“区块链的原理与商业应用”会议纪要

2016年4月19日，兴业证券上海办公室进行了一场主题为“区块链的场景化应用”的分享沙龙。小蚁创始人兼CEO 达鸿飞、布比区块链联合创始人杨帆就“区块链的原理与商业应用”进行了分享和问答互动。

以下为嘉宾分享内容纪要：

什么是区块链？

“区块”是指交易的链条打包在一起所形成的“数据包”。“区块链”则是将交易链条通过哈希算法连接在一起。区块链技术的核心可以用”分布式账本“来描述。

区块链的本质可以用图1来描述：左图是目前使用的“中心化账本”技术：诸多相关的机构需要一个共同信任的中介来完成跨时空交易并维护“中心化账 本”。右图是区块链所涉及的“分布式账本”概念，比特币的出现所带来的一系列技术使得我们可以利用密码学和一次性算法让每一个参与者都维护自己的账本并同 步，该过程不需要“中心化”中介的参与。虽然在物理形式上这样的账本是分布式的，但是在逻辑上起到的作用和“中心化账本”一样。

从技术角度而言，有两种方法可以达到数据的一致性：第一，共享存储，即将数据存储在同一个地方，也就是现在的“中心化账本”（左图）；第二，信息传递，即不断进行数据的沟通和同步（右图）。

图1-“中心化账本”（左）和“分布式账本”（右）

区块链技术的本质
数据结构：第一，区块链采用了非对称加密技术，即数字签名技术。现在的金融资产采取的是“托管”的形式，例如除现金外的银行存款是由银行代为管理的；而区 块链技术出现以后将使未来金融资产完全由个人支配而不需要金融机构代为管理，谁拥有区块链上对应的“私钥”，谁就拥有了资产的支配权。第二，区块链采用了 不可篡改的数据结构。这使得任何人都不能修改历史数据，否则区块链上的所有数据都将无效。

网络结构：图2中右图表示各节点与中心节点连接的结构，各节点从中间节点处获取服务，在这种结构中中间节点所代表的那个机构可以随意修改对自己不利 的数据。左图表示各个节点相互连接的P2P结构，而由于在P2P的网络结构里大家共同存储了用数字签名加密的数据，所以在这样的结构中即使某一个节点用户 篡改了数据也很容易被证明这是“伪造”的。

图2-区块链所使用的“P2P”结构（左）和现在的“中心化结构”（右）

共识机制：全网会对相互冲突的交易达成一个共识，通过交易发生的前后顺序决定哪一个交易是有效的。这里有许多种共识机制：第一是比特币所用的机制 ——工作量证明机制PoW，是以一种将计算机技术和经济上的激励相结合的一种机制，具体而就是让全网的计算机一起计算，谁的算力更大，谁就可以拥有“临时 记账权”，拥有这种权力的人可以决定谁的交易是有效的；第二是权益证明机制PoS，“权益”的概念和公司“股权”的概念相类似，谁的权益更大，谁就有更多 的机会获得记账权。第三是Quorum/BFT机制，Quorum是指类似于“议会”的法定最低人数，BFT是指拜占庭容错，这两者的共同原理是首先选择 一批记账人，每隔一段时间（比如小蚁是每15秒），这批记账人采取类似于“议会”的形式对这段时间发生的交易进行打包并投票来达成共识。

博弈机制：拥有“数据结构”、“网络结构”、“共识机制”只能建立起“私有链”和“联盟链”，要建立“公有链”还需要设计经济激励模型，例如比特币奖励的形式。

区块链应用的三个阶段
货币阶段：以比特币为代表，主要是在货币的发行机制、分配机制、币值调节机制等方面进行尝试。由于比特币币值波动过大，所以只适合用来作为投机工具而不适 合作为“货币”。现在已经有一种类似于分级基金的方法，可以使数字货币的币值趋于稳定：A份额获得稳定的利息，B份额承担所有波动；对应于数字货币则为A 份额与某种货币挂钩获得与美元一致的购买力，B份额则承担该种货币所有的波动，将数字货币作为支付工具的人可以购买A份额，而风险偏好的人可以购买B份额 从而利用杠杆获取更高的收益。

