區(qū)塊鏈智能合約以及資產(chǎn)標(biāo)記化技術(shù)探析

熊輝 郭興元

[摘 要]區(qū)塊鏈（Blockchain）是一種基于分布式記賬本的共識機(jī)制。區(qū)塊鏈技術(shù)的快速發(fā)展以及基于區(qū)塊鏈的應(yīng)用程序的開發(fā)已經(jīng)開始徹底改變金融和金融服務(wù)業(yè)、供應(yīng)鏈管理、文化娛樂、房地產(chǎn)、醫(yī)療保健、電子商務(wù)等應(yīng)用場景。區(qū)塊鏈解決了對交易的信任和安全問題，而智能合約在某種程度上也可以說是對交易信任的升級。智能合約是基于一些可信且不可篡改的數(shù)據(jù)，自動化執(zhí)行一些預(yù)先定義好的規(guī)則和條款。智能合約具備相當(dāng)廣闊的應(yīng)用范圍，能夠大大節(jié)省時間成本，人力成本，所以未來智能合約的應(yīng)用將必然成為大勢所趨。但是在智能合約的應(yīng)用中，一個前提條件是必須有廣泛的可交易的數(shù)字資產(chǎn)。因此，在區(qū)塊鏈上對資產(chǎn)進(jìn)行標(biāo)記化并應(yīng)用于實(shí)體資產(chǎn)成為了當(dāng)前重要的研究領(lǐng)域之一。

[關(guān)鍵詞] 區(qū)塊鏈;分布式;標(biāo)記化;智能合約

[中圖分類號]F8;G250.73區(qū)塊鏈允許互不信任的實(shí)體在不依賴中心可信第三方的情況下執(zhí)行安全交易，同時提供透明且完整性受保護(hù)的數(shù)據(jù)存儲。[1]由于這些屬性，區(qū)塊鏈作為一種技術(shù)已經(jīng)顯現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用前景，如金融行業(yè)、分布式云存儲、智能商業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)、供應(yīng)鏈管理、醫(yī)療保健、所有權(quán)和版稅分配等。建立在區(qū)塊鏈基礎(chǔ)上的智能合約，將商業(yè)應(yīng)用場景結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步提升。但是，目前全球數(shù)字化資產(chǎn)的認(rèn)可程度不一，法律文件欠缺，國際標(biāo)準(zhǔn)沒有統(tǒng)一，導(dǎo)致智能合約的應(yīng)用落地情況并不理想。

1 區(qū)塊鏈的基本特點(diǎn)

區(qū)塊鏈?zhǔn)欠植际綌?shù)據(jù)存儲、點(diǎn)對點(diǎn)傳輸、共識機(jī)制、加密算法等計(jì)算機(jī)技術(shù)的新型應(yīng)用模式。區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N分布式賬本技術(shù)，是一種互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫技術(shù)，其特點(diǎn)是去中心化、公開透明，讓每個人均可參與數(shù)據(jù)庫記錄。

1.1 區(qū)塊鏈的核心思想是去中心化

在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，任意節(jié)點(diǎn)之間的權(quán)利和義務(wù)都是均等的，所有的節(jié)點(diǎn)都可以用計(jì)算能力投票，從而保證了得到承認(rèn)的結(jié)果是過半數(shù)節(jié)點(diǎn)公認(rèn)的結(jié)果。即使遭受嚴(yán)重的黑客攻擊，只要黑客控制的節(jié)點(diǎn)數(shù)不超過全球節(jié)點(diǎn)總數(shù)的一半，系統(tǒng)就依然能正常運(yùn)行，數(shù)據(jù)也不會被篡改。

1.2 區(qū)塊鏈最大的顛覆性在于信用的建立

理論上說，區(qū)塊鏈技術(shù)可以讓微信支付和支付寶不再有存在價值?！督?jīng)濟(jì)學(xué)人》對區(qū)塊鏈做了一個形象的比喻：簡單地說，它是“一臺創(chuàng)造信任的機(jī)器”。區(qū)塊鏈讓人們在互不信任且沒有中立中央機(jī)構(gòu)的情況下，能夠做到互相協(xié)作，打擊假幣和金融詐騙未來都不需要了。

