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区块链改变世界 §第1章 你好,区块链

区块链能彻底消除陌生人之间的信任危机。它不但知道你在网上是不是一条狗,还知道公母、体重、毛色、生日以及有没有打过疫苗。谁都可以透明地给它做记录,只是无法删除和篡改。

从网红比特币说起

比特币和区块链的关系

信用、信心、信任三合一

去中心化和分布式记账

区块链发展史

我国区块链企业发展现状

从网红比特币说起

区块链最早是借比特币登台亮相的,是比特币引出了区块链。所以,了解区块链先要从比特币说起,看究竟是怎么一回事。

从十月怀胎到呱呱坠地

货币发行自从与实物黄金脱钩后,就像一匹脱缰的野马,导致各国货币竞相贬值,人民群众苦不堪言。人们渐渐意识到,货币由中央银行发行或许并非天经地义,因为没有什么力量能够约束中央银行背后的中央政府,所以其中存在着许多问题,甚至包括居心叵测和阴谋。为此,全球各国科学家都在围绕货币发行去中心化展开种种努力。但显而易见,这一过程十分艰难,除了缺乏政府支持的孤立无助,更有本身技术上的难题。

具体地说,传统货币因为是由中央银行发行的,由中央银行管理和监督,依靠政府权威强制推行,所以货币的基本职能即价值尺度、流通手段、贮藏手段、支付手段、世界货币等相对有保证;而如果去中心化了,没有这样一双强有力的推手,要实现这些职能就会有相当大的难度。

数字货币虽然不存在防伪问题,但想要证实这是真实货币,就必须依附于某个机构,即由这个机构来对其真伪进行鉴定。数字货币可以从一方直接付给另一方,无需经过任何中间环节;可是,怎样才能确保从这一方安全抵达另一方呢?要知道,数字化内容是很容易复制的,因此必须鉴定并确保数字货币持有者的这一份货币只付给了一个人而不是复制后付给了若干人……这些问题不解决,数字货币就断然不会成为货币。

最早是1983年,david chaum在论文中第一次提出了匿名的数字加密货币e-cash,并且还发明了盲签名技术,然后在1989年创建了digicash公司,把该技术应用于部分银行的小额支付系统。但是,它依然需要依赖于一个中心化机构,所以过渡得并不彻底,这也注定了它最终的失败。

到了1997年,adam back发明了hash cash来解决邮件系统中的dos攻击问题,第一次提出了可以用工作量证明机制来获取额度,这就离现在的数字货币技术更进了一步。

1998年,wei dai提出了b-money,在数字货币生产过程中引入pow,从而使得它成为第一个比较完善的面向去中心化设计的数字货币。遗憾的是,它并没有能够提出具体解决方案,所以最终也是不了了之。

从上容易看出,这些数字货币从萌芽到实践在渐渐壮大,但它有一个致命弱点,那就是依然或多或少需要依赖于第三方信用担保系统,所以它“数字”得并不彻底。

直到2009年1月3日第一枚比特币诞生,作为一体两面的第1个序号为0的创始区块也同时降临人间。比特币第一次将pow与共识机制联系在一起,才真正实现全球第一套去中心化数字货币系统——它依托没有任何管理机构的分布式[1]网络,只是通过数学和密码学原理,就能确保所有交易[2]的成功进行,并且通过背后的计算力背书自身价值,其实质是区块链在背后使劲。2009年1月9日,序号为1的区块出现,与序号为0的创始区块连接成链,标志着区块链的正式诞生[3]。

从比特币诞生至今的实践看,它在无人管理状态下,已经在全球全天候地处理了几百万笔交易,其中最大的一笔高达1.5亿美元,从来没有出现过重大的系统故障,被称为人类金融史上一次了不起的社会学实践。

从这一点上看,怎么形容比特币在数字货币诞生过程中的作用都不为过,虽然现在还很难讲它日后能否取代传统货币。

并且,特别值得一提的是,比特币之所以如此神奇,一大原因就是它依仗的是一套分布式账本[4]——这是一套建立在区块链结构基础之上的分布式账本,一套所有用户都可以自由访问、所有人都无法对过去所记录的数据进行恶意篡改和控制的分布式账本!

数字货币、虚拟货币、通证及其关系

上面提到传统货币时,突然冒出一个数字货币的概念。有人说比特币是数字货币,有人说它是虚拟货币,还有人说它是代币,这究竟是怎么回事呢,这几个概念之间又有什么样的区别和联系呢?

根据欧洲银行管理局2014年的最新定义,所谓虚拟货币,是价值的一种数字表达,它不是由中央银行或某个公共权威机构发行的,也不一定与某一法定货币相挂钩,却能被自然人或法人接受用于支付手段,可以进行电子化转移、储藏或交易。

虚拟货币可以分为两大类:一类是中心化虚拟货币,如q币等,其主要特点是:由某一私营机构进行集中发行和管理;可以花费时间赚取或用法定货币购买,但不能反过来兑换成法定货币;限定在特定平台用于发行者提供的虚拟商品和服务,价值高低取决于发行者意愿。另一类是去中心化[5]虚拟货币,如比特币等,其主要特点是:没有中心化机构如中央银行或私人机构发行、管理与控制;可以与法定货币双向兑换,用于购买某些商品和服务;采用以加密算法为核心的区块链技术,从而使得素不相识的人在网络上也能建立起信任机制,使得点对点直接交易成为可能。

而所谓数字货币,通常是指加密货币。它属于虚拟货币范畴,本质上与q币等虚拟货币地位相同。

至于代币,更准确的说法是“通证”(digital token),指区块链系统中的权益证明,如股权、债权、版权、投票权、专利权等一切有价值的东西。它具体包括三大要素:一是数字权益证明,二是加密,三是可流通。通证是未来最有可能兼顾各方诉求的一种机制,并有可能彻底改变现实社会。它更接近于“权力”的概念,而不仅仅是指“钱”(代币)。

