比特幣:區塊鏈經濟全景與未來：Fintech進化引擎（上）_Ghost Block

自2008年比特幣誕生以來，支撐其底層運行的核心技術區塊鏈技術日益發展成熟并隨著比特幣價格的一路上漲走進主流金融科技界視野。第46屆世界經濟論壇達沃斯年會將區塊鏈與人工智能、自動駕駛等一并列入“第四次工業革命”。而《經濟學人》雜志曾在2015年10月的封面文章《信任的機器》中介紹區塊鏈——“比特幣背后的技術有可能改變經濟運行的方式”。

2019年6月18日，Facebook旗下全球數字加密貨幣Libra官方網站正式上線，Libra白皮書隨之公布。根據白皮書，Libra將建立一套簡單的、無國界的貨幣以及服務于數十億人的金融基礎設施。Libra幣一經推出就受到廣泛關注，一方面將數字貨幣推向了新一輪高潮，另一方面引發了各國監管層的擔憂。

近來，中央強調，區塊鏈技術的集成應用在新的技術革新和產業變革中起著重要作用。我們要把區塊鏈作為核心技術自主創新的重要突破口，明確主攻方向，加大投入力度，著力攻克一批關鍵核心技術，加快推動區塊鏈技術和產業創新發展。領導人指出，區塊鏈技術應用已延伸到數字金融、物聯網、智能制造、供應鏈管理、數字資產交易等多個領域。目前，全球主要國家都在加快布局區塊鏈技術發展。我國在區塊鏈領域擁有良好基礎，要加快推動區塊鏈技術和產業創新發展，積極推進區塊鏈和經濟社會融合發展。

中央指出，區塊鏈技術已經不僅局限于加密資產行業，其在金融科技的前沿創新領域，諸如清結算、支付、電子發票、供應鏈金融、貿易融資等，均開始發揮積極的作用。目前，主要的區塊鏈開源架構有比特幣、以太坊、HyperledgerFabric、R3Corda等，中國國內則有螞蟻金服、平安、騰訊、萬向等主要的區塊鏈平臺服務提供商。

圖1中國主要區塊鏈平臺服務商，BlockVC行業研究

在技術不斷突破，監管日趨完善，行業不斷進步的歷史潮流中，BlockVC行業研究立足于技術，著眼于金融科技，展開《區塊鏈經濟全景與未來：Fintech進化引擎》系列研報的撰寫，分為上中下三部分，力圖以第一性原理為指導，從區塊鏈：源起、機制與特征、區塊鏈：重塑金融科技、Libra與DC/EP、金融科技公司擁抱區塊鏈技術、行業發展前景展望等多個維度全面展現區塊鏈技術的強大潛力以及技術改變金融的發展路徑。

Visa加密主管公布一套區塊鏈技術新標準:金色財經報道，Visa加密部門主管Raj Dhamodharan在Consensus 2023大會上發表講話時，公布了一套區塊鏈技術新標準。（CNBC）[2023/4/29 14:34:09]

區塊鏈：源起、機制與特征

定義“區塊鏈”在維基百科中的定義是指，通過密碼學將交易記錄進行連接起來的，不斷增長的記錄列表。這個賬本通常以交易區塊的形式存在，并呈鏈式增長。事實上，比特幣白皮書《比特幣：一種點對點電子貨幣系統》中，只出現了Block與Chain，后來專家學者將這種賬本技術抽象形成了Blockchain的基本特征和技術框架，所以“區塊鏈”與“比特幣”是一體雙生的事物。一言以蔽之，區塊鏈技術是一種可信的分布式數據庫技術。在一條區塊鏈中，數據由系統的所有節點共同記錄、存儲，因而可以實現不同節點之間的去信任化。

圖2區塊鏈結構的簡單示意圖，BlockVC行業研究和比特幣白皮書?

