在近十年的發(fā)展歷程中，區(qū)塊鏈技術(shù)給政治、經(jīng)濟甚至是文化都帶來了很大的影響。梅蘭妮·斯萬根據(jù)區(qū)塊鏈的發(fā)展脈絡(luò)將區(qū)塊鏈的發(fā)展階段分為區(qū)塊鏈1.0、區(qū)塊鏈2.0和區(qū)塊鏈3.0時代，沿著這三個時代我們可以清晰地看到區(qū)塊鏈的現(xiàn)狀與未來。
一、區(qū)塊鏈1.0時代
比特幣的誕生是區(qū)塊鏈1.0時代到來的標志。在這個時期,區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展與數(shù)字貨幣密切相關(guān),應(yīng)用普遍集中在貨幣轉(zhuǎn)移、兌換和支付等方面。從某種意義上講,這個時期的區(qū)塊鏈技術(shù)找到了一個解決貨幣和支付去中心化的方案。
百度百科上對比特幣的定義是:一種P2P形式的數(shù)字貨幣,點對點的傳輸意味著去中心化的支付系統(tǒng)。當中本聰提出“比特幣”的概念并公開發(fā)行后,它便成為大家研究區(qū)塊鏈的源頭。
在區(qū)塊鏈1.0時代,主要創(chuàng)新是創(chuàng)建了一套去中心化的、公開透明的交易記錄總賬——其數(shù)據(jù)庫由所有的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點共享,由“礦工”更新,全民維護,沒有人可以控制這個總賬。這種技術(shù)對金融行業(yè)的影響不亞于復式記賬法的發(fā)明。
1.區(qū)塊鏈1.0時代的特征
(1)數(shù)據(jù)層:以區(qū)塊為單位的狀數(shù)據(jù)塊結(jié)構(gòu)
所謂的鏈狀數(shù)據(jù)塊結(jié)構(gòu)即通過加蓋時間戳將系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)塊有序鏈接,并通過密碼學等技術(shù)手段處理后以首尾相連的方式有序聯(lián)系在一起。當新的區(qū)塊產(chǎn)生并需要打包上傳至區(qū)塊系統(tǒng)中時,系統(tǒng)中的節(jié)點需要將新區(qū)塊的前一個區(qū)塊的散列值、當前時間戳、一段時間內(nèi)發(fā)生的有效交易及其梅克爾樹根值等內(nèi)容打包上傳,向全網(wǎng)廣播。
由于每個區(qū)塊都與前一個區(qū)塊相連,因此隨著長度的增加,要修改區(qū)塊鏈的交易信息就必須將之前的所有信息進行重構(gòu)，這幾乎是不可能的事情,由此保證了賬本信息的安全性。
(2)全共享賬本:確保了賬本信息的真實性
在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中,記錄歷史交易的信息被傳遞給了每一個節(jié)點,每個節(jié)點都能擁有并存儲一本完整、一致的交易總賬。即便個別節(jié)點的賬本數(shù)據(jù)被改或者被攻擊,也不會影響全總賬的安全性,此外,由于全網(wǎng)的節(jié)點是通過點對點的方式連接起來的,沒有單一的中心化服務(wù)器,因此不存在單一的攻擊入口。同時,全共享賬本這個特性也有效防止了雙重支付的可能。
(3)非對稱加密
非對稱加密算法是區(qū)塊鏈的一個重要應(yīng)用,其通過公鑰與私鑰結(jié)合的方式搭建了比特幣的安全防御系統(tǒng)。
(4)源代碼開源
區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中設(shè)定的共識機制、規(guī)則等都可以通過一致的、開源的源代碼進行驗證。
這幾個特征奠定了區(qū)塊鏈發(fā)展的基礎(chǔ)。除此之外,區(qū)塊鏈技術(shù)對于“雙花”問題的解決也是比特幣成功應(yīng)用的關(guān)鍵所在。對于“雙花”問題,我們可以簡單理解為如何保證每一筆數(shù)字現(xiàn)金只會被花掉一次,避免重復支出。
舉個例子:假設(shè)在沒有第三方機構(gòu)(如支付寶、微信)的情況下,A君從自己的賬戶直接向B君轉(zhuǎn)了200元。A君的賬戶由自己管理,如果A君沒有將花掉的200元從自己的賬戶上扣除,那么他可以將這200元無限復制給C、D、E等無數(shù)個人。這種現(xiàn)象在互聯(lián)上大量存在,我們可以將一份文件或音樂無限復制并轉(zhuǎn)發(fā)給想發(fā)送的任何人,而無須付出相應(yīng)的代價。
