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科普贴 ▏区块链的未来之路

2017/7/27    来源:产业互联网发展智库    作者:刘剑      
关键字:区块链  比特币  
最近区块链比较火,区块链是什么鬼,怎么以前没听过,不过说个东西你一定听过-比特币,以前区块链用在比特币上,一直到最近半年,区块链已经渐渐开始有了一些其他应用,特别是在金融领域。那么什么是区块链呢?他和比特币有什么联系呢?我今天整理了之前各家所言,大体上也就明白区块链是什么玩意了。
    最近区块链比较火,区块链是什么鬼,怎么以前没听过,不过说个东西你一定听过-比特币,以前区块链用在比特币上,一直到最近半年,区块链已经渐渐开始有了一些其他应用,特别是在金融领域。那么什么是区块链呢?他和比特币有什么联系呢?我今天整理了之前各家所言,大体上也就明白区块链是什么玩意了。
 
    区块链在比特币的应用
 
    比特币点对点网络将所有的交易历史都储存在“区块链”(blockchain)中。区块链在持续延长,而且新区块一旦加入到区块链中,就不会再被移走。区块链实际上是一群分散的用户端节点,并由所有参与者组成的分布式数据库,是对所有比特币交易历史的记录。比特币的交易数据被打包到一个“数据块”或“区块”(block)中后,交易就算初步确认了。当区块链接到前一个区块之后,交易会得到进一步的确认。
 
    问:什么是区块链?
 
    答:区块链(Blockchain)是指通过去中心化和去信任的方式集体维护一个可靠数据库的技术方案。
 
    问:能通俗的解释一下什么是区块链吗?
 
    答:通俗一点说,区块链技术就指一种全民参与记账的方式。所有的系统背后都有一个数据库,你可以把数据库看成是就是一个大账本。那么谁来记这个账本就变得很重要。目前就是谁的系统谁来记账,微信的账本就是腾讯在记,淘宝的账本就是阿里在记。但现在区块链系统中,系统中的每个人都可以有机会参与记账。在一定时间段内如果有任何数据变化,系统中每个人都可以来进行记账,系统会评判这段时间内记账最快最好的人,把他记录的内容写到账本,并将这段时间内账本内容发给系统内所有的其他人进行备份。这样系统中的每个人都了一本完整的账本。这种方式,我们就称它为区块链技术。
 
    问:这样全民记账的区块链有什么好处?
 
    答:可以发现,这是在牺牲一点效率的情况下,获得了极大的安全性。首先没有一本中央大账本了,所以无法摧毁。每个节点都仅仅是系统的一部分,每个节点权利相等,都有着一模一样的账本。摧毁部分节点对系统一点都没有影响。其次,无法作弊,因为除非你能控制系统内大多数人的电脑都进行修改,否则系统会参照多数人的意见来决定什么才是真实结果,结果会发现修改自己的账本完全没有意义(因为别人不承认)。其次,由于没有中心化的中介机构存在,让所有的东西都通过预先设定的程序自动运行,不仅能够大大降低成本,也能提高效率。而由于每个人都有相同的账本,能确保账本记录过程是公开透明的。
 
    问:区块链解决了什么问题吗?
 
    答:区块链最重要的是解决了中介信用问题。在过去,两个互不认识和信任的人要达成协作是难的,必须要依靠第三方。比如支付行为,在过去任何一种转账,必须要有银行或者支付宝这样的机构存在。但是通过区块链技术,比特币是人类第一次实现在没有任何中介机构参与的情况下,完成双方可以互信的转账行为。这是区块链的重大突破。
 
    问:区块链是比特币吗?或者比特币就是区块链吗?
 
    答:区块链技术是比特币的底层技术,在早期并没有太多人注意到比特币的底层技术。但是当比特币在没有任何中心化机构运营和管理的情况下,在多年里非常稳定的运行,并且没有出现过任何问题。所以很多人注意到,该底层技术技术也许有很大的机制,而且不仅仅可以在比特币中使用,也许可以在许多领域都能够应用这种技术。于是把比特币技术抽象提取出来,称之为区块链技术,或者分布式账本技术。所以从某个角度来看,比特币可以看成是区块链第一个应用,而区块链更类似于TCP/IP这样的底层技术,以后会扩展到越来越多的行业中。
 
    问:区块链技术主要可以用在哪些行业?
 
    答:区块链主要的优势是无需中介参与、过程高效透明且成本很低、数据高度安全。所以如果在这三个方面有任意一个需求的行业都有机会使用区块链技术。
 
    问:金融领域为什么要使用区块链技术?有什么实质性的好处?
 
