关于中冀

公司简介

股东介绍

公司战略

组织架构

董事会&监事会

管理团队

企业文化

联系我们

公司业务

 投资业务

 基金管理

 产业运营

财富管理

装备制造医疗健康金融与消费智能科技与汽车新材料与新能源科技创新新型城镇化与房地产雄安新区投资发展

中冀财工业升级投资基金河北省中冀扶贫基金青海省中小企业发展基金启信金融科技创投基金中冀浩蓝军民融合基金

医疗健康产业

资讯中心

公司新闻

媒体报道

行业视点

被投企业新闻

当前位置:首页>资讯中心>行业视点

区块链的前世今生和未来

10月24日下午,中共中央政治局就“区块链技术发展现状和趋势”进行第十八次集体学习。习近平总书记强调,我们要把区块链作为核心技术自主创新的重要突破口,明确主攻方向,加大投入力度,着力攻克一批关键核心技术,加快推动区块链技术和产业创新发展。

 

此消息一出,沉寂很久的“区块链”重新成为资本市场关注度最高的词汇。

 

区块链是一项颠覆式发明,能够在网络中建立点对点之间可靠的信任,这带来无限的遐想空间。那到底什么是区块链,它有什么核心技术、延展技术,它的特点是什么,未来应用和商业模式在哪里?

 

今天,让我们一起从区块链的本质出发,看看区块链的前世今生和未来。

 


 

区块链的诞生,标志着人类开始构建真正可以信任的互联网。区块链最受人关注的点在于,能够在网络中建立点对点之间可靠的信任,使得价值传递过程去除了中介的干扰,既公开信息又保护隐私,既共同决策又保护个体权益,这种机制提高了价值交互的效率并降低了成本。

 

 

一、记账方式的演变

 

   一)记账货币

 

关于货币是什么的问题,在历史上有两种针锋相对的学说。货币金属论者认为货币与贵金属等同,货币必须具有金属内容和实质价值,货币的价值取决于贵金属的价值。货币名目论者则否定货币的实质价值,认为货币只是一种符号,一种名目上的存在。随着金本位制度的崩溃,目前世界上几乎所有国家的货币都已是信用货币,这场争论的结果也越来越清晰,货币名目论逐渐占据了统治地位。美国著名经济学家米什金在《货币金融学》中对货币的定义为:“货币或货币供给是任何在支付商品、劳务或偿还债务时被普遍接受的东西。”[1]

 

凯恩斯是货币名目论的典型代表,他在《货币论》中说:记账货币可以承载债务、价格以及一般等价物,是货币理论中最为基本的概念。那些在交易现场作为便利的交易媒介而存在的物体会逐渐演变成货币,这是因为它们代表了一种持有一般购买力的方式。记账货币是一种描述,而货币则是这种描述对应的事物。[2]

 

从纸质的信用货币发展到目前广泛使用的电子货币,如信用卡、网上银行、手机银行等,进一步体现了记账货币的特点——当你通过网银给其他人转账的时候,没有发生任何物理货币的转移,只是银行里记账系统的账务发生了变化而已。

 

   (二)区块链的本质

 

区块链的本质是一种去中心化的记账系统,而比特币正是这个系统上承载的“以数字形式存在”的货币。我们可以认为区块链与比特币之间的关系就是凯恩斯所说的记账货币与货币之间的关系,也可以用菲利克斯·马丁对货币的理解[3]来说明两者的关系——比特币只是记账的表征,而区块链就是其背后的一套由信用记录以及信用记录的清算构成的体系。

 

二、比特币区块链的诞生

 

从技术的角度看,区块链就是比特币的基础架构及实现方式。没有区块链,就不会有比特币。也就是说,我们谈论比特币的发明,与谈论区块链的发明是一回事。

 

   (一)中心化的记账方式

 