核心機制

區塊鏈技術結合并應用了密碼學原理中的哈希算法與非對稱加密技術、默克爾樹數據存儲結構以及共識算法三大核心機制，開創性地實現了分布式去信任的可信價值傳輸。

密碼學原理：哈希算法、非對稱加密哈希算法是一類加密算法的統稱，其含義是輸入任意長度的字符串，哈希算法可以產生固定大小的輸出。通俗地說，哈希算法的輸出，即哈希值，可以被理解為區塊鏈世界中的“家庭地址”或“手機號”。哈希算法的特點是從哈希值反推出區塊的具體內容，即被哈希算法加密后的內容有極強的隱秘性。非對稱加密是指加密和解密過程中使用不同密鑰的加密算法，也稱為公私鑰加密。區塊鏈網絡中，每個節點都擁有唯一的一對私鑰和公鑰。公鑰是密鑰對中公開的部分，就像銀行的賬戶可以被公開，私鑰是非公開的部分，就像賬戶密碼。使用這個密鑰對時，如果用其中一個密鑰加密一段數據，則必須用另一個密鑰解密。在比特幣網絡中，私鑰代表了對比特幣的控制權。

數據結構一般區塊鏈所應用的數據結構是默克爾樹。這種樹狀數據結構在快速歸納和檢驗大規模數據完整性方面效率很高。在比特幣網絡中，默克爾樹被用來歸納一個區塊中的所有交易，其樹根就是整個交易集合的哈希值，最底層的葉子節點是數據塊的哈希值，非葉節點是其對應子節點串聯字符串的哈希。

BSN發展聯盟理事長：BSN北京區塊鏈主干網落戶大興:2020年7月17日，在T-EDGE X全球產業區塊鏈峰會上，中共北京市大興區委常委、區政府黨組副書記、區塊鏈服務網絡(BSN)發展聯盟理事長單志廣聯合發布，“BSN北京區塊鏈主干網”正式落戶大興。這也是區塊鏈服務網絡BSN在北京市的首個區塊鏈主干網平臺項目。[2020/7/17]

圖3以太坊網絡默克爾樹結構示意圖，BlockVC行業研究

共識算法機制共識機制是區塊鏈網絡的核心價值所在。簡單來說，共識機制是區塊鏈節點就區塊信息達成全網一致共識的機制，可以保證最新生成的區塊被準確添加至先前的區塊鏈、節點存儲的區塊鏈信息一致不分叉甚至可以抵御惡意攻擊。實踐中要達到這樣的效果需要滿足兩方面條件：一是選擇一個獨特的節點來產生一個區塊，二是使分布式數據記錄不可逆。為了實現這兩個特點，目前主流共識機制包括比特幣所采用的PoW工作量證明機制；以太坊所設計采用的PoS權益證明機制等。

基本特征

區塊鏈并非是憑空產生的全新物種，而是延續了人類歷史上賬本技術的發展脈絡。從賬本的數據結構演進來看，人類歷史上先后經歷了兩個階段，分別是實物賬本階段和電子賬本階段，其中實物賬本階段貫穿了人類歷史的數千年，而電子賬本則在電子計算機誕生之后方才出現。而區塊鏈同樣屬于電子賬本，但其不再是依托于單個計算機的簡單電子賬本，而是依托于全球互聯網的分布式賬本。區塊鏈這種全新的電子賬本具有如下特性：

分布式區塊鏈的一個基本特征便是分布式，主要體現在區塊鏈網絡屬于P2P對等網絡，網絡中的節點均保留有一份完整的全網賬本，因此區塊鏈的分布式賬本特性能夠有效的預防在傳統互聯網或數據庫架構中的“單點故障”。但分布式并不等同于去中心化，因此去中心化并非區塊鏈的必要特征。

圖4典型的網絡拓撲結構，BlockVC行業研究

去信任中介化隨著人類貿易和商業活動的繁榮，復式記賬法逐漸替代了最初期的單式記賬法，通過對賬即可輕松發現賬本的篡改行為和賬目錯誤。為了進一步確保賬本的可信程度，在復式記賬法的基礎上，人們通過引入可信任的第三方機構保存公共賬本，進一步發展成為了三式記賬法。在一般意義上，第三方可信任機構可以由具備公信力的大型金融機構扮演，前提是交易雙方必須保持對第三方的信任。區塊鏈在三式記賬法的基礎上，將可信第三方通過可信的第三方網絡進行替代，第三方網絡中的節點都會保存完整的全網賬本從而極大的降低了來自于第三方的信任風險。