1.3 區(qū)塊鏈的集體維護(hù)可以降低成本

在中心化網(wǎng)絡(luò)體系下，系統(tǒng)的維護(hù)和經(jīng)營依賴于數(shù)據(jù)中心等平臺的運(yùn)維和經(jīng)營，成本不可省略。區(qū)塊鏈的節(jié)點(diǎn)是任何人都可以參與的，每一個節(jié)點(diǎn)在參與記錄的同時也來驗(yàn)證其他節(jié)點(diǎn)記錄結(jié)果的正確性，維護(hù)效率提高，成本降低。

區(qū)塊鏈的基本特征是共享的分布式賬本，能夠同步和復(fù)制記錄的管理型數(shù)據(jù)庫，通常不依賴于數(shù)據(jù)中心進(jìn)行管理，而分類賬由存儲和驗(yàn)證記錄的節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行維護(hù)。分布式分類賬技術(shù)開始主要針對金融市場并依賴于分類賬的（塊）鏈布局，但隨著研究的不斷深入，區(qū)塊鏈在技術(shù)上和解決方案方面都更加多樣化。[3]這些包括認(rèn)證和權(quán)利管理、數(shù)據(jù)存儲（包括處理醫(yī)療記錄[2][4]）、信用評分和風(fēng)險建模[5]、云計(jì)算、數(shù)據(jù)分析[6]、電子投票、預(yù)測商品市場[7]和供應(yīng)鏈管理[8]及共享業(yè)務(wù)應(yīng)用程序。[9]

區(qū)塊鏈的本質(zhì)是一個不斷增長的記錄列表，通常稱為“塊”，使用密碼學(xué)原理鏈接。每個塊包含前一個塊的哈希加密、時間戳和事務(wù)數(shù)據(jù)。通過設(shè)計(jì)，區(qū)塊鏈可以抵抗數(shù)據(jù)的修改。它是一個開放的，分布式的分類賬，能夠以可驗(yàn)證和永久的方式有效地記錄雙方之間的交易。為了用作分布式分類賬，區(qū)塊鏈通常由對等網(wǎng)絡(luò)管理，該對等網(wǎng)絡(luò)共同遵守用于節(jié)點(diǎn)間通信和驗(yàn)證新塊的協(xié)議。一旦記錄，任何給定塊中的數(shù)據(jù)不能在不改變所有后續(xù)塊的情況下發(fā)生改變，這需要網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能夠多數(shù)共識，提供可追溯的記錄。盡管區(qū)塊鏈記錄不是不可更改的，但是區(qū)塊鏈可以被設(shè)計(jì)為安全的、具有高拜占庭容錯的分布式計(jì)算系統(tǒng)。

例如，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是客戶/服務(wù)器（C/S）模型，重要的數(shù)據(jù)集中保存在服務(wù)器上的數(shù)據(jù)庫中。如圖1所示，集中式數(shù)據(jù)庫的控制權(quán)歸其所有者所有，包括更新管理、訪問和防范網(wǎng)絡(luò)威脅。

區(qū)塊鏈技術(shù)創(chuàng)建的分布式數(shù)據(jù)庫具有與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)不同的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。這也是區(qū)塊鏈技術(shù)最獨(dú)特和最重要的特征。在區(qū)塊鏈的情況下，數(shù)據(jù)事務(wù)是廣播的，每個節(jié)點(diǎn)都在創(chuàng)建自己的數(shù)據(jù)庫更新版本。如圖2所示，正是這種差異使得區(qū)塊鏈技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景，它代表了信息、數(shù)據(jù)登記和分發(fā)技術(shù)的創(chuàng)新，消除了信任問題，促進(jìn)數(shù)字化社會的發(fā)展。