因为账本上的内容必须是唯一的,所以就导致记账是一种天然的中心化的行为。在通信手段不发达的时代,这是必然的选择;在如今的信息时代,中心化的记账方式依然覆盖了社会生活的方方面面。然而,中心化的记账却有一些显而易见的弱点:一旦这个中心出现问题,如被篡改、被损坏,整个系统就会面临危机乃至崩溃。

 

一个典型的例子是21世纪初的安然事件:这家美国能源巨头2000年披露的营业额高达1010亿美元,由于深陷会计假账丑闻,于2001年轰然倒下。如果账本系统承载的是整个货币体系,那么就会面临中心管理者滥发的风险。历史上,由于货币滥发造成恶性通货膨胀的例子并不鲜见,甚至在当今世界仍然屡屡发生,比如津巴布韦。从1980年到2009年,津巴布韦共发行了4代津巴布韦元,无一不陷入恶性贬值。2008年11月,津巴布韦每天的通胀率高达98%。2015年,津巴布韦元失去了流通资格,当地只能以南非米特、印度卢比、欧元、日元、澳元、美元、人民币等他国货币作为流通工具。

 

 

图片来源:维基百科

 

所以,这种中心化的记账方式对中心本身的能力、相应的监管法律和手段以及参与者对其的信任都有极高的要求。

 

   二)去中心化记账的难题

 

那么,我们能不能构建一个不依赖任何中心或是第三方但却可靠的记账系统呢?如果可能,我们就可以克服中心化记账的弱点。然而事实上,构建这样的系统远比想象中复杂。

 

从设计记账系统的角度,要达成去中心化的目标,显然需要具备以下两个条件:

 

条件一:账本数据的存储必须是去中心化的,不能指定任何参与方拥有特殊的保存账本的权力,或者说,我们需要让所有参与方都平等地拥有保存账本的权力。

 

条件二:记账行为本身必须是去中心化的,不能指定任何参与方拥有特殊的记账权力,或者说,我们需要让所有参与方都平等地拥有记录账务数据的权力。

 

下面我们就来分析一下想同时达成以上两个条件有多么困难。

 

我们先看第一个条件,这个并不复杂,我们只需要让系统的每个参与方都能保存完整账本即可。接下来,我们把第二个条件加入进来,这时候发现麻烦来了:在所有参与方都可以保存账本的前提下,又让所有参与方都拥有记账的权力,必然会导致账本数据的不一致。这个道理很浅显:即使不考虑恶意的参与方,由于每个参与方所处的物理环境不同,因此接收到的账务信息不可能是完全一致的。而作为一个记账系统,数据的一致性是最基本要求,如果我们不能拥有一致的账本数据,大家记的账各不相同,那么整个记账系统无疑会乱作一团,也就没有任何价值了。

 

依据之前的分析,既然所有参与方同时记账会导致混乱,那么为了保证数据的一致性,我们就不得不选择让某个特定参与方拥有存储账本的权力或是记账的权力,然而这样,就会至少与上面的两个条件之一相违背……这似乎成了不可能解决的问题。

 

   (三)中本聪的天才发明:区块链经济系统

 

中本聪构造了一个极为精巧的系统,解决了这个看起来不可能完成的任务。这个系统被称为“区块链”。从字面意思上看,“区块链”就是以“区块”这个东西组成的链条。那么区块是什么?我们可以先做一个形象的类比:如果区块链是一个实物账本,那么区块就相当于账本中的一页,区块中承载的信息就是这一页上记载的交易内容。

 

那么,区块链是靠怎样的架构设计最终解决了去中心化记账的难题呢?竞争记账机制成为了解决问题的关键。

 

这里我们先引入一个称为“节点”的概念。在当前的信息时代,负责记账的自然是计算机,而在记账系统中接入的每一台计算机都可以称作节点。

 

所谓的竞争记账,就是以每个节点的计算能力(简称“算力”)来竞争记账权的一种机制。在比特币系统中,大约每十分钟进行一轮算力竞赛,竞赛的胜利者获得一次记账的权力,即向区块链这个总账本写入一个新区块的权力。这样,在一定时间内,只有竞争的胜利者才能完成一轮记账并向其他节点同步新增账本信息,这个过程就是区块产生的过程。

