區(qū)塊鏈的產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展及瓶頸

蔡寧偉

區(qū)塊鏈：從信息互聯(lián)走向價值互聯(lián)

所謂“區(qū)塊鏈”（Blockchain），顧名思義就是“區(qū)塊+鏈”，是由一串使用密碼學方法產(chǎn)生的數(shù)據(jù)塊所組成的鏈條。每個區(qū)塊包含三個要素：一是本區(qū)塊的ID，二是若干交易單，三是前一個區(qū)塊的ID。這三個要素使得各個區(qū)塊以創(chuàng)建ID次序依次連接，成為一個完整的全時間軸鏈條。區(qū)塊鏈在每增加一個區(qū)塊后，都會向全網(wǎng)進行廣播，從而使得全球的參與者都保留一份拷貝。因此，即使出現(xiàn)區(qū)域性的網(wǎng)絡崩潰、電力阻斷、設備報廢等不可抗力或極端情況，只要全球有一臺參與此系統(tǒng)的計算機還能工作，這條區(qū)塊鏈就得以存在。因此，從技術層面來看，區(qū)塊鏈本質是一種底層開源技術，也往往被定義為包括分布式數(shù)據(jù)存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機技術的新型應用模式集合。

區(qū)塊鏈具有去中心化、規(guī)則應用去信任、安全保護去壟斷等特點。首先，從技術形態(tài)來看，在底層開源技術基礎上可以實現(xiàn)各類擴展的應用。其次，從組織形式來看，其最大特點是去中心化、去本地化、去災備化，整個網(wǎng)絡沒有中心化的硬件或管理機構，任意節(jié)點之間的權利和義務均等，任一節(jié)點的損失都不會影響整個系統(tǒng)。再次，從規(guī)則應用來看，區(qū)塊鏈去信任、透明化、規(guī)范化，參與系統(tǒng)中任意節(jié)點之間的數(shù)據(jù)交換無需互相信任，整個系統(tǒng)運作規(guī)則公開透明，所有數(shù)據(jù)內(nèi)容均開源。最后，從安全保護上看，區(qū)塊鏈對隱私保護的可靠性高，由于節(jié)點之間無需互相信任、無需公開身份;區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)防篡改的安全性高，由于節(jié)點間的活動均受全網(wǎng)監(jiān)督，且數(shù)據(jù)庫采用分布式存儲，除非同時控制整個系統(tǒng)中超過51%的節(jié)點，否則黑客對單個或部分節(jié)點對數(shù)據(jù)庫的修改和攻克都是無效的。

區(qū)塊鏈實現(xiàn)了由信息互聯(lián)向價值互聯(lián)的進化，是技術創(chuàng)新，更是機制創(chuàng)新。首先，從連接方式上看，區(qū)塊鏈體現(xiàn)了“集體智慧”?；ヂ?lián)網(wǎng)把眾多原本獨立、割裂的計算機通過TCP/IP協(xié)議連接在一起，使其得以相互交流;而區(qū)塊鏈則通過無數(shù)區(qū)塊組成的鏈條，以更加透明安全的連接方式，組成了性能遠超個體簡單加總的“超級有機體”，節(jié)約了大量的時間和成本，實現(xiàn)了“1+1>2”的聚合效用。其次，從運行邏輯上看，區(qū)塊鏈踐行了“極簡主義”的精神。只要全網(wǎng)超過51%的用戶認可交易即生效，推倒了需要以交易中介為中心的交易模式，例如傳統(tǒng)金融領域中央銀行之于貨幣轉賬。最后，從邏輯思維上看，區(qū)塊鏈去中心化、去信任、透明化、開放化、分布式機制，通過全網(wǎng)記賬，P2P協(xié)同建立“信用”，在不確定環(huán)境下建立共享平等、協(xié)作互信、平等均衡的生態(tài)體系，深化了互聯(lián)網(wǎng)思維和“公民社會”理念。

