区块链的产业链发展及瓶颈

蔡宁伟

区块链：从信息互联走向价值互联

所谓“区块链”（Blockchain），顾名思义就是“区块+链”，是由一串使用密码学方法产生的数据块所组成的链条。每个区块包含三个要素：一是本区块的ID，二是若干交易单，三是前一个区块的ID。这三个要素使得各个区块以创建ID次序依次连接，成为一个完整的全时间轴链条。区块链在每增加一个区块后，都会向全网进行广播，从而使得全球的参与者都保留一份拷贝。因此，即使出现区域性的网络崩溃、电力阻断、设备报废等不可抗力或极端情况，只要全球有一台参与此系统的计算机还能工作，这条区块链就得以存在。因此，从技术层面来看，区块链本质是一种底层开源技术，也往往被定义为包括分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式集合。

区块链具有去中心化、规则应用去信任、安全保护去垄断等特点。首先，从技术形态来看，在底层开源技术基础上可以实现各类扩展的应用。其次，从组织形式来看，其最大特点是去中心化、去本地化、去灾备化，整个网络没有中心化的硬件或管理机构，任意节点之间的权利和义务均等，任一节点的损失都不会影响整个系统。再次，从规则应用来看，区块链去信任、透明化、规范化，参与系统中任意节点之间的数据交换无需互相信任，整个系统运作规则公开透明，所有数据内容均开源。最后，从安全保护上看，区块链对隐私保护的可靠性高，由于节点之间无需互相信任、无需公开身份;区块链数据防篡改的安全性高，由于节点间的活动均受全网监督，且数据库采用分布式存储，除非同时控制整个系统中超过51%的节点，否则黑客对单个或部分节点对数据库的修改和攻克都是无效的。

区块链实现了由信息互联向价值互联的进化，是技术创新，更是机制创新。首先，从连接方式上看，区块链体现了“集体智慧”。互联网把众多原本独立、割裂的计算机通过TCP/IP协议连接在一起，使其得以相互交流;而区块链则通过无数区块组成的链条，以更加透明安全的连接方式，组成了性能远超个体简单加总的“超级有机体”，节约了大量的时间和成本，实现了“1+1>2”的聚合效用。其次，从运行逻辑上看，区块链践行了“极简主义”的精神。只要全网超过51%的用户认可交易即生效，推倒了需要以交易中介为中心的交易模式，例如传统金融领域中央银行之于货币转账。最后，从逻辑思维上看，区块链去中心化、去信任、透明化、开放化、分布式机制，通过全网记账，P2P协同建立“信用”，在不确定环境下建立共享平等、协作互信、平等均衡的生态体系，深化了互联网思维和“公民社会”理念。

区块链的现有产业链

数字货币中的区块链

数字货币先于区块链存在，是区块链在金融领域的首次应用。2008年11月，比特币之父，那位化名为“中本聪”的程序员，在MIT 计算机系统安全组的网站上发表了一篇论文，描述了一种完全基于点对点（Point to Point，P2P）的电子现金系统。该系统使得全部支付都可以由交易双方直接进行，从而摆脱了第三方支付中介，创造出一种全新的货币支付体系。2009年1月，第一个序号为0的比特币区块——“创世区块”诞生，几天后序号为1 的区块出现，并与序号为0的区块连接形成首个区块链。2010年5月，一位佛罗里达州程序员用1万比特币购买了价值25 美元的披萨优惠券，形成了比特币第一个公允汇率。2010年7月，第一个比特币交易平台上线，用户和币值均快速增长，2011年2月，比特币价格首次达到1美元。2013年比特币暴涨，3月美国财政部发布了虚拟货币个人管理条例，6月德国议会决定持有比特币一年以上将予以免税，被业内认为变相认可了比特币的法律地位。

制造企業中的区块链

区块链在成功实践于数字货币之后，其技术价值才得以回归科技企业。2014年，美国IT界才认识到比特币的底层技术——区块链具有跨时代意义，并对其展开进一步研究。美国卫生及公共服务部（Department of Health and Human Services，HHS）征集了医疗保健领域的区块链应用创意。中国区块链应用研究中心（北京）、中国区块链研究联盟、中关村区块链联盟、China Ledger 相继成立， 中国区块链应用研究中心致力于Blockchain译名征集、Blockchain手册编制、区块链启蒙丛书编制等事宜，努力建立本土标准;中国区块链应用研究中心致力于推动区块链的相关学术研讨和实践;中关村区块链联盟则有众多高校和科研机构参与，致力成为国内区块链产、学、研结合平台;China Ledger则专注于分布式账本及衍生技术的研究。

