李詩林 肖宇
區(qū)塊鏈技術的發(fā)展必須解決自身的技術缺陷,擺脫“發(fā)幣”困境,切實降低成本或者提高效率,與實體經(jīng)濟深度融合,這樣才能實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)應用。
2008年,“中本聰”首先提出比特幣的概念?,并于2009年創(chuàng)建了一個完全去中心化的電子現(xiàn)金系統(tǒng),即被稱為比特幣(BitCoin)的數(shù)字貨幣,它不依賴于其他硬通貨幣支持或者中央結算機構的權威結算驗證。中本聰?shù)谋疽馐菍Ξ斀袷澜绺鲊醒脬y行濫發(fā)貨幣不滿,要通過比特幣完成對世界全新貨幣系統(tǒng)的一場實驗。
比特幣發(fā)明之后,人們注意到了比特幣系統(tǒng)中的分布式、鏈式數(shù)據(jù)庫技術,這種技術被稱為“區(qū)塊鏈技術”,用區(qū)塊鏈技術實現(xiàn)的各種鏈式數(shù)據(jù)庫即為區(qū)塊鏈。在比特幣被發(fā)明之前并不存在區(qū)塊鏈概念,因此,可以說區(qū)塊鏈的概念是伴隨比特幣的發(fā)明而產(chǎn)生的。
比特幣在2009年產(chǎn)生以后,并沒有受到市場關注,直到2010年,其市場價格還不到1美分。但隨著越來越多的人們關注比特幣,其價格一路扶搖直上,在2017年底最高曾接近20000美元,但進入2018年以后大幅下跌,在11月底跌破4000美元。
比特幣產(chǎn)生以后,其他類似數(shù)字貨幣不斷產(chǎn)生,例如太坊幣(ETC)、萊特幣(Litecoin)等,這些數(shù)字貨幣背后的基礎技術均是區(qū)塊鏈技術。全球數(shù)字貨幣2017年底總市值規(guī)模曾一度突破6000億美元,數(shù)量增加至1300多種以上,無論從總市值規(guī)模還是從幣種數(shù)量來看,都呈現(xiàn)爆發(fā)性增長。比特幣及區(qū)塊鏈技術引起了各國中央銀行、投資者及學界廣泛關注。
與此同時,由于各國對數(shù)字貨幣監(jiān)管政策的缺失或者滯后,與數(shù)字貨幣相伴的金融投機活動及其他金融亂象(例如,各種形式的ICO及其變種)也此起彼伏。進入2018年以后,隨著美國等全球主要國家針對數(shù)字貨幣的監(jiān)管政策日漸清晰,比特幣及其他數(shù)字貨幣資產(chǎn)價值大幅縮水,人們對區(qū)塊鏈技術的發(fā)展前景也變得逐漸模糊。
區(qū)塊鏈技術主要特征及創(chuàng)新點
(一)主要特征
1.分布式、去中心化
區(qū)塊鏈的去中心化特征,表現(xiàn)為在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中,分布著許許多多的節(jié)點,但沒有固定的中心化機構存在(比如政府、銀行、支付寶等),所有的數(shù)據(jù)主體都將通過預先設定的程序自動運行。這些節(jié)點都具有高度自治的特征,而且彼此之間可以自由鏈接,所以區(qū)塊鏈系統(tǒng)是一個去中心化的交易系統(tǒng)。任何一個節(jié)點都可能成為階段性的中心,但卻不具備強制性的中心控制功能。
2.無需信任系統(tǒng)
在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡中,通過算法的自我約束,任何惡意欺騙系統(tǒng)的行為都會遭到其他節(jié)點的排斥和抑制。區(qū)塊鏈中每個節(jié)點都必須遵循同一記賬交易規(guī)則,而這個規(guī)則是基于密碼算法而不是信用。同時每筆交易需要網(wǎng)絡內(nèi)其他用戶的批準,所以區(qū)塊鏈系統(tǒng)不需要一套第三方中介機構或信任機構背書。