區(qū)塊鏈技術(shù)目前還有一些缺點(diǎn)，如交易效率低、交易驗(yàn)證時間長、高耗能等，然而，區(qū)塊鏈技術(shù)是以新方式應(yīng)用成熟技術(shù)的一種簡單但強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。這是三種技術(shù)：互聯(lián)網(wǎng)、私鑰加密和激勵協(xié)議的特殊組合，是一個自洽的數(shù)字交互系統(tǒng)。區(qū)塊鏈作為一種理念的創(chuàng)新，在特定領(lǐng)域可以產(chǎn)生顛覆式的影響，需要做的是揚(yáng)長避短，用其所能。那么區(qū)塊鏈能否成為新一代金融基礎(chǔ)設(shè)施的底層技術(shù)，這依然是一個問題。

2 智能合約模型

智能合約[10]模型是運(yùn)行在可復(fù)制、共享的賬本上的計(jì)算機(jī)程序，可以處理信息，接收、儲存和發(fā)送數(shù)字資產(chǎn)。智能合約程序不只是一個可以自動執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序，它自己就是一個系統(tǒng)參與者;它對接收到的信息進(jìn)行回應(yīng)，它可以接收和儲存價值，也可以向外發(fā)送信息和價值。

這個程序就像一個可以被信任的人，能夠臨時保管資產(chǎn)，總是按照事先的規(guī)則執(zhí)行操作。智能合約相當(dāng)于一份可以由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)直接執(zhí)行的合約，只要滿足預(yù)設(shè)條件，合約就會被觸發(fā)，合約雙方之間不需要建立信任關(guān)系，這也是智能合約優(yōu)于傳統(tǒng)合約的地方。

智能合約可以使參與人、機(jī)構(gòu)和他們擁有的資產(chǎn)之間的關(guān)系正規(guī)化。智能合約的交易規(guī)則集（協(xié)議）定義了協(xié)議各方或智能合約同意的條件、權(quán)利和義務(wù)。它通常是預(yù)定義的，通過簡單的選擇加入操作達(dá)成協(xié)議。該協(xié)議以數(shù)字形式，機(jī)器可讀代碼形式化。智能合約中規(guī)定的這些權(quán)利和義務(wù)現(xiàn)在可以通過計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動執(zhí)行，一旦雙方達(dá)成協(xié)議必須執(zhí)行。

智能合約的概念并不新鮮。舉個例子，智能合約最原始的形式是自動售貨機(jī)。交易規(guī)則被編程到機(jī)器中，客戶通過按下與該產(chǎn)品相關(guān)的數(shù)字來選擇產(chǎn)品，插入硬幣，機(jī)器充當(dāng)智能合約，檢查客戶是否插入了足夠的錢。如果是，則程序控制機(jī)器彈出產(chǎn)品;如果插入了太多的錢，機(jī)器會給出相應(yīng)提示;如果沒有插入足夠的錢，或者如果機(jī)器沒錢了，它會提示相應(yīng)的操作方式。自動售貨機(jī)不僅通過自動化控制削減了交易成本，而且擴(kuò)大了服務(wù)范圍，提供全天候可用性，而不是有限的開放時間。

智能合約的特征是自我驗(yàn)證、自執(zhí)行、防篡改。智能合約可以將法律義務(wù)轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣踊鞒?，從而保證更高程度的安全性，減少對中介方的依賴，降低交易成本。區(qū)塊鏈和智能合約有可能改變許多傳統(tǒng)行業(yè)。我們可以看到，智能合約的使用范圍從簡單到復(fù)雜，在銀行、保險、能源、電子政務(wù)、電信、音樂和電影業(yè)、藝術(shù)界、移動性、教育等行業(yè)中都可能用到。

與傳統(tǒng)的集中式商業(yè)模式不同，智能合約促進(jìn)了建立在信任基礎(chǔ)上的新型商業(yè)關(guān)系。區(qū)塊鏈屬性中的顯式編程算法（如分散、透明度、防欺詐等）使智能合約成為建立業(yè)務(wù)關(guān)系和執(zhí)行交易的可靠替代方案。概括來說，智能合約為企業(yè)提供的好處包括以下幾個方面。