合约阶段：可以将区块链技术应用于多个领域的合约中，例如股权、债权合约、证券与金融合约、互助保险、权利的登记、转让、博彩、防伪、物联网、智能 合约等。如果将区块链技术应用于互助保险领域（eg：抗癌公社），则可以防止该互助保险的组织者无视保险等待期而降某一个会员临时加入公社骗取保险的“作 弊”行为。在物联网领域，用户可以将挖矿的芯片安装在物联网中的某一个电器上，当该电器工作时，芯片也随之开始“挖矿”最后获取与消耗的电费等值的“数字 货币”，当用户需要对类似于换灯泡这样的购物活动进行支付时，系统会自动用数字货币进行支付，而不需要用户绑定自己的银行卡进行支付。在“智能合约”领 域，合约一旦产生，便可在区块链上自动进行交割，无需任何人工操作。

治理阶段（可编程社会）：例如身份认证、司法仲裁、投票、健康管理、人工智能、去中心化自治组织。

区块链的类型
区块链按业务需要分为私有链、联盟链和公有链。其中银行由于涉及一些隐私数据，所以更适合私有链：区块链技术可以削减银行成本的几方面包括：跨境支付基础 建设、证券交易和监管合规。私有链适合在企业内部使用，有一个机构控制；而联盟链则在企业之间使用；公有链全网都可以使用，并且所有的数据都在全网公开。

区块链的几个应用
R3：现在已有包括巴克莱银行、西班牙对外银行、澳洲联邦银行、瑞士信贷银行、高盛、摩根大通、苏格兰皇家银行、道富银行、瑞士联合银行等在内的40多家世界顶级银行加入R3联盟，就区块链技术在银行间业务中的应用进行探索。

Ripple：准备做Swift2.0，即国际银行间的汇兑业务。由于银行参与度不高，所以相对于R3而言，Ripple发展得不是很好。

股权管理、证券交易：纳斯达克与Chain.com合作开发出了Linkq项目，做非上市公司股权管理。T0是在线零售巨头Overstock创建 的基于区块链的贸易平台，Overstock拟将其自身的股票放在这个平台上交易。小蚁科技现在主要从事数字资产登记、管理、转让、交易，未来我们的第一 个切入点将是“股权众筹”这一块，为股权众筹之后的公司提供一个管理股权的平台，并方便投资者的股权流动变现。

智能合约：在这一领域最出名的公司是ethereum（以太坊），最大的优点是只要是能用程序表达的事情都可以用以太坊来完成；而其缺点是不适合用于纯商业的环境中。

区块链的局限性
扩展性：例如每秒钟所能处理的交易数量是有限的。
隐私性：例如在区块链上许多信息都是公开的请款下应该如何保护个人隐私。
安全性：例如缺少必要的基础设施对私钥进行保护。
能耗：现在全球每天用于挖矿的电费大约为600万元人民币。
区块链生态图

布比区块链简介
布比区块链是已经商用的区块链。布比共覆盖7大领域：交易所、积分（数倍积分、格格积分）、保险（一个月以后阳光保险将在我们的区块链上推出意外险，通过 区块链可以大大降低渠道成本）、股权众筹（金股链等）、供应链金融（钱香等）、供应链（已经与物链达成合作）、珠宝防伪等。与布比合作的某些基金已经承诺 了1.5亿的投资款项，布比在基金中承担“LP”的角色，帮基金鉴别与区块链相关的公司并进行投资。目前通过布比区块链获得的天使投资平均金额大约为 300万，平均估值4000万以上。

区块链未来10年的用户场景
目前所有人的数据都不是自己的而是BAT等互联网公司的。而未来十年之后，通过区块链可以实现“数据是用户的”，许多机构在区块链上共享并同时维护用户数 据，同时用户也可以把自己的服务器架入区块链上来维护自己的数据，再把自己的数据输入互联网上不同的应用中去。这也是布比目前正在努力的方向。

主要的应用领域/案例
股权众筹：区块链技术可以解决P2P平台“账本”公信力的问题；
供应链案例：以最近震惊全国的“非法疫苗案”为例，疫苗生产商可以将自己生产的合格的疫苗数量写入到区块链上，医院可以将自己买入的合格疫苗数量、注射疫苗的患者信息也写入区块链中，由于区块链上的数据无法被篡改，所以可以在一定程度上杜绝非法疫苗的存在。