3.不可篡改和加密安全性
區(qū)塊鏈采取單向哈希算法,同時每個新產(chǎn)生的區(qū)塊嚴格按照時間線形順序推進。時間的不可逆性導致任何試圖入侵篡改區(qū)塊鏈內(nèi)數(shù)據(jù)信息的行為都很容易被追溯,導致被其他節(jié)點排斥,從而可以限制相關不法行為。由于區(qū)塊鏈采用分布式數(shù)據(jù)存儲,沒有某一個中心進行集中管理,使得區(qū)塊鏈系統(tǒng)中,即便某一個節(jié)點受到攻擊或篡改,只要受攻擊的節(jié)點數(shù)不超過全球節(jié)點總數(shù)的一半,系統(tǒng)就依然能正常運行,數(shù)據(jù)也不會被篡改。
(二)核心創(chuàng)新點
區(qū)塊鏈技術純粹從技術本身角度來說,并沒有發(fā)明什么開創(chuàng)性的技術。區(qū)塊鏈沒有改變互聯(lián)網(wǎng)底層的通訊機制,而是和現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)并行運作。但是,目前普遍的認識是區(qū)塊鏈依靠密碼學和數(shù)學算法,解決了數(shù)字資產(chǎn)的“雙花問題”,從而在某種程度上,實現(xiàn)了在互聯(lián)網(wǎng)上無需借助任何第三方中心的介入就可以使參與者達成共識,解決了信任與價值的可靠傳遞難題。
而數(shù)字資產(chǎn)的“雙花問題”是指,數(shù)字貨幣或數(shù)字資產(chǎn)具有無限可復制性,就像我們可以將一封郵件保存任意多次。所以,任何接受數(shù)字貨幣或數(shù)字資產(chǎn)的交易者都面臨一個基本問題:如何確保一筆數(shù)字貨幣在花費以后,不能再次花費,這就是數(shù)字貨幣或數(shù)字資產(chǎn)所謂的“雙花問題”或“雙重支付”問題。
實物貨幣很容易解決雙重支付問題,因為同一張紙幣不可能同時出現(xiàn)在兩個不同的地方。當然,傳統(tǒng)貨幣也經(jīng)常采用數(shù)字化儲存和數(shù)字化傳輸。在這些情況下,假幣和雙重支付問題是由中央權威機構的總賬本來控制與處理。但是,由于在數(shù)字貨幣領域存在“雙花問題”,我們沒有辦法確認一筆數(shù)字現(xiàn)金是否被花掉,這樣,在交易中一個可以信賴的第三方就是必要的,這些第三方機構將會保留交易總賬,從而保證每一筆數(shù)字現(xiàn)金都只被花掉一次,而不會被重復使用,即解決“雙花問題”。
區(qū)塊鏈通過將點對點文件分享技術和公鑰加密技術相結合,創(chuàng)造出了一種新式數(shù)字資產(chǎn),解決了“雙花”問題。數(shù)字貨幣的擁有權是由公共總賬來記錄,并由加密協(xié)議和挖礦社區(qū)來確認。這樣交易雙方可以在沒有任何中介機構參與的情況下,完成雙方可以互信的轉(zhuǎn)賬交易行為,買方不用擔心自己的數(shù)字現(xiàn)金不能安全支付給賣方;同樣,賣方也不擔心不能安全收到現(xiàn)金。區(qū)塊鏈技術對“雙花問題”的解決,是計算機科學領域的核心突破,是建立在過去幾十年加密數(shù)字貨幣研究與密碼學研究成果之上,是全世界數(shù)千位研究人員共同智慧的結晶。
區(qū)塊鏈技術的局限性