 

这里要指出的是,算力只能决定赢得竞争的概率。为了便于理解,我们可以用彩票系统做一个形象的类比,算力高的节点相当于可以一次买很多张彩票的人,算力低的节点相当于一次只能买一张或是几张彩票的人。在一轮开奖中,一次买很多张彩票的人只是中奖概率更大,却并不是一定会中奖。

 

那么,算力竞争是如何做到的?又由谁有权判定竞争的结果呢?区块链系统是通过一个称为“工作量证明”(Proof Of Work, POW)的机制完成的。举个形象的例子,比如要组装一批玩具,早上起来我给了你一些零件,晚上回来便看到玩具摆在桌上,虽然我没有从早到晚盯着你做玩具的过程,但我也能确定你确实做了这么多工作。这就是对工作量证明的简单理解——通过一个(人人都可以验证的)特定的结果,就能确认(竞争的)参与者完成了相应的工作量。关于POW的机制与实现细节会在下面的章节中详述。

 

不过,算力竞争是要付出成本的,没有激励,节点就没有进行竞争的动力。在中本聪的设计里,每轮竞争胜出并完成记账的节点将可以获得系统给予的一定数量的比特币奖励。[4]这个奖励的过程同时也是比特币的发行过程。[5]节点不停地进行计算,以期获得系统发放的比特币。这种设计相当巧妙——它将竞争记账机制与货币的发行完美结合到一起,在引入竞争的同时,解决了去中心化货币系统中发行的难题。这个过程很像现实生活中黄金开采的过程,因此被人们形象地称为“挖矿”。

 



 

 

 

最终,区块链通过构造一个以竞争——记账——奖励为核心的经济系统,解决了去中心化记账的难题。在这个系统中,每一个节点只需要根据自身利益行事,出于“自私”的目的进行的竞争,最终造就了保护系统安全的庞大算力基础,提升了系统的可靠性。比特币借助区块链打造了一个正向循环的经济系统,使得其在没有强大的中心化机构或组织推动的情况下,自然地生长出来并发展壮大。

 

三、当交易变得智能

 

在传统的账本中,账上的数据仅仅是一种记录。而在区块链这个账本上,这些数据则有了超越账本的意义——它们是可编程的。

 

这是一个质的变化。由于区块链的可编程属性,使得区块链上所能承载的就不仅仅是普通的交易,而是可以基于程序自动执行的智能交易。

 

   (一)脚本与多重签名技术

 

比特币区块链上的交易可以通过脚本来实现。所谓脚本(Script),就是使用一种特定的描述性语言编写的、可执行的计算机代码。比特币的脚本语言非常简单,仅有256条指令,其中75个是被保留的,尚未被赋予任何含义。比特币脚本中的指令与其他编程语言类似,包含基本的语法、逻辑,除此之外还包括一些加密指令,如哈希函数、签名验证等。

 

比特币的多重签名技术就是使用脚本实现可编程交易的一个典型例子。其基本原理是,在系统里创建一个由多个人共同管理的账户,只有达到事先约定数量的人的同意,才能动用该账户的钱,并且这个过程是由系统本身保障执行的,不需要任何第三方介入。

 

一般来说,一个比特币地址对应一个私钥,动用这个地址中的资金只需要该私钥的掌握者单独发起签名即可。而多重签名技术就是需要多个私钥的共同签名才能动用一笔资金。比如说,某笔资金对应3个私钥,而必须至少有其中任意2个私钥参与签名才能动用,只有1个私钥参与签名是无效的。这个2/3可以推广到任意的m/n,比如3/5、4/7、6/11等,当然m要小于等于n。

 