通证只出现在区块链系统中,是区块链的一种数字标记。它本身不具备内在价值,但是在赋予其一定的价值后便能与现实世界中的价值体系发生关联。通证又分为两大类:一是区块链原生通证或内置通证,二是在区块链上发行、代表某种外部资产的资产支持通证。

容易看出,无论是虚拟货币、数字货币还是通证,与现实生活中的法定货币都不是同一概念;只有当它们由中央银行发行[6]时,才能成为法定货币(称为法定数字货币)。也就是说,数字货币虽然是虚拟货币,却不一定完全是去中心化的。至于比特币,它既是虚拟货币,也是数字货币,并且还是通证[7]。

比特币和区块链的关系

比特币脱胎于区块链,区块链的辈分比比特币大,但两者几乎是同时为人所熟知的。上面虽然简单提到了比特币和区块链之间的关系,但还不够具体,可是这个问题对本书来说又很重要,所以这里再展开一些来说。

区块链的定义和特质

所谓区块链,民间普遍认为是“加密的分布式记账技术”,即基于密码学的、可实现信任化的信息存储和处理的结构与技术。而国家工业和信息化部对区块链的官方定义是:“在对点网络下,通过透明和可信规则构建不可伪造、不可篡改和可追溯的块链式数据结构,实现和管理事务处理的模式;其中事务处理包括但不限于可信数据的产生、存取和使用。”[8]

顾名思义,区块链首先是一种信息记录方式(记账技术),并且还要是“加密的”“分布式的”。因为这是“一种加密的分布式记账技术”,所以你不用死记硬背,只要记住“加密”是数学概念、“分布式”是网络概念、“记账技术”是金融概念[9],就能很好地加以理解了。

从字面上看,区块链是由“区块”和“链”所构成的。所谓区块,也叫信息块,是指记录一段时间内发生的所有交易的状态和结果;所谓链,是指按照这些区块所产生的顺序串联起来的整个账本状态变化的记录。

在这里,每个区块都包括这样三大要素:本区块的id[10]、若干交易单、前一区块的id。因为每个区块中都包含着前一区块的id,所以沿着每一区块的id一直往前推,就能找到一条完整的交易链,从而在全网形成一条唯一的主链,这就是区块链。

从中也容易看出,区块链不是“静态”的“死”的,而是“动态”的“活”物。唯有如此,区块链技术才能在实际生活中出现广泛应用。而且,它的分布式账本规定,在此账本上进行记录只许添加、不许删除!

比特币和区块链的工作原理

最早关于区块链的描述,出现在中本聪的论文《bitcoin:a peer-to peer electronic cach system》中。只不过,因为该论文主要讨论的是比特币,区块链不是重点,所以根本就没有明确提到区块链的概念;但这并不妨碍区块链技术最早运用在比特币项目中。用来记录比特币交易账户历史数据的技术,正是区块链。在这其中,比特币和区块链究竟是怎么工作的呢?最通俗的描述是:

第一步,比特币客户端在发起一项交易后,会将这一信息发送到整个比特币网络中去,然后等待交易确认。也就是说,区块链中每输入一个数据,都会创建一个区块。

第二步,比特币网络中的节点会将这类交易记录进行打包,然后结合前一个区块头部的哈希值等信息,构成一个候选区块。也就是说,这个新创建的区块分为两部分,区块头和区块体。区块头记录当前区块信息,区块体记录实际数据。

第三步,系统会试图寻找,看能否将符合一定条件的随机串(nonce串)放到这个区块里面去。如果是,那么这个区块就会被认为是“合法”的,就可以在整个比特币网络中名正言顺地广而告之;而其他节点在收到这个候选区块信息后,便会纷纷进行验证。一旦证实它确实符合约定条件,就会一边承认它是合法的,一边添加到自己所维护的区块链上去。当大多数节点都这样做时,就表明该区块已经被该网络所接受,连同这个区块中的所有交易信息都被大家得到公认。这就是说,每一个新建区块的信息都必须通过上一个区块信息计算而得。经过如此这般“验明正身”后,这一个个嵌合在一起的区块便构成了区块链。

用生活中的例子来加以说明,就好比是:

第一步,你身处异国他乡或外地,在急需一笔资金时,可能会想到把这一信息发在同学群中,等待每个同学伸出援手,帮你渡过难关。

第二步,当你的这一求助信息发到同学群中后,对其他群友来说就构成了一条“未读”信息。

第三步,其他人在读到你的这条求助信息后,会从多方辨别真伪,还可能会相互转发和议论纷纷。因为这毕竟涉及到钱的事情,可能数目还不小,这年头骗子可不少。而当一些同学确认是你发出的信息,并且你有这种真实需求时,便会向你提供援助;而当大多数人都这样做时,就说明你的请求被大家接受了,你的难处也得到了解决。

具体到比特币来说,这种寻找符合一定条件的随机串的过程被称为“挖矿”。而要想提高挖矿效率,没有其他捷径可走,主要是靠暴力尝试;尝试机会越多,找到随机串的可能性就越大。

虽说区块链谈不上是横空出世的一种新技术,只是过去多种技术的重新组合;不过直到比特币问世,建立在区块链基础上的许多商业场景和创新技术纷纷涌现,人们才逐渐看到一幅幅更高效、更安全的未来场景。

具体地说,如果从1969年互联网在美国诞生开始算起,区块链至少是建立在以下五大互联网技术基础之上的:一是1974年诞生的核心通信技术tcp/ip协议,它决定了区块链在互联网技术生态中的地位;二是1984年诞生的思科路由器技术,它是区块链技术的模仿对象;三是随着万维网诞生的中心型架构(b/s或c/s),这是区块链所要颠覆的目标;四是无主从之分的对等网络(p2p),这是区块链的父亲和技术基础;五是哈希算法,这是产生比特币和通证的关键[11]。

区块链和比特币的渐行渐远

当初中本聪提出区块链思想,主要是把它当做比特币网络核心支持技术来对待的。从2014年开始,区块链就逐渐脱离比特币网络,成为一种通用的、能够支持分布式记账的底层技术。所以,今天所指的区块链,除非特指比特币区块链,否则已经与比特币已经没有多大关系了。