區(qū)塊鏈技術產(chǎn)生以后,有人說開啟了一個顛覆中心化機構的時代,甚至有人聲稱區(qū)塊鏈技術之前,技術變革的是生產(chǎn)力,而區(qū)塊鏈技術變革的則是生產(chǎn)關系。但是,對區(qū)塊鏈技術是否屬于顛覆性的技術創(chuàng)新?能否類似于蒸汽機、電力等技術那樣徹底改變?nèi)祟惖纳罘绞??目前有關專家對此仍然存在較大分歧。主要原因是,現(xiàn)有區(qū)塊鏈技術還不成熟,仍然存在若干重大技術上的缺陷與局限性。
(一)能耗問題
區(qū)塊鏈系統(tǒng)的一個重要特征就是能夠讓所有人的賬本保持一致,這種讓所有節(jié)點數(shù)據(jù)保持一致的機制被稱為共識機制。在區(qū)塊鏈的共識機制中,一種被普遍應用的是比特幣區(qū)塊鏈系統(tǒng)采用的工作量證明(Power of Work,PoW)共識機制。目前,比特幣系統(tǒng)規(guī)定平均每10分鐘產(chǎn)生一個區(qū)塊,由網(wǎng)絡上參與者收集網(wǎng)上產(chǎn)生的所有交易,互相競爭求解一個數(shù)學題。誰先解出來了,誰的區(qū)塊就會被所有人認可,然后將交易填到一個區(qū)塊里,這一過程就是所謂的“挖礦”,從事“挖礦”工作的人就是“礦工”。礦工通過競爭性的挖礦行為維護了區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的準確、可靠運行,同時實現(xiàn)了新的比特幣發(fā)行,這一過程需要消耗資源,主要是計算機運行時的電力消耗。
“中本聰”在設計比特幣區(qū)塊鏈系統(tǒng)時決定采用工作量證明機制,其出發(fā)點是避免系統(tǒng)受到攻擊?!爸斜韭敗闭J為,如果一個攻擊者想用搞亂賬本方式來進行攻擊,那么他就需要足夠的計算能力。在“中本聰”的最初設計里,一個CPU一票,用算力來決定哪個礦工記的賬成為最終的賬目。隨著比特幣價格的增高,開始出現(xiàn)了GPU挖礦,后來人們又不滿足于GPU速度,開始制造專用芯片挖礦。計算力的競爭導致挖礦工作耗電已達到驚人地步。2017年,全球比特幣交易筆數(shù)約3000萬筆,為了認證這3000萬筆交易量,根據(jù)Digiconomist公布的數(shù)據(jù),全球礦工耗電達到約300億度的天文數(shù)字,占全球總量的0.13%,超過數(shù)十個國家的全國年用電量總和。
任何經(jīng)濟活動及技術都要講效益和成本問題,因此,如果現(xiàn)有區(qū)塊鏈技術不能解決低效能耗問題,最終將不得不因為受制于能源供給的限制而難以發(fā)展。
(二)性能問題
區(qū)塊鏈技術的性能問題主要涉及時間延遲、存儲容量與帶寬。
1.延遲時間
以比特幣為例,數(shù)據(jù)確認的時間相對較長,數(shù)據(jù)寫入?yún)^(qū)塊鏈,最少要等待10分鐘,所有節(jié)點都同步確認數(shù)據(jù),則需要更多時間。為了確保安全性,如果要求6次確認的話需要1個小時,因為這是用來抵御“雙花”攻擊的代價。因此區(qū)塊鏈的交易數(shù)據(jù)是有延遲性的,這對金融交易等時效性要求較強的業(yè)務來說基本上是不可接受的。
2.容量與帶寬
從目前的情況看,區(qū)塊鏈的性能問題主要體現(xiàn)為吞吐量和存儲帶寬的矛盾。以比特幣為例,為了支持500萬用戶每年3000萬筆交易,比特幣公共賬本大小在2018年初已達到150G,現(xiàn)在需要很長時間去下載,并以每年數(shù)十G的速度快速遞增。比特幣社區(qū)數(shù)據(jù)容量問題被稱為“膨脹”問題。
(三)安全性問題
區(qū)塊鏈技術的安全性涉及兩個層次:(1)區(qū)塊鏈系統(tǒng)數(shù)據(jù)本身確實不可篡改;(2)即使區(qū)塊鏈系統(tǒng)的數(shù)據(jù)是安全的,是否就意味著用戶也是安全的?