问答互动

Q1：在虚拟世界中如何将虚拟币转化为现实货币？

A1：有以下两种模式：第一，记账模式，只是把虚拟的数字货币当做记账的工具，不进行真实的交割，结算和交割是由另外的机 构来对账本进行审核后再传达给银行执行，这种模式是最方便与现实世界对接的模式；第二，充值模式，可以将真实货币充值到区块链中去，该过程需经过一个类似 于支付宝的第三方网关，当用户在网关上发出“向小蚁充值”类似的指令后，网关会自动从你的账户中扣除指定金额，同时你的小蚁账户上会多出与之等值的“代 币”，未来可以随时提现，把区块链上的代币充回你原来的账户中，从而转化为人民币。除了支付宝，只要信用够好，技术上能支持的第三方都可以扮演“网关”的 角色。

Q2：目前只能做到单向充值吗？

A2：虽然诸如Q币这种模式是单向的，但是现在网关所发行的数字货币都是双向兑换的，未来很有可能是拥有第三方支付牌照的机构来扮演“网关”的角色，由于目前业务量很小，没有引起广泛关注，所以现在只有一些小机构充当“网关”。

Q3：区块链上节点太少是否会导致大家对区块链不信任？

A3：参与记账和达成共识的节点其权力十分有限。以比特币为例，记账者只拥有以下权力：第一，因为记账者没有用户的私钥， 不能凭空创造出一笔交易，所以不能修改其他人账户信息；但是他能拒绝某个人的交易，这有利于打击黑客等非法交易；第二，对交易进行排序，但如果交易之间没 有关联性，那么这种排序也没有多大意义；第三，可以拒绝服务，让网络不可用，使区块链上不记录任何信息。如上所述，由于记账人权力很小，即使参与记账的人 数较少，也比现有的中心化节点所提供的服务要好得多。

Q4：为什么区块链在数据上的应用比区块链在数字资产上的应用发展较为缓慢？

A4：可以利用区块链做数字的存在证明，其主要的阻碍是不能证明某个人就是该数据的创造者，还需要一些额外的服务来帮助实现这一点。

Q5：一个区块每10分钟只能记录7笔交易，是否会影响区块链的发展？

A5：一个区块每10分钟会打包一个交易列表，这个数据包人为规定其大小为1M，而1M的容量所能存储的交易数量刚好大约 为7笔（注：原文Q&A理解有偏差，当前，比特币网络在1MB区块限制下每秒上限处理7 笔交易，而不是每十分钟记录7笔）。但是1M的容量限制是中本聪随便规定的，没有太多科学依据，可以根据需要定为任意大小的容量限制，按照现在的网速大约 可以定为50M，除此之外再利用隔离鉴证等手段，可以达到700笔每秒的效率。

关于进一步提高其效率目前有两种观点：第一种观点认为比特币不是一种小额支付的网络而应该是一种清算网络，实际上这就演变成了一种分层的模式，即在 链外进行小额支付，而在比特币这一层则进行大额清算。第二种观点主张将比特币做成全球通用的支付工具，所有的交易都应该在区块链上进行，所以就不断需要一 定的技术使“块”越来越大。个人认为第一种思路比较可行。

Q6：能耗高的问题会不会阻碍区块链未来的大规模应用？

A6：现在新的区块链基本上都不采取“工作量证明”的方式。我们现在的应用都和传统金融有很强的关联度，设计区块链时实际 上是对“可用性”和“最终性”进行取舍的过程：“可用性”体现在不需要谁批准就可以随时加入随时退出，但是它牺牲了“最终性”，这体现在一笔交易被写入区 块链不代表它最终被记录下来，通常需要经过6个确认才会被最终记录下来。工作量证明模式下一种极端的情况是当有更长的链条出现的时候，以前所有的链条都作 废，参与者都切换到最长的那个链条上，那么之前记录的所有数据也随之作废。“最终性”的缺失使得工作量证明这种方式不适合将区块链应用于金融行业。

