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火幣研究院:區塊鏈四層應用模型的構建與解析(上)

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本報告由火幣區塊鏈研究院出品,報告發佈時間2018年12月3日,作者:袁煜明、胡智威、李驊熹、肖曉

摘要

關於區塊鏈如何應用落地一直爭議不斷,我們認為有必要用分層來梳理,根據對區塊鏈應用的泛化與深入程度,我們提出4層區塊鏈應用層級模型:分佈式賬本、價值傳輸網絡、通證激勵體系、資產數字化。

第1層的分佈式賬本應用的作用有:(1)增強可信度、(2)提高協作效率。挑戰及對策包括:(1)如何保障平台中立性。可採用主動合作共贏的戰略,以及競爭對手共同發展並通過跨鏈技術來解決(2)如何保證上鍊信息真實。短期內可引入第三方見證人、中長期採用物聯網及AI等技術;(3)提升交易速度。可通過技術分層架構方式來解決;(4)避免資源浪費。可通過降低計算冗餘和存儲冗餘實現;本層將會在技術實現和應用領域 2個方面不斷吸收結合併發展擴大。

第2層價值傳輸網絡的作用有:(1)可清算(2)可追溯(3)助力普惠金融。挑戰及對策包括:(1)如何保持傳輸價值穩定。可使用對沖工具、穩定幣、法定數字貨幣等(2)如何保證交易合法性。可通過KYC/AML以及匿名性與可監管性平衡實現(3)如何保證交易安全性。可通過技術、社區、治理等實現;主要趨勢將有3個方面:(1)各種支付結算類應用將會繼續落地;(2)各類標準協議會逐步形成;(3)穩定幣會逐步完善、法定數字貨幣或將加速。

第3層通證激勵體系的作用有:(1)充分調動關聯方的貢獻(2)優化資源分配;挑戰及對策包括:(1)如何定義挖礦行為。可通過分析業務發展瓶頸、建立產量遞減模型實現(2)如何賦予通證價值。可從保證通證好用、有價值、制定適度通證價值、建立用戶甄別機制等實現(3)如何平衡流動性與保值性。可通過匹配通證發行速度與使用速度、均衡使用權益與持有權益來實現;企業級BaaS會逐步成熟,在商業生態共建、提高客戶信任方面將有更多應用。

第4層資產數字化是包含了證券通證化、通證證券化、有價資產數字化、無價資產數字化等4個方面。挑戰及對策包括:(1)監管政策不成熟。需要等待政策法規完善(2)高流動性帶來的風險。需要適度的建立流通門檻、加強審核機制、設立投資者准入門檻、加強投資者教育及項目早期輔導;主要趨勢將是合規基礎設施的建設。

以上每層的實現思路在對區塊鏈技術和通證經濟的使用程度上層層遞進,靈活性和風險均會逐層升高。整體上,會呈現1、4兩層的應用更新更廣;2、3兩層的應用更多更深的大趨勢。

*由於文章篇幅較長,分上下篇推送,區塊鏈四層應用模型的構建與解析(上)包含1.-3.2章的內容。

【火幣區塊鏈行業專題報告】區塊鏈四層應用模型的構建與解析(下)包含3.3-6.0的內容。

報告正文

1.引言

自從2009年初中本聰實現比特幣系統到目前已經經過了近10年的時間。在這10年裡,大量的區塊鏈技術以及區塊鏈應用被不斷的推出和使用。

從技術上看,區塊鏈技術已經從最初的以比特幣為代表的實現了簡單支付功能的區塊鏈系統,到以以太坊為代表的實現更複雜業務智能合約功能的區塊鏈平台,再發展到目前綜合使用分片、分層、跨鏈、新型共識機制、新型數據結構、可靠加密算法等多種區塊鏈技術。

從應用上看,區塊鏈從單純實現點對點的電子現金功能,發展到對於供應鏈金融、票據等傳統金融行業的支持,再發展到當前區塊鏈可對各實體行業的進行“區塊鏈+”改造賦能的應用探索。由於可以承載和傳遞價值,可以說區塊鍊是繼計算機、互聯網等技術後一次新的技術浪潮,是人類從信息互聯網時代向價值互聯網時代轉型的重要戰略機遇,目前已有不少應用案例落地。應用領域主要包括跨境貿易、供應鏈金融、社交、遊戲、政務等,其中區塊鏈解決方案涉及產品溯源、信息存證、徵信、數字版權等。

