《区块链》读书笔记

第0章  必然的出现

1、文字与货币

文字的发明,在精神层面做到可靠的交流与传承;

而货币的发明,在物质层面能够做到这一点。

文字→际交流的手段,承载的是信息;

货币→价值传输载体,承载的是信用。

2、信息的演化

文字以前,信息主要通过语言传递。文字使信息可以更好地跨越时空。逻辑是文字的产物,文字造就了人类的思维和历史。

印刷术→信息传播里程碑式。

电力使→信息传输再次发展。

1948,香农《通信的数学原理》奠定了现代信息论的基础:比特作为量信息单位。

互联网的诞生→信息时代的真正到来。

3、尝试定义信用

(1)信用与货币

(2)信用的可计算性

区块链是比特币底层技术与基础架构。

比特币:一个可以点对点进行支付、不依赖第三方的电子现金系统。

中本聪借助密码学技术,构造了一个的经济系统,在去中心化下,一个可信的价值传输系统。

作者看来:区块链的诞生解决了—如何用数学方法定义信用。

(3)区块链的信用表达式

信用行为可信度=违约成本/违约收益。

4、从互联网到区块链

更高效的信息传递和价值传输是指引人类文明前进的两座灯塔。两者密不可分。

(1)互联网的出现

(2)从互联网到区块链

目前信息传输网络并没有对有价值的信息进行保护的内在机制(盗版侵权)。虽然版权保护力度越来越大,但仍然很难从技术层面上杜绝侵权问题。

电子货币不得不依赖大量的第三方中介机构。引入了中心化的风险,也提升了传输的成本。

所以,必然要求一个与互联网信息传播匹配的高效可靠的价值传输系统。

信用是制造货币的真正原材料。区块链通过构造一个可以量化信用的经济系统,使得一个点对点的电子现金系统——比特币的出现成为可能。

5、区块链的诞生

(1)密码朋克

密码天才们的松散联盟。

认为在数字时代保护隐私对于维持一个开放社会是至关重要的。这一理念在比特币中得到体现:去中心化的追求,对匿名的拥抱,自由主义的原则。

(2)早期数字货币的探索

大卫·乔姆的数字现金公司(Ecash):付款方式是匿名的,而收款方不是匿名的,是个人对商家的系统。具有有部分绕过中间商的特质,数字现金公司作为可信的第三方来确认交易,避免重复消费,保证系统诚实。失败的主要原因在于,将技术理念转化为实用系统的过程中缺失了很多东西。首先,数字现金公司很难说服银行和商家大规模采用他的系统,另外由于Ecash对个人之间的交易没有很好的支持,因此当银行和商家没有动力接受它的时候,个人用户也就无从使用它。

亚当·贝克的哈希现金(Hashcash),其中用到了工作量证明系统。可用于解决互联网垃圾信息。这种工作量证明机制后来成为比特币的核心要素之一。

哈伯和斯托尼塔1997年:时间戳使文件被篡改的可能性为零。这个协议成为比特币区块链协议的原型。

戴伟(W Dai)在1998年发明了B-money:对每一个交易者都保持对交易的追踪。每个节点分别记录自己的账本,这不可避免地会产生节点间的不一致。为此设计了复杂的奖惩机制,但是并没有从根本上解决问题。

哈尔·芬尼2004年:采用了可重复使用的工作量证明机制(RPOW)。

(3)比特币的诞生

背景:2008年9月,以雷曼兄弟的倒闭为开端,金融危机在美国爆发并向全世界蔓延。为应对金融危机,世界各国政府和中央银行财政刺激方案和扩张的货币政策,引起了广泛的质疑。

第1章  区块链是什么?

1、记账货币

记账货币可以记载债务、价格以及一般购买力,是货币理论最基本的概念。

(1)石币之岛

货币不是一种商品,而是信用与清算构成的一套体系。

(2)记账货币

货币金属论者认为货币与贵金属等同。

货币名目论者认为货币只是一种符号。

金本位制度的崩溃,货币名目论逐渐占据了统治地位。

凯恩斯:作为便利的交易媒介而存在的物体会逐渐演变成货币。记账货币是一种描述,而货币则是这种描述对应的事物。

(3)区块链的本质

本质:一种去中心化的记账系统,而比特币正是这个系统上承载的“以数字形式存在”的货币——比特币只是记账的表征,而区块链就是其背后的一套由信用记录以及信用记录的清算构成的体系。