要知道,在中本聪的比特币白皮书里并没有区块链(blockchain)这个词,而只是提到了链(chain),指比特币系统的子集。后来出现的成千上万种山寨币,同样没有跳出中本聪公共账本的概念。不过,由此人们却约定俗成地从中抽象化地提炼出了区块链这个词,其中包含这样三层含义:一是区块链是比特币的原创核心技术,在这之前是没有区块链的;二是从技术层面讲,区块链和比特币是同时出现的,属于孪生关系;三是自从比特币出现后人们才纷纷采用类似技术,使得区块链的应用范围越来越广,已经几乎看不到边界。

归纳起来,比特币和区块链的关系是:比特币是基于区块链的一种数字现金应用;而区块链最早是在比特币分布式系统中得到应用和验证的,它确保了比特币系统2009年上线后至今在完全自治情况下的正常运转。

正因为比特币的区块链技术是专门为比特币体系设计的,所以比特币的区块链并非就是我们通常所说的区块链。换句话说,区块链是多种学科和技术整合的结果,包括密码学、数学、经济学、计算机技术等,比特币区块链只是区块链大家族中的一员。

上述多种技术整合在一起的区块链,就形成了一种新的去中心化数据记录和存储体系,并且能在存储数据的区块上打上时间戳,从而形成一个连续的、前后关联的、忠实记录数据的存储结构体系。

所以,对于普通读者来说,如果你搞不清或不想搞清复杂的区块链技术,那就不妨以退为进,简单地理解为:区块链就是这样一种数据存储结构,它把需要写入的数据分成一小块一小块,然后利用技术手段将这些小块串联起来,形成一种相对独立、自成一体的链式数据存储体系。

举个不恰当的例子。过去在仓库里存放东西时有点乱,有什么东西都往里面堆,直到把仓库放满,再去寻找下一个仓库继续这样堆放。

这样做的后果,一是堆放有点乱,不易寻找,有时候甚至需要把满屋子都翻过来才能找到你所需要的东西。二是占地方,有的地方堆得紧,有的地方堆得松,浪费空间。三是不安全。你在堆放东西时如果其中有坏蛋记住了哪个值钱的东西放在什么位置,或者门口正好有坏蛋经过一眼瞟见,这贵重物品就很可能会被偷盗;而因为里面堆放杂乱,即使东西被偷也不一定就能马上被发现。这样的坏蛋在网络上就是黑客。

而现在区块链的原理是:在这些被堆放的东西上,全都写上一段文字、贴上标签,标签上的文件名是一种有规律的排列,然后用一根安全的绳子把它们串在一起。无论坏蛋偷走其中的任何一件东西,都会发现这些有规律排列的东西中已经少了某一样;有时候甚至只要那么动一动,都会牵动这根绳子上的其他东西,让所有东西都感觉得到。

在区块链技术中,这一件件东西就是一个个区块,上面的标签就是严谨的哈希函数,而这根绳子就是哈希指针,这些东西被串在一起后所形成的链状存储结构就叫区块链。

容易看出,这区块链仓库就能克服过去随意堆放造成的三大缺点,既不是那么乱了,也节省了空间,还更具安全性。

信用、信心、信任三合一

区块链最重要的作用是解决了第三方信任问题,信用、信心、信任,三“信”合一。完全可以说,它之所以如此受人追捧,主要原因之一就在于当今社会人与人之间严重缺乏信任,有时候甚至连自己都不敢相信;而区块链的出现让人类眼睛一亮,对它寄予了太多的期望。

过去有句俗话叫“网络上谁都不知道你是一条狗”,而区块链的本质就是要在不可信的网络上建立起可信的信息交换来。换句话说就是,区块链网络上不但知道你是一条狗,还知道你这条狗是公还是母,何年何月何日生,体重多少,毛色如何,活动区域或家在哪里,有没有打过狂犬病疫苗等等,比你自己更了解自己。有些东西你可能已经忘了,可是它却一直都记得,因为它的记录是无法删除并不可篡改的。

从这一点出发,原本亟须提高信任度的领域将会最先被区块链所攻陷;相反,原本就可信赖的领域,区块链在这其中所能发挥的作用相对就小,甚至根本无用武之地。

强有力的信用共识

区块链的三“信”合一来自信用共识,而这种建立在算法基础上的新的信用体系可谓坚如磐石、牢不可破。

信用共识是基于节点信用的一种共识机制,它的节点选举不以节点持有的通证而是以其信用为投票权重。通俗地说就是,区块链节点的“记账代理人”不是由“富人”而是由“诚信的人”选举产生的,所以,这样的区块链网络会更加诚信而不是更加逐利。

现实社会中,人与人之间最缺乏的是信用,最重视的也是信用,物以稀为贵嘛。传统的信用体系主要基于三点:一是道德,即相信对方是善良的、有道德的,所以接下来才敢合作。就好比你之所以敢上一家陌生饭馆吃饭,是你假定这家饭店用的不是地沟油、苏丹红,更不会下毒,即相信这家饭店老板是有道德的。二是信仰,例如西方国家大家都信上帝,大家都信“人在做,天在看”,基于这样一种共识,许多缺德的事就少了。三是政府,相信政府不会倒台,政府发行的货币不会一夜之间就都变成废纸,相信政府鼓吹的价值体系,所以才会把今天当昨天过。

而现在区块链的算法为什么能被当做信用来看待呢?这是因为计算机领域里的算法概念有一个重大特点,那就是一致性——无论何时何地,只要输入确定,那么经过这种算法就一定也能得到一个确定的输出。正是在此基础上,区块链建立起了一种新型的信用体系。[12]

