20160301内刊投稿（刘胜）区块链应用初探v1.doc

1. 《联动风采》内刊投稿
Copyright © 2016 liusheng@umpay.com All rights reserved.
区块链应用初探
刘胜（liusheng@umpay.com）
引言
『没听过区块链？你可能对互联网金融知之有限！』——《福布斯 2015.8》
区块链是个什么？
简单来说，它是比特币的底层技术。谈区块链，就不得不先说一下比特币。
比特币和区块链
比特币（BitCoin）是一种加密数字货币（Crypto-Currency）。
据高盛统计，截至 2014 年底，人民币交易占全球比特币交易总量的 77%，排行第二的美元
占 19%，其余的是欧元和日元。同时，中国三大比特币交易所——OKCoin、Huobi 和 BTC China，
交易量约占全球总量的 80%。
比特币固然有多种问题，价格的高度波动性；转账交易的匿名便利性，容易成为贩毒洗钱工
具；数量的稀缺性，易导致通缩；更主要的是，比特币和法定货币存在竞争，不容易被各国央行
认可。但为何资本市场仍然看好比特币？答案可能在于比特币底层技术的应用前景。
自从 2009 年 1 月诞生第一枚比特币以来，至今已经有 7 年时间了。比特币总市值已达 66 亿
美元，其中经受住了无数次黑客的攻击，其安全性得到了验证。这个基于分布式网络的点对点数
字货币交换系统，在无中心服务器、无人维护管理的情况下，提供 7×24 小时地实时结算、实时
到账服务，没有出现过一次宕机，交易费用几乎可以忽略不计。而任何中心机构的数据中心都做
不到这一点。
其中的关键，就是“区块链技术”。
比特币的区块链（BlockChain），其本质是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个
数据块中包含了过去十分钟内所有比特币网络交易的信息，用于验证其信息的有效性和生成下一
个区块。每个区块都保证了前一个区块的内容不可被篡改。其示意图如下：

2. 《联动风采》内刊投稿
Copyright © 2016 liusheng@umpay.com All rights reserved.
在比特币区块链上，每 10 分钟左右增加一个新的区块。到目前为止，已有 40 万个区块，数
据总容量接近 50GB，这些数据都被认为是可信的数据。
区块链 1.0——数字货币
比特币的发明人 Satoshi Nakamoto 在其 2008.11 年发表的论文《BitCoin: A Peer-to-Peer
Electronic Cash System》中指出：“区块链是指通过去中心化和去信任的方式集体维护一个可靠数
据库的技术方案。”
首先，通过去中心化（Decentralized）设计，实现了一个点对点对等网络，每个节点权限对
等并且数据公开，从而实现高度冗余的分布数据存储。
第二，通过建立某种共识机制，如 PoW（Proof-of-Work，工作量证明）、PoS（Proof-of-Stake，
权益证明），DPoS（Delegate-Proof-of-Stake，股份授权证明机制）等，解决了去中心化场景下的
分布式一致性问题（拜占庭将军问题）。通过这个共识机制，确保价值的唯一性和不可复制性，
从而防止了“重复支付”。
第三，基于 PKI 公钥体系，采用“只添加不修改”的模式，产生一系列含有时间戳的不可变
数据块，并由数字签名提供密码学证据，完成链式存储，从而通过全网记账和全网监督，确保数
据不可被篡改，实现高安全可信的数据存储。
第四，不依赖中心化的信任或权威机构，而是基于博弈论设计了一套严密的奖励合作机制，
激发各方共同维护这个全网分布式数据库，逐渐演化形成非合作博弈均衡状态（纳什均衡），确
保整个区块链体系的安全。
区块链 1.0 的主要应用领域为“加密数字货币”，其最典型的应用就是比特币。其中包括货币
的发行机制、分配机制、币值调节机制等。
区块链 2.0——智能合约
在 2015 年 10 月召开的“2015 首届全球区块链峰会”上，以太坊的创始人 Vitalik Buterin 发
表了题为《Visions, Part 1: The Value of Blockchain Technology》主题演讲，并重新定义了区块链：
“一个区块链就是一个任何人都可以上传程序并使其自己执行的神奇电脑，每个程序的当前和所
有过去状态都是公共可见的，强大的密码经济学保证程序能够按照该区块链协议所定义的方式持
续执行。”