區(qū)塊鏈的現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)鏈

數(shù)字貨幣中的區(qū)塊鏈

數(shù)字貨幣先于區(qū)塊鏈存在，是區(qū)塊鏈在金融領域的首次應用。2008年11月，比特幣之父，那位化名為“中本聰”的程序員，在MIT 計算機系統(tǒng)安全組的網(wǎng)站上發(fā)表了一篇論文，描述了一種完全基于點對點（Point to Point，P2P）的電子現(xiàn)金系統(tǒng)。該系統(tǒng)使得全部支付都可以由交易雙方直接進行，從而擺脫了第三方支付中介，創(chuàng)造出一種全新的貨幣支付體系。2009年1月，第一個序號為0的比特幣區(qū)塊——“創(chuàng)世區(qū)塊”誕生，幾天后序號為1 的區(qū)塊出現(xiàn)，并與序號為0的區(qū)塊連接形成首個區(qū)塊鏈。2010年5月，一位佛羅里達州程序員用1萬比特幣購買了價值25 美元的披薩優(yōu)惠券，形成了比特幣第一個公允匯率。2010年7月，第一個比特幣交易平臺上線，用戶和幣值均快速增長，2011年2月，比特幣價格首次達到1美元。2013年比特幣暴漲，3月美國財政部發(fā)布了虛擬貨幣個人管理條例，6月德國議會決定持有比特幣一年以上將予以免稅，被業(yè)內(nèi)認為變相認可了比特幣的法律地位。

制造企業(yè)中的區(qū)塊鏈

區(qū)塊鏈在成功實踐于數(shù)字貨幣之后，其技術價值才得以回歸科技企業(yè)。2014年，美國IT界才認識到比特幣的底層技術——區(qū)塊鏈具有跨時代意義，并對其展開進一步研究。美國衛(wèi)生及公共服務部（Department of Health and Human Services，HHS）征集了醫(yī)療保健領域的區(qū)塊鏈應用創(chuàng)意。中國區(qū)塊鏈應用研究中心（北京）、中國區(qū)塊鏈研究聯(lián)盟、中關村區(qū)塊鏈聯(lián)盟、China Ledger 相繼成立， 中國區(qū)塊鏈應用研究中心致力于Blockchain譯名征集、Blockchain手冊編制、區(qū)塊鏈啟蒙叢書編制等事宜，努力建立本土標準;中國區(qū)塊鏈應用研究中心致力于推動區(qū)塊鏈的相關學術研討和實踐;中關村區(qū)塊鏈聯(lián)盟則有眾多高校和科研機構參與，致力成為國內(nèi)區(qū)塊鏈產(chǎn)、學、研結合平臺;China Ledger則專注于分布式賬本及衍生技術的研究。

金融機構中的區(qū)塊鏈

區(qū)塊鏈的技術革新受到進一步關注和推廣并在金融領域應用。2015年被稱為“區(qū)塊鏈發(fā)展元年”，歐洲證券及市場管理局（European Securities and Markets Authority，ESMA）的金融創(chuàng)新研討會上將區(qū)塊鏈和分布式賬本作為議題，英國央行組建區(qū)塊鏈技術團隊。美國商品期貨交易委員會（Commodity Futures Trading Commission，CFTC）在其技術咨詢委員會（Technology Advisory Committee，TAC）會議討論了區(qū)塊鏈技術在衍生品市場的應用;納斯達克推出區(qū)塊鏈平臺“Nasdaq Linq”，通過此平臺發(fā)股的發(fā)行者將享有數(shù)字化所有權。新加坡資訊通訊發(fā)展局（The Info-communications Development Authority of Singapore，IDA）聯(lián)合兩家商業(yè)銀行共同開發(fā)了首個票據(jù)金融的區(qū)塊鏈應用。日本央行（Bank of Japan）提出金融服務的模式會隨著區(qū)塊鏈和分布式賬本技術的發(fā)展而演變，人工智能和區(qū)塊鏈技術進步可以改變金融服務的面貌。中國人民銀行已部署了重要力量研究探討區(qū)塊鏈應用技術，2017年央行及下屬機構申請的區(qū)塊鏈專利達68件，高居全球第一。

公共部門中的區(qū)塊鏈

同期，各國政府也開始關注區(qū)塊鏈技術，并嘗試引入公共服務領域。英國政府嘗試用區(qū)塊鏈追蹤救濟金去向，大力扶持區(qū)塊鏈初創(chuàng)企業(yè)，給予前所未有的優(yōu)惠政策，并向全球招募區(qū)塊鏈技術人才。格魯吉亞、加納和瑞典實施區(qū)塊鏈土地產(chǎn)權登記。阿聯(lián)酋首都迪拜宣布在2020年前把所有政府文件放在區(qū)塊鏈上，認為區(qū)塊鏈項目通過為城市交易創(chuàng)造一個新的數(shù)字層，有助于提高政府效率，也可以給包括房地產(chǎn)、醫(yī)療、交通、智能能源、數(shù)字商務等在內(nèi)的其他工業(yè)領域帶來機會。在中國，發(fā)布《中國區(qū)塊鏈技術和應用發(fā)展白皮書2016》，開展區(qū)塊鏈應用典型案例征集并納入國家“十三五”規(guī)劃綱要;2017年5月，工信部指導下的中國區(qū)塊鏈技術和產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇發(fā)布了《區(qū)塊鏈參考架構》，明確了范圍、術語和縮略語、概述、參考架構、用戶視圖、功能視圖、兩種視圖關系、附錄等八部分。

