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区块链研究框架
我们已知的和未知的，我们从何处到达这里，我们将要如何到达远方
Marten Risius bull; Kai Spohrer
Received: 11 January 2017 / Accepted: 14 August 2017 / Published online: 5 December 2017
US Government 2017
摘要
现今区块链技术在很多方面被认为具有潜在的破坏性，这是由于人们缺乏对区块链技术如何有效利用以及它在哪些方面具有值得一提的实际意义的认知。这个问题引发了人们批评该技术过度炒作的声音。在此背景下，本研究以现有的研究框架为基础，对现有的区块链技术研究现状进行了梳理，概述了目前的研究范围和不受重视的课题，并简述了多学科研究方法。该框架在四个分析层面（用户和社会，中介机构，平台，公司和行业）区分了三组活动（设计和功能，测量和价值，管理和组织）。评估显示，目前的研究主要集中在设计和功能方面的技术问题，而忽视了应用，价值创造和治理。为了实质性地促进区块链领域研究有意义的问题，这项研究确定了今后的几种研究途径。考虑到问题的广泛性，它显示了研究可以从多学科协作中受益，并将数据源作为实证调查的起点。
关键字
区块链、研究框架、文献评论、分布式账本技术、数字化
简介
目前，区块链技术由于倡导者认为它基于其独特的技术特征构成真正无信任的经济交易的基础（Glaser 2017），而受到很多公众的关注，。 区块链技术是最热门的技术之一（Gartner 2016），并受到破坏各种中介服务（Tapscott and Tapscott 2016）的争议。它以比特币的技术而出名（Beck and Muller-Bloch 2017），但目前已扩展到其他应用领域（Worneret al.2016）。
然而，与此同时，学者们正在将区块链技术与泡沫记忆认为自己对商业的革命性影响，但从未达到与其相关的预期（Avital et al.2016）等方面进行比较。Glaser（2017）重申了区块链技术是寻找用例的创新技术的普遍关注。尽管期望很高，但目前关于区块链技术在哪里以及如何有效应用以及它可以提供可提及的社会影响的知识知之甚少。我们认为，研究以及分别调查适当的社会应用领域，可以帮助克服由于独特的区块链属性（例如分散化，交易速度，安全性，可审计性和控制）所带来的缺陷。然而，到目前为止，针对区块链研究的面向应用的贡献似乎是稀缺的、没有关联的，并且只关注有限的主题(例如，支付系统)。为了解决这些问题，我们借鉴了一个既定的研究框架，该框架以前曾帮助在社交媒体和业务转型的相关领域，构建并创建了有意义的研究流（Aral et al.2013）。我们将此框架适应区块链技术的特殊性。通过借鉴富有成效的框架和转移相应的研究问题，我们打算有系统地组织调查结果并开发超越当前考虑的主题的研究课题。因此，我们专注于两个研究问题：区块链的当前知识状况如何，以及如何有目的地推进？
为了达到研究目的，我们在相关研究框架和相关技术基础 (Tschorsch and Scheuermann 2016)的情况考虑下，系统地收集了发表的学术区块链文件以对其进行审查。与现有的区块链框架（Yli-Huumo et al.2016）相比，这种方法使我们能够构建当前的研究结果，并激发超出现有工作重点的研究问题。从目前的研究状态开始，我们强调与其他学科的联系，并提出一些可用的数据来源来提供实证研究的出发点，这些数据来源可以帮助弥补学术知识和期望之间的巨大差异。为了证实长期贡献，我们提供对框架的在线访问，并邀请合作论文提交，以保持文献概述最新。
在本文的其余结构如下。 首先，我们介绍区块链技术的关键技术概念。 随后，我们在介绍适应框架以及各自的研究问题和现有研究结果之前，描述了研究收集和分析文献的过程。 然后，我们强调与相关学科的链接，因为一些较大的问题可能需要IS研究人员与其他学科的学者合作，或者至少考虑他们的理论以进行相关和严格的研究。 最后，我们为实证调查提供有前途的数据来源，并在得出一般结论之前批判性地讨论该工作的贡献。
概念背景
在其通用形式中，区块链技术指的是一种完全分布式的系统，用于密码捕获和存储网络参与者之间交易的一致，不可变，线性的事件日志。这在功能上类似于由网络内所有交易的参与方共同保存，更新和验证的分布式账本。在这样的网络中，区块链技术可以强化透明度，并保证最终全系统对整个交易历史的有效性达成共识。由于当前的区块链技术不仅可以处理货币交易，还可以确保交易符合“智能合约”形式的可编程规则（Tschorsch and Scheuermann，2016），它甚至可以让不相互信任的人进行交易并可靠地控制相互交易，而不依赖任何可信中介的服务。这可能是目前几乎所有银行都在就这项技术对其业务意味着什么开展构想的一个原因（Glaser 2017）。
除了主要的分布式账本功能之外，区块链技术的单个实现在技术细节和功能上各不相同。 最近公开可用的区块链（例如，以太坊或Hyperledger结构）包括用于隐式管理完全分布式对等网络的元素，用于捕获和存储交易的不同加密启用共识机制以及附加到交易的数据以及用于创建智能合同的编程语言 可在交易过程中使用的不变或动态业务功能（Glaser 2017）。实现不同的执行机制的共识，其中包含编程语言，决定允许参与网络的人的能力以及他们包含的加密货币的类型方面e (Beck and Muller-Bloch 2017; Yli-Huumo et al. 2016).