这样的便宜为什么会落到区块链头上呢?主要是因为两点,一是其安全性,二是其稳定性。

先看安全性,这是指区块链的本质是分布式数据库,这其中的每个数据节点都独立记录着系统中的每一笔交易,想赖也赖不掉。

举例说,如果你借了一笔钱给一位朋友,是通过微信支付转给对方的,这件事只有你们俩知道。这样,等到将来你要对方还款时,对方拒不承认问你借过钱,或者说收到的钱不是问你的借款,而是你给他的还款,这样就很容易产生纠纷。而现在,区块链就好比是一个群,你和他都是其中的群友。假如这个群里有100个人,借款这件事虽然是你们的私事,可是区块链技术却能把你们的那笔转账和对话自动发送给其他98位群友。在这种背景下,对方如果要赖账或矢口否认根本没有这回事,其他人就都可以作证,对方赖账的可能性就会变得很小,除非他不想在这个群里(世界上)混了。也就是说,这会变相提高你这笔借款收回的安全性。

再来看稳定性,这是指它的这种分布式数据库存储在全球,无论谁都摧毁不了。关于这一点,从区块链的第一个应用场景比特币中就可见一斑。

又因为,每个新建区块都是通过上一区块计算而来,所以,任何一个区块的数据改动都会牵一发而动全身。过去有种“51%算力攻击”的说法,意思是说,要想篡改区块链中的数据,需要集合整个网络51%以上计算机的计算能力,这就几乎难于上青天了。

先别说不太可能你能集合到网络背后那些素不相识的人,即使他们都同意你的看法并和你一致行动,其成功概率也极低。以比特币为例,即使在该网络的几千个维护节点中,你能争取到50%的节点联合起来一致行动,那么在经过6个区块生成后,其成功概率也只有0.5^6=1.56%,相当于1/64。

不是支付宝,胜似支付宝

如果说,支付宝能茁壮成长并得到大面积推广,就是因为它解决了买家和卖家之间的信任问题,从而使得交易变得容易达成;那么,区块链的作用在这方面可谓有过之而无不及。

在支付宝出现之前,买家和卖家之间的信任问题一直无法得到有效解决。卖家担心货发出去了收不到钱,买家则担心钱付出去了收不到货,或货不对路,或售后服务无法得到应有保证。

支付宝出现后,有了这样一个第三方交易平台,就相当于添加了一位中间人角色,这就很好地解决了这一问题。买方拍下商品后不是直接付款给卖家,而是付款到第三方支付宝,然后支付宝通知卖家发货;买方在收到货物并确认数量、规格、款式相符后通知支付宝,这时候的支付宝才能把货款转给卖方。直到这时候,这笔交易才告结束。在这其中,只要有一方出现问题,支付宝就会暂扣货款,待问题妥善解决后再做处理,从而使得买卖双方的权益都能得到有效保障。

而现在,区块链的作用范围要比支付宝大得多——支付宝只是一对一地解决买卖双方的信用担保问题,而区块链所做的是完全撇开中介机构,解决的是全网信用担保。它的工作原理是,当买卖双方在进行一对一交易时,所有网络节点都会帮助记录数据,使得任何一方不敢违约和抵赖。

请大胆设想一下:目前全球有那么多中介机构,已经构成第三产业的重要组成部分;如果未来区块链能够全都实现点对点交易,这时候的效率和信用又会因为没有这些中介机构而何止提升千万倍!尤其是在支付转账、智能合约[13]、选举投票、信息安全等领域,应用范围无限广阔。

去中心化和分布式记账

区块链解决第三方信任问题,靠的不是行政、经济、法律和道德方法,而是彻底改造不诚信系统。也就是说,它是霸王硬上弓,所有事情都在那里明摆着,没有谁能操控得了,也没有谁能加以篡改。之所以能做到这一点,关键是它拥有两大杀手锏:一是去中心化,二是分布式记账技术。

去中心化及其必然趋势

去中心化是指区块链体系中没有中心化硬件或管理机构,任何节点和参与者都有相同的权利和义务。通俗地说就是,在这其中没有领导,没有规定非得听谁的,也没有谁可以“打击”“报复”其他人。而这样一来,因为没有了管理层,所以能大大降低交易成本。积极推进区块链技术的ibm公司认为,与中心化设备网络相比,区块链至少能降低99%的管理成本[14]。

“去中心化”一词,国内最早是由币圈中人翻译过来的,英文是“decentralized”,这样的译法多少带有一点主观和政治化色彩;相反,我国台湾人普遍把它译为“分散式”更准确。理由有二:一是软件系统中的网架结构一般分为两种,即单中心和多中心(分布式)。二是中本聪当初在整篇论文中并没有提到 decentralized 这个词,而只有 peer-to-peer (p2p)。正因如此,以太坊的核心开发团队ethcore在2016年6月召开的w3c区块链标准会议上就明确提出,以后不再使用decentralized,而是会用p2p、secure、serverless这类纯技术性词语加以替代。[15]

区块链去中心化后的公链是全网公开的,并且是程序开源、账本全网可查,唯有如此才能让人相信。否则,你这么一个东西许多人都不懂,既没有董事会也没有理事会,连个出来指挥协调的人都没有,更没有法律保障,还有谁敢相信呢?唯有做到这两大公开,就像我们平时搞aa制活动一样,把所有账本都摊出来给大家看,才是真实、可信、合法的。

以比特币发明者中本聪为例。这个神秘人物2009年将比特币代码开源公布出来后,一开始并没有人相信,所以没人“挖矿”。一方面,别人不知道比特币究竟是什么;另一方面,别人也不相信你会如此大公无私。无奈之下,他只好自己默默无闻地一个人在那里挖矿,以保证每10分钟能产生一个区块,就好比工厂开在那里总不能关门大吉一样。

就这样,他辛辛苦苦劳动了一年,钱包地址一共获得100多万个比特币奖励,才在2010年玩彻底失踪。一方面,这时候已经有人开始接着挖矿了,他的目的已经达到,不再需要自己亲自动手;另一方面,这也符合他的去中心化思想,他觉得自己还是从此彻底消失更好。

对于这样一位明明可以靠才华成为全球首富,却偏偏喜欢凭性格青史留名的传奇人物,玩神秘主义是最符合区块链去中心化精神的——他不但从来没有动用过自己拥有的比特币财富,也从来没有申请过专利,就连提名诺贝尔奖候选人都完全置之不理。他独自发明了比特币,早期时还亲自参与匿名指导,只是当后来媒体纷纷表示已经找到中本聪本人,甚至还有许多人现身说法称自己就是如假包换的中本聪时,他才不动声色地在电子邮件中表示“我们每个人都是中本聪”。意思是说,只有他才是真正的中本聪,但他是不会抛头露面的。