區(qū)塊鏈的類型與優(yōu)勢

區(qū)塊鏈的主要模式

公有鏈模式

公有鏈（Public Chain）是指全世界任何人都可讀取的、任何人都能發(fā)送交易且交易能獲得有效確認的、任何人都能參與共識過程的區(qū)塊鏈，是完全去中心化的一種區(qū)塊鏈結構，比特幣就是一種典型。在公有鏈，每一個節(jié)點都有參與記賬的權利，在節(jié)點達到一定數(shù)量時就能夠產(chǎn)生足夠大的穩(wěn)定性，可以忽略新接入節(jié)點的特征，從而實現(xiàn)“自治”和“強信任”。

私有鏈模式

私有鏈（Private Chain）是一種中心化系統(tǒng)，由中心控制者指定可以參與的成員、進行交易驗證的成員，僅對特定主體開放，比如Nasdaq 用的Linq就是一種私有鏈。私有鏈無法解決強信任問題，但保留了區(qū)塊鏈可追溯的特點，并且較公有鏈和聯(lián)盟鏈效率更高、成本更低，統(tǒng)一了所有節(jié)點的背后控制人，基本消滅偽造等問題，更容易被現(xiàn)有法律法規(guī)所接受。

聯(lián)盟鏈模式

聯(lián)盟鏈（Alliance Chains）是一種多中心化系統(tǒng)，參與主體和確認交易的節(jié)點都預先設定，交易通過共識機制確認，區(qū)塊鏈或者允許每個人都可讀取，或者只受限于參與者可讀取，可視為“部分去中心化”，位于美國紐約的區(qū)塊鏈創(chuàng)業(yè)公司R3CEV 就是一例典型。聯(lián)盟鏈的參與對象往往是一些關聯(lián)行業(yè)的企業(yè)，多中心化的聯(lián)盟鏈具有可追溯特性，并能實現(xiàn)去中心化信任，從而解決行業(yè)內(nèi)部成員之間因信任缺乏而導致的效率低下問題。由于每一個節(jié)點都事先確認，可控性強，也具有更大的靈活性。

側鏈模式

側鏈（Side Chains）是主區(qū)塊鏈之外的另一個區(qū)塊鏈，錨定主區(qū)塊鏈中的某一個節(jié)點，通過主鏈上強大的計算力來維護側鏈的真實性。側鏈協(xié)議指可以讓比特幣安全地從比特幣主鏈轉移到其他區(qū)塊鏈，又可以從其他區(qū)塊鏈安全地返回比特幣主鏈的一種協(xié)議。顯然，只需符合側鏈協(xié)議，所有現(xiàn)存區(qū)塊鏈，如以太坊、萊特幣、暗網(wǎng)幣等競爭區(qū)塊鏈都可以成為側鏈。

綜上所述，根據(jù)商業(yè)銀行的應用模式選擇，目前區(qū)塊鏈可分為公有鏈、私有鏈、聯(lián)盟鏈和側鏈四種應用形態(tài)，各模式各有優(yōu)劣、各有千秋。值得一提的是，側鏈協(xié)議具有重大意義，它意味著比特幣不僅可以在比特幣區(qū)塊鏈上流通，還可以在其他區(qū)塊鏈上流通，其應用范圍和應用前景會更加廣泛;有創(chuàng)意的人們會研發(fā)出各種各樣的應用以側鏈協(xié)議與比特幣主鏈對接，使得比特幣這種基準自由貨幣的地位越牢固。當前，比較著名的比特幣側鏈有ConsenSys的BTC Relay、Rootstock和Block Stream推出的元素鏈，非比特幣的側鏈如Lisk等。目前，商業(yè)銀行由于對安全性和隱私性要求很高，因此很可能主要使用聯(lián)盟鏈和私有鏈。

