區塊鍊技術淺談

關于區塊鍊技術的思考

自從比特币成為全世界的焦點以後，區塊鍊莫名火了起來，無論是金融業還是網際網路企業都在盯着這一領域，各大高校也不甘落後，相繼開設區塊鍊課程和項目，就拿本人就讀的南京郵電大學而言，據我所知研究區塊鍊的項目組就能達到兩位數之多，但是事實上區塊鍊的前景如何呢？是否是一場“泡沫”？這些無人可知，或許未來區塊鍊會成為代替銀行和各大公司資訊安全的核心技術，也可能是昙花一現，三年後就凋零。今天就區塊鍊的發展我表達一下我的觀點。

什麼是區塊鍊技術

首先我們需要知道什麼是區塊鍊，區塊鍊是分布式資料存儲、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。所謂共識機制是區塊鍊系統中實作不同節點之間建立信任、擷取權益的數學算法 。

區塊鍊（Blockchain）是比特币的一個重要概念，它本質上是一個去中介化的資料庫，同時作為比特币的底層技術。區塊鍊是一串使用密碼學方法相關聯産生的資料塊，每一個資料塊中包含了一次比特币網絡交易的資訊，用于驗證其資訊的有效性（防僞）和生成下一個區塊。

區塊鍊的火熱離不開比特币的帶動，我最初接觸到比特币是在國中，那時候比特币5元錢可以買十幾個，當時作為我同桌的“阿凡”第一次對我提起了比特币這一概念，然而當時的我隻知道QQ币這一概念（尴尬臉），反問他Q币可以買遊戲道具比特币可以幹嘛？阿凡作為一個半吊子也無法回答我這一問題，便不了了之。阿凡現在作為騰訊的ios核心開發人員，在過年的聚餐時還開玩笑的和我提到這一事，說我們錯過了成為千萬富翁的機會。而正是因為這一錯過，讓我從大三開始就對“區塊鍊”這一名詞一直抱有極大的興趣，一直在閱讀相關文章和技術開發。

那首先我們得談一下比特币，比特币應該大家都或多或少聽過，但是可能隻停留在知道它是個電子貨币的層面上，但其實比特币背後代表的東西很多。首先比特币的誕生不是純粹的為了作為一種貨币而産生的，而是作為密碼學而存在的。那為什麼比特币擁有現實貨币或者其他虛拟貨币沒有的特點呢？首先要知道比特币的本質是什麼：比特币的本質其實就是一堆複雜算法所生成的特解。特解是指方程組所能得到無限個（其實比特币是有限個）解中的一組。而每一個特解都能解開方程并且是唯一的。而通過不斷地計算發現這個特解的數量不是無限的，是有上限的，上限為2100萬，是以比特币的數量就是2100萬個。是以說，比特币的安全性，每一個比特币的獨特性以及有限性的結合讓比特币的價值不斷上升，從曾經一進制人民币買好幾個到最新價格6500美元一個，比特币的升值可以稱為一個“神話”。當然作為電子貨币，有其獨特的有點也有着無法掩蓋的缺點，具體表現在(摘自百度百科):

比特币特征：

1. 去中心化：比特币是第一種分布式的虛拟貨币，整個網絡由使用者構成，沒有中央銀行。去中心化是比特币安全與自由的保證 。
2. 全世界流通：比特币可以在任意一台接入網際網路的電腦上管理。不管身處何方，任何人都可以挖掘、購買、出售或收取比特币。
3. 專屬所有權：操控比特币需要私鑰，它可以被隔離儲存在任何存儲媒體。除了使用者自己之外無人可以擷取。
4. 低交易費用：可以免費彙出比特币，但最終對每筆交易将收取約1比特分的交易費以確定交易更快執行。
5. 無隐藏成本：作為由A到B的支付手段，比特币沒有繁瑣的額度與手續限制。知道對方比特币位址就可以進行支付。
6. 跨平台挖掘：使用者可以在衆多平台上發掘不同硬體的計算能力。