2、天才的发明

从技术的角度看,区块链就是比特币的基础架构及实现方式。

(1)中心化的记账方式

中心化记账的必要性:因为账本上的内容必须是唯一的。缺点:容易被人篡改,导致整个系统崩溃。

(2)去中心化记账的难题

需要具备以下两个条件:

1)账本数据的存储必须是去中心化的;2)记账行为本身必须是去中心化的。

麻烦在于:所有参与方都拥有记账和存帐的权力,必然会导致账本数据的不一致。

(3)拜占庭将军问题

拜占庭军队围攻城堡的事件,完美表达了分布式一致性的核心问题。

(4)区块链经济系统

“区块链”就是以“区块”组成的链条。如果区块链是一个实物账本,那么区块就相当于账本中的一页,区块中承载的信息就是这一页上记载的交易内容。

去中心化解决方法→竞争记账机制成:系统中接入的每一台计算机称作节点,以它的计算能力(“算力”)来竞争记账权的一种机制。大约每十分钟一轮竞赛,胜利者获得一次记账的权力,即向区块链这个总账本写入一个新区块的权力。这个过程就是区块产生的过程。

注意:计算能力只能决定赢得竞争的概率。计算能力高,赢得竞争的概率高,而不一定赢得。

算力竞争是如何做到的?又由谁有权判定竞争的结果呢?是通过“工作量证明”的机制完成的——通过一个(人人都可以验证的)特定的结果,就能确认(竞争的)参与者完成了相应的工作量。

激励:每轮胜出并完成记账的节点将获得一定数量的比特币奖励。就是比特币的发行过程。

(挖矿)

图片发自简书App

每一个节点的竞争,最终造就了保护系统安全的庞大算力基础,提升了系统的可靠性。

3、共识机制与价值载体

(1)共识机制与去中心化

如何达成共识——只有在去中心化的结构下才成为问题。市场经济是一个典型的去中心化系统。

(2)共识机制与资源消耗

比特币区块链的共识机制是通过工作量证明(POW)来实现的,每个节点可以平等地参与竞争,并正向激励,从而逐渐积累了保护系统安全的庞大算力。

存在常见的指责是“浪费”能源。为此,一些人也在探索和实践新的共识机制,即采用非算力竞争的方案来选择记账节点。其中典型的是权益证明机制,以节点持有币的数量和时间来选择记账权;还有股份授权证明机制,它类似于董事会投票,持币者投出一定数量的节点,代理他们进行验证和记账等方案,不过我认为,目前这些探索本质上并没有改变“需要消耗资源”的实质。

(3)共识机制与私有链

私有链则是指存在一定的中心化控制的区块链。相较于完全公开、不受控制、依靠加密技术来保证安全的公有链而言,私有链可以创造出权限控制更为严格的系统,其修改甚至是读取权限可以仅限于少数用户。

一方认为私有链没有任何意义,和分布式数据库没有太大区别;另一方则认为私有链仅仅是对参与者进行一定控制的区块链,只要在有多方参与且不完全互信的环境下,需要共识机制的建立以及达成共识的过程,私有链就有存在的价值。

我们认为,私有链确实有大量的场景可以对接现实世界的需求,有限的去中心化更容易达成共识,可以使交易速度更快、效率更高,并且可以提供更多受控的功能,比如,在特定场景下必要的交易回滚。在去中心化协议的基础上,可以衍生出各种中心化的服务,以适应不同行业及领域的个性化需求。

区块链吸引了全球各大主流金融机构的注意,类似比特币区块链这样的公有链尚不能满足金融机构的一些基本要求,比如了解你的客户(KYC)、反洗钱(AML)等,因此,金融机构对私有链的兴趣更大。

(4)价值载体

区块链上面不仅可以记录能用数字定义的任何资产,而价值转移可以通过脚本语言来完成,意味着还可以定义更为复杂的交易逻辑。

《经济学人》:区块链是一个制造信任的机器。在任何需要信任的领域,区块链都有用武之地。

(5)价值载体之数字货币

比特币并不是唯一的基于区块链技术的数字货币。

(6)价值载体之数字资产

由于区块链公开、透明、难以篡改的特点,利用区块链技术可以非常方便地为任何数字资产或有价值的信息实现比现有中心化结构更为可靠的存在性证明,以及各种形式现实资产的登记或转移。

基于区块链的非货币形式的价值承载则还是一个孕育中的胚胎。作为价值载体,区块链可以承载的价值是非常丰富的。随着区块链技术的发展和相关基础设施的不断完善,我们相信区块链承载价值的范围会不断扩大。