多重签名技术有着广泛的应用空间,一个最直观的场景就是类似于支付宝的应用,卖家、买家和作为担保的第三方可以构建一个多重签名的交易,约定其中至少两方取得一致才能决定资金的流向。其他容易想到的应用场景还有:更安全的在线钱包、共同财产、合伙经营、资金监管等。以上构想的场景都是比较简单的,具体实践中一定会有更加灵活丰富的形式。

 

   (二)智能合约

 

智能合约的理念可以追溯到1994年,几乎与互联网(World Wide Web)同时出现。密码学家尼克·萨博(Nick Szabo)首次提出了“智能合约”这一术语。从本质上讲,智能合约工作原理类似于计算机程序的条件执行语句。当一个预先编好的条件被触发时,智能合约执行相应的合同条款。由于区块链的可编程性,因此智能合约在区块链和数字货币上的应用是水到渠成的事情。

 

举一个简单的例子,以西甲国家德比为例。假如你赌皇马赢,下注一个比特币,你的朋友赌巴萨赢,下同样的注。比赛开始前,你和你的朋友将你们的比特币发送到一个由智能合约控制的中立账户。比赛结束后,智能合约能够根据比赛结果,自动地将相应的资金发送到赢家的账户。

 

再比如网上购物,如果你从网上买了某商品,但不想立即付款给卖家,希望等到发货后再付款。这时你可以创建一个合约,这个合约可以自动查询快递的物流数据,当确认你购买的商品已经发出时,才给卖家发送货款。

 

以上只是简单的解释和举例,智能合约是计算机程序,所以很容易应用于其他需要的场景——增加更加细致的控制条件,完成更复杂的执行逻辑。这有点类似传统的合同,我们也可以认为,智能合约就是把合同以代码的形式搬到了区块链上,但这就带来了根本的区别:它不需要任何人监督合同的执行,订立合同的双方也无法在合同完成前单方面违约,一切都是按合同的约定自动执行的。相信随着区块链的普及和交易智能化的发展,它将会对未来的交易模式与商业结构带来巨大的影响。

 

从具体的实践来看,由于比特币的脚本语言并不是图灵完备[6]的,所以在扩展性上,比特币区块链目前所支持的资产定义和交易模式还比较有限。

 

因此,业内一些人开始尝试开发不同于比特币区块链的、支持图灵完备脚本语言的区块链,以太坊(Ethereum)就是一个典型的例子。目前,以太坊上的代币以太币(ETH)的市值已经达到了比特币的十分之一,成为全球市值排名第二的数字货币。

 

 

四、将区块链连接起来

 

如果说共识机制与价值载体是区块链内生能力得以扩展的关键,那么以侧链技术为代表的、能够将不同区块链连接起来的技术,就是区块链拓展外在结构的关键。

 

   (一)比特币区块链的局限

 

很多人说比特币是目前区块链最成功的应用,这么说有一定道理,但更贴合实际的说法是:由于在创造比特币时,并没有现成的、可以支持比特币系统运行的底层技术架构,所以中本聪创造了区块链。也就是说,中本聪创造区块链的初衷是为了实现一个点对点的电子现金系统。因此,当我们对于区块链的用途有更高的期待时,它的一些局限就体现出来了。

 

首先,比特币区块链的设计只考虑了比特币的交易,本身并不支持定义其他资产,或是定义复杂的交易逻辑。如果要添加新功能,就要对系统进行升级,然而困难在于,对于比特币这样的完全去中心化的系统,任何改变都需要获得社区的一致同意,以至于快速改变是异常困难的。

 

其次,大多数改变本身是不必要的甚至是无法达成的,因为更多的灵活性往往意味着复杂度的上升及随之导致的稳定性的下降。考虑到现实需求的多样性,甚至有些需求是相互冲突的,一条区块链注定无法同时满足所有的需求。

 