（1）直接與客戶打交道。智能合約消除了對中間商的需求，并允許與客戶建立透明、直接的關(guān)系。

（2）抵御風(fēng)險。由于企業(yè)不依賴于第三方，因此沒有任何一個人或?qū)嶓w控制數(shù)據(jù)或金錢。權(quán)力下放意味著即使任何個人離開區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)也將繼續(xù)運(yùn)行而不會丟失數(shù)據(jù)或完整性。

（3）高度信任。業(yè)務(wù)協(xié)議可以自動執(zhí)行，這些協(xié)議是不可改變的，因此可以保證合同各方利益，信任關(guān)系牢不可破。

（4）減少欺詐。由于智能合約存儲在分布式區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中，其結(jié)果將由該網(wǎng)絡(luò)中的每個人驗(yàn)證。因此，沒有人可以強(qiáng)制控制釋放其他人的資金或數(shù)據(jù)，所有其他區(qū)塊鏈參與者都會發(fā)現(xiàn)這一點(diǎn)并將此類嘗試標(biāo)記為無效。

（5）成本效益。消除中間人可以免除額外費(fèi)用，使企業(yè)及其客戶不僅可以直接進(jìn)行互動和交易，而且可以在交易費(fèi)用低至免費(fèi)的情況下進(jìn)行交易。

（6）保持記錄。所有合同交易都按時間順序存儲在區(qū)塊鏈中，并且可以與完整的審計(jì)記錄共同訪問。

通過繼承區(qū)塊鏈屬性，智能合約提供了不變性和分布式存儲，這使它們與傳統(tǒng)協(xié)議區(qū)別開來。不可變性和分布式存儲的特征，允許智能合約成為各種企業(yè)制定業(yè)務(wù)協(xié)議和執(zhí)行交易的可靠手段。區(qū)塊鏈和智能合約技術(shù)的結(jié)合，將產(chǎn)生一批成功使用案例，為互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)的未來奠定基礎(chǔ)。

3 標(biāo)記化資產(chǎn)

區(qū)塊鏈上的標(biāo)記化是2018年區(qū)塊鏈技術(shù)的大趨勢之一。由于智能合約的快速發(fā)展，需要交易的數(shù)字資產(chǎn)[11]呈爆發(fā)式增長。我們可以看到，似乎所有商品都在區(qū)塊鏈上被重新定義。如果一切都是透明的并且在區(qū)塊鏈平臺上數(shù)字化，那么如何將房屋、汽車或藝術(shù)品應(yīng)用于這項(xiàng)技術(shù)，大家可以想到，可以通過最受認(rèn)可的加密資產(chǎn)——比特幣。比特幣只不過是交易的記錄，它甚至不是軟件。比特幣貨幣是通過比特幣區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行交易的，而區(qū)塊鏈技術(shù)并未開發(fā)出實(shí)體資產(chǎn)，它起初只是為了交易比特幣而開發(fā)的。這里將描述在區(qū)塊鏈上對資產(chǎn)進(jìn)行標(biāo)記化的含義以及它如何應(yīng)用于實(shí)體資產(chǎn)。

暫時忘記區(qū)塊鏈和智能合約，想象一下，某人想投資房地產(chǎn)，但作為理性人，初始投資是適度的，比如5000元。也許作為家庭理財(cái)?shù)囊粋€渠道，您想擁有更多保值商品，比如投資藝術(shù)品，因此想從小做起并逐漸增加投資。例如，您決定每三四個月投入幾千元，購買某種不動產(chǎn)或投資品。顯然，對于傳統(tǒng)的房地產(chǎn)市場或藝術(shù)品市場來說，這是非常尷尬的。您怎樣買兩三平方米的公寓？