經濟參考報：依托區塊鏈等為制造業數字化轉型創造開放共享的良好環境:3月6日，經濟參考報刊文《強化政策應對 緩解制造業壓力》。文章表示，疫情對我國制造業的影響是暫時的。立足長遠，政府需出臺有針對性的產業扶持政策。其中包括開展“制造業+互聯網+金融”試點，依托云計算、大數據、區塊鏈等技術手段，采用分布式架構加快推進信息互聯互通，為制造業數字化轉型創造開放共享的良好環境。[2020/3/6]

不易篡改性區塊鏈的不易篡改性主要來自于多個方面，如網絡中的大量賬本副本能確保部分節點的賬本錯誤或數據遺漏能被準確矯正。此外，區塊鏈還帶來了兩個重要的防篡改手段：其一，區塊鏈技術應用了大量的加密學手段以確保數據結構的抗攻擊性和資產的安全性，例如交易區塊之間均通過單向哈希函數確保區塊順序，且所有賬戶均通過非對稱加密算法確保資金安全；其二，根據區塊鏈共識算法的不同將會賦予區塊鏈網絡不同程度的安全性，如比特幣的“工作量算法”確保了整個比特幣網絡除非具備50%以上的全網算力，否則將無法對交易進行回滾或篡改。

隱私性區塊鏈網絡中的賬戶模型一般通過非對稱加密算法提供，其中的公鑰為賬戶地址，私鑰則為賬戶的密鑰。在區塊鏈網絡中創建新賬戶并不需要進行身份認證，而是通過隨機獲得的字符串作為賬戶地址，因此能夠一定程度上減輕個人信息的泄漏。然而，由于區塊鏈賬本在全網公開，一旦個人真實ID信息與網絡中的賬戶進行關聯，那么隱私性將會大幅降低。圖5區塊鏈的隱私模型，BlockVC行業研究和比特幣白皮書

通證早在區塊鏈誕生以前，token便被廣泛的擁有計算機系統中，用于實現對數據或文件的訪問權限控制或其他安全管制等功能。區塊鏈源于比特幣網絡，而比特幣網絡提供了一種幫助協調全網絡參與者的激勵手段：BTC。從技術上而言，token本身代表了對整個區塊鏈網絡中稀缺資源的使用權限。從廣義上而言，通過對token的靈活運用將有可能實現組織和個人的大規模網絡協作，從而促進分布式組織和分布式協作的進一步發展，也能夠通過區塊鏈網絡中的token使主權貨幣信用和價值在更大范圍內進行輻射和影響。

動態 | 區塊鏈分析公司：XRP交易中僅0.2%用于非法活動:金色財經報道，英國初創區塊鏈分析公司Elliptic表示，通過XRP進行的非法活動價值超過4億美元，而這4億美元只占XRP總交易的0.2%，這表明XRP交易中絕大多數都是合法的。[2019/11/20]

分類

“區塊鏈”源于比特幣，但遠不止比特幣技術。專家、學者和工程師在比特幣所代表的區塊鏈技術的基礎上進行了進一步的研究和拓展。根據對網絡權限控制的區別，廣義的區塊鏈技術被分為公有鏈、聯盟鏈和私有鏈，其中，公有鏈不對全網的參與者進行權限分級和管制，全網節點具有相同的地位，而聯盟鏈則對網絡訪問權、記賬權等則進行了限定，至于私有鏈則類似于企業內部管理系統，所有權限屬于鏈的所有者。以下表格對三種區塊鏈類型的基本特點進行鏈列舉。

圖6區塊鏈分類與基本特點，BlockVC行業研究

比特幣一般被稱為“區塊鏈1.0”系統，而以“智能合約”為特征的“分布式應用平臺以太坊”則開啟了“區塊鏈2.0”的發展階段。時至今日，區塊鏈技術已經不僅僅被限定在鏈式區塊鏈結構，包含新數據結構和分布式哈希表等）和新共識機制的區塊鏈系統被持續不斷地研發出來。為了改善區塊鏈性能的新技術也得到了進一步的發展，如分片技術、閃電網絡、狀態通道技術和跨鏈技術等。其中，跨鏈技術尤其得到了普遍重視，該技術一旦獲得成功將會打通目前相互割裂的區塊鏈系統，實現區塊鏈信息和資產的自由跨鏈流轉，從而使“區塊鏈的互聯網”成為可能。

