區塊鏈
Michael Nofer • Peter Gomber • Oliver Hinz • Dirk Schiereck
關鍵詞:區塊鏈 商業模式 解題 數字貨幣
1區塊鏈——顛覆性的技術
區塊鏈技術和分佈式賬本吸引了大量的關注，並在不同的行業引發了多個項目。然而，金融業被視爲區塊鏈概念的主要用戶。這不僅是因爲這項技術最著名的應用是加密貨幣比特幣，而且它還受到流程效率低下和成本基礎問題的驅動，尤其是在這個行業。除此之外，金融危機還揭示出，即使是在金融服務業也是如此並不總是能夠識別資產的正確當前所有者。更大的問題是，要追溯全球不斷變化的更長的買家鏈的所有權金融交易服務：例如，當美國投資銀行貝爾斯登在2008年倒閉，並被摩根大通(JP MorganChase)完全收購時，向收購者出售的股票數量超過了貝爾斯盈帳面上的流通股數量。要澄清會計錯誤是不可能的，摩根大通不得不承擔過多數字股票的損失。
雖然追溯長交易鏈中的所有權問題已經是金融市場的一個關鍵方面，但它對實物商品（血)鑽石或西蘭花也很重要。每週擁有2.6億多顧客的美國零售商(Wal-Mar)正在尋找種技術，可以幫助準確識別特定情況下(例如)感染大腸桿菌的那批蔬菜。
中介是當今驗證資產所有權和事務處理的主要解決方案。中介人沿着中介人鏈對每一個相關方進行仔細檢查。然而，這不僅費時又費錢，而且一旦中介機構倒閉。還要承擔信用風險。區塊鏈技術有望克服這些關鍵方面，代表着"從信任人到信任數學的轉變”(Artonopoilos2014)，因爲不再需要人爲干預。
2 區塊鏈功能和含義
區塊鏈的典型示例在圖1中示出。區塊鏈由數據集組成，數據集由數據包（塊）鏈組成，其中一個塊包括多個事務（TX1-n，參見圖1）。區塊鏈由每個附加塊擴展，因此代表交易歷史的完整分類帳。塊可以由網絡使用加密手段驗證。除了事務之外，每個塊還包含一個時間戳，前一個塊的哈希值（''parent''）和一個隨機數，它是一個用於驗證哈希的隨機數。這個概念確保了整個區塊鏈到第一個區塊（''genesis block''）的完整性。散列值是唯一的，並且可以有效地防止欺詐，因爲鏈中的塊的改變將立即改變相應的散列值。如果網絡中的大多數節點通過關於塊中事務的有效性的共識機制和塊本身的有效性達成一致，則可以將塊添加到鏈中。根據Swanson（2015）的研究，這種共識機制''是大多數（或在某些情況下所有）網絡驗證者就分類賬狀態達成一致的過程。它是一組規則和程序，允許在多個參與節點之間保持一致的事實。因此，新交易不會自動添加到分類帳。相反，共
時過程確保這些事物在被傳送到分類賬之前被存儲在塊中一段時間（例如，比特幣區塊鏈中的10分鐘）之後，區塊鏈中的信息將無法再更改。在比特幣的情況下，塊由所謂的礦工創建，他們獲得用於驗證塊的比特幣。比特幣的例子說明區塊鏈的原理不僅可以改變貨幣交易的過程。使用密碼學，世界各地的人們可以相互信任，並通過互聯網傳輸不同類型的資產。
上述分佈式分類帳系統提供了許多益處。與集中式系統相比，即使特定節點發生故障，網絡的功能也會持續存在。這增加了信任，因爲人們不必評估中間人或網絡中其他參與者的可信度。只要人們在整個系統中建立信任就足夠了。缺乏中間人也有助於加強數據安全。正如Zyskind等人所討論的那樣。2015年，第三方收集個人數據的現行做法意味着存在安全漏洞的風險。 通過利用區塊鏈，第三方可以變得過時，最終提高用戶的安全性。