在比特幣的共識機制中,共識攻擊的一個典型場景就是“51%攻擊”,如果一群礦工控制了整個比特幣網(wǎng)絡?51%的算力,他們就有可能聯(lián)合起來打算攻擊整個比特幣系統(tǒng)。比特幣區(qū)塊鏈系統(tǒng)在演進過程中,社區(qū)礦工在逐利機制推動下,算力可以不斷提高并集中。Gencer等最新的研究表明,比特幣和以太坊50%以上的算力分別掌握在前四大礦工和前三大礦工手中,因此,比特幣等區(qū)塊鏈世界奉為最高原則的“去中心化”,在現(xiàn)實世界人類貪婪逐利動機的驅(qū)動下已經(jīng)不復存在。
另一方面,即使我們承認區(qū)塊鏈系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)就是不可逆、不可偽造的,從這個角度講,區(qū)塊鏈技術的安全性是有保障的,但是,如果私鑰一旦丟失,便無法對賬戶的資產(chǎn)做任何操作,將導致資產(chǎn)丟失。在現(xiàn)實世界中,可能因為不可抗力等各種原因丟失私鑰密碼,通過一定的法定程序,在確認身份有效性以后,是可以重新找回資產(chǎn)的。從這個角度講,區(qū)塊鏈世界的“絕對安全”可能意味著現(xiàn)實世界的“不安全”,這也說明,區(qū)塊鏈技術的安全觀實際上與現(xiàn)實世界的法律秩序及慣例存在不相容性。
(四)線下實體信任問題
區(qū)塊鏈技術解決了數(shù)字資產(chǎn)交易過程中的中介信任問題,但是,這里的信任是指與交易相關的商品及服務、信息的可信性,而非在所有商業(yè)事務中的信用。區(qū)塊鏈本身對于交易行為所對應的線下資產(chǎn)或商品的信任仍存在不確定性。例如,交易的商品與線上描述的資產(chǎn)是否完全一致?賣方發(fā)出的商品存在質(zhì)量問題怎么辦?這個問題與我們在當前互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下開展電子商務活動時所面臨的問題是一樣的。事實上,實體經(jīng)濟信用管理流程中難度最大的一環(huán)無非就是對原始數(shù)據(jù)真實性、準確性和完備性的驗證,即所謂盡職調(diào)查,這是信用管理產(chǎn)生價值的源泉,而僅依靠區(qū)塊鏈本身并不能完全解決實體經(jīng)濟對信用風險管理的要求。
(五)發(fā)幣困境
區(qū)塊鏈技術最重要的創(chuàng)新之處,就是解決了在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中,交易雙方的信任問題,核心是解決了數(shù)字貨幣或者數(shù)字資產(chǎn)在交易過程中的“雙花問題”。當然,解決這一問題的前提條件是:數(shù)字貨幣或數(shù)字資產(chǎn)內(nèi)生于區(qū)塊鏈系統(tǒng)。相反,假設交易雙方所采用的交易媒介,即貨幣不是內(nèi)生于區(qū)塊鏈系統(tǒng),例如仍然采用美元或者歐元來進行交易,由于交易完成以后,還必須進行美元或者歐元的交割,區(qū)塊鏈技術本身并不能保證美元或者歐元的履約交割。在區(qū)塊鏈系統(tǒng)內(nèi),如果不發(fā)行系統(tǒng)內(nèi)部的貨幣,或其他價值記賬單位,例如“通證(Token)”等,區(qū)塊鏈技術實際上也就沒有了存在的價值。所以,在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中,所運用的記賬單位一定是內(nèi)生于區(qū)塊鏈系統(tǒng)中的數(shù)字貨幣?!耙粋€沒有幣的區(qū)塊鏈,沒有數(shù)字貨幣作為記賬單位的區(qū)塊鏈,它就已經(jīng)不是區(qū)塊鏈了?!菂^(qū)塊鏈,就一定有幣”?。?即是說,是區(qū)塊鏈就必須要“發(fā)幣”,無論這種“幣”被稱為“通證”、“代幣”還是其他名稱,不“發(fā)幣”就不是真正的“區(qū)塊鏈”。