2 .四層應用模型

從以上統計可看到,隨著行業發展目前已有不少區塊鏈應用正​​在實施,但僅僅在傳統業務中加上區塊鏈技術並不意味著用區塊鏈真的解決了該行業內的業務痛點。而隨著2018年以來區塊鍊及數字資產市場規模的整體下降以及區塊鏈技術突破遇到的各類困難,各種關於區塊鍊是否真正可應用的質疑聲音也在不斷出現。

因此,我們有必要回歸到區塊鏈本身來探索其應從哪些角度來實現應用。火幣研究院根據對區塊鏈應用的泛化與深入程度,提出4層區塊鏈應用層級模型。該模型的每層應用可通過其典型特徵被分別定義為:

1)分佈式賬本應用,2)價值傳輸網絡,3)通證激勵體系,4)資產數字化

值得說明的是,其中各個層次之間,每一個應用層次的實現都是基於前一個應用層次,而又比前一層次更高階,屬於超集與子集的集合包含關係。

例如,分佈式賬本應用可視為是所有區塊鏈應用實現的基礎。價值流通和通證激勵體係以及資產數字化等均要基於一個透明、可信賴、無需第三方中介的分佈式賬本。但價值傳輸網絡的價值流通就是分佈式賬本應用的一種更高階的應用場景。

因此下文對於每個層次應用的討論是不包含更高階應用的,而是本層所獨有的應用。

其中,第1層的分佈式賬本應用,主要應用方向是實現分佈式存證效果的分佈式賬本應用,不涉及到對於通證的區塊鏈應用。這類應用更多的是利用分佈式賬本技術,實現業務信息的公開透明、防篡改、防偽造,主要包括數據存證、可信查詢等。因此第1層雖然已開始應用一些分佈式賬本技術,但更多的還是當前互聯網實現信息共享的範疇。

第2層的價值傳輸網絡,是基於分佈式賬本、借助於已有通證(通常會基於法定數字貨幣或穩定幣),實現價值的互聯互通,以此形成價值互聯網的基礎。因此該層應用的最早和目前最典型的應用主要是最能體現價值流通的支付清算應用,是當前從信息互聯網到價值互聯網轉型的關鍵一層。

第3層的通證激勵體系,是基於價值傳輸網絡、根據實際的應用場景定制化生成原生通證以產生通證激勵體系。可視作為一種升級版的積分,其流通、交換等環節均在鏈上完成,由單中心控制變成社會化傳播,從而實現“區塊鏈+”的通證經濟應用,為實體經濟賦能。

第4層的資產數字化,是基於通證激勵體系、對資產通證化的應用,可以使更多資產以權益型通證或資產型通證的形式上鍊,面向更廣泛的公眾實現更高的流通性,且基於通證的可編程性降低監管以及合規的複雜度。

下面我們對每一層級的應用進行分別討論介紹。

3 .各層級應用介紹

3.1. 第1層:分佈式賬本

作為第1層應用的分佈式賬本,主要是利用分佈式賬本技術,實現業務信息的公開透明、防篡改、防偽造。

儘管從技術上來看,很多時候仍然會利用傳統的、已經較為成熟的分佈式數據庫技術,但已經開始與傳統互聯網產生區別。最明顯的區別在於分佈式賬本技術,解決了在沒有可信中介的網絡環境下的信任問題,實現可追溯、可查證、防篡改的信息共享。

在區塊鏈這個概念誕生前學術界已有拜占庭容錯的共識協議,例如80年代誕生的拜占庭容錯共識協議,2000年左右的實用拜占庭容錯協議等等,但由於應用場景有限並沒有得到學術研究的商業應用的重視。在分佈式數據庫領域內更多應用的是在一個不討論作惡情況下實現一致性的Raft和Paxos等共識協議。而共識協議而隨著區塊鏈的大規模推廣應用,共識協議在近年來快速發展。這一點可以從與共識相關的專利數量上看出來。共識協議相關的專利數量在2015年後呈快速增長趨勢(2018年數字下降的原因在於專利申請和審核週期較長,暫未包含5月以後的數據)。

作為首個被大規模社會及商業實踐所檢驗的應用,比特幣將原有拜占庭容錯共識協議的適用範圍從只能容納少數節點推廣至了互聯網級別,極大降低了使用限制,為進一步的分佈式賬本研發和應用打下了基礎。