那么如何避免數(shù)字資產(chǎn)被重復使用呢？中本聰在《比特幣白皮書》中做出了以下設(shè)定:
1)新的交易向全網(wǎng)進行廣播,讓網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點都知道有一筆交易發(fā)生。
2)每個節(jié)點都將收到的交易信息打包進區(qū)塊中。
3)每個節(jié)點都嘗試在自己的區(qū)塊中找到一個具有足夠難度的工作量證明,以獲得優(yōu)先廣播權(quán)。
4)當一個節(jié)點找到了工作量證明時,它就向全網(wǎng)進行廣播。
5)當且僅當包含在區(qū)塊中的所有交易都有效且之前從未存在過,其余節(jié)點才認同該區(qū)塊的有效性。
6)得到認可的區(qū)塊將被接入系統(tǒng)中,與其他鏈上的其他區(qū)塊鏈接起來,不斷延長鏈條的長度。由于區(qū)塊鏈的防篡改性，在新的區(qū)塊進入系統(tǒng)后,如果要更改區(qū)塊上的信息,則必須更改之前的所有信息,以此保證了區(qū)塊鏈的安全性。
在比特幣系統(tǒng)中,一個交易被連續(xù)確認六次后將不可逆轉(zhuǎn),即“六次確認不可逆轉(zhuǎn)”原則:一筆交易數(shù)據(jù)被打包到一個區(qū)塊后就算被確認一次,連續(xù)往復六次后交易信息將永久存在于區(qū)塊鏈上。因為每次確認都需要花費一定的時間,六次確認的耗時自然較長。
在這種情況下試圖把一筆資金進行兩次支付交易,由于確認時間較長,后一筆交易想要與前一筆交易同時得到確認機會是不可能的,而這筆資金在第一次交易確認有效后,第二次交易就無法得到確認,因此有效避免了“雙花”問題的產(chǎn)生。
2.區(qū)塊1.0時代的現(xiàn)實應(yīng)用
貨幣和支付構(gòu)成了區(qū)塊1.0時代最顯著的應(yīng)用,出現(xiàn)了以比特幣為代表的一系列虛擬貨幣,如萊特幣、狗幣、瑞波幣、未來幣、點點幣等,全世界前后產(chǎn)生過數(shù)千種數(shù)字貨幣,到現(xiàn)在還在運行的大概有700多種,這些“另類貨幣”充當著互聯(lián)網(wǎng)上的“現(xiàn)金,開啟了金融領(lǐng)域的另一片天地,在虛擬貨幣的應(yīng)用場景下,個人可以用一種去中心化分布式且全球化的方式,在個人之間分配和交易各種資源。
這個時期的區(qū)塊鏈在金融領(lǐng)域掀起了一股巨浪。在轉(zhuǎn)賬匯款和數(shù)字化支付相關(guān)領(lǐng)域,區(qū)塊鏈技術(shù)備受關(guān)注在這些領(lǐng)域,傳統(tǒng)方式要通過銀行等中心機構(gòu)進行開戶行、對手行、清算組織、境外銀行(代理行或境外分支機構(gòu))等煩瑣的處理過程,時間長,成本高。應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)后,支付可以實現(xiàn)端對端的交易,去掉了繁冗的中間機構(gòu)處理環(huán)節(jié),不僅快捷,而且交易成本非常低廉。尤其在境支付方面,基于區(qū)塊鏈的支付系統(tǒng)可為用戶提供全球范圍的跨境、任意幣種的實時支付清算服務(wù),跨境支付將以低成本方式瞬間完成。
二、區(qū)塊鏈2.0時代
1.區(qū)塊鏈2.0時代的特征
如果說區(qū)塊鏈1.0解決的是貨幣和支付去中心化的問題,那么區(qū)塊鏈2.0解決的問題則是市場的去中心化,這個時期的關(guān)鍵詞是“合約”。由此,在經(jīng)濟、市場、金融等方面區(qū)塊鏈技術(shù)得到了全方位的應(yīng)用,如在股票、債券、期貨、貸款、按揭、產(chǎn)權(quán)、智能資產(chǎn)等領(lǐng)域的應(yīng)用。
區(qū)塊鏈1.0向2.0的邁進從某種程度上講是中本聰關(guān)于區(qū)塊鏈原有設(shè)計理念的一個推進過程。關(guān)于區(qū)塊鏈的發(fā)展路徑,2010年中本聰曾在公開郵件中提到:“我很多年前就已經(jīng)在思考,是否可以讓比特幣支持多種交易類型,包括托管交易、債權(quán)合同、第三方仲裁、多重簽名等。如果比特幣未來能夠大規(guī)發(fā)展,那么這些交易種類都將是我們未來想探索的,但是在一開始設(shè)計時就應(yīng)該考慮到這些交易，這樣將來才有可能實現(xiàn)。”