从现实来看,区块链产生之前的网上交易和消费都必须依靠信用做背书的第三方中介机构,如银行、清算机构、交易所、公证机构等。这些中介机构的存在,不但提高了网络运营成本、降低了运营效率,更存在着安全和信用隐患。这里的运营成本和效率,是指由于各国货币、信用价值不同,清算体系又不兼容,势必会给全球贸易和汇兑增加许多摩擦成本。这里的安全隐患,主要是指黑客攻击和各种人为破坏;而信用隐患,则是指政府信用欠缺,如拼命滥发货币造成货币急剧贬值等。

正是在这种情况下,区块链因为拥有去中心化功能,统一了全球货币和交易,才把这些问题和隐患迎刃而解。就好比说,为了能让所有人都知道对方在网络上“是人是狗还是鬼”,那就必须建立一种可追溯的、不可篡改的去中心化机制,区块链因此应运而生。

接下来的问题是,区块链因为去中心化使得系统全透明,是否就应该骇怕呢?其实大可不必;退一步说,这是一种历史必然,怕也没用。尤其是各国政府,不用整天忧心忡忡区块链会剥夺自己的中心化权力而百般阻挠。从人类发展过程看,货币从去中心化到中心化再到去中心化的演进过程具有必然趋势[16]

从上容易看出,去中心化只是一种技术手段,并非不要监管,甚至它根本就脱离不了监管。

换个角度看,这种去中心化也决定了它与传统it技术的根本区别:传统it技术都是从分布式到集中,唯有区块链是从集中到分布式。

分布式记账

分布式也叫去信任化,指任何一位参与者都可以毫不避讳地对其他人不信任,并有权对区块链上记录的所有交易进行核查。只不过,核查可以,但不能进行修改,否则立刻会暴露你的小动作。究其原因在于,这种核查是通过数字加密技术进行的,如果你篡改了其中的任何数据,都会导致以后生成的随机散列与原已得到验证的散列不匹配。

正因如此,英国《经济学人》杂志2015年比喻说,区块链是一台创造信任的机器,它能让人们在互不信任并且没有中立机构的情况下,做到相互信任和相互协作[17]。

分布式记账也是记账,而只要提到记账,大家自然就会想到账本和记账方法。不用说,这两者之间是有联系的——有什么样的记账方法就会采用什么样的账本;而采用什么样的账本,又必须符合记账方法。

人类最早的会计思想萌芽于距今约300万年至1.5万年之前的旧石器时代,直到1494年意大利文艺复兴时期的著名数学家、会计学家卢卡•帕乔利在威尼斯出版全球第一本复式记账著作《算术、几何、比及比例概要》,才进入“近代会计时代”。在这之前长达数十上百万年的历史长河中,我们的祖先采用的一直是被称为“流水账”的、漏洞百出的单式记账法。自从复式记账法出现后,因为任何一笔业务都要在两个或以上相互关联的账户中得到反映,并且确保会计等式平衡,所以差错才大大减少,但这一历史距今也才不过600多年[18]。

如果说复式记账是人类历史上第一次把对账验证功能引入记账过程,那么区块链就是人类历史上第一次把对账验证功能引入数字记账技术。更重要的是,区块链的这种对账验证无需人工参与,而是与生俱来的。

更值得一提的是,分布式记账虽然也称之为记账,却不是我们前面所说的会计记账,而是特指区块链技术之一。

在这种分布式技术下,数据信息分布在整个网络或由多个机构共同组成的网络里,每个参与者都有一个唯一的、真实账本的副本。建立在密码学原理基础上,可以在网络中的不同站点、不同地理位置分享资产数据库,包括实物资产、金融资产和电子资产数据库。也就是说,每一笔新的交易都会在每个参与者账本副本上同步反映出来。而正常的账本更新,会根据网络中达成共识的规则,由一个或几个甚至所有参与者共同完成。

容易看出,分布式记账的主要目的也是去中心化。它与单式记账和复式记账的区别在于,这种账本的记录和修改权不再由某个指定的人所独占,而是人人都可参与进来,并且可以在不同地方参与。

分布式记账的规范称呼是分布式记账技术,也称分布式总账技术、分布式账本技术[19]等。从区块链的官方定义看,它包括两层含义:一是从技术层面看,区块链是一种由不同节点共同参与的分布式数据库系统,并没有想象中的那么复杂;二是分布式记账的应用范围要比区块链技术大。

明白了上述区别,就知道为什么现在有许多企业更倾向于分布式账本技术而不是区块链了,因为它们只有这个能力去做分布式账本技术,并无法保证自己就能做成区块链(最长的那根链)[20]。

但即使如此,也请不要小看了分布式记账是一种强大的颠覆性创新,它完全有可能变革公共和私人服务的实现方式,从而通过广泛的应用场景去提高生产力。

那么,接下来的问题是,区块链的分布式记账是谁在记账、给谁记账、记的又是什么账呢?