3. 《联动风采》内刊投稿
Copyright © 2016 liusheng@umpay.com All rights reserved.
简单来说，区块链是一种“信任的机器”，它通过自我限制和安全加密，确保机器能安全可
信地自动执行预设的逻辑。
区块链 2.0 的主要应用领域为“智能合约”，其典型应用包括——
 股权、债权
 证券与金融合约
 互助保险
 权利的登记和转让
 博彩
 防伪
 物联网
 其它智能合约
区块链 3.0——社会治理
对于“区块链 3.0”，目前并无严格的定义，总的来说有两大类应用：
第一类，超越货币、经济、市场的公正性应用。
1）基于区块链的“鉴证”商业模式，能够把版权证明通过去中心化的方式让任何人或者企
业来使用，并且本身是完全基于算法，可以做到跨越国家的客观证明。
2）去中心化的争议解决方案，能够实现仲裁机构的功能，甚至能够实现一部分法院的功能。
3）去中心化的流动民主机制和民主投票机制，能够在低成本的情况下，让民主投票方案变
得更加透明和公正。
第二类，超越货币、经济、市场的效率和协作。
区块链是新兴协同共享模式的最佳技术实现手段。区块链的基础设施以去中心化的形式配置
全球资源，使区块链成为促进社会经济的理想技术框架。不同于传统低效的行政服务，区块链提
供了一个量子级别的无缝协作管理方法，这种超级庞大规模以及极高精度的管理协作服务是人类
历史上从来没有出现过的，也许能够极大的促进人类社会出现更加深刻的变化。
在科研领域，通过奖励回馈机制和智能合约等功能，区块链能够为科学研究提供一个前所未
有的全球化协作社区。区块链不仅让全球科研人员能够参与，并且让每个普通人都能够参与到这
种协作中。
在学习领域，通过智能合约来鼓励每个学生来学习，并且每次进步都能够获得某种奖励。甚
至能够建立一种称为学习合约交易所的方案，通过使用预先设定的一系列智能合约方式，能够让
资金在学习上的资助变得愈加有效。
在出版领域，基于区块链技术能够通过发行某种出版行业的数字货币，审阅者可以获得荣誉
性和报酬性的奖励，在作者、审阅者、科学界和公众之间将会有更大的透明度和更多交流。

4. 《联动风采》内刊投稿
Copyright © 2016 liusheng@umpay.com All rights reserved.
区块链 3.0 的主要应用领域为“社会治理”，其典型应用包括——
 身份认证
 公证、见证
 司法仲裁
 投票
 健康管理
 人工智能
 去中心化自治组织
从长远来看，区块链的“去中心化”模式，将重构整个人类社会，实现更好的治理。
小结
区块链技术可能是继“互联网”发明以来最大的技术革命。就如同超文本传输协议 HTTP 构
建起“信息互联网”一样，区块链将作为一种通用的“价值传输协议”，构建起一个全新的“价
值互联网”。而我们，可能正处在这次革命的黎明时期。
参考
『比特币白皮书：一种点对点的电子现金系统』（中本聪）
《精通比特币》（Andreas M Antonopoulos）
《区块链：新经济蓝图及导读》（美，梅兰妮·斯万）
『区块链：公有链、私有链与联盟链有何不同』（Vitalik Buterin）
『区块链技术（比特币）——通往未来的虫洞』（达鸿飞）
『区块链：信任的机器』（陶荣祺）
『PoX 的战争-区块链技术在金融工具中的应用』（谢文杰）
『货币的一种互联网体系架构』（初夏虎）
『比特币从入门到精通』
加密货币总市值（http://coinmarketcap.com/）