4、当交易变得智能

由于区块链的可编程属性,所能承载的就不仅仅是普通的交易,而是可以基于程序自动执行的智能交易。

(1)脚本与多重签名技术

比特币区块链上的交易可以通过脚本来实现:就是使用一种特定的描述性语言编写的、可执行的计算机代码。有256条指令,其中75个是尚未被赋予任何含义。指令包含基本的语法、逻辑,除此之外还包括一些加密指令,如哈希函数、签名验证等。

多重签名技术就是一个典型例子:在系统里创建一个由多个人共同管理的账户,达到约定数量的人的同意,才能动用该账户的钱,不需要任何第三方介入。

一般来说,一个比特币地址对应一个私钥,动用这个地址中的资金只需要该私钥的掌握者单独发起签名即可。而多重签名技术就是需要多个私钥的共同签名才能动用一笔资金。

(2)智能合约

智能合约:当一个预先编好的条件被触发时,智能合约执行相应的合同条款。

由于区块链的可编程性,智能合约在区块链上的应用是水到渠成。与传统合同区别:不需监督执行,无法单方面违约,一切都是按约定自动执行。

比特币的脚本语言并不是图灵完备,所以在扩展性上,支持的资产定义和交易模式还比较有限。业内一些人尝试不同于比特币区块链的、支持图灵完备脚本语言的区块链,以太坊(Ethereum)就是一个典型的例子。

注:图灵完备,一台计算机也是一个图灵机,一个图灵完备的语言意味着这个语言可以使用计算机完成任何计算机可以完成的任务,也就能够发挥计算机的所有能力。

5、将区块链连接起来

如果说共识机制与价值载体是区块链内生能力得以扩展的关键,那么以侧链技术为代表的、能够将不同区块链连接起来技术,就是区块链拓展外在结构的关键。

(1)比特币区块链的局限

比特币区块链的设计只考虑了比特币的交易,本身并不支持定义其他资产,或是定义复杂的交易逻辑。如果要添加新功能,就要对系统进行升级,并且需要获得社区的一致同意,以至于快速改变是异常困难

考虑到现实需求的多样性,甚至有些需求是相互冲突的,一条区块链注定无法同时满足所有的需求。

上述局限直接导致了部分竞争币的诞生,采用了不同的区块链。但是,由于缺乏广泛的共识与信任,绝大部分并不拥有类似比特币区块链这样在强大的算力保护下的稳定与安全,同时币值的稳定性也普遍较差。

(2)侧链技术

侧链:将不同的区块链互相连接在一起,以实现区块链的扩展。侧链完全独立于比特币区块链,但是这两个账本之间能够“互相操作”,实现交互。

由于侧链是独立的系统,因此技术与理念上的创新不会受到主链的局限,即使出现创新失败或者恶意攻击,所受的损害也只限于侧链本身。

6、区块链的未来

未来的区块链会是什么样子呢?

(1)价值互联网

互联网对于信息不对称的打破还远不够彻底:我们有了统一的信息传输层,但是还没有统一的价值传输层:仍然需要依赖大量的中介机构来保证价值的可靠存储和转移。价值互联网的诞生,将是区块链发展及演进的必然结果。

(2)基础协议与分层结构

区块链作为一种可以传输所有权的协议,将会基于现有互联网协议架构构建出新的基础协议层,和TCP/IP协议一样,成为未来互联网的基础协议之一。

区块链的未来将是复杂的,体现在由区块链组成的层级结构中。正如TCP/IP协议栈的分层结构,不同的层级承载不同的功能。

(3)颠覆性技术的发展曲线

第2章 区块链带来的新机遇

(1)“挖矿”产业

比特币的竞争记账过程是通过节点算力的竞争实现的。这个过程就是常说的“挖矿”,运行这些计算节点的人就是“矿工”,而这些计算的节点、矿工挖矿的工具就是所谓的“矿机”。

挖矿工具:中央处理器(CPU)→显卡挖矿时代(GPU)→专业挖矿机

挖矿机:实力较强的有总部位于旧金山的BitFury 和总部位于中国的比特大陆(Bitmain)。

类型:单独挖矿;联合挖矿:加入矿池,矿池属于矿工的松散联盟,矿工们将挖矿资源汇集在一起,共享算力,同时通过一定的算法,矿池管理者收取一定的管理费,矿工按各自的算力占比分享挖矿收益。任何单一矿池所占的算力比例过大都是对系统的潜在威胁(算力超过50%)

云挖矿就是个人投入资金,然后云挖矿平台帮你完成剩余的其他事情——包括购买机器、运行矿场并进行维护等。包括托管矿机挖矿、虚拟主机挖矿、租用算力挖矿三种,目前,又以租用算力的模式最为常见。