3.1.1.特性及案例

不涉及通證的分佈式賬本技術應用主要思路是基於分佈式賬本技術實現信息的防篡改記錄、高度透明共享與可追溯查證,圍繞信息可信的存證與取證實現信用增強。可以發揮出的作用主要包括:增強信息可信度、提高協作效率。

1)增強可信度

從技術所能實現的效果上來看,分佈式方式、尤其是區塊鏈與傳統第三方中介方式相比,在存證取證方面有著較大優勢。

分佈式賬本技術背後的思想其實是與傳統社會使用的複式記賬的思路一脈相承,也類似於訂立合同時一式多份的做法,是希望通過在多個業務主體間共同保有多個備份來盡可能避免對記錄內容的篡改;而分佈式賬本技術實際上是將現實世界的這一做法以電子化手段在數字世界中予以實現,一旦達成一致則該共識信息會在網絡的各個參與節點上共同快速存儲記錄並在需要時快速比對,以此降低信用成本、增強可信度。

2018年9月7日,中國最高人民法院公佈《最高人民法院關於互聯網審理案件若干問題的規定》(以下簡稱《規定》),即日起施行。其中,第十一條規定指出:“當事人提交的電子數據,通過電子簽名、可信時間戳、哈希值校驗、區塊鍊等證據收集、固定和防篡改的技術手段或者通過電子取證存證平台認證,能夠證明其真實性的,互聯網法院應當確認。”這是最高人民法院首次對以區塊鏈技術進行存證的電子數據真實性作出司法解釋,由此區塊鏈存證的法律效力得到進一步確認。作為互聯網技術與電子數據存證的新融合,存證上鍊給機構和維權模式創新提供了更多的可能性,也為實體經濟的資產上鍊和業務上鍊增添了更豐富的想像空間[ 1]。

2017年8月18日,全球首家互聯網法院在浙江省杭州市掛牌成立。2018年6月28日,杭州互聯網法院對一起侵害作品信息網絡傳播權糾紛案進行了公開宣判,首次對採用區塊鏈技術存證的電子數據的法律效力予以確認,並在判決中較為全面地闡述了區塊鏈存證的技術細節以及司法認定尺度。該案中的原告華泰一媒在訴訟階段通過第三方存證平台保全網提交了一系列證據。保全網通過開源程序自動收集了網頁源碼和截圖等原始信息並打包壓縮,將哈希值等相關信息上傳至Factom和比特幣區塊鏈平台上,以技術手段最大程度的降低了人為乾預的可能性,確保取證到法庭呈現過程中證據未被篡改。

我國在增強可信度方面還有一些應用案例:2017年,微眾銀行聯合廣州仲裁委、杭州亦筆科技三方基於FISCO BCOS區塊鏈底層平台打造“仲裁鏈”;2018年2月,廣州仲裁委基於“仲裁鏈”出具了業內首份裁決書。通過“仲裁鏈”,仲裁機構能夠從證據產生初期就參與到存證業務的過程中,參與多方共識進行實時見證,當發生糾紛時,經核實簽名的存證數據即可被視為直接證據,極大地縮減了仲裁流程。

國外的一個典型案例為莫斯科的市民投票系統。莫斯科政府2014年推出了“積極市民”(Active Citizen)項目,讓市民通過投票參與到大大小小的城市管理決策中,比如新地鐵列車的取名、新的體育場館座位塗色等等。傳統的投票方式在大規模實施時不僅耗時耗力,而且對計票結果也可能存在質疑。但莫斯科市民投票系統,基於以太坊區塊鏈平台,每個市民可作為分佈式網絡的一個節點,記錄和存儲投票數據並實時查看計票情況。由於區塊鏈的數據不可篡改性,使得投票透明度大大提高,市民和政府之間的信任程度也會隨之提高。從2014年推出以來,該平台已累計超過200萬用戶,共完成了3510次民意調查。

2)提高協作效率

在基於區塊鏈上增強可信度的數據基礎之上,區塊鏈可降低了業務合作過程中的信用風險和信用成本,提高多方的業務協作效率,進而服務於實體經濟。

2017年3月,國際海運第一巨頭馬士基航運與IBM Hyperledger項目合作,完成了對施耐德電氣貨物跨大西洋運輸的全過程測試,基於分佈式賬本+智能合約的區塊鏈平台跟進了從提交採購訂單到交付貨物的整個過程,實時追踪貨物位置,避免了國際貿易中官僚機構帶來的不透明性,將原本需要60天的運輸流程降低到兩週,並節省了厚達25cm的紙質文件。