優點：

1. 完全去處中心化，沒有發行機構，也就不可能操縱發行數量。其發行與流通，是通過開源的p2p算法實作。 匿名、免稅、免監管。
2. 健壯性。比特币完全依賴p2p網絡，無發行中心，是以外部無法關閉它。比特币價格可能波動、崩盤，多國政府可能宣布它非法，但比特币和比特币龐大的p2p網絡不會消失。
3. 無國界、跨境。跨國彙款，會經過層層外彙管制機構，而且交易記錄會被多方記錄在案。但如果用比特币交易，直接輸入數字位址，點一下滑鼠，等待p2p網絡确認交易後，大量資金就過去了。不經過任何管控機構，也不會留下任何跨境交易記錄。
4. 山寨者難于生存。由于比特币算法是完全開源的，誰都可以下載下傳到源碼，修改些參數，重新編譯下，就能創造一種新的p2p貨币。但這些山寨貨币很脆弱，極易遭到51%攻擊。任何個人或組織，隻要控制一種p2p貨币網絡51%的運算能力，就可以随意操縱交易、币值，這會對p2p貨币構成毀滅性打擊。很多山寨币，就是死在了這一環節上。而比特币網絡已經足夠健壯，想要控制比特币網絡51%的運算力，所需要的cpu/gpu數量将是一個天文數字。

缺點：

1. 交易平台的脆弱性。比特币網絡很健壯，但比特币交易平台很脆弱。交易平台通常是一個網站，而網站會遭到黑客攻擊，或者遭到主管部門的關閉。
2. 交易确認時間長。比特币錢包初次安裝時，會消耗大量時間下載下傳曆史交易資料塊。而比特币交易時，為了确認資料準确性，會消耗一些時間，與p2p網絡進行互動，得到全網确認後，交易才算完成。
3. 價格波動極大。由于大量炒家介入，導緻比特币兌換現金的價格如過山車一般起伏。使得比特币更适合投機，而不是匿名交易。

4. 大衆對原理不了解，以及傳統金融從業人員的抵制。活躍網民了解p2p網絡的原理，知道比特币無法人為操縱和控制。但大衆并不了解，很多人甚至無法厘清比特币和Q币的差別。“沒有發行者”是比特币的優點，但在傳統金融從業人員看來，“沒有發行者”的貨币毫無價值。

   總而言之，比特币的兩個最核心的概念：分布式賬本和共識機制讓比特币成為了目前最火熱的“電子貨币”，因為比特币具備着這樣一種潛力：它可以作為一種未來的智能資産。每個比特币的交易記錄都帶着時間戳，也就是說，每一個比特币都可以追溯到所有早期的交易，這些交易标志着這個比特币的誕生、流轉的全過程。除了能追溯交易曆史之外，時間戳還可以在很多領域産生應用。比方說音樂作品、文學作品和藝術品的版權标記。

   從目前來看比特币的出現無疑的大獲成功的，那區塊鍊技術是否會追随比特币的步伐，成為決定下一次“科技革命”的關鍵力量呢？目前鼓吹區塊鍊的人很多，也由此造出了各種誇張的言論：

● 區塊鍊技術是金融業的底層技術革命。

● 挖礦是一個随機過程，你不知道什麼時候可以發現下一個有效區塊。在找到有效區塊之前，什麼都賺不到。

● 我相信我今天收到的比特币是有價值的，這取決于我希望明天收到這個比特币的人同樣相信它的價值。

● 區塊鍊保證資料安全、不可篡改以及透明性的關鍵技術包括兩個方面：一是資料加密簽名機制；二是共識算法。

● 基于區塊鍊技術的智能合約不僅可以發揮智能合約在成本效率方面的優勢，而且可以避免惡意行為對合約正常執行的幹擾。将智能合約以數字化的形式寫入區塊鍊中，由區塊鍊技術的特性保障存儲、讀取、執行整個過程透明可跟蹤、不可篡改。同時，由區塊鍊自帶的共識算法建構出一套狀态機系統，使智能合約能夠高效地運作。