金融机构中的区块链

区块链的技术革新受到进一步关注和推广并在金融领域应用。2015年被称为“区块链发展元年”，欧洲证券及市场管理局（European Securities and Markets Authority，ESMA）的金融创新研讨会上将区块链和分布式账本作为议题，英国央行组建区块链技术团队。美国商品期货交易委员会（Commodity Futures Trading Commission，CFTC）在其技术咨询委员会（Technology Advisory Committee，TAC）会议讨论了区块链技术在衍生品市场的应用;纳斯达克推出区块链平台“Nasdaq Linq”，通过此平台发股的发行者将享有数字化所有权。新加坡资讯通讯发展局（The Info-communications Development Authority of Singapore，IDA）联合两家商业银行共同开发了首个票据金融的区块链应用。日本央行（Bank of Japan）提出金融服务的模式会随着区块链和分布式账本技术的发展而演变，人工智能和区块链技术进步可以改变金融服务的面貌。中国人民银行已部署了重要力量研究探讨区块链应用技术，2017年央行及下属机构申请的区块链专利达68件，高居全球第一。

公共部门中的区块链

同期，各国政府也开始关注区块链技术，并尝试引入公共服务领域。英国政府尝试用区块链追踪救济金去向，大力扶持区块链初创企业，给予前所未有的优惠政策，并向全球招募区块链技术人才。格鲁吉亚、加纳和瑞典实施区块链土地产权登记。阿联酋首都迪拜宣布在2020年前把所有政府文件放在区块链上，认为区块链项目通过为城市交易创造一个新的数字层，有助于提高政府效率，也可以给包括房地产、医疗、交通、智能能源、数字商务等在内的其他工业领域带来机会。在中国，发布《中国区块链技术和应用发展白皮书2016》，开展区块链应用典型案例征集并纳入国家“十三五”规划纲要;2017年5月，工信部指导下的中国区块链技术和产业发展论坛发布了《区块链参考架构》，明确了范围、术语和缩略语、概述、参考架构、用户视图、功能视图、两种视图关系、附录等八部分。

区块链的类型与优势

区块链的主要模式

公有链模式

公有链（Public Chain）是指全世界任何人都可读取的、任何人都能发送交易且交易能获得有效确认的、任何人都能参与共识过程的区块链，是完全去中心化的一种区块链结构，比特币就是一种典型。在公有链，每一个节点都有参与记账的权利，在节点达到一定数量时就能够产生足够大的稳定性，可以忽略新接入节点的特征，从而实现“自治”和“强信任”。

私有链模式

私有链（Private Chain）是一种中心化系统，由中心控制者指定可以参与的成员、进行交易验证的成员，仅对特定主体开放，比如Nasdaq 用的Linq就是一种私有链。私有链无法解决强信任问题，但保留了区块链可追溯的特点，并且较公有链和联盟链效率更高、成本更低，统一了所有节点的背后控制人，基本消灭伪造等问题，更容易被现有法律法规所接受。

联盟链模式

联盟链（Alliance Chains）是一种多中心化系统，参与主体和确认交易的节点都预先设定，交易通过共识机制确认，区块链或者允许每个人都可读取，或者只受限于参与者可读取，可视为“部分去中心化”，位于美国纽约的区块链创业公司R3CEV 就是一例典型。联盟链的参与对象往往是一些关联行业的企业，多中心化的联盟链具有可追溯特性，并能实现去中心化信任，从而解决行业内部成员之间因信任缺乏而导致的效率低下问题。由于每一个节点都事先确认，可控性强，也具有更大的灵活性。

侧链模式

侧链（Side Chains）是主区块链之外的另一个区块链，锚定主区块链中的某一个节点，通过主链上强大的计算力来维护侧链的真实性。侧链协议指可以让比特币安全地从比特币主链转移到其他区块链，又可以从其他区块链安全地返回比特币主链的一种协议。显然，只需符合侧链协议，所有现存区块链，如以太坊、莱特币、暗网币等竞争区块链都可以成为侧链。