3.1.2. 挑戰及解決方案

第1層分佈式賬本應用的挑戰主要包括四個:

   1)如何保障平台中立性;2)如何確保數據真實、有效; 3)如何提升交易速度;4)如何避免資源浪費

1、如何保障平台中立性

雖然採用了多中心的分佈式記賬技術,但目前很多區塊鏈平台仍然會由1個或少數幾個單位來發起籌建;平台上的運營業務合作夥伴一般也是發起單位的原有合作者或某些聯盟的成員等。這在發起階段的邏輯上固然說的通:需要一個中心化單位採用集中式的方式來推動一個具有革命性的新型技術推廣。但在業務不斷擴大後,則不應仍然是單中心的模式來運營,否則這會與區塊鏈本質特徵產生了矛盾,很難發揮出區塊鏈分佈式記賬與多中心化的治理模式優勢,外界也會對採用分佈式賬本技術的必要性產生質疑,難以維持分佈式應用的良性發展。

而發起者以及早期參與者毫無疑問會在包括資產所屬權、標準制定、數據積累等方面具有極強的先發優勢,因此如何保障平台中立性是在應用時的第一大挑戰。

我們仍然以馬士基和IBM合作的航運區塊鏈平台TradeLens為例。目前有人在調查後提出了對該平台的一些質疑[2]:由於馬士基與IBM擁有該平台的全部知識產權,許多與馬士基形成競爭關係的航運公司出於無法被公平對待以及知識產權等方面的疑慮而拒絕加入該平台。

解決這一問題的方法首先應在戰略層面上以合作共贏的思維主動進行生態建設。許多已在本行業內佈局了區塊鏈平台的行業領軍企業,在治理時應擁抱去中心或多中心的治理模式進行業務建設,讓渡部分權利來做大整個行業的蛋糕,避免因閉關自守而錯失行業的整體性發展機遇。

另外在戰術層面,多個互為競爭關係的實體均可佈局該行業,並利用跨鏈交互等技術形成多中心化局面。在當前世界整體經濟發展環境下,已極難見到有一家企業可以通吃該行業全部份額的絕對壟斷情況。因此,也可以利用這種原本已有的競爭關係來製衡其中一些早期發起者。多個競爭對手也可以在區塊鏈分佈式賬本實現上齊頭並進,共同佈局該賽道;並在需要進行業務合作時,利用跨鏈技術在多鏈間進行數據交互,共享業務平台間賬本。

2、如何確保數據真實、有效

採用了分佈式賬本技術後一般都可認為記錄並流轉在區塊鏈平台上的數據是真實可信的,但如何保證上鍊前的信息是真實可靠的則是一個需要解決的問題。這一困難在將區塊鏈應用於溯源等鏈上鍊下結合較多的業務場景時尤為突出。短期內的解決辦法可以引入權威第三方作為驗證節點,通過傳統的公正鑑定體係對上鍊前的數據進行確認。這一過程與傳統的CA體系類似,而在鏈上,業務流程可通過智能合約自動、高效的完成驗證過程。但這種方式始終是中心化的治理模式,存在一定被人為惡意修改結果的可能性。因此同時還需要配合使用輔助手段來綜合使用,例如多人共同輸入、公眾監督、引入仲裁及獎懲機制等。長期的解決方式可以綜合使用物聯網、人工智能等多種技術來實現。據研究估計,2018年全球在IoT設備上的花費將達到7千7百億美元,比2017年增長近15%,並預期在2024年達到6.5萬億美元。因此,物聯網設備的快速發展將會為保證上鍊數據的真實性提供硬件層面上的解決基礎。通過物聯網設備在終端自動採集數據,由設備按照設定好的智能合約進行上鍊,從源頭上在輸入端降低人為乾預的機率;同時可以使用人工智能技術,例如對區塊鏈用戶的指紋、人臉、聲紋等多種生物特徵身份確認;對物體的圖像識別;對行為的實時數據分析檢測行為等。

3、如何提升交易速度

儘管有增強可信度、提高協作效率等實際效果,分佈式賬本技術在推廣應用過程中主要挑戰還在於如何提升交易速度。比特幣的交易處理能力只有約7 TPS(每秒交易筆數)、以太坊最高也只有約幾十TPS。相較於傳統的金融系統,例如Visa峰值處理能力可達56000 TPS,目前分佈式賬本或區塊鏈系統的處理能力還很弱。