(2)交易平台

场外交易(Over-The-Counter, OTC)也是比特币交易的组成部分,它是指不在交易所内进行,而以买卖双方私下约定的方式进行的交易。

(3)钱包与支付

虽然比特币客户端本身就有钱包的功能,但它不能跨平台使用,同时钱包导入/导出门槛过高的问题。由于区块数据本身越来越大,客户端作为钱包使用带来的不便也越来越多。因此,市场上出现了多种钱包服务,它们大致可以分为以下三类:网页钱包、桌面钱包、硬件钱包

商家接受比特币的过程绝大多数是通过比特币支付商来完成的。支付商将消费者支付的比特币转化为商家接受的法定货币,打入商家的相关账户。

1、互联网金融

(1)互联网金融的演变逻辑与发展

现实中之所以存在金融中介和市场,主要是由于信息不对称和交易成本等摩擦因素造成的。但随着互联网的发展,信息不对称的问题将大幅减少,交易成本将显著降低,互联网金融将逐渐逼近与瓦尔拉斯一般均衡相对应的无金融中介或市场情形。这是金融演变的内在逻辑。

图片发自简书App

(2)互联网金融面临的挑战

传统金融体系是典型的中心化结构,而互联网则推动去中心化、去中介化成为趋势。然而目前缺乏去中介化的核心技术基础保障。也就是说,互联网金融目前的核心矛盾是:理念和商业前景已经得到了普遍接受,但技术基础还不足以支持其实现自身的理念。

(3)区块链对当前金融行业的价值

降低成本和提升效率:①减少多方沟通成本;②减少人工劳动,提高自动化程度;③更快的结算周期,区块链交易被确认的过程就是清算、结算和审计的过程;④保存监管记录和审计痕迹,为监管、审计等提供便利。

降低风险:①由于交易确认即完成清算和结算,因此大大降低了交易对手风险;②区块链将交易过程数字化,且进行完整记录,能有效控制欺诈、手工输入错误等操作风险;③由于区块链的分布式网络和共识机制的存在,也减少了金融企业受黑客攻击等系统风险。

(4)区块链将为互联网金融的腾飞奠定技术基础。

2、物联网与共享经济

(1)从所有权到使用权

共享经济的实质是由所有权向使用权的转变。(Jeremy Rifkin)预言,物联网与共享经济的发展将导致一个零边际成本社会的诞生,我们熟知的资本主义社会将不复存在。

(2)物联网与共享经济面临的核心困难

第一,数据的存储。如果无法在透明度和隐私权之间实现适当的平衡,那么物联网的发展可能放缓,甚至造成无法挽回的危害。

第二,数据的流动。物联网中会产生天文数字的交易频率和交易数量,无疑会对相关的基础设施提出极大的挑战。复杂到任何一个中心化的机构都无法承担这样的任务。

(3)当区块链遇上物联网

区块链技术可以通过可靠的数学加密算法保护用户的隐私。区块链将使设备实现自我管理和维护,使整个系统变成一个去中心化自组织的体系。在这个体系中,可以实现无需信任的、点对点的价值传输,可以实现安全的分布式数据分享,进而构造出一个健壮且可扩展的物联网。

3、新一代基础设施

在区块链与各行业深入结合、产生改变金融与经济格局的巨大影响之前,当前最为重要的机会无疑是基础设施的建设。

未来的价值互联网不可能是“某一条”或“某一种”区块链可以涵盖的,它必然是不同功能、不同特色的很多区块链共同形成的一个生态体系。

谈到区块链基础设施的具体内容,我认为主要分两类:一类是区块链的研发与构建,这里的区块链是指适用于不同目的或不同行业的各种类型的区块链;另一类是区块链间的连接设施,这些设施可以实现不同区块链之间的互联互通,让价值可以自由流动。

(1)多样化的区块链

如果一条区块链承载了各种类型的数据,也将会使其数据量过大,导致去中心化严重受限。因此,多样化的区块链将是未来发展的必然趋势。

首先发展起来的就是以比特币区块链为代表的公有链。以太坊是另一个典型,虽然其背后的区块链同样是公有链,但其目的并不是发行及运行一个数字货币系统,而是实现一个可编程的智能合约平台。

(2)区块链间的连接设施

区块链未来的复杂性并不是体现在任何一条区块链本身,而是体现在由区块链组成的层级结构中

4、本章束语

“区块链+”的:区块链并不是一项普通的技术,不仅仅是带来一个行业的变革或是创造一个新的行业,将以基础工具或基础设施的面貌出现,拥有影响乃至颠覆所有行业和领域的潜力。