另一方面,如前所述,任何區(qū)塊鏈項目必須依靠發(fā)行自身的代幣或者各類通證才能有效運行,但是,這些代幣或者各類通證可能對一國法幣造成沖擊,因此受到各國政府的嚴格管制。區(qū)塊鏈如果不能擺脫“發(fā)幣困境”,則它可能永遠不存在實現(xiàn)大規(guī)模合法商業(yè)落地的機制?。
區(qū)塊鏈技術發(fā)展前景展望
區(qū)塊鏈技術產(chǎn)生已經(jīng)約十年了,但是,除了在數(shù)字貨幣領域得到較充分的發(fā)展以外,其在商業(yè)領域真正落地的應用不多??偟膩碚f,目前真正落地并產(chǎn)生社會效益的區(qū)塊鏈項目很少,除了區(qū)塊鏈物理性能不高以外,區(qū)塊鏈經(jīng)濟功能存在短板也是重要原因。?從歷史經(jīng)驗來看,這完全不是一項真正具有劃時代意義的技術創(chuàng)新應有的景象。
即使在比較成功的數(shù)字貨幣領域,例如比特幣區(qū)塊鏈、以太坊區(qū)塊鏈等,由于涉及到對一國主權貨幣的沖擊,也必將受到各主權國家越來越多的管制,其應用場景與空間也將受到越來越多的限制。即使從純市場行為角度來看,以比特幣為代表的數(shù)字貨幣,在過去幾年中,價格大起大落,其所表現(xiàn)出的高度投機行為與各種金融亂象,也將讓越來越多的投資者退卻,更是引起了監(jiān)管層的高度警覺。
受現(xiàn)有的缺陷制約,區(qū)塊鏈技術在短期內(nèi)的發(fā)展前景難言樂觀。與市場上流行的樂觀觀點不同,我們認為,區(qū)塊鏈技術由于存在前述技術的缺陷與困境。這些缺陷與困境在某種程度上講在短期內(nèi)是不可克服的,與現(xiàn)實世界在法律秩序、監(jiān)管環(huán)境等方面存在無法調(diào)和的矛盾。因此,在可預見的未來數(shù)年,甚至十數(shù)年,區(qū)塊鏈技術難有較大的發(fā)展前景。
但是,那些能有效規(guī)避技術缺陷的領域的發(fā)展值得我們高度關注。(1)對數(shù)據(jù)不可篡改性、透明性要求高,例如,選舉投票、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、產(chǎn)權登記等;(2)線上與線下能夠有效地、低成本無縫對接,例如,各類無形資產(chǎn)、數(shù)字資產(chǎn)交易等;(3)低頻次、大額金融資產(chǎn)交易。由于受制于目前區(qū)塊技術時效性的限制,對于時效性要求高的金融交易難以勝任,而對交易頻次不高、單筆交易額度較高的金融資產(chǎn)交易則可采用區(qū)塊鏈技術,例如,商業(yè)票據(jù)、企業(yè)應收賬款轉(zhuǎn)讓等;(4)跨國界大規(guī)模協(xié)作。技術創(chuàng)新領域的歷史經(jīng)驗告訴我們,新的技術只有越過技術缺陷、政府管控、組織和社會認可等多方面障礙,并能夠切實提高社會生產(chǎn)力或者降低經(jīng)濟及社會運行成本,才有可能真正出現(xiàn)大規(guī)模應用,才有廣闊的發(fā)展前景。
綜上所述,在現(xiàn)階段,區(qū)塊鏈技術還不成熟,尚不能用成本更低的解決方案顛覆傳統(tǒng)商業(yè)模式,并迅速壓倒在位企業(yè),真正由區(qū)塊鏈引導的商業(yè)運作和社會運行體系變革,可能還要在很多年后才能實現(xiàn),而要滲透到我們的經(jīng)濟和社會基礎設施中,可能更需數(shù)十年之久。
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(作者李詩林系清華大學全球私募股權研究院研究總監(jiān)、特許金融分析師(CFA);肖宇為中國社會科學院研究生院博士研究生)