沿著原有的設(shè)定,區(qū)塊鏈技術(shù)在比特幣的基礎(chǔ)上不斷進化。在中本聰?shù)脑O(shè)想中有三個核心構(gòu)想:去中心化的公開交易總賬端對端的直接價值轉(zhuǎn)移體系、強大的腳本系統(tǒng)以運行任何協(xié)議或者貨幣等。比特幣實現(xiàn)了前兩項,第三項技術(shù)的實現(xiàn)則體現(xiàn)在以太坊上?？梢哉f,以太坊的出現(xiàn)是區(qū)塊鏈2.0時代的代表，這個時期的發(fā)展與合約技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。
關(guān)于以太坊,可以界定其為一個開源的區(qū)塊底層系統(tǒng),在這個系統(tǒng)中可以運行所有區(qū)塊鏈和協(xié)議。就像比特幣一樣，以太坊不受任何人控制,由全球范圍內(nèi)的所有參與者共同維護。這就如同安卓系統(tǒng)一樣,可以為用戶提供非常豐富的API,讓許多人能夠在其上快速開發(fā)出各種區(qū)塊鏈應(yīng)用,截至目前,以太坊上已經(jīng)有200多個應(yīng)用。
智能合約是以太坊顯著的特點之一,是可編程貨幣和可編程金融的基礎(chǔ)技術(shù)。關(guān)于“智能合約”這個概念,其最早由密碼學家尼克·薩博(Nick Szabo)于1995年提出。這個概念可以簡單地理解為:以數(shù)字形式定義的一系列承諾(promise)，一旦合約被設(shè)立,在區(qū)塊鏈系統(tǒng)上無須第三方的參與便可以自動執(zhí)行智能合約的原理充分體現(xiàn)了程序員一直信奉的“代碼即法律”。盡管這個理論提出的時間不算大短,但是直到以太坊出現(xiàn),智能合約才被廣泛應(yīng)用,以坊為智能合約提供了一個友好的、可編程的基礎(chǔ)系統(tǒng)。
智能合約順利執(zhí)行的前提條件是已定的合約內(nèi)容不能被篡改,且執(zhí)行過程要公開透明、值得信任。區(qū)塊鏈技術(shù)出以后,非中心化、防篡改、集體維護、可追溯等特性成為智能合約天然的共生環(huán)境。基于此,當以以太坊為代表的新一代區(qū)塊鏈應(yīng)用與智能合約緊密結(jié)合后,區(qū)塊鏈技術(shù)得以再次提升。在以太坊上,一份智能合約被創(chuàng)建之后便依靠程序自動執(zhí)行,并且沒有人能夠阻止其運行,以太坊上的智能合約能夠控制系統(tǒng)中的各種數(shù)字資產(chǎn),進行復雜的算法和操作。
下面通過一個例子來理解智能合約應(yīng)用后所帶來的影響,以航班延誤驗為例,當乘客所乘坐的飛機延誤后,為了獲得賠償,他們需要主動聯(lián)系保險公司并提供相關(guān)的證明,隔了很長一段時間后保險公司才能給予賠償。如果航班延誤險采用了智能合約技術(shù),則一旦航班延誤,乘客與保險公司所簽訂的航班延誤協(xié)議便會被觸發(fā),獲賠資金將會自動劃撥到乘客的賬戶上。
從作用上講,以太坊構(gòu)建了一個通用的、提供圖靈完備的腳本語言的優(yōu)秀底層協(xié)議,可以編寫智能合約以在系統(tǒng)上執(zhí)行。在這里,我們要了解一個基本的概念——圖靈完備,即理論上能夠解決任何算法的編程語言。
因為要支持智能合約,所以以太坊上有兩種類型的賬戶地址:一種是普通賬戶,另一種是合約賬戶,普通賬戶與比特幣網(wǎng)絡(luò)的賬戶差不多,合約賬戶主要用于智能合約。
從以太坊的運行原理中我們看到,區(qū)塊鏈為智能合約提供可信執(zhí)行環(huán)境,而智能合約便于區(qū)塊鏈擴展應(yīng)用。隨著時間的推移,這項技術(shù)的應(yīng)用超越了貨幣,延伸至更廣闊的領(lǐng)域,并具備了更大的兼容性。
2.區(qū)塊鏈2.0時代的現(xiàn)實應(yīng)用
得益于開的程序環(huán)境及智能合約的應(yīng)用,區(qū)塊鏈在這個時期得到了快速發(fā)展。它的應(yīng)用范已經(jīng)超越貨幣,延伸至期貨、債券、對沖基金、私募股權(quán)、股票、年金、眾籌、期權(quán)等金融衍生品。此外,隨著公證文件、知識產(chǎn)權(quán)文件、資產(chǎn)所有權(quán)文件等電子化的進程與區(qū)塊鏈的結(jié)合,讓有形或無形的資產(chǎn)在區(qū)塊鏈上都找到了可能的運行環(huán)境。