近期关于区块链研究的技术论文综述表明，大多数学术研究集中在当前协议的改进和挑战上，主要针对加密货币，特别是比特币（Glaser and Bezzenberger 2015; Morisse 2015; Tschorsch and Scheuermann 2016; YliHuumo 等2016）。 虽然这些区块链实施中的安全性，数据隐私性和可用性正在持续发展，尤其是激励和确保事务有效性和共识的最佳算法问题在研究和实践中受到激烈讨论（Walsh et al。2016）。因此，需要高水平能源但保证相对较高的一致性和防止网络中任何角色（例如比特币）中的伪造者进行伪造的相对较高水平的工作证明方法与花费较少的角色竞争（全面介绍参见Tschorsch 和Scheuermann（2016））。这种替代方法需要网络中某些元素的一部分信任，例如基于他们在验证期间放置风险的资源（例如，Peercoin中的证明）或用于验证交易的设备的制造商例如Hyperledger Sawtooth Lake中的经过时间验证）。针对普通（不可信）公众（例如Ethereum，比特币）的区块链实现通常包括基于加密货币的奖励机制，以激励参与者验证交易（“挖掘比特币”），而针对封闭，相当值得信赖或最不相互熟悉的用户群体（例如Hyperledger Fabric）更加强调许可机制，允许可识别和负责任的参与者授予参与权，同时拒绝他人参与。总而言之，验证和达成共识的不同方法旨在针对可用性，一致性和可信度的不同平衡（Tschorsch和Scheuermann，2016）从而影响区块链技术实施的潜在应用和可行性（Glaser和Bezzenberger，2015）。 通过将这些技术决策分成可轻易改变的模块化层级，区块链技术将获得巨大的应用可能性，而不仅仅是简单地交换比特币（Glaser 2017）等单一加密货币的代币。 实际上，一些学者甚至提出，这种技术为全新的商业和组织模式铺平了道路，因为它允许与潜在的不可信任的交易伙伴进行经济合理的交易，而无需任何额外的预防措施。 他们通过真正的虚拟组织和物联网设备的自动商业交易（Beck et al。2016; Christidis and Devetsikiotis 2016; Glaser 2017; Puschmann and Alt 2016）推广了无信任经济的愿景。
在这样的背景下，我们认为它的优势在于聚焦研究的重点是区块链技术在技术细节和加密货币之外更广泛的分支。前期工作对协议改进的技术研究进行了卓有成效的综述和综合，主要涉及像比特币这样的加密货币 （Glaser和Bezzenberger 2015; Morisse 2015; Tschorsch和Scheuermann 2016; Yli-Huumo等2016）。然而，关于研究延伸到超越IT的区块链技术的潜在破坏潜力的研究知之甚少（Beck和Muuml;ller-Bloch，2017）。鉴于这一广泛的影响，我们努力构建超越加密货币的区块链技术，并致力于提供一个概念框架，该框架概述了一项研究议程，并为研究人员和邻近的学科制定了指导方针。
3构建区块链推进的方法
本研究旨在提供一个框架，以指导未来的研究，并描述前人研究的进展。为此，我们以结构化的方式收集和审查了现存的研究机构。之后，我们通过对收集文献的引导内容分析方法，开发了该研究框架。下面将进一步阐述这两个过程。
3.1文献综述