解決這一問題的思路可藉鑑計算機網絡分層管理、各層標準化設計的思想,結合傳統互聯網OSI(Open System Interconnect)模型,可將區塊鏈技術架構分為三個層級:Layer 0 主要是數據傳輸層。Layer 1 層解決底層賬本問題,主要負責安全,妥協性能,注重於記賬功能。Layer 2 層解決廣義應用問題,主要負責性能,妥協去中心化,注重於計算功能。火幣研究院之前專門做過研究總結[3],其中:

Layer 0改進主要思路是通過加快全網節點之間的傳播速度來提升全網的確認共識,主要有中繼網絡(Relay Network)和OSI模型優化兩種方法。

Layer 1改進通過對公鏈本身的改進來提升可擴展性,即鏈上改進。其中網絡層的改進可以從驗證機制入手,典型代表是分片(Sharding)技術;數據層的改進是最直接的改進方向之一。比如增加數據區塊大小、改進區塊的結構、改進鍊式結構;共識層主要是改進共識機制。

Layer 2改進是指不影響該公鏈本身,通過其他方式來實現可擴展性的提升,即鏈下改進。大家可以發現Layer0和Layer1可改進的地方其實已經相對有限了,而Layer2可發揮的空間還比較大。跨鏈就是Layer 2層上很有前景的一個方向,路線上可以分為公證人機制、哈希鎖定、側鏈/中繼、分佈式密鑰等等;狀態通道是通過將部分流程移出到鏈外來提高區塊鏈的效率。其本質上是通過在不同用戶之間建立一個雙向通道,為不同實體之間提供狀態維護服務。具體的案例有閃電網絡、雷電網絡、Liquidity Network、Celer Network;另外還有一些其他的方案,比如TrueBit是將復雜的計算鏈下進行來增強擴展性。Plasma是採用子鏈的模式。

4、如何避免資源浪費

分佈式賬本由於其與生俱來的多節點、多中心特點,所以會存在一定程度的冗餘。這些冗餘一方面可實現多點備份的安全特性、避免單點故障,而另一方面如果控制不當,則會將冗餘演變為浪費。這其中會包括計算和存儲兩個方面。

(1)計算冗餘。主要會存在節點對於交易的處理方面。首先是“挖礦”的計算資源浪費。在比特幣為典型代表的PoW共識方式下,為了獲取“挖礦”收益的節點會進行大量的哈希運算。據估計,僅比特幣網絡的挖礦就在全世界範圍內消耗的電力就可達2.55 GW,與愛爾蘭的耗電量相當,並且這一消耗仍在持續快速上升[4]。對於這一問題,目前許多區塊鏈平台採用了多種方式來進行解決,例如換用資源更為環保的PoS、DPoS或BFT類共識算法,降低競爭挖礦的計算成本;另一方面也可將PoW的計算內容從無意義的哈希運算,應用於更為實際的運算場景。PoW本身最早應用在Hashcash時就是用來過濾垃圾郵件和防止DoS攻擊的[5]。目前也有很多區塊鏈平台將PoW的場景擴展到了更多實用領域。

另一種計算資源浪費是區塊鏈交易和智能合約運行往往是需要每個節點復現的,即每個節點會進行重複交易處理運算,除了在對計算資源的使用上存在一定冗餘之外,還會一定程度上降低系統的整體性能表現。解決這一問題,同樣可以利用上文提到的提升交易速度的擴展技術,例如分片、狀態通道等,將計算資源進行劃分,降低每個節點的重複性計算工作。

(2)存儲冗餘。存儲冗餘主要是計算後的分佈式賬本存儲部分。目前主要有三類方法可以解決:

鏈下存儲。將大文件,例如視頻、圖片等本身存儲在鏈下;鏈上之保存文件的哈希值,以降低區塊鏈的存儲壓力

輕節點方式。在網絡中僅適用少量保存全部賬本數據的全節點;其餘大部分節點採用輕節點方式,只同步和保存必要的區塊頭信息,包括交易哈希值、時間戳等,將具體的賬本信息交給全節點去維護,可以節約比較大的存儲空間。

分佈式存儲。與中心化存儲方式相對,分佈式存儲,包括IPFS、Storj、Sia、Swarm等分佈式存儲技術,除了防止數據的單點故障之外,還可以在整個網絡空間上建立起版本管理功能,避免額外存儲文件不同版本間的重複部分,節約存儲空間。

3.2. 第2層:價值傳輸網絡

傳統世界的載體是貨幣,基於傳統貨幣的價值體係有國界之分:不同的主權國家或地區一般都有自己的一套貨幣體系。在跨境使用或進行貿易時,這些不同的貨幣需要進行相互兌換,成本一般不低。