现在新的区块链所采用的机制能保证“最终性”（记账人数相对固定，不能随时进入随时退出），但是”可用性“也随之降低了。

Q7：如果是固定的人来记账的话会不会导致可信度降低呢？

A7：比特币的信任模型是所有理性人都会在最长的那条区块链上运行自己的算力；而布比和小蚁的信任模型是信任所有的记账人不会联合起来向同一个方向”作恶“。

Q8：布比的区块链是公有链还是私有链？

A8：现在是在公网上独立运行，可以理解为公有链。

Q9：如果未来去中心化了以后，还需要一定数量的银行来共同”记账“吗？

A9：在某些共识机制下是需要一定数量的银行的。如果采用比特币的共识机制则不需要这些银行。如果交易量比较大，选取比特币的工作量证明的方式的平均成本还是比较低的，但如果交易量较小的话，则应该选取其他方式较为经济。

Q10：小蚁的盈利模式是怎样的？

A10：公有链的盈利模式是在公有链的生态里提供某些服务，比如建立交易所以后从每一笔交易中抽取一定的佣金。小蚁的目标是做一个数字资产的区块链，第一个切入点是股权，非上市公司的股权转让是一个非常大的市场。

Q11：利用区块链进行股权转让是合法的吗？

A11：小蚁和布比现在业务是完全合规的，个人已经把公司法、合同法、电子签名法看了很多遍，我们是把线下签订股权转让协议的这一套手续放到了区块链上并且用电子签名法来做的，这一整套流程都是法律所认可的，而且能与工商登记相衔接。

Q12：请问区块链数据是如何存储的？区块链是完全替代云计算还是两者有结合的地方，如果结合是什么样的架构？

A12：区块链的数据一般存储在各个全节点上。全节点就是指那些会同步所有区块链数据，并进行验证和存储的节点。相对的， 还有记账节点（矿工）和轻节点。记账节点除了存储验证数据外，还参与共识的达成。轻节点则不存或只存少量数据，比如手机客户端。区块链可以是基于云计算之 上的，小蚁现在正在和UCloud展开合作，今天起在UCloud上已经可以直接获得小蚁的镜像，UClould用户可以极其方便的部署小蚁区块链的节 点。因此，区块链可以和云计算结合，云计算平台提供底层计算平台，区块链以baas（blockchain as a service）的方式运行在各个云计算平台之上。

Q13：请问公有链和私有链的加密机制有何区别，私有链加密如何建立信任机制，二者有何不同的产业应用？

A13：公有链和私有链的区别不在加密机制，而在于准入条件。公有链是无准入门槛，任何人都可以随时接入的全开放系统。私 有链一般指一个企业或机构控制下的区块链，接入需要获得该企业/机构的批准。介于二者之间的则叫联盟链，即有多个机构形成联盟组织，仅联盟成员或联盟授权 的机构可接入该区块链。私有链的信任来源于对组织的信任，联盟链的信任来源于对该联盟不会联合作恶的信任，以及作恶会留下密码学证据，受到法律或商业制裁 的信任。私有/联盟链更适合今天的金融机构在不剧烈改变现状的情况下使用，而公有链则是完全的颠覆性创新。

Q14：我们怎么看区块链数据量的问题，以后会不会出现数据量过大，无法承载的问题？

A14：区块链的数据量是一个关系到可扩展性的问题。通常通过分层的结构来解决数据量过大的问题。不同层级的节点，存储不同的数据。比如超级节点可以存储完整的数据，普通节点可以存储近3年的数据，而轻节点则只存短期或只和自己有关的数据。

Q15：请问区块链技术是否需要专门的人才做？传统的计算机公司在现有技术和人才的基础上能从事这个工作吗？

A15：区块链技术主要是分布式系统、一致性算法、密码学、博弈论、制度设计这几个领域的交叉。区块链的设计者最好有计算 机、经济、法律等交叉学科的复合背景。目前还没有系统性的培训课程，市面上的培训往往流于某种区块链的上层开发，而非区块链核心技术。同时，区块链技术在 快速迭代发展中，新架构新算法层出不穷。因此可以说，区块链行业目前还有较强的技术壁垒。

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