區(qū)塊鏈的應用與隱憂

貨幣區(qū)塊鏈1.0的應用與隱憂

第一個應用層面是“貨幣”（區(qū)塊鏈1.0）即把簡單貨幣變?yōu)榭删幊特泿牛≒rogramable Money），例如比特幣、以太幣、瑞波幣等。以區(qū)塊鏈技術為基礎的數(shù)字貨幣構建了一種全新的、更安全、更便捷的去中心化數(shù)字支付系統(tǒng)。圍繞數(shù)字貨幣的一些金融創(chuàng)新也正在開展，例如有機構計劃將幣值大幅波動的比特幣拆分為A 份額和B 份額，A 份額幣值穩(wěn)定，B 份額吸收風險并享受更大收益，分別提供給不同需求的人群。未來，數(shù)字貨幣面臨的最大不確定性來自監(jiān)管。目前國際各界對比特幣的態(tài)度不一，美國、意大利、日本、新西蘭等國家對比特幣持較為積極的態(tài)度，而歐盟、法國、英國、印尼、中國等對比特幣持中立或否定態(tài)度。

貨幣區(qū)塊鏈2.0的應用與隱憂

第二個應用層面是“合約”（區(qū)塊鏈2.0）即引入“智能合約”的概念，使得區(qū)塊鏈技術的應用范圍拓展至金融等領域，用于股權、債權和產(chǎn)權的登記、轉讓，金融合約的交易、執(zhí)行，甚至博彩和防偽等，實現(xiàn)可編程金融。智能合約，是指用區(qū)塊鏈的程序語言來訂立合同和表達邏輯，由計算機判斷合同結果，并在區(qū)塊鏈上自動執(zhí)行合同、自動交割，把需要人工介入的合同變成完全自動化、智能無歧義的合同。但是，2.0版本的區(qū)塊鏈，也存在不足。最主要的是占用的資源多。中國人民銀行行長周小川曾表示，目前為止區(qū)塊鏈占用資源還是太多，不管是計算資源還是存儲資源，應對不了現(xiàn)在的交易規(guī)模。區(qū)塊鏈通過系統(tǒng)內(nèi)超過51%的副本來保證其不可篡改性，這需要巨大的存儲空間，再加上副本間傳輸，需要消耗巨大的計算資源。尤其是公有鏈的應用方面，區(qū)塊鏈吞吐量低、延時高、計算效率低等問題暫時還沒有較好的解決方案。

貨幣區(qū)塊鏈3.0的應用與隱憂

第三個應用層面是“治理”（區(qū)塊鏈3.0）即把區(qū)塊鏈應用在社會各個領域，成為如同互聯(lián)網(wǎng)的新工具，實現(xiàn)去中心化、去信任化的一切交易，包括醫(yī)療、選舉、司法、通信、物聯(lián)網(wǎng)等的“區(qū)塊鏈化”，構成一個內(nèi)容豐富、形式多樣的可編程社會（Progammable Scoiety）。

但即便是進一層次的3.0版區(qū)塊鏈，也存在不足。首當其沖的是與現(xiàn)有系統(tǒng)的整合問題。區(qū)塊鏈可能會顛覆現(xiàn)有許多行業(yè)的中心化系統(tǒng)，而現(xiàn)有系統(tǒng)的建立，如商業(yè)銀行的數(shù)據(jù)集中存儲系統(tǒng)等花費了巨大成本，不可能一下子拋棄傳統(tǒng)系統(tǒng)完全使用新系統(tǒng)，之間的過渡和成本問題也是制約其發(fā)展的一個瓶頸。此外，區(qū)塊鏈商用價值還未有好的體現(xiàn)路徑。盡管業(yè)界已出現(xiàn)了多個區(qū)塊鏈聯(lián)盟，IBM、微軟、高盛等巨頭也均砸下重金，但目前基于區(qū)塊鏈技術的實際應用大部分仍處于開發(fā)、實驗、測試階段，離具體落地和實際推廣還有一定距離，其商業(yè)價值也還沒有出現(xiàn)較好的實現(xiàn)路徑。

需要關注的是，上述隱憂并非空穴來風。2016年11月，曾被認為站在區(qū)塊鏈頂端的R3 區(qū)塊鏈聯(lián)盟遭遇退出事件，高盛、摩根斯坦利等7家銀行選擇退出R3，一定程度上體現(xiàn)出這些金融巨頭對區(qū)塊鏈商業(yè)價值和未來面臨諸多不確定性的一種擔憂。2018年3月全國兩會期間，全國人大代表、騰訊董事長馬化騰表示：“區(qū)塊鏈技術是好的，但怎么用好是另一個方面?！睙o獨有偶，全國政協(xié)委員、百度CEO李彥宏也認為：“區(qū)塊鏈技術非常具有革命性，但現(xiàn)在還處在非常早期的階段?！?/p>