傳統價值體係也有銀行系統之分:商業貿易的交易支付、清算往往都要藉助銀行體系。傳統的銀行體系下,支付需經過開戶行、對手行、清算組織等多個組織及較為繁冗的處理流程,往往需要依賴第三方的中央清算機構,造成了支付及清結算費用高且效率低。

而且由於各個機構之間的配合存在不可忽視的協調成本,且該成本還會因為跨越的機構數量、機構類型與地理文化差異等因素而顯著上升,因此資金往往經過跨越多個主體的幾次倒手之後,其來源與去向就變得難以追查。

而更重要的是,這種割裂的價值體系會對普惠金融的實現造成巨大障礙。

但正如基於分佈式的網絡,信息得以無障礙的快速傳遞共享,產生了“信息高速公路”的傳統互聯網;基於分佈式賬本,原本在單個業務中的價值載體可以通過流通產生更大的價值,將區塊鏈應用形成一個價值傳輸網絡,打破原有割裂的價值體系。所以可以說,從區塊鏈第2層應用開始,業務場景對區塊鏈的使用開始產生更為本質上的飛躍。

3.2.1. 特性及案例

區塊鏈帶來的效率提升就是利用各方均信賴的通證作為價值和信用的流轉媒介,減少不必要的中間流程、提高清結算效率。分佈式賬本既可以保存普遍意義下的信息,也可以專門保存具有價值屬性的鏈上通證,可以連通原本價值流通不暢的市場,實現價值傳輸的網絡體系。在這種網絡中傳遞價值像傳遞信息一樣方便、快捷、低成本,同時還具有可清算、可追溯、能助力普惠金融等特點。

1、可清算

本層應用的首個特點是通過鏈上的通證,使價值流轉過程變得清晰透明,提高業務過程中多方對賬的效率,實現實時鏈上對賬、實時結算等效果。目前已有不少區塊鏈平台在支付結算領域落地應用。

Ripple是這方面的典型案例之一。它是一家跨境支付的服務商,為銀行提供基於區塊鏈的快速國際支付結算服務。各銀行可通過簡單的API接口接入支付平台,所有接入網絡的參與者都能看到同一個賬本,銀行可以實時點對點跨國轉賬,且支持各國不同貨幣;匯款的到賬速度可達5秒(SWIFT匯款的速度是30分鐘-3天),成本也比SWIFT低60%左右。

除了實現跨境支付結算之外,更重要的是進行支付結算類的區塊鏈系統往往同時會設計實現一個支付結算的協議,例如Ripple的InterLedger協議。Ripple不僅設計了價值載體的通證,同時還制定了銀行後台賬本的標準規範,目標是為了銀行間共享清結算數據更加容易,打造一個可取代現有的SWIFT的跨境支付網絡。類似於信息互聯網建立之初誕生的HTTP協議、SMTP協議等,這類區塊鏈的專有協議會建起區塊鏈應用的底層基礎設施。

2、可追溯

由於區塊鏈賬本對交易記錄的透明特性,每筆交易的付款方和收款方都在鏈上進行記錄,這樣可實現可追溯的特性。特別是對於採用了UTXO的區塊鏈系統,可花費的金額都對應於之前一筆或多筆交易的輸出,可以很自然的追踪到交易的全部歷史記錄。這種可追溯的特性可以在許多需要對資金進行追踪領域內得到很好的應用。慈善捐款就是一個很典型的場景。

2013年4月21日,李連杰的壹基金公佈了雅安地震的比特幣捐贈地址:1DUMifqLdCRvx6tAzafwDC2tKRntRAAm3z,並表示已收到意向捐贈50比特幣。這也是比特幣第一次在中國成為捐贈物。使用比特幣的捐款時效性高,且全程公開透明,所有人都可以根據這個地址來監控捐款情況。同樣,資金從這個地址流出的情況也可以被大眾監測。這樣可以監督資產機構的資金使用情況,在一定程度上避免資金挪用。

無獨有偶,在2017年6月24日四川省阿壩州茂縣的山體高位垮塌災害的救援過程中也出現過比特幣捐款。嘉楠耘智捐助給成都市慈善總會32比特幣,價值約8.1萬美元。

國際上,公開數據顯示,共同基金巨頭Fidelity Investments旗下的公共慈善機構Fidelity Charitable,在2016年全年募集了700萬美元的比特幣捐款;並且2017年僅前半年,這個數字就達到了900萬美元,已經具有相當大的規模。