先来看是谁在记账。按理说,在某个时间段里一旦出现新的交易,区块链中的每个人都可以记账;但实际上,这其中必定有一个是记得最好、最快的人。当系统找到这个人之后,就会把他所记录的内容誊写到账本上去,并且把该内容发给系统里所有的人,让他们通通照此进行备份。这样一来,系统中的每个人就都有了一本最新、最完整的、相同的账本。这样的铁证如山,谁都否定不了。而这个记账记得最好、速度最快的人就是这个时间段里的“记账员”,或者说这笔账就是“他”记的。

再来看给谁记账。理解了上述过程,现在我们以比特币为例。打开比特币区块浏览器,点击任何一个区块,都能看到里面包含的所有交易,而这实际上就是区块链记的账。由于区块链记账不能篡改和销毁,所以这种记账方式就是通常所说的序时日记账。

最后看记的是什么账。因为每个区块都有大小限制,并且不同时期的大小可能会有调整。每一笔计入区块的交易都需要支付手续费给矿工,这和过去在银行柜台汇款时需要支付汇款手续费是一样的道理。区块链的服务对象是开放的,这就好比无论是谁去汇款,只要你愿意支付汇费,并且有明确的收款地址,银行是不会拒绝你的。正因如此,只要你的这笔业务愿意并且支付足够的手续费,那么这笔交易就可以会被记账,相反则很可能难以被打包,即记不了账。

顺便一提的是,分布式记账并不表明区块链只能用于记账。在此基础上,它还有着更多创新性应用;并且,形式也不仅仅只是二进制数据,还包括文本、音频和视频等,主要受制于区块大小和交易手续费的高低。

区块链发展史

区块链概念最早起源于比特币。从一般角度看,比特币是一种数字货币;可是从技术角度看,它却是一个点对点的去中心化网络平台,而其背后的技术支持正是区块链。

正因如此,才说比特币是区块链技术应用的第一个场景,被称为区块链1.0版,至今已发展到3.0版。

区块链1.0版以比特币为代表,主要与可编程数字货币相关,如货币转移、汇兑和支付系统等;2.0版以以太坊为代表,主要与可编程金融相关,如股票、债券、按揭贷款、产权等金融领域及其智能合约;3.0版以商用分布式应用(eos)为代表,主要与可编程社会相关,这时候的它已经超越货币和金融领域,触角已经伸大更大的范围如医疗、文化、艺术、物联网等。不过,从总体上看,目前还处在1.5版阶段。

对实物货币的突破

区块链的诞生虽然还只有11年时间,可是如果把目光放远一点,它实际上是人类千百年来对实物货币不断突破的结果。

从人类发展历史看,自从有了产品剩余和商品交换,就有了货币,货币在商品交换和国家财政中起到不可或缺的媒介作用,直到现在。但无论早期的贝壳、棉布,还是后来的金银直至现在的纸币,都属于实物货币。实物货币具有许多优点,如方便携带、不易仿造、相对容易辨别真假等;但也有许多缺点,如容易丢失、滥印滥发、币种转换困难等。

银行卡作为电子货币,它的出现虽然从实物货币向数字货币迈进了一大步,但依然没有改变实物货币固有的缺点。这突出在两点:一是依然须臾离不开额外支持机构,如背后的银行和管理部门等;二是中心化结构,即由中央控制器通过直接命令或使用权力等级制度来对底层进行控制。不但如此,还由此增加了银行卡伪造、盗刷、转账骗局和诈骗行为的发生。在这样的宏观背景下,种种关于克服上述弊端的关于数字货币的研究便呼之欲出,去中心化的海星模式区块链因此应运而生。

在自然界中,蜘蛛是最典型的中心化组织代表,海星是最典型的去中心化组织代表。蜘蛛有八条腿,它的身体由大脑这个中心化结构所控制,如果它断了一条腿,那就只剩下七条腿;如果它掉了脑袋,便不能存活。所以中心化组织也被称为“蜘蛛模式”。而海星由于不存在大脑这样的中心化结构,它的器官都被复制、分布在每个躯干中,所以如果它断了一条腿,依然会是一只完整的海星;如果把它一切两半,还会变成两只海星。所以去中心化组织也被称为“海星模式”。

这是两种生物不同的行为控制方式,很难说谁对谁错。但ori brafman和rod a.beckstrom在畅销书《the starfish and the spider:the unstoppable power of leaderless organizations》中认为:1.当受到外界攻击时,去中心化组织会呈现愈加开放和分散分布趋势,而中心化组织则会呈现出愈加集权趋势;2.开放系统很容易变异,以更好地适应环境;3.人们如果被置于分布式组织,会更愿意去贡献自我;4.一个行业的去中心化程度与总体利润成反比。总体而言,去中心化组织有着更加顽强的生命力[21]。

显而易见的是,由于区块链发展还处于起步阶段,现在就去预测它对实物货币有怎样的突破还为时太早;但无论如何,这种海星模式的顽强生命力将被人类高看一线,这从本书后面的介绍中可以得到有力佐证。

区块链的三大应用层次

沿袭区块链发展的三个不同版本,从低到高经历了这样三个应用层次:

一是货币互联

即把比特币等数字货币当做互联网上的“现金”用于实际支付。一种货币就是一种协议,每一种独立的数字货币都有其自己的去中心化总账,而1973年发明的tcp/ip协议则是互联网的革命性起点。这种货币互联既是区块链最早在比特币中得到应用的理由,也是以后各国中央银行发行数字密码货币的主要模式,能够彻底解决现实社会中因为发行纸币而浪费资源、因为中心化记账而导致安全性和系统可靠性不足以及系统不可控的弊端,从而不仅能把全球信用卡商户的支付费用从目前的平均3%降到1%以下(主要是国际汇款费率高),而且还会把等待时间从几天缩短到几分钟。

从目前已有的几种可以使用比特币的系统如 bitpay(巴比特)、coinbase、coinfy等来看,虽然它们与信用卡支付系统还不兼容,但已经有许多企业正在做这兼容的事,例如使用移动支付等。由此可见,两者兼容的这一天已经为时不远了。

二是资产互联

从货币互联到资产互联即数字化资产的转移,应用范围显然是扩大了一步。最典型的有各种网购平台如阿里巴巴、亚马逊等,各种社交平台微信、脸书等,各种共享平台滴滴、共享食宿等,都有条件通过区块链去中心化方式在互联网上更好地转移数字化资产。在这其中,又涉及到了智能资产和智能合约两大块。

首先看智能资产。包括金融、经济和货币等在内的各种有形资产和无形资产,都可以在区块链上通过智能合约进行编码,用于注册、存储和交易,从而成为智能资产。简单地说就是,无论现实生活中的实物资产还是无形资产,都可以在区块链上注册成数字资产,然后通过智能合约,借助于私钥随时加以支配或交易。这有点像现实生活中的智能门禁系统,又有点像在手机上进行网购、电话交易,凭的全是人脸识别、密码、传感器、软件代码等私钥。区别在于,区块链上的这种智能合约是事先绑定、自动执行的,而且不能修改,这一点许多人可能并不习惯。但毫无疑问,这种做法能够广泛构建起无需第三方存在的去中心化资产管理系统。