讓我們換個角度思考。正好您有閑置固定資產(chǎn)，比如一套自己產(chǎn)權(quán)的公寓，而您需要快速變現(xiàn)一些資金。假設(shè)公寓價值150000元，但您現(xiàn)在只需要10000元現(xiàn)金。您能在沒有太大交易成本的情況下快速完成嗎？現(xiàn)實(shí)中，這幾乎是不可能的。

這個時候我們需要考慮實(shí)物資產(chǎn)標(biāo)記化。標(biāo)記化是一種將資產(chǎn)的權(quán)利轉(zhuǎn)換為數(shù)字標(biāo)記的方法。假設(shè)有200000元的公寓。通證（Token）化可以將這個公寓變成200000個數(shù)字代幣（這個數(shù)字是完全隨意的，我們本可以發(fā)行200萬個代幣）。因此，每個代幣代表相關(guān)資產(chǎn)0.0005%的份額。最后，我們在某種支持智能合約的平臺上發(fā)行代幣，例如在以太坊上，通證可以在不同的交易所自由買賣。當(dāng)您購買一個代幣時，您實(shí)際上購買了資產(chǎn)中0.0005%的所有權(quán)。購買100000個代幣，您擁有50%的資產(chǎn)。購買所有200000個代幣，您就是該資產(chǎn)100%的所有者。顯然，您并未成為該物業(yè)的合法擁有人。但是，由于區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€不可變的公共分類賬，它確保一旦您購買代幣，即使沒有在政府運(yùn)營的注冊管理機(jī)構(gòu)注冊，也沒有人可以“擦除”您的所有權(quán)。

舉個例子來說明一下：某客戶在某地購買并擁有一套房產(chǎn)。作為普通公民，他將依賴第三方（如經(jīng)紀(jì)人、銀行和政府管理機(jī)構(gòu)等各個部門）來協(xié)助將所有權(quán)轉(zhuǎn)讓給他。 然后，銀行和政府實(shí)體將負(fù)責(zé)為該客戶進(jìn)行所有權(quán)信息證明。如圖3所示，購房前，政府管理機(jī)構(gòu)和銀行將會花幾個月甚至更長的時間，通過自己系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)庫調(diào)查該客戶的職業(yè)背景、資產(chǎn)證明、銀行流水、信用記錄等。各種手續(xù)完成后，客戶才能購買所需住房，取得不動產(chǎn)證明，但該房產(chǎn)所有權(quán)并不能分割出售，無法快速獲得靈活套現(xiàn)能力。

在區(qū)塊鏈環(huán)境中，這將通過標(biāo)記化來完成。如圖4所示，該方式通過區(qū)塊鏈將物理資產(chǎn)轉(zhuǎn)換為數(shù)字通證管理、數(shù)字通證存儲并具有在數(shù)字空間內(nèi)進(jìn)行交易的過程。簡而言之，這提供了客戶管理資產(chǎn)記錄而不是中介的方式。區(qū)塊鏈提供的軟件環(huán)境包括存放、交易、結(jié)算、合法注冊等，這些都嵌入在資產(chǎn)的標(biāo)記化中。此外，區(qū)塊鏈上的其他參與者實(shí)時和永久性驗(yàn)證及存儲與該資產(chǎn)相關(guān)的信息，即減少了對政府監(jiān)管部門依賴，提高了第三方的信任度。最后，如果需要，標(biāo)記化允許資產(chǎn)被分成多個部分，以便讓許多所有者（圖4中的各個節(jié)點(diǎn)）共同持有。這最終是“資產(chǎn)證券化”，對政府而言具有權(quán)力下放的好處，如安全性、速度和易于轉(zhuǎn)移等。中介機(jī)構(gòu)，銀行、政府仍然可以使用分類賬（出于監(jiān)管和咨詢等目的）。但是，個人資產(chǎn)的管理將由個人單獨(dú)處理。