    答:区块链技术在金融领域中主要的优势去中介化和极大的降低成本。
 
    首先金融行业目前由于防止单点故障和系统性风险,需要进行层层审计来控制金融风险,但由此也造成高昂的内部成本。并且由于不断增加的监管法规出现,特别是2008年金融危机导致对于金融管控门槛不断升高,而反恐战争导致反洗钱和反恐怖主义融资的范围也让监管的广度和深度逐渐扩大,导致整个金融系统的监管成本急剧增加。在这种情况下,区块链技术能够通过防篡改和高透明的方式让真个金融系统极大的降低成本。根据西班牙最大银行桑坦德发布的一份报告显示,2020年左右如果全世界的银行内部都使用区块链技术的话,大概每年能省下200亿美元的成本。这样的数据足以说明“区块链”给传统金融领域带来的巨大变革和突破。
 
    此外由于历史原因,导致传统金融机构在结算和清算时都依靠中央结算所来完成,而由此造成的问题就是效率低下。传统的跨国结算就是因为要通过类似于Swift这样的机构,所以跨国电汇往往是按天来计算的。但是比特币在使用区块链技术时,在完全没有中心化运营机构的情况下,完美的运行了七年,不仅能够实现实时结算和清算,而且没有出现过任何一笔账目错误。所以,如果所有的金融系统能够实现去中心化的实时结算和清算,不仅仅将极大的提高全球金融效率,并且由此能够改变全球金融的格局。
 
    问:什么是比特币说的“挖矿”?
 
    答:比特币中的“挖矿”实际上就是记账的过程,比特币的运算采用了一种称为“工作量证明(Proof of Work,PoW)”的机制,系统为了找出谁有更强大的计算能力,每次会出一道数学题,只有最快解出这道题目的计算机才能进行记账。而抢到记账权的计算机会获得25个比特币的奖励。通常把这个行为称为“挖矿”,把获得的比特币视为挖矿成功获得的奖励。
 
    问:所有的区块链都需要挖矿吗?
 
    答:并非所有的区块链项目都会采用类似于比特币这样的“工作量证明”方式,这更多出现在早期的区块链项目中。如果采取其他的证明机制,如“权益证明(Proof of Stake,PoS)”、“股份授权证明机制(DPoS,Delegate Proof of Stake)”都是不需要采取这样的挖矿方式。
 
    问:区块链和大数据什么关系?区块链会取代大数据?
 
    答:区块链和大数据关系并不是很大。大数据主要的是对于海量数据进行管理,而区块链的核心是在没有中心化中介计入的情况下实现数据的高安全性和高可靠性。所以区块链和大数据并不互相冲突,也不会取代,完全是面对不同场景情况下对于数据的不同解决方案。
 
    问:区块链和云计算云存储有什么关系?区块链是云计算或云存储吗?
 
    答:云计算通常定义为通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源,但是提供云计算平台的往往是一个中心化机构。而区块链组成的网络一般是没有特定的机构,所以区块链更接近分布式计算系统的定义,属于分布式计算的一种。不过,区块链是能够实现云存储的,不同于目前中心化提供云存储空间,区块链有一些提供去中心化的云存储方案。这样的项目包括Storj,Sia,Maidsafe。
 
    问:区块链是软件吗?是用什么程序写的?
 
    答:区块链不是一种特定的软件,就像“数据库”这个三个字表现的意思一样,它是一种特定技术的设计思想。可以用绝大多数语言来实现它,而且实现的方式也有许多种。而且区块链技术目前还在快速发展中,相对而言,目前区块链技术设计思想还是比较简单的,也许在未来会变得愈加复杂。
 
    问:什么是公有链?什么是私有链?什么是联盟链?
 
    答:公有链是任何节点都是向任何人开放的,每个人都可以参与到这个区块链中参与计算,而且任何人都可以下载获得完整区块链数据(全部账本)。但是有些区块链的应用场景下,并不希望这个系统任何人都可以参与,任何人都可以查看所有数据,只有被许可的节点才可以参与并且查看所有数据。那么这种区块链结构我们称为私有链。联盟链是指参与每个节点的权限都完全对等,大家在不需要完全互信的情况下就可以实现数据的可信交换,R3组成的银行区块链联盟要构建的就是典型的联盟链。但是随着区块链技术的快速发展,不排除以后公有链和私有链的界限会变得比较模糊。因为每个节点的可以有较为复杂的读写权限,也许有部分权限的节点会向所有人开发,而部分记账或者核心权限的节点只能向许可的节点开放,那就会不再是纯粹的公有链或者私有链。
 
    问:目前区块链技术发展的主要问题?
 