從這些所謂“金句”中我們似乎能感受到大家對區塊鍊的“期待”之情，一方面希望區塊鍊可以改變現有的交易支付的局面，讓未來的金融業乃至生活中的交易更加隐私和安全。而所有人似乎都堅信區塊鍊的“去中心化”是目前完成這一願景的最好方法。其實區塊鍊不僅僅在于去中心化，某些情況下，甚至還會對現有市場和參與者造成破壞作用。當然在有些情況下，區塊鍊也可以通過減少勞動密集型流程、消除重複勞動進而減少成本。

在某些問題上 區塊鍊擁有天然優勢，比如在物聯網中，促進多方安全、去中心化的交易。由于其賬本天然去中心化的特質，區塊鍊對于處理特别多方參與的分布式交易尤其高效。并且，給予多方加密确認和驗證流程，區塊鍊為每個交易都提供了高度的安全性。

在資本市場中任何涉及兩個或以上對手參與的交易中，交易記錄通常都被單獨儲存在各自獨立的系統之中。每筆交易都需要經曆的中段和後段的辦公系統，是以在這個時期發生錯誤，會導緻昂貴的對賬流程和大量人工幹預。 但是如果采用區塊鍊，交易雙方則可以獲得更為順暢的清算和結算流程，減短結算視窗，避免大量的資金和營運成本。

目前區塊鍊的一些執行個體

如今已經有許多區塊鍊應用的執行個體，比如目前非常流行的Airbnb這樣的P2P住宿網絡已經開始通過建構私有房産的公共市場來轉型整個旅館業。但是發展會受到諸如對顧客全和房主财産損壞的顧慮的限制。 這種情況下，可以建構一個安全防幹擾的系統來管理電子化的認證資訊和聲譽，區塊鍊可以幫助家屬P2P住宿業的發展，有相關機構認為，到2020年時，将會産生30-90億美元的增量收入機會。

而在優化現金證券的清算和結算上，區塊鍊仿佛是為之量身定做的。盡管如股權這樣的證券交易成本相對較低，但是多達10%的交易都會受限于各種錯誤，導緻人工幹預和交易結算時間延長。

通過應用區塊鍊技術到先進證券的清算和結算（特别是股權、在回購協定和杠杆貸款），通過更短甚至定制化的結算視窗，有機構預計，全球的此行業将節約110-120億美元的費用，包括營運成本以及資本支出。此外，區塊鍊也有可能削減大量的設計外彙交易、大宗商品和場外衍生品交易的額外成本。

區塊鍊投資方向以及價值

1. 區塊鍊被認為是網際網路發明以來最具有颠覆性的技術創新。區塊鍊融合了密碼學、經濟學、博弈論以及計算機學科等多個學科，具有交易不可逆、資料不可篡改的特點，在很多領域具備商業價值，應用研究已拓展至金融、能源、物流、教育、文化和社會服務等領域。
2. 區塊鍊技術将為雲計算、大資料、物聯網、人工智能等等新一代資訊技術的發展創造機遇，可以全方位地推進資訊技術更新換代和實作資訊産業的跨越式發展。區塊鍊的額安全性
3. 隐私保護性 密碼學保證了未經授權者能通路到資料，但無法解析。
4. 随之帶來的業務特性包括 可信任性：區塊鍊可以提供天然可行的分布式賬本平台，不需要額外第三方中介機構；
5. 增強安全：區塊鍊技術有利于安全可靠的審計管理和賬目清算，減少犯罪的可能性和各種風險。​​​​

騰訊區塊鍊方案白皮書

談到區塊鍊就不得不提到今年三月騰訊正式釋出的區塊鍊方案白皮書了，衆所周知，騰訊如今已不是那個單純的遊戲公司了，騰訊更像是一個投資公司，到今年九月，騰訊累計已經投資了六百多家公司，大到京東，美團和滴滴，小到身邊的一些日常超市、零售店都有騰訊投資的影子。而騰訊對于科技風口的把握也是向來很準，是以馬總也層一度坐上中國首富的寶座。是以說這一次騰訊正式提出的區塊鍊方案白皮書，也從側面表現出了區塊鍊的潛力。