第3章 区块链应用场景

1、数字货币

(1)比特币

发行机制:比特币区块链大约每10分钟生成一个新区块,同时生成新区块的节点获得比特币奖励,给予生成新区块的奖励每4年减半,最早为50个比特币/区块,在2016年7月即将再次减半为12.5个比特币/区块。通过这种方式,比特币的总量会在2140年达到2100万个的上限。

2008年11月比特币白皮书发布,2009年1月13日,比特币的创世区块被挖出,从此比特币区块链运行了起来。

(2)各国政策

中国:比特币是一种特定的虚拟商品,不具有与货币等同的法律地位。但是,比特币交易作为一种互联网上的商品买卖行为,普通民众在自担风险的前提下拥有参与的自由。

美国:如果承认了比特币的货币属性,则中介在帮人们交易比特币时需要申请相关许可证,金融服务监管者也可以更方便的对比特币交易进行控制。但是这样一种没有发行者的货币正式进入市场一方面不知道会给市场带来什么风险,另一方面可能会抢占原有货币的交易份额。

反之,如果不承认比特币的货币属性,比特币仍然可以在各种交易所进行着买卖,并参与到现实的交易中。而且由于比特币不算货币,金融服务监管者并不能对它进行有效的监管。

俄罗斯:使用比特币是违法的[插图]。

(3)不足与挑战

在当前的架构下,比特币系统每秒能承载的交易数量最大只有7笔。尽管人们对比特币应该承担的角色的定位并不相同,但无论它承担什么样的角色,作为一个结算网络、货币系统或是其他,一秒最多承载7笔交易都是不足的。

比特币扩容的问题,直到今天,我们也不能说得到了大家都满意的结果。

(4)竞争币

(1)采用工作量证明机制的竞争币。莱特币(Litecoin)和狗狗币(Dogecoin)是影响力较大的两个币种。

莱特币有三点不同。第一,莱特币网络每2.5分钟就打包一个区块,因此可以提供更快的交易确认。第二,莱特币的总量预期为8400万,是比特币总量的四倍。第三,莱特币在其工作量证明算法中使用的算法与比特币不同

狗狗币诞生于2013年12月,是澳大利亚的一位品牌营销专家与一位美国程序员合作开发的产物,狗狗币的logo是一只可爱的柴犬,交易确认时间为1分钟,总量1000亿,挖完后每年继续增加50亿,减半时间为两个月。

(2)采用权益证明机制的竞争币(新的共识机制)。不要求节点进行一定量的计算工作,而要求节点拥有一定数量加密货币的所有权,才能参与记账的竞争。

点点币(PPCoin)发布于2012年8月、比特股(BitShares)发布于2014年7月,采用的是权益证明机制的一个变种:授权权益证明机制(DPoS)。未来币发布于2013年11月,采用百分之百的权益证明机制,未来币通过社区公开认购发行,但认购总人数只有73人。

(3)以太坊。2014年众筹了30 000余个比特币进行开发,目标是打造一个图灵完备的智能合约平台。从市值上讲,比特币遥遥领先,排名第二的以太坊仅仅是比特币的1/10左右,再往后的竞争币的市值总和也不及比特币的1/10。

2、众筹

(1)何谓众筹

报型众筹也称为产品众筹,是企业通过预售一种产品或服务的形式,来为业务的开展筹集资金。股权众筹的投资人通过付出资金支持换回公司的股份,通常进行股权众筹的公司都处于发展的早期阶段。

(2)传统众筹的缺点

需要众筹平台作为可信的第三方来运作众筹活动。

不管是项目发起者,还是众筹平台本身,他们的行为都无法做到彻底的公开透明。

区块链不能消灭信行为,却可以降低众筹过程中以及后续资金使用过程中的信息不对称水平。内置智能合约,还能真正做到资金的专款专用,让投资人没有后顾之忧。

对于股权众筹而言,股权的高效流通可以提高用户的活跃度和股权的价值,然而这在传统的模式下是做不到的。

(3)区块链众筹的解决方案

根据每个人支付的资金的多少来发行相应的代币[插图]是在区块链上实现众筹的方式之一。

(4)区块链众筹的优势

低费率、容易流通、透明的规则和审计。

(5)区块链众筹的挑战

一是进行众筹的载体(区块链)还处在发展的早期阶段,区块链的标准并不统一,不同区块链还难以互联互通;

二是现实法律的支持。

(6)相关案例