    答:目前区块链技术还处于一个非常早期的阶段,不仅尚未形成统一的技术标准,而且各种技术方案还在快速发展中。但是过去被认为基于区块链技术的系统会非常耗费资源(类似于比特币),或者区块链技术的系统处理数据有限制之类的问题已经在技术上获得了突破。但是,对于区块链技术的可扩展性,还没有经过大规模的实践考验,而现在主要还停留在原型设计阶段。如果不能定量分析,使用区块链技术能够为我们带来的实际好处,包括能够节省的资金和创造的价值,那么金融行业短期内还会保持相对谨慎的态度。毕竟,目前全球金融的基础设施投入已经超过数万亿,要建立一套全新的金融架构和底层操作体系是需要有实际数据相支撑的。在现有技术还没有被部署并且获得使用案例的情况下,能节省下的总金额还是很难确定的。这到目前为止,还是一个巨大的疑问存在,就是到底需要多少资金才能建立一个足够强大的区块链来平台处理,资本市场生态系统每天需要面对的万亿数量级的美元。
 
    此外区块链行业极其缺乏人才,缺少大量既了解区块链技术,又了解金融的多方面人才,市场正在拼命寻找可以连接两个世界的人才,需要能够在现实世界中,将区块链技术能够在资本市场中实现,并且实现更好的功能。而需要建立基于区块链技术的全新系统,必然是需要这样的跨界人才。
 
    问:什么是智能合约?
 
    答:智能合约是一种用计算机语言取代法律语言去记录条款的合约。智能合约可以由一个计算系统自动执行。如果区块链是一个数据库,智能合约就是能够使区块链技术应用到现实当中的应用层。传统意义上的合同一般与执行合同内容的计算机代码没有直接联系。纸质合同在大多数情况下是被存档的,而软件会执行用计算机代码形式编写的合同条款。智能合约的潜在好处包括降低签订合约、执行和监管方面的成本;因此,对很多低价值交易相关的合约来说,这是极大降低人力成本。
 
    问:智能合约怎么用?
 
    答:央行如果能够通过区块链来发行法币,那么也可以通过智能合约技术,将代码嵌入到法币发行的行为中,则这部分法币可以被称为“可编程货币”。比如,如果央行指定某一部分资金是发放到农业相关的账户,那么则可以对这部分资金写入相应程序,指定该部分资金只能进入到农业相关的账户中,那么这部分资金在任何情况下也不可能会被挪用到其他的账户中。如果大部分货币都成为“可编程货币”,那么我们则可以想象到,他们组成的金融环境就变成了“可编程金融”。
 
    问:区块链和普通人有什么关系?
 
    答:基本上没什么关系,除非是准备从事这方面的创业。就和TCP/IP协议和普通人之间的关系,普通人完全不需要知道什么是互联网底层的TCP/IP协议,只要享受互联网提供的服务就行。
 
    问:区块链项目是否一定需要有某种币出现?
 
    答:不是。比特币本身是作为一种支付系统,所以它需要有一个价值度量的工具,所以必须要有bitcoin出现。此外,为了奖励有更多人愿意贡献自己的计算机来为系统提供计算,所以需要有bitcoin来进行奖励。而在一些私有链的系统,可以设计专门的资产进行交易,而每个节点都是必须参与计算,这是他们的责任也是他们的权利,所以不用考虑通过奖励的方式来鼓励他们参与,所以在这样的系统里面就可能不再需要设计某种币的存在。
 
    问:比特币现在合法了吗?
 
    答:比特币在主要的世界大国,包括中国在内一直都是完全合法的。由于某些不良媒体的误导,使很多人以为中国曾经宣布过比特币非法。事实上,根据2013年12月5日,中国人民银行等五部委发布的防范比特币风险的通知中明确规定,比特币是一种特定虚拟商品,普通民众在自担风险的前提下拥有参与的自由。而各类金融机构和支付机构不得开展比特币相关的金融服务,或者将比特币作为投资标的。
 
    比特币在德国作为货币单位,在美国定义为大宗商品。欧盟法院认为比特币为一种支付手段,无需征收增值税。
 
    问:如何投资区块链?
 