再来看智能合约。智能合约的存在先于智能资产。智能资产交易只是智能合约用于资产交易行为的一种,智能合约在区块链中还有着更为广泛的用途。就好比一台由代码编写和自动运行的自动售货机,无论你是谁,当你塞入钱币并作出相应选择后,机器就会根据原先的指令做相应动作,吐出相应物品,并给你适当的找零,这里没有也不需要“售货员”的存在和多此一举,这里也不存在“违约”行为,除非这台“售货机”坏了。在区块链及智能合约看来,代码即法律;区块链是不会违法的,违法的只能是当初把它写入代码的人,要不就是这法律过时了。

智能合约是区块链中的一个重要概念,是指一个能够自动执行的数字承诺。它需要提前设计好合约,然后在达到触发机制后自动执行。就好比说,加入qq群的方式中有一种叫“付费入群”,群主可以“设置付费入群金额”,从0.01元至50元不等。一旦设置成功,其他任何人只要通过qq付款上述指定金额就能入群,而无需群主和管理员审核。在这里,这种加群方式和付费金额,实际上就是一种智能合约。

回到区块链上来。最大的去中心化智能合约平台是以太坊,它的工作原理是这样的:如果你在以太坊网络上写个合约,发起一次借币活动,并承诺2019年6月30日还款,同时确定利率是多少。那么这时候,你只要在该合约地址上付出几个以太币,就会得到一张合约白条,上面记录了你欠多少个以太币。到了规定的还款日期,你在系统里自动打上以太币,合约就会按照原来的借款记录替你逐个归还。

三是万物互联

这就不仅仅局限于经济范畴了,而是扩大到了一切领域,如政府管理、司法认证、互联网优化、智能管理、供应链管理、医疗信息记录、知识产权服务等。通过时间戳记录的数据网络,去开发和维护一个永久无法篡改的记录,从而极大地简化登记、查验、仲裁过程,维护公开、公平和正义。

例如,选举和投票被真实地记录在区块链上,就无需唱票、验票,也不会有人工操纵,这样当然就能在降低人力投入的同时也增强公信力[22]。

展望未来,区块链作为一项新生事物,在发展过程中当然不会一蹴而就。它在实际场景中的应用范围和速度,主要取决于制约区块链技术落地的一些具体因素何时能够得到解决,如怎样为区块链合同担保,尤其是在金融、法律领域这必不可少;如何实现线上线下机制融合,仅有线上没有线下依然无法落地开花;基于区块链系统价值交易的物品价值如何数字化,非数字化物品当然也就无法放到数字化区块链中去实现价值;等等。

我国区块链企业发展现状

在本书第一章临近结束时,重点来看看我国区块链企业发展现状。

数量和地区分布

据零壹财经与量子数聚统计,截至2018年7月末,我国共有14755家企业的名称和经营范围中含有“区块链”字样,有1213家企业介绍中含有“区块链”,这表明我国已有近1.6万家区块链企业。

在这其中,从时间角度看,2015年还只有34家,2016年就已经达到247家,2017年为3787家,2018年7月末多达15968家,企业数量呈井喷式增长态势。

从上容易看出,区块链企业在中国大陆31个省市均有分布,但数量十分悬殊,最多的是广东省9135家,最少的是青海省仅有2家,相差4500多倍。仅仅广东一省,就超过其他30个省市的总和;而广东又全部分布在广州和深圳,分别为6131家和3004家。

明白了这一点就知道,为什么广东在区块链创新方面总是走在全国前列了,例如第一张区块链发票就是在深圳诞生的,等等。

正面临突破之际

2016年12月15日,国务院印发《“十三五”国家信息化规划》,其中就已将区块链技术列为战略性前沿技术。2018年6月7日,国家工业和信息化部印发《工业互联网发展行动计划(2018~2020年),进一步鼓励区块链等新兴前沿技术在工业互联网中的应用研究与探索。

伴随着区块链企业的迅猛发展,区块链技术正面临突破之际。俗话说“春江水暖鸭先知”,关于这一点便可以从风险投资方向及规模中看出来。

据《2018年中国区块链产业白皮书》透露,截至2018年3月末,我国有接近90%的区块链投资事件集中在早期阶段(a轮及以前),另有9%的投资事件属于战略投资,b轮及以后的投资事件只占2%。这就充分表明,目前我国的区块链产业还处于非常早期的阶段;随着产业高速发展和项目落地速度加快,融资轮次也会逐渐向后延伸[23]。

再从行业格局看。因为企业名称或经营范围是由市场监督管理部门核准的,注册后一般不会轻易变更,所以这表明这些企业在创始之初就对区块链业务有关注和布局;而如果仅仅只是出现在企业介绍中,那随意性就较大,不是主要业务非区块链产业,就是区块链业务开展得较晚。所以,如果把企业名称或经营范围中有区块链字样的企业称为ⅰ类企业、只是在企业介绍中提到区块链字样的企业称为ⅱ类企业,有以下结果:

从上容易看出,ⅰ类企业中注册资本在100万至500万元的中小企业最多,占比34%;ⅱ类企业中注册资本在1000万至5000万元的大中型企业最多,占比32%。与此同时,无论是ⅰ类还是ⅱ类企业,都是“信息传输、软件与信息技术服务业”和“科学研究与技术服务业”分布最多,只是在“租赁和商业服务业”方面有所区别。也就是说,相对而言,ⅱ类企业在商业服务业行业分布中比例明显增大。

这很好地说明了两点:一是从表面上看,区块链行业内后来加入者的体量更大,并且更注重区块链技术的落地应用;二是从实质情况看,区块链行业的进入门槛较高,而这些最早进入这个行业的中小企业虽然体量较小,可是在这方面的技术优势可能一点都不差[24],可谓各有优势。

关于上述结论,即使放在全球范围内来考察也是成立的。

2018年,德勤有限公司对来自全球7个国家、10个行业的1053名区块链行业全球高管人员进行的调查表明,区块链的黄金时代虽然尚未到来,但正在日益接近突破时刻。

在这些受访者中,34%的企业已经在生产上使用区块链系统,41%的企业预计未来12个月内会部署区块链应用程序,另有40%的企业未来一年中会在区块链技术上至少投资500万美元。这表明,全球区块链行业正在从关注、学习和探索技术潜力,大踏步地向识别、构建实际业务应用程序转变!