區塊鏈：重塑金融科技

?根據上文區塊鏈技術的諸多特性可以看出，區塊鏈技術的核心優勢是通過密碼學技術與共識機制等，在保證數據唯一性且極難篡改的前提下，實現多方之間的可信價值傳遞。這種特征讓區塊鏈天然適合需要“多方共享”、“高頻重復”、“交易鏈條長”的金融科技場景。

區塊鏈技術能夠廣泛服務于支付與清結算、票據存證、保險等金融領域以及供應鏈管理、工業互聯網、產品溯源、能源、知識版權等實體經濟領域。在現代社會中，幾乎所有行業都涉及交易，因此需要誠信可靠的交易環境作為行業健康發展的前提支撐，而這正是區塊鏈技術的核心價值所在。區塊鏈通過數學原理而非第三方中介來創造信任，可以降低系統的維護成本與交易成本。對于傳統金融機構而言，對賬、清算、審計等線上環節的運營與人力成本將得以降低；對于非金融行業，區塊鏈能夠減少價值鏈各環節的信息不對稱，從而提升協作效率、降低整體交易成本；對于個體而言，陌生雙方或多方能夠跨越物理距離的限制，在網絡上安全地傳遞價值，從而創造更多供給與需求。

加拿大總理：通過使用區塊鏈技術來促進醫用大麻藥品合法化:隨著各國政府合法化大麻藥品的速度超過金融業支持藥品相關交易的能力，區塊鏈技術正在迅速發展的大麻藥品產業中發揮關鍵作用。據加拿大總理賈斯丁?特魯多（Justin Trudeau）稱，加拿大在過去十年中允許使用醫用大麻藥品，將在2018年夏季將醫用大麻藥品合法化。在美國，包括哥倫比亞特區，關島和波多黎各在內的29個州提供醫用大麻計劃，另有19個州允許限制使用與大麻有關的產品。[2017/12/6]

盡管區塊鏈與通證相結合具有沖擊現有商業邏輯的巨大變革潛力，BlockVC行業研究認為，區塊鏈技術目前更適合落地于價值鏈長、溝通環節復雜、多方間存在博弈行為的場景，區塊鏈技術將有效提升跨主體協作的效率、降低相關環節成本，對傳統信息技術的升級、對現有商業環境實現跨越式優化。在跨企業、跨主體的商業場景中，由于互信機制的缺失，目前仍然大量依賴人力物力進行溝通協作。例如當前不同機構間進行對賬校驗，往往需要從各自的信息系統中導出數據后電郵發送甚至打印后蓋章郵寄，對方收到后再進行比對驗證。在這種跨主體協作的場景下，區塊鏈技術能夠通過保持各主體間賬本的安全、透明與一致性，從而切實降低各參與方的信息不對稱。

BlockVC行業研究將從跨境支付、全球貿易物流、供應鏈金融、征信、LibraDC/EP等多個方面具體闡述區塊鏈重塑金融科技的實踐、前景與路徑。

區塊鏈重塑跨境支付：縮短交易周期，降低交易成本

跨境支付是典型的中介提供價值轉移服務的場景，目前國際間支付業務主要使用SWIFT來進行。SWIFT為金融機構的結算提供金融交易的電文交換業務，提供規則統一的金融行業安全報文服務和接口服務。SWIFT這類中介機構之所以存在，是由于跨境金融機構間系統不相通，直接結算成本高昂，同時業務占比低以及對手方存在不確定性，很難構建直接合作關系。代理行的存在、協議的溝通以及交易信息的反復確認使得通過SWIFT進行交易確認往往需要1-2天。盡管目前SWIFT在全球范圍內被廣泛使用，每年跨境支付金額高達25萬億-30萬億美元，但仍面臨手續費高昂的問題。這些支付成本包括但不限于：銀行手續費、SWIFT通道費、交易延遲損失和準備金等等，其中因交易時間過長造成的流動性損失占比達34%，資金運作成本占比達24%。