3、普惠金融

如何更好的進行KYC是傳統金融機構一個十分棘手的問題。因為KYC過程存在許多難點,包括:客戶資料受監管、受保護或被刻意隱瞞,需要耗費大量人力物力來提高準確度;為保證形式要件完整而使得KYC過程冗長;KYC後的客戶資料可能會被洩漏或濫用等等。

另一方面,在現有銀行體系進行支付轉賬都需要依賴於銀行賬戶體系。在銀行無法觸及的地區要實現人與人之間的轉賬就變得十分困難。據世界銀行統計,2017年世界上仍有17億人沒有銀行賬戶[6]。這是一個十分驚人的數字,這意味著世界上有17億人無法利用銀行進行基本的儲蓄、匯款等業務。而更重要的是,銀行絕大部分現有金融服務又依賴於客戶的KYC情況、過往金融記錄等銀行數據,而很難將金融服務延伸給這些真正需要融資的貧困人群等。普惠金融就是需要解決這些問題,讓盡可能多的大眾人民享受到金融服務。

區塊鏈對個人的價值傳輸網絡首先可體現在對KYC的提升上。利用密碼學構建起的區塊鏈體系,可以使得每個用戶的身份不可偽造、行為不可抵賴,可形成KYC的數據基礎;其次可以利用區塊鏈的點對點支付功能,快速進行個人資產可信交換;最後,基於區塊鏈上的各類可信數據,區塊鏈可逐步構建出真正的普惠金融體系。

美國支付匯款公司Abra在菲律賓市場應用區塊鏈技術就是一個很典型的案例。和上文介紹的情況類似,菲律賓大約70%-80%的人口沒有銀行賬戶,且銀行間市場極不發達不利於資金流動。同時菲律賓外出務工人員較多,經常需要將勞務所得寄回菲律賓國內。因此菲律賓的跨境匯款服務需求一直很高。在2015年,匯款總額達到菲律賓GDP的10%。

為了解決這一供需矛盾,Abra採用了“比特幣區塊鏈+人體ATM”組合技術:匯款過程發生在用戶的Abra賬戶之間,通過比特幣完成,以比特幣為媒介的匯款沒有中間費用以及清算時間,中間清算過程由比特幣區塊鏈來完成。而存錢、提款過程通過人體ATM(即認證的Teller)進行現金和電子現金的互換。而Abra後台通過比特幣衍生品進行對沖,保證用戶轉賬金額的價值穩定。

3.2.2. 挑戰及解決方案

儘管用區塊鏈實現一個價值傳輸網絡是較為典型和較早落地的一類應用,但在實踐中仍有一些挑戰,主要包括: 1)如何保持傳輸價值穩定;2)如何保證交易合法性; 3)如何提高交易安全性

1、如何保持傳輸價值穩定

正如對於通訊需要保證信息傳輸穩定可靠,使得信息傳輸不失真並可被接收方使用一樣,價值傳輸網絡也需要在兩方面保持穩定:一方面應確保價格穩定,而不是隨著數字貨幣媒介波動而波動;另一方面應保證價值可用,當傳輸的不是法幣時,接收方是否同意並可正常使用。

這個挑戰的解決方案可包括:

通過對沖工具來穩定價值。在對沖的衍生工具方面,目前已經出現了場內交易的比特幣期貨,最早是CME和CBOE於2017年底推出;場外交易方面較常使用的是CFD差價合約,由雙方同意即可簽訂協議。

可使用穩定加密貨幣。目前加密數字貨幣世界中也有一些專門用來實現價值穩定的穩定幣,實現方式包括法幣抵押、數字資產抵押、算法央行等。目前合規穩定幣都是通過抵押法幣來發行加密貨幣,價值與法幣是1比1錨定,比如PAX、GUSD、USDC、TUSD等。之所以稱為合規穩定幣,是因為這些加密貨幣在發行和託管上有牌照的背書。比如PAX、GUSD是由持牌的信託公司自行發行並管理收到的法幣。USDC、TUSD是由持牌的貨幣轉移(Money Transmitter)公司以匯款的名義發行並銷售穩定幣,而託管則交給銀行等第三方機構。