    答:大多数区块链都处于起步阶段,而主要都是在海外,国内好的区块链项目非常非常少,所以不建议任何非专业人士投资区块链项目。如果对区块链技术很有兴趣,自己有技术或者金融相关的背景,建议可以考虑在这方面进行创业。
 
    问:区块链/比特币到底是谁发明的?中本聪是不是日本人?是不是美国政府的阴谋?
 
    答:比特币是一个自称为“中本聪”的人或者团队创造的,并且在比特币项目初期就已经完全退出了这个项目。“中本聪”是日本人的可能性非常小,因为他过去的电子邮件中可以推测出,他应该是一个以英语为母语的人。
 
    此外比特币创造者对于目前比特币的项目已经完全没有影响力,所以不太可能是某个阴谋的产物。无论“中本聪”在之后是否会出现,或者在肉体上被消灭都无法影响对比特币产生太多的影响。
 
    问:比特币和Q币到底有什么区别?
 
    答:Q币是一种中心化的电子货币,包括总量,发行方式都是由腾讯公司控制的。而比特币的总量,发行方式都是由程序和加密算法预先设定后,在全世界的多个节点上运行,没有任何人和机构可以修改,不受任何单一人或者机构来控制。一般称Q币为电子货币,或者企业代币。称比特币为数字货币或者加密数字货币。
 
    问:比特币总量是有上限的吗?是怎么分配的?
 
    答:如同前面所说,矿工参与争夺记账权是有机会获得奖励的。在开始的时候是每10分钟系统会奖励记账最快最好的人50个比特币,然后这50个每四年减半,差不多在2140年的时候就不再有新的比特币出现,将会达到2100万个的上限。在这之后,将会使用交易手续费来奖励矿工。
 
    问:so,区块链到底是什么鬼?
 
    答:Blockchain 是一种利用去中心化和去信任方式集体维护一本数据簿的可靠性的技术方案。该方案要让参与系统中的任意多个节点,通过一串使用密码学方法相关联产生的数据块(block)每个数据中都包含了一定时间内的系统全部信息交流的数据,并生成数据指纹用于验证其信息的有效性和链接下一个数据库块。
 
    问:陌生人信任机制怎么建立?
 
    答:从技术上来说呢,它是一个分布式储存的数据块,每一个块上面都会包含一整条区块链的信息。这也就决定了区块链可以在没有可信第三方的条件下,自证其罪,阿布,自证其信!解决两个陌生人之间如何建立信任机制的问题。在实际生活中,要解决陌生人之间的信任,首先得解决信息或合约的特性,这就说到了区块链必须遵守的一些协约:
 
    随时提取 ——去中心化特性
 
    不可伪造 ——集体维护监督
 
    不可撤销 ——开源及匿名性
 
    可验证性 ——可分数据存储
 
    首先,因为整个网络没有中心统治者。系统依靠的是网络上多个参与者的公平约束,所以任意每几个节点的权利和义务都是均等的,而且每一个节点都会储存这个区块链上所有数据。即使该节点被损坏或遭受攻击,仍然不会对账簿造成任何威胁。
 
    其次,得确保信息或合约无法伪造。账簿在某个人或某几人手上,造假的可能性就非常高,但每个人手里都有一本账簿,除非你说服了整个游戏里超过51%的人都更改某一笔账目,否则你的篡改都是无效的,
 
    再而,区块链上的信息必须不可撤销,不能随意销毁。比特币的系统是开源的,整个系统都必须是公开透明的,因此某笔交易被全网广播以后,达到6个确认以上就成功记录在案了,且不可逆转不可撤销。所以你打出去的钱,即使后来发现地址打错了,你想要重新重新撤回来,是不可行的。
 
    区块链信息必须是可验证的。我可以经过信息提取来判定你的该笔记录是真实的还是伪造的。
 
    这也回答了之前网友的一个关于信任的问题。
 
    区块链有哪些应用?
 
    区块链与法律
 
    这个标题貌似有点大,那我说一个例子:从世界最大众筹项目DAO的技术漏洞引起的以太币被盗风险说起,谈到作为面向未来的法律人应该如何参与到区块链这场世纪浪潮中。未来的区块链的发展影响到的不只是互联网和金融,还有法律甚至很多行业。
 
    下面是摘自《正在被比特币改变的法律世界》中的一个真实的案例:
 
    6月17日星期五,下午快下班的时候,区块链微信群里突然炸开了锅,我于是暂时停下手中的工作,仔细看了一下微信群里大家热议的内容:原来,是以太坊(Ethereum)的创始人Vitalik Buterin在Slock.it社区里面发声,说DAO有漏洞,被攻击,其上大量的以太币很可能被偷(likely will be)。之后经前往技术社区详细了解,问题是出在从DAO上赎回的智能合约的代码漏洞,造成黑客可以从DAO上盗取不属于自己的以太币。这样的消息不但造成了DAO币本身的大跌,就连以太币也受到牵连在一个小时内跌幅近20%,紧接而起的还有各种谣言,比如以太坊网络已经停止出块,等等(唯恐天下不乱的真是大有人在呀!)
 