比特币的上述局限直接导致了部分竞争币的诞生,这些竞争币采用了不同的区块链,有着各自的特点和创新。但是,由于缺乏广泛的共识与信任,绝大部分基于新区块链的竞争币并不拥有类似比特币区块链这样在强大的算力保护下的稳定与安全,同时币值的稳定性也普遍较差。更重要的是,数字资产不能在不同的区块链间直接转移,这导致了价值的孤岛,正如同一个个不能互联互通的“局域网”一样。

 

   (二)侧链技术

 

为方便数字资产在不同区块链间互相转移,侧链(Sidechain)技术应运而生。简单地说,侧链就像是一条条通路,将不同的区块链互相连接在一起,以实现区块链的扩展。侧链完全独立于比特币区块链,但是这两个账本之间能够“互相操作”,实现交互。

 

在侧链技术的研究方面,Blockstream是较为领先的一个公司。2014年10月,以亚当·贝克[7]为首的开发团队正式发布了侧链白皮书;2015年6月,Blockstream宣布将为其侧链项目发布一个开源代码库和测试环境。[8]

 

侧链白皮书中提出了一种新技术——“楔入式侧链”,通过它可以实现不同区块链间资产的互相转移。由于侧链是独立的系统,因此技术与理念上的创新不会受到主链的局限,即使出现创新失败或者恶意攻击,所受的损害也只限于侧链本身。

 

本质上,区块链是不同数字价值的载体,而侧链技术则是连接不同区块链的通路。现在还不能断言最终成熟的侧链技术形态,甚至我们也不知道未来真正大规模应用于区块链间连接的技术是否会以“侧链技术”的名义出现,但侧链技术的理念及核心功能的发展与成熟是毋庸置疑的。

 

 

五、区块链的特征与价值

 

区块链技术具备5个基本特质:去中心化、开放性、自治性、信息不可篡改和匿名性。这5条基本特质构成了区块链改造传统应用场景的基石。在传统系统的应用场景中,通常是一个中心化的数据库,管理方负责系统管理,信息封闭且加密,管理方能够通过技术手段修改数据库内容,所有交易数据全部实名。可以看出两者在关键性质上呈现出截然相反的表现,这也是区块链能够颠覆性解决问题的原因。

 

1. 去中心化:使用分布式核算和存储,不存在中心化的硬件或管理机构,任意节点的权利和义务都是均等的。

 

2. 开放性:系统是开放的,除了交易各方的私有信息被加密外,区块链的数据对所有人公开,因此整个系统信息高度透明。

 

3. 自治性:区块链采用基于协商一致的规范和协议,使得整个系统中的所有节点能够在去信任的环境自由安全的交换数据,使得对“人”的信任改成了对机器的信任,任何人为的干预不起作用。

 

4. 信息不可篡改:一旦信息经过验证并添加至区块链,就会永久的存储起来,除非能够同时控制住系统中超过 51%的节点,否则单个节点上对数据库的修改是无效的。

 

5. 匿名性:由于节点之间的交换遵循固定的算法,其数据交互是无需信任的,因此交易对手无须通过公开身份的方式让对方对自己产生信任。

 

由上述特质可以看出,区块链能够解决的根本问题是信用建立的高成本问题。通过去中心化的架构使得系统参与方共同维护一套以技术标准为约束制度的信用体系,这套信用体系无需人为参与,全部依靠技术手段,同时技术手段也能够保障信用体系不被篡改和破坏。

 

因此传统行业中凡是与信用和认证相关的场景,都能够通过区块链技术解决其经营过程中产生的经济、时间、人力、风险等成本问题。

 

区块链的特质能够优化诸多行业的应用场景。

 

1. 金融:解决跨境支付的节点信任、交易和清算分离、保险合同管理及履约、证券发行、风险控制、征信数据等诸多问题。

 

2. 能源:解决能源在生产、销售和购买过程中的信任问题,简化整个交易流程,支撑能源物联网的底层数据架构。

 

3. 知识产权及社会管理:解决版权、认证、食品商品溯源等场景中对于数据真伪辨别的问题。

 

4. 医疗:解决信息保存、共享和隐私保护等问题。

 