圖7SWIFT電匯結算協議，BlockVC行業研究

區塊鏈的分布式架構和信任機制可以很大程度上簡化金融機構電匯的流程，縮短3-5天的結算周期，同時降低SWIFT協議的高昂手續費。目前Ripple、螞蟻金服等已有探索發展出較為成熟的區塊鏈跨境支付解決方案，SWIFT也在積極試驗區塊鏈跨境支付網絡。應用區塊鏈技術于跨境支付領域相當于創建了一個跨國金融機構間的點對點網絡，匯出行和匯入行的交易需求可以無需中間方直接得到匹配，從而大大降低了SWIFT體系中的流動性損失、資金運作和換匯成本。

以Ripple為例：Ripple公司成立于2012年，通過基于區塊鏈技術的RippleNet，為銀行、支付服務提供商、企業等提供快捷、低費用的跨境支付服務。目前，RippleNet已接入來自全球40多個國家的100多家金融機構，包括加拿大皇家銀行、渣打銀行、西太平洋銀行等。RippleNet的具體服務按照路徑劃分，包括xCurrent、xRapid及xVia三種解決方案。其中xCurrent主要針對銀行間跨境支付；xRapid在跨境交易中引入了瑞波幣充當貨幣轉換媒介，使用該服務的支付提供商便無需預先在各市場中儲備當地貨幣，故而降低了流動性成本；xVia則為普通企業接入RippleNet提供了更加標準和快捷的入口。總體上，支付流程的簡化大幅降低了跨境支付的成本。根據Ripple估算，銀行間每筆交易的成本將從5.56美元下降到2.21美元，降低60%，以2016年通過SWIFT完成的30多億次支付類報文數量計算，2016年可以節約大約100億美元的費用。

圖8RippleNet服務架構圖，Ripple

區塊鏈全球貿易物流：更簡單、更快、更透明、更安全

現行的全球貿易機制由包括出口商、進口商、受貨商、承攬商、運輸商、監管機關等多主體構成。其中，全球貿易量的90%經過海域運輸，應用消費品則有80%以上通過海域運輸。當前，國際貿易面臨著貿易周期長、信息不流暢等痛點。以馬士基一項運輸案例為例，若一家公司希望從非洲運輸牛油果和玫瑰至歐洲，則需要進行耗時1個月的跨國運輸，沿途將涉及超過30個主體200多次溝通交互。且其中每個主體每次交互都有各自不同的文件流程，整體流程結束簽署后文件總厚度將高達25厘米。

主體之間信息離散程度高且各自存在自有環節中，大量的紙質作業使供應鏈缺乏透明度、協同效率低下。交易環節中大量協作與低透明度造成各主體難以及時了解貨物運輸實時狀態，容易出現資源利用率降低、運輸時間延長、貨物潛在損壞度提高、成本提高的風險。

圖9當前國際貿易流程，BlockVC行業研究

區塊鏈及智能合約技術的去中心化、可追溯、信息對稱、安全可視等特點天然的適用于全球貿易的物流環節。以IBM區塊鏈開放物流平臺為例：對于信息流通透明方面，IBM平臺對各個參與主體開放，關于物流相關的任何詳細信息，均通過雙方以及多方進行數字簽名和憑證進行全網驗證。五大管理系統包括物流、港口、海關、供應鏈、運輸交通同時協作管理，保證所有信息電子化實時共享。實時共享的信息保證物流全流程每個環節的效率和效益，有效降低人力物力支出。

對進口商、出口商、制造商來說，多方間端到端的信息透明可以做到實時監管物流全流程，增加各個環節溝通效率；對港口和集裝箱集中地管理來說，提高空箱利用率和資源錯配率；對海關等檢查機關來說，信息正確可以大幅提高批審效率；對運輸管理商來說，優化貨物運輸路線和日程安排。

回溯上文從非洲運輸貨物到歐洲的案例，在IBM區塊鏈開放物流平臺上運行的同類任務總共只需花費兩個星期，時間上可節省超40%，成本降低超20%。IBM區塊鏈技術提高各個環節數字化管理效率，大幅度降低紙質文件、集裝箱錯配或空置、中間環節欺詐等問題，提高資源利用率的同時優化管理結構。

圖10區塊鏈賦能國際貿易示意圖，BlockVC行業研究

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