    当然,币价是一方面,另一方面,社区里的热心人士和技术大神也都在想办法尽快解决此问题。由于区块链及其上的智能合同是一旦开始将无法被任何人干涉和停止的,所以,不同于传统的中心化应用程序提交个补丁就能修复漏洞,DAO作为一个去中心化的应用程序(dapp),即便发现有漏洞,也只能眼睁睁地看着它持续运行下去,直到gas耗尽,程序才能停止,然后修改代码,再次部署,重启后才算修复成功。
 
    2013年底,Vitalik Buterin,当时18岁的神童提出了以太坊的构想(之所以说是神童,就举一例,作为俄裔加拿大人,他3个月学会了汉语,而且现在在中国的演讲都是用流利的中文,比facebook扎克伯格的中文说得好多了),他认为,比特币和那些fork自bitcoin代码然后修改一些参数、添加若干新属性的“竞争币(山寨币)”就像是各种用途的物理计算器,每一个场景都造一个,实在是没必要,也不统一,为什么不能做一个平台,然后让大家在这个平台上用统一的代码编写不同应用场景的智能合同呢?以太坊的构想就像是区块链上的app store,“计算器”只是一个app,而要在以太坊网络上发行类似比特币那样的数字货币,最少的三行代码就可以搞定,技术不再是门槛,信任才是真正的门槛。
 
    时间渐渐过去,Vitalik Buterin设想的以太坊早已发布了若干版本,进入了平稳且迅猛发展的阶段,大家开始逐渐认识到区块链的力量,最早极力反对比特币的金融机构此次成为了推动区块链技术发展的领航者,国际上,巴莱克、汇丰等银行金融机构发起了R3联盟,平安保险作为中国企业也加入了该联盟,在国内,ChinaLedger和BankLedger相继成立,以研究和推广区块链技术为目标的学术机构“万向区块链实验室”成立并活跃着,IBM、微软等传统科技巨头纷纷投入重兵入局,这将又是一个技术英雄辈出的时代,就如群星灿烂的80年代,人们都把区块链比喻为30年前的因特网,还非常不完备,却让人对其未来无限憧憬。与此同时,国家力量也不可小觑,美联储召集全球90家央行在总部举行区块链会议,徘徊在脱离欧盟边缘的英国在考虑是否用比特币代替英镑,加拿大央行宣布开发基于区块链的法币发行,瑞典等国则在测试用区块链登记土地产权,当然,我们中国央行周小川行长也在1月初宣布要发行我们的“数字货币”……
 
    这样我们在回头看,只要有了法律的支持,区块链技术将得到飞速的发展。说完和法律的交集,我们接下来聊聊和当前最热门的技术(人工智能)的交集。
 
    区块链技术对人工智能的影响
 
    早在年初的时候,IBM就开始整合内部区块链团队,组成兼顾人工智能与云计算平台的事业部。该产业平台将由IBM全球企业咨询服务部(Global Business Services)前高级副总裁Bridget van Kralingen领导。去年九月就已经公布该重组消息,目前随着该平台的发布,IBM区块链领导团队将整体转移到该事业部。除了区块链技术研发,该事业部将主导IBM,整合金融服务工作与其沃森人工智能倡议(Watson)。
 
    该产业平台位于IBM在纽约州阿蒙克市的总部,将承担整个公司的区块链研发责任,另外还负责促成开放的技术标准,实现加快市场普及的既定目标。这个新的事业部代表IBM基于过去成果之上的下阶段区块链开发;IBM已经在该领域开发出一系列原型,并在Linux基金会(Linux Foundation)主导的超级账本项目(Hyperledger Project)中起到了先锋作用。
 
    2015年初IBM公布了公司的早期区块链项目之一,综合了BitTorrent、Ethereum和TeleHash技术的概念证明机制。此后公司一直致力于整合沃森人工智能技术与分布式账本技术。今年六月份IBM在新加坡滨海湾成立沃森中心(Watson Centre),目的是以区块链应用为核心,开发人工智能技术。
 

责任编辑:李欢
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