因此，客戶獲得了一項(xiàng)資產(chǎn)，將其標(biāo)記化并創(chuàng)建了在區(qū)塊鏈上的數(shù)字表示。區(qū)塊鏈保證所有權(quán)信息是不可變的。好像看起來很完美，但不幸的是，在我們能夠成功地對區(qū)塊鏈上的真實(shí)資產(chǎn)進(jìn)行標(biāo)記之前，還需要解決一些問題。

主要問題源于這樣一個事實(shí)：到目前為止，沒有哪個國家對加密貨幣有嚴(yán)格的監(jiān)管。例如，如果處理標(biāo)記化的公司出售房產(chǎn)，會發(fā)生什么？通證所有者只擁有通證。他們對財(cái)產(chǎn)沒有合法權(quán)利，此不受法律保護(hù)。因此，需要進(jìn)行法律變更以適應(yīng)這些新的業(yè)務(wù)模式。

另一個問題是這個系統(tǒng)讓我們回到了某種集中化狀態(tài)。區(qū)塊鏈，特別是智能合約，核心目標(biāo)是創(chuàng)造一個去中心化的信任環(huán)境。在真實(shí)世界使用，實(shí)物資產(chǎn)來標(biāo)記數(shù)字資產(chǎn)時可以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，但實(shí)際情況并非如此。比如，怎樣阻止個人通過多個區(qū)塊鏈交易一個資產(chǎn)？一個可能的解決方案是有一個集中、正式的區(qū)塊鏈處理所有記錄保存和交易類似的資產(chǎn)，與政府機(jī)構(gòu)一起，有專門法律規(guī)則要求使用某種形式進(jìn)行轉(zhuǎn)讓或以某種方式注冊，當(dāng)需要轉(zhuǎn)讓某些數(shù)字資產(chǎn)時需要更改區(qū)塊鏈。因此，這意味著我們必須接受一定量的集中化。

其他資產(chǎn)的標(biāo)記化工作方式與此類似。如果畢加索的名畫價值5000萬元，它也可以被標(biāo)記化，這同樣適用于黃金和鉆石等貴重資產(chǎn)。還有一個比較特殊的資產(chǎn)是股票，因?yàn)榇砉竟蓹?quán)資產(chǎn)的股票更為復(fù)雜，按照大多數(shù)國家的證券管理要求，可能禁止出售部分公司股票。同樣，成功實(shí)施公司股票的資產(chǎn)標(biāo)記化還必須要相應(yīng)法律層面的變更。

4 結(jié) 論

長遠(yuǎn)來看，區(qū)塊鏈對世界的影響不遜于互聯(lián)網(wǎng)，區(qū)塊鏈項(xiàng)目的進(jìn)展非?？欤瑤缀趺恐芏紩吹叫碌慕鉀Q方案。一方面，可以利用現(xiàn)有系統(tǒng)來記錄所有權(quán)和交易我們的實(shí)物資產(chǎn)，區(qū)塊鏈的監(jiān)管在某種程序上是促進(jìn)區(qū)塊鏈的商業(yè)應(yīng)用，更好地提供合規(guī)性保護(hù);另一方面，監(jiān)管部門對這項(xiàng)新技術(shù)的法律和制度建立存在滯后，但隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展，這些法律和商業(yè)問題有了創(chuàng)新解決方案，那么總有一天，畢加索名畫的數(shù)字資產(chǎn)會永久存儲在分散的區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)中。

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[基金項(xiàng)目]湖北理工學(xué)院校級科研引進(jìn)人才項(xiàng)目（項(xiàng)目編號： 14xjz 03R）;湖北省知識創(chuàng)新專項(xiàng)（自然科學(xué)基金）（項(xiàng)目編號： 2016CFC742）;國家留學(xué)基金項(xiàng)目（項(xiàng)目編號： 201708420295）。

[作者簡介]熊輝（1979—），男，漢族，湖北嘉魚人，副教授，高級經(jīng)濟(jì)師，博士，研究方向： 光電子信息技術(shù)、高新技術(shù)投資。