在穩定幣的基礎上,可能還會有新的解決方案,例如法定數字貨幣。這是指由國家推出的數字貨幣,具有法幣地位,可直接用作支付。比如瑞典央行準備跟IOTA合作推出電子克朗(e-Krona),目前正在初始階段,預計2019年面世。有了法定數字貨幣做媒介,可完成價值傳輸的“最後一公里”,不需要再把數字貨幣轉換成法幣,而是本身就可以作為法幣而直接支付。

2、如何保證交易合法性

區塊鏈天然的帶有一定的匿名性,用戶只需要持有私鑰即可控制其在鏈上的資產及相關信息;也有以門羅、達世等為代表的一些加密貨幣以匿名、隱私保護作為其主要實現思路。但隱藏了交易具體信息的同時,這些加密貨幣也可能被用來實施金融犯罪,因此需要引入現實世界中的監管。

解決思路之一是加入KYC/AML的流程。類比互聯網世界入網的時候需要進行身份認證和註冊一樣,這個流程可以在交易過程中,也可以在鏈上用戶的地址創建時就進行,一勞永逸的證明該用戶是可信用戶。

解決思路之二是進行匿名性和可監管性的平衡。在KYC時採取匿名的信用背書模式,將身份信息與交易信息在展示時進行隔離。比如銀行、房產中心等為雙方背書,交易相關人員可以看到對方“被銀行認證”“被房產中心認證”等身份標籤,但隱藏交易對手方的具體身份信息。

3、如何提高交易安全性

價值傳輸網絡由於自身的價值屬性,會吸引更多的惡意攻擊。相較於以往普通網站攻擊造成的癱瘓,對價值傳輸網絡的攻擊一旦成功,一般也會造成更大的經濟損失。因此在建設過程中就需要不斷注意對安全體系的建設。

首先在於技術開發過程中。目前有比較多的辦法可以盡量避免系統出現安全漏洞,包括傳統測試中常採用的白盒測試、黑盒測試等。除了人工審查外,對於智能合約目前使用較多的是形式化驗證,即基於已建立的形式化規格,對所規格系統的相關特性進行分析和驗證,以評判系統是否滿足期望的特性,最大限度地理解和分析系統,並儘可能地發現其中的不完備以及風險。另外,我們也可以在一開始開發系統的時候就採用安全開發庫,比如以太坊智能合約常用的OpenZeppelin開發庫。它是由智能合約審查服務商Zeppelin整理出的一種最佳實踐集合。使用這樣的安全開發庫模板也不一定是絕對安全,例如前段時間發現其存在的ERC20模板函數返回值問題。但是這些庫會有人去不斷的更新維護它,且有良性循環的效應,會被不斷維護與更新完善。

其次在於社區。可以調動社區力量來提高安全性。比如推出漏洞獎勵機制。現在很多軟件公司都會推出這樣發現漏洞即給予獎勵的機制,也衍生出了白帽黑客這種職業。基於自己的安全技能,白帽黑客專門為系統發現漏洞。基於全球最大的白帽黑客社區HackerOne的一項調查,約有12%的白帽黑客年收入在2萬美元以上;有25%的人所獲漏洞獎勵佔其年收入的50%以上;近1 /4的人沒有報告發現的漏洞,僅僅是因為該公司沒有提交漏洞的渠道。

最後還可在於治理。網絡在達成共識的基礎上,為了對抗惡意攻擊,可保留一定分叉的可能性。當遇到攻擊時,可選擇分叉,廢棄記錄著惡意盜取交易記錄的鏈。網絡節點也可具有不同權責。在犧牲一定去中心化程度的基礎上,這些監管節點可在交易屬性判斷和分叉引導上行使更大權限範圍內的管理職責。

 

火幣區塊鏈應用研究院

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火幣區塊鏈應用研究院(簡稱“火幣研究院”)成立於2016年4月,於2018年3月起全面拓展區塊鏈各領域的研究與探索,主要研究內容包括區塊鏈領域的技術研究、行業分析、應用創新、模式探索等。我們希望搭建涵蓋區塊鏈完整產業鏈的研究平台,為區塊鏈產業人士提供堅實的理論基礎與趨勢判斷,推動整個區塊鏈行業的發展。

《火幣區塊鏈產業專題報告》是火幣研究院推出的針對區塊鏈行業細分領域的專項研究分析,一般會涵蓋該細分領域技術發展、競爭格局、標杆項目分析、市場前景分析、未來模式預測等,以專業的研究方法幫助大家深入的了解行業,發現技術走向、投資價值和投資機會,規避經營風險,提高管理和運營能力,為行業企業提供最全、最佳的信息支持。

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