这项全球性调查还发现,虽然有78%的受访者认为,如果不采用区块链将会失去竞争优势,但也有1/3的人表示,区块链技术的投资回报率目前依然存在“不确定性”。

该调查认为,即使区块链技术目前还缺少完全可靠的业务案例,但至少也应密切关注,“在区块链上唯一可能犯的错误就是什么都不做”,因为它的发展前景十分光明。无论在行业内还是跨行业,“区块链有潜力帮助企业创造和实现现有技术所无法想象的新价值”[25]!

2018年5月28日,中共中央总书记***在中国科学院第19次院士大会、中国工程院第14次院士大会上讲话时,将区块链与人工智能、量子信息、移动通信、物联网一并列为新一代信息技术代表。

2019年10月24日,中共中央政治局首次就区块链技术发展现状和趋势进行集体学习。至此,中共中央政治局集体学习的特定技术仅有互联网、人工智能、区块链三项。这表明,我国已经将区块链放在国家发展层面的高度,全面加入到新兴互联网技术的国际竞争中去,并把目标确定为走在理论“最前沿”、占据创新“制高点”、取得产业“新优势”。一句话,就是要在全球区块链竞赛中拿“第一”[26]。

2019年10月28日,中国金融40人论坛学术顾问、中国国际经济交流中心副理事长黄奇帆在首届外滩金融峰会上演讲时透露:“2018年中国移动支付规模约39万亿美元,而美国则是1800亿美元,差距达到数百倍。我国的电子支付系统已经全球领先……目前全球已有24个国家政府投入并建设分布式记账系统,超过90个跨国企业加入到不同的区块链联盟中……(中国)人民银行对于dcep(数字货币)的研究已经有五六年,我认为已趋于成熟。中国人民银行很可能是全球第一个推出数字货币的央行。”[27]

1 所谓分布式(distributed),是指非单体中央节点的实现,通常由多个个体通过某种组织形式联合在一起,对外呈现统一的服务形式。

2 请特别注意,区块链概念中的“交易”,是指对账本操作导致账本状态发生改变,与经济来往没有必然关系。

3 《区块链到底是啥?典型应用场景是什么?一文看懂区块链》,载《金融界》,2019年10月28日。

4 所谓分布式账本(distributed ledger),是指由多家联合维护的多中心化或去中心化账本记录平台。

5 所谓去中心化(decentralization),也叫多中心化,是指无需一个独立第三方中介机构的存在。

6 这时与是否采用区块链技术无关。当采用基于账户的传统技术时,习惯上称为“电子现金”。

7 周永林:《数字货币、虚拟货币与代币关系揭秘》,财新网,2017年11月10日。

8 温晓桦:《工信部周平:为什么要区别分布式记账和区块链?判断其应用有哪些维度》,雷锋网,2017年5月13日。

9 区块链的第一个实际应用场景是比特币,而比特币无论定位是数字货币还是电子现金,实际上都是钱;而只要涉及到钱的来往,就必定会与记账挂钩。所以,这里称分布式记账是很贴切的,一下子就能让人想到钱和财富。当然,这里记录的不一定都是数字,更不一定是金额,只能确保是二进制数据。

10 id是英文identity的缩写,在电脑和网络中是用来标识身份的唯一账号,实际上就是一个序列号,一段编码,就像现实生活中的身份证号、产品型号、设备注册号一样。

11 刘锋:《区块链的技术简史与未来前景,从互联网进化角度分析》,搜狐网,2018年5月15日。

12 徐明星等:《图说区块链》,北京:中信出版社,2017,p287、288。

13 所谓智能合约,其发明者尼克•萨博所下的定义是,“一套以数字形式定义的承诺,包括合约参与方可以在上面执行这些承诺的协议。”简单地说就是,这是一份事先签订的、必须自动自发遵守的协议。

14 韩锋、张晓玫:《区块链:量子财富观》,北京:机械工业出版社,2017,p56。

15 《区块链的三大误区,99%的人都不知道》,搜狐网,2018年7月26日。

16 温晓桦:《工信部周平:为什么要区别分布式记账和区块链?判断其应用有哪些维度》,雷锋网,2017年5月13日。

17 韩锋、张晓玫:《区块链:量子财富观》,北京:机械工业出版社,2017,p56。

18 严行方:《会计简史:从结绳记事到信息化》,上海:上海财经大学出版社,2017,p66。

19 所谓分布式账本技术(distributed ledger technology,简称dlt),是指包括区块链、权限管理等在内的实现分布式账本的技术。

20 matthew beedham文、零售威观察编译:《区块链vs分布式账本技术:别再混淆了,这两个不一样》,比特财经,2018年8月1日。

21 曹辉宁:《去中心化vs中心化,无法调和的矛盾?》,百度网,2018年3月15日。

22 井底望天、武源文等:《区块链世界》,北京:中信出版社,2016,p33-39。

23 国家工业和信息化部信息中心:《2018年中国区块链产业白皮书》,2018年5月,p2、3。

24 雨林:《我国已有近1.6万家区块链企业,广东最多》,零壹财经,2018年8月17日。

25 《德勤2018全球区块链报告:目前采用率仅为34%,未来将以更快速度推进》,前瞻网,2018年8月17日。

26 李琮:《在区块链的竞赛中,中国的目标就是第一》,澎湃新闻,2019年10月27日。

27 黄奇帆:《中国央行很可能在全球第一个推出数字货币》,中华全国工商业联合会官网,2019年10月29日。