在进行区块链研究的一系列回顾（Pare#39;etal.2015）中，我们采用了系统的方法来选择和分析这一新兴研究领域的文献。根据我们的研究问题，我们制定了一个协议，用于识别分析中要包含的论文。根据范围审查的概念，我们旨在全面综述与之前研究问题相关的工作，如果他们的工作不能帮助回答我们的研究问题（Pare#39;etal。2015年），我们愿意排除甚至是那些高质量关于区块链技术论文。该协议包括确定的扫描来源，访问方式以及包含和排除单篇论文的基本标准（Kitchenham and Charters 2007; Pare#39;等，2015）。 由于我们对区块链技术更广泛的分支领域的科学知识感兴趣，因此我们只关注学术文献，因此排除了公众媒体，媒体和白皮书集中区块链爱好者和反对者的各种陈述，想法和愿景。在这样做的过程中，我们承认有非常有影响力的白皮书，在工业和学术领域形成了区块链的讨论（尤其是Back等2014; Buterin 2014a; Nakamoto 2008; Rosenfeld 2012; Schwartz等2014; Wood 2014），但我们引用读者对这些论文的详细讨论（Tschorsch and Scheuermann 2016; Yli Huumo et al。2016）。
我们搜索了Web of Science，IEEE Xplore，AIS电子图书馆，ScienceDirect和SSRN的数据库，用于研究在期刊和会议上发布的区块链技术。特别是，我们在提到的数据库中使用了搜索术语#39;#39;block chain#39;#39;和#39;#39;blockchain#39;#39;。 由于区块链协议技术研究的状态有许多有用的综合（如Morisse 2015; Tschorsch and Scheuermann 2016; Yli Huumo et al。2016），我们决定只关注技术区块链协议改进之外的论文。我们特别感兴趣的是发现区块链技术在人类，组织和市场中的应用，设计，使用或影响的概念性论文或实证分析。出于质量保证的原因，我们放弃了所有工作文件和研讨会论文集，以仅保留学术期刊文章和会议论文中发表的学术研究。 然后，我们检查了所有保留论文的标题和摘要，以提供涉及区块链技术在人类，组织或市场中的应用，设计，使用或影响的元素。 所有符合这些标准的论文都包含在我们的回顾中。 我们明确排除只关注技术或加密货币表现或市场趋势的论文。没有任何与人类、组织或市场的联系的技术论文的改进或提出的算法，也被丢弃。为了确保选择过程的一致性，本文的第一和第二作者共同定义了纳入和排除标准，与一位研究助理一起检查了10篇论文的相关性，然后让研究助理推荐选择或 根据其全文拒绝所有确定的论文。然后，第一和第二作者根据他们的摘要对提议的选择和拒绝的一半进行了检查，以验证选择质量。 在少数意见分歧的情况下，作者和助理讨论了他们的意见，以便就包含或排除进行联合判决（Pare#39;等，2015）。为了解决对系统文献综述的批评（Boell和Cecez Kecmanovic，2014），我们还审查了选定论文的引文，以确定它们中是否有任何参考文献引用了我们在最初选择过程中无意中忽略的研究论文（Webster and Watson 2002）。最后，作者阅读了选定的文献，并从摘要中删除了未按照预期重点关注的论文。 对最终的69篇论文进行了定性内容分析。 图1描述了这个过程的单个步骤中出现的论文数量。 总之，我们收集了来自各个学科的大量文献，为我们的内容分析提供了输入。
3-2内容分析
为了开发一个跟踪和指导区块链相关进展的框架，我们以Morris的5步过程为导向，进行了如下所述的定向内容分析（Hsieh and Shannon 2005; Morris 1994）。我们根据社交媒体背景（Aral et al。2013）的预定义类别和对公认研究结构的描述，将我们的方法建立在基础之上（Aral et al。2013），这使我们能够从收集的数据中得出系统有效的推论（Krippendorff 2012）。之所以选择这个框架，是因为它追求与概念相关的技术的相应目的。我们认为社交媒体技术在概念上是相关的，因为与区块链相比，它为透明和大规模的多对多的交流提供了一个工具，从而增强了个人的能力。就社交媒体而言，这种复杂和参与性的环境已经将公司
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