但是馬總首先就擺明了一個基本立場：“騰訊不發币”，這也從側面反映出我國的經濟政策的要求：不支援電子貨币的交易和流通。那麼騰訊對于區塊鍊主要想幹什麼呢？

騰訊對于區塊鍊技術的期望

騰訊認為，區塊鍊技術的革命性在于它把人與人的信任轉換為人與技術的信任。基于這個解讀，騰訊提出了自己的觀點，它既不是去中心化，也不是匿名化，而是降成本。

在經濟層面，降低成本是區塊鍊技術的一個重要的設計思想。

第一，交易信任由機器和算法确定。

第二，交易過程可以由程式自動執行。

在技術層面，區塊鍊可以看成是一套由多方參與的、可靠的分布式資料存儲系統，其獨特之處在于：

第一，記錄行為多方參與，即各方可參與記錄；

第二，資料存儲多方參與、共同維護，即各方均參與資料的存儲和維護；

第三，通過鍊式存儲資料與合約，并且隻能讀取和寫入，不可篡改。

騰訊認為，雖然目前主流的區塊鍊技術平台均發源于國外，但區塊鍊技術還處于發展初期，核心技術還有很大的發展空間，我們完全有能力創新研發一套自主可控的區塊鍊平台，我們需要關注其核心技術的發展，主要包括以下三點：

1.共識機制：共識機制是指定義共識過程的算法、協定和規則，區塊鍊的共識機制具備“少數服從多數”以及“人人平等”的特點。

2.密碼學原理：在區塊鍊技術中應用了大量的密碼學的知識，如：公鑰、私鑰、哈希、對稱加密、非對稱加密、同态加密、簽名、零知識證明等。

3.分布式存儲：一是區塊鍊每個節點都按照塊鍊式結構存儲完整的資料，二是區塊鍊每個節點存儲都是獨立的、地位等同的，依靠共識機制保證存儲的一緻性。

騰訊期望的區塊鍊發展區域

說了這麼多，騰訊認為哪些行業會成為首選呢？答案是：金融、公共服務領域、公益慈善、供應鍊、物聯網。而這五個行業圍成一個圈，構成了中間的“區塊鍊應用生态圈”。

金融領域：

在（跨境）支付方面，區塊鍊技術優勢突出，可以實作支付交易的實時處理，提高效率，降低成本。-

在保險理賠方面，智能合約的應用，既無需投保人申請，也無需保險公司準許，隻要觸發理賠條件，實作保單自動理賠，支付理賠金額。-

在證券交易方面，通過相應機制確定證券發行和交易符合監管要求和架構，無需中介機構，資産發行可根據需要選擇保密或公開的方式進行。-

在票據方面，可實作票據價值的去中心化傳遞，有效控制中介市場的資産錯配，有效防範“一票多賣”、“打款背書不同步”等問題。

物聯網領域：

讓物聯網裡的各種裝置自動運轉，如：IBM與三星的ADEPT可以讓家電運轉出故障時自動發送信号。，Visa與DocuSign的汽車租賃項目通過分布式賬本記錄交易，租車協定、保險項目等内容實時更新，簡化傳統汽車租賃過程中的繁瑣步驟。

公共服務領域：

可以建立不可篡改的數字化證明。在數字版權、知識産權、學曆、産權、醫療資料等領域都可以建立全新的認證機制，改善公共服務領域的管理水準。

公益慈善領域：

在滿足項目參與者隐私保護及其他相關法律法規要求的前提下，有條件地進行公開公示，友善公衆和社會監督，助力社會公益的健康發展。

供應鍊領域：

資料透明、不可篡改，可有效避免供應鍊糾紛，根除假冒僞劣。