综上所述，根据商业银行的应用模式选择，目前区块链可分为公有链、私有链、联盟链和侧链四种应用形态，各模式各有优劣、各有千秋。值得一提的是，侧链协议具有重大意义，它意味着比特币不仅可以在比特币区块链上流通，还可以在其他區块链上流通，其应用范围和应用前景会更加广泛;有创意的人们会研发出各种各样的应用以侧链协议与比特币主链对接，使得比特币这种基准自由货币的地位越牢固。当前，比较著名的比特币侧链有ConsenSys的BTC Relay、Rootstock和Block Stream推出的元素链，非比特币的侧链如Lisk等。目前，商业银行由于对安全性和隐私性要求很高，因此很可能主要使用联盟链和私有链。

区块链的应用与隐忧

货币区块链1.0的应用与隐忧

第一个应用层面是“货币”（区块链1.0）即把简单货币变为可编程货币（Programable Money），例如比特币、以太币、瑞波币等。以区块链技术为基础的数字货币构建了一种全新的、更安全、更便捷的去中心化数字支付系统。围绕数字货币的一些金融创新也正在开展，例如有机构计划将币值大幅波动的比特币拆分为A 份额和B 份额，A 份额币值稳定，B 份额吸收风险并享受更大收益，分别提供给不同需求的人群。未来，数字货币面临的最大不确定性来自监管。目前国际各界对比特币的态度不一，美国、意大利、日本、新西兰等国家对比特币持较为积极的态度，而欧盟、法国、英国、印尼、中国等对比特币持中立或否定态度。

货币区块链2.0的应用与隐忧

第二个应用层面是“合约”（区块链2.0）即引入“智能合约”的概念，使得区块链技术的应用范围拓展至金融等领域，用于股权、债权和产权的登记、转让，金融合约的交易、执行，甚至博彩和防伪等，实现可编程金融。智能合约，是指用区块链的程序语言来订立合同和表达逻辑，由计算机判断合同结果，并在区块链上自动执行合同、自动交割，把需要人工介入的合同变成完全自动化、智能无歧义的合同。但是，2.0版本的区块链，也存在不足。最主要的是占用的资源多。中国人民银行行长周小川曾表示，目前为止区块链占用资源还是太多，不管是计算资源还是存储资源，应对不了现在的交易规模。区块链通过系统内超过51%的副本来保证其不可篡改性，这需要巨大的存储空间，再加上副本间传输，需要消耗巨大的计算资源。尤其是公有链的应用方面，区块链吞吐量低、延时高、计算效率低等问题暂时还没有较好的解决方案。

货币区块链3.0的应用与隐忧

第三个应用层面是“治理”（区块链3.0）即把区块链应用在社会各个领域，成为如同互联网的新工具，实现去中心化、去信任化的一切交易，包括医疗、选举、司法、通信、物联网等的“区块链化”，构成一个内容丰富、形式多样的可编程社会（Progammable Scoiety）。

但即便是进一层次的3.0版区块链，也存在不足。首当其冲的是与现有系统的整合问题。区块链可能会颠覆现有许多行业的中心化系统，而现有系统的建立，如商业银行的数据集中存储系统等花费了巨大成本，不可能一下子抛弃传统系统完全使用新系统，之间的过渡和成本问题也是制约其发展的一个瓶颈。此外，区块链商用价值还未有好的体现路径。尽管业界已出现了多个区块链联盟，IBM、微软、高盛等巨头也均砸下重金，但目前基于区块链技术的实际应用大部分仍处于开发、实验、测试阶段，离具体落地和实际推广还有一定距离，其商业价值也还没有出现较好的实现路径。

需要关注的是，上述隐忧并非空穴来风。2016年11月，曾被认为站在区块链顶端的R3 区块链联盟遭遇退出事件，高盛、摩根斯坦利等7家银行选择退出R3，一定程度上体现出这些金融巨头对区块链商业价值和未来面临诸多不确定性的一种担忧。2018年3月全国两会期间，全国人大代表、腾讯董事长马化腾表示：“区块链技术是好的，但怎么用好是另一个方面。”无独有偶，全国政协委员、百度CEO李彦宏也认为：“区块链技术非常具有革命性，但现在还处在非常早期的阶段。”