在以以太坊為代表的區(qū)塊鏈上,人們可以編寫資產(chǎn)的代碼，創(chuàng)建新的區(qū)塊鏈資產(chǎn),簡單地說,即可以發(fā)行自己的區(qū)塊鏈代幣,而使用什么樣的發(fā)行機制、代幣叫什么名字、發(fā)行多少數(shù)量、怎樣發(fā)行都由自己決定。同時也可以通過編寫智能合約的代碼來創(chuàng)造區(qū)塊鏈資產(chǎn)的功能,比如投票、對賭、條件合同等。
盡管目前基于區(qū)塊鏈的智能合約還處于初始階段,但是其潛力卻顯而易見我們可以暢想未來有一天,人們名下的房產(chǎn)車等有形的資產(chǎn)以數(shù)據(jù)的形式進入?yún)^(qū)塊鏈,并以合約的形式生成一份遺囑:根據(jù)遺囑設(shè)定的條件,若干年以后設(shè)定的遺囑程序被觸發(fā),這些資產(chǎn)將按照遺囑人的意愿自動轉(zhuǎn)給繼承人,而無須法院或律師等第三方的裁定。到那時,或許律師的業(yè)務(wù)也將發(fā)生很大的改變,由裁定合約改為在區(qū)塊鏈上創(chuàng)建智能合的模板、人們將以智能合約為基礎(chǔ),開展各種各樣點對點的商業(yè)活動。到那時,人們再也不用擔心因人性的貪婪而造成的毀約、欺詐等行為,以代碼與程序在區(qū)塊鏈上存在的智能合約不會受到任何人的操控,機器“法官”將客觀公正地執(zhí)行既定的合約。
簡單來說,在區(qū)塊鏈2.0時代,承載智能合約的區(qū)塊鏈技術(shù)將充分發(fā)揮非中心化交易賬本的功能,其可以被用來注冊、確定和轉(zhuǎn)移各種不同類型的資產(chǎn)及合約。但是,目前區(qū)塊鏈2.0時代還處于早期階段,很多應(yīng)用仍以理念為主,落地應(yīng)用并未形成規(guī)模,大多數(shù)項目還需要經(jīng)過時間的驗證。不過,它的廣闊應(yīng)用前景受到了中國、美國、以色列以及歐洲大多數(shù)國家的關(guān)注并投入巨資研究。專家預測,區(qū)塊鏈2.0時代將是區(qū)塊鏈爆發(fā)的時代。
三、區(qū)塊鏈3.0時代
區(qū)塊鏈3.0時代也是區(qū)塊鏈全面應(yīng)用的時代,由此構(gòu)建一個大規(guī)模協(xié)作社會。除金融、經(jīng)濟等方面,此時的區(qū)塊鏈在社會生活中的應(yīng)用更為廣泛,特別是在政府、健康、科學、文化和藝術(shù)等領(lǐng)域。
在討論區(qū)塊鏈3.0時代之前,先了解幾個概念:Dapp、DAC、DAO、DAS
Dapp(Decentralized application):去中心化應(yīng)用
DAC(Decentralized Autonomous Corporation):去中心化自治公司。
DAO(Decentralized Autonomous Organization):去中心化自治組織。
DAS(Decentralized Autonomous Society):去中心化自治社會。
區(qū)塊鏈的應(yīng)用演變可以說是從Dapp到DAC及DAO,再到DAS一步步推進的發(fā)展史,當區(qū)塊鏈技術(shù)被應(yīng)用于社會治理時,我們也就邁進了區(qū)塊鏈3.0時代。
可以想象,對于一個構(gòu)建在區(qū)塊鏈上的智能化政務(wù)系統(tǒng)，它可以承載存儲公民身份信息、管理國民收入、分配社會資源、解決爭端等公共事務(wù)。在這個系統(tǒng)中,諸如地契、注冊企業(yè)、結(jié)婚登記、健康檔案管理等與公民相關(guān)的信息得以善保存和處理。當一個嬰兒呱呱墜地時,醫(yī)生將孩子的出生年月等信息上傳至區(qū)塊鏈公民電子身份系統(tǒng),系統(tǒng)確認孩子的信息后將分配給孩子一個ID,ID得到政府相關(guān)部門的確認后,相關(guān)電子身份信息便將伴隨孩子的一生,此后,這個孩子的學籍,健康、財產(chǎn)、職稱、信用等信息都將與ID掛鉤,存儲在區(qū)塊鏈上。當他離世時,有關(guān)他的遺囑合約將被觸發(fā),相關(guān)財產(chǎn)分配給他的繼承人,在系統(tǒng)上有關(guān)他的信息鏈將不再新增信息。