 

六、区块链的商业模式与主流标准

 

   (一)区块链的商业模式

 

区块链作为底层技术可衍生出多种应用场景和产品形态,主要的商业模式有四种。

 

1. 加密货币投资:以比特币为代表的加密货币由于其在全球范围内的“流通性”、“安全性”、“低门槛”等因素,受到了大量个人投资者的追捧。加密货币的投资成为区块链技术最主要的商业模式之一,因此大量的加密货币充斥了市场,也带动了加密货币交易所、资讯媒体、矿机生产商、矿池组织等产业链环节的爆发式发展。但加密货币的支付功能推广却遇到瓶颈,Stripe[9]在2018年4月停止支持比特币,主要原因是比特币资产属性的波动极大影响了货币属性的交易。

 

2. ICO:ICO Token 由最初的应用属性(以太坊、Ripple、玩客币),逐渐衍生出权益属性和债权属性,因此从以 Token 收入支撑平台运营的模式转变为和Token持有者共同做大项目市值以获取融资和投资回报的模式。ICO的优势在于门槛低、流动性强、传播能力强,劣势在于项目质量参差不齐、欺诈风险高、政策风险也较大。

 

3. 区块链技术服务:技术服务目前主要有项目开发、平台服务和云服务等模式,主要目标是将区块链技术应用于不同行业的各类场景,以改造原有场景的运行模式,这些公司是目前区块链技术发展的核心力量,但其发展程度仍在初期阶段,且商业模式相对传统,但部分应用,例如供应链金融领域,技术公司能够拿到交易额分佣。

 

4. 衍生应用产品:一方面,区块链凭借不可篡改的特性,通过与应用场景的结合能够产生加密货币以外的数字资产,例如与游戏、文化、情感类场景结合;另一方面,区块链Token、代币或积分的应用能够吸引大众参与,显著提升众筹类业务的推广和运营效果。

 

(二)区块链的主流组织和标准

 

在比特币、以太坊等民间区块链组织以外,科技企业和行业公司组成了众多区块链技术标准组织,加速技术在行业中的应用落地。目前金融机构和科技巨头是最积极的参与方,他们的加入不仅带来资本的支持,同时能够提供多样化的应用测试场景,同时部分国家和地区的政府金融机构也在积极进行区块链技术研究和测试,推进技术的成熟度和标准化。

 



 

(点击图片,可放大查看)

 

参考文献:


[1] Frederic Mishkin, The Economics of Money, Banking, and FinancialMarkets, seventh edition, P44.

[2]凯恩斯:《货币论》,P1。

[3] Felix Martin, Money: The Unauthorised Biography.

[4]只有在最长链上完成记账的节点,才能最终获得系统给予的比特币奖励。

[5]更准确地说,系统发放的奖励包含两部分,一部分是区块所包含交易的手续费,这部分不属于比特币的发行过程;一部分是新币奖励,新币奖励每四年减半一次,是比特币的发行过程。目前打包区块获得的奖励以新币奖励为主。

[6]所谓图灵完备,是指语言可以做到用图灵机做到的所有事情,可以解决所有的可计算问题。图灵不完备的语言常常是因为循环或递归受限,无法实现类似数组或列表的数据结构,这会导致能写的程序有限。

[7]亚当·贝克是英国的密码学专家,哈西现金的发明者,同时也是Blockstream公司的总裁。

[8]引用自https://elementsproject.org/。

[9] Stripe是美国知名的第三方支付平台,他们在2014年成为第一家支持比特币支付的第三方支付公司。

 

 


本文节选自《中冀研究》第12期-区块链行业研究报告,作者:黎静怡,为中冀投资原创内容。如需转载,请通过微信后台与我们取得联系。

  • 中国 河北省石家庄市裕华区裕华东路133号方北大厦A座22层
    北京市丰台区丰台北路18号院恒泰中心C座22层
  • 冀ICP备16024224号