在計算機科學中，近年來已經發表了關於區塊鏈的各種論文，並且例如分析了共識算法（例如2014年，Eyal和Sirer ）或提出瞭解決智能合約隱私問題的新概念（例如2016年，Kosba等人）。然而，除了許多關於區塊鏈的行業白皮書外，圍繞區塊鏈的信息系統中的學術論文目前主要關注加密貨幣。除了顯着的益處之外，還存在在該文獻流中討論的缺點和潛在風險。巴伯等人 2012年強調了比特幣的幾個弱點，例如盜竊或丟失比特幣（惡意軟件攻擊，意外丟失），可擴展性問題（例如，延遲交易確認，數據保留和通信故障）和結構問題（例如，通縮螺旋） 。與此同時，Barber等人 2012年提出了改進現有比特幣技術的解決方案。例如，“公平交換協議”可能會改善用戶的匿名性。其他作者也討論了比特幣的隱私影響（例如，2013年Androulaki等人; 2014年Bonneau等人; 2013年Miers等人）。在當前的比特幣世界中，隱私只能通過使用假名來保護。作爲Bit-coin的擴展，Miers等人。2013年因此開發了Zerocoin，允許完全匿名交易加密貨幣。 2016年，Zeroco的繼任者Zcash成立。
如果將塊以高速率添加到網絡中，則生成新塊的過程意味着性能問題。 作爲現有區塊鏈結構的替代方案，Lewenberg等人。 2015年引入''包含塊鏈協議''來提高交易速度。 觀察這種新技術是否可以克服性能問題將會很有趣。2016年Croman等人提供了關於比特幣可擴展性的分析。
3.區塊鏈和智能契約
近年來，區塊鏈技術的興起也支持了其他一些文學概念，Szabo引入了“智能契約”的概念，將計算機協議與用戶界面結合起來執行契約的條款。由於區塊鏈的存在，智能契約變得越來越流行，因爲與20年前發明時的技術相比，通過區塊鏈可以更容易的使用智能契約。例如，這種創新的方法可能會取代律師和銀行，這些律師和銀行參與了基於預定義方面的資產交易合同。智能財產也可以用來控制財產的所有權。這些財產可能是有形的（如房屋），也可能是無形的（如股票，使用權）。區塊鏈技術將智能契約視爲頭等公民的一個突出例子是以太坊，這是Buterin最初提出的一個分散系統。本文提供了分散共識系統的分類和不同類型系統的概述。以太坊可以看作是比特幣區塊鏈的延申，以支持更廣泛的應用範圍。因此，區塊鏈技術允許使用加密技術建立契約，並替換過去建立信任所必須的第三方（例如公證員）。區塊鏈可能通過高效，透明和安全的方式自動執行合同，從而破壞整個交易過程。Glaser提出了區塊鏈技術的體系結構組成，相互作用以及數字生態系統區塊鏈系統含義分析框架。
金融行業甚至想知道，他們當前業務的大部分是否會被區塊鏈所取代，這可以通過付款過程加以說明。如果今天人們用信用卡支付貨物，則在推遲幾天後就可以完成訂貨。利用區塊鏈，這種延遲結算將變得多餘，因爲可以通過調整分類賬實時完成付款。
4.區塊鏈的應用及未來趨勢
4.1應用
Crosby等人(2016)區分了金融和非金融應用，這些應用可能由區塊鏈來解決(表1)。這種顛覆性創新不僅有可能改變金融互動的本質，而且在我們日常生活的許多其他領域。例如，英國歌手伊莫金·希普(Imogen Heap)就使用區塊鏈來銷售她的歌曲。
4.2未來趨勢
區塊鏈的應用領域似乎是多種多樣的，特別是在歷史上依賴第三方建立一定信任的領域。Atzori認爲，區塊鏈可能會重組政治和整個社會。如果人們開始使用分散的平臺組織和保護社會，許多功能可能會過時。他的結論是，“通過允許的區塊鏈分散政府服務是可能的，也是可取的，因爲它可以顯著增加公共管理功能”。在貧窮國家，重新組織社會是最重要的。使用區塊鏈可以更有效地保護財富。特別是在第三世界，如果地方政府打算徵用人口，土地所有者在證明所有權方面存在問題。這些存在的威脅是可以控制的靠將土地所有權納入區塊鏈。然而，正如Glaser所指出的，數字領域與物理世界的接口可能會成爲破壞區塊鏈系統所建立的數字信任的薄弱環節。
目前，研究人員和監管機構表示，如果數字貨幣依賴於區塊鏈能夠充分發揮實際貨幣的功能（歐洲中央銀行銀行2012年；聯邦調查局2012年）。貨幣被Mishkin定義爲 （2004）“被普遍接受的商品支付或服務或美國債務償還的東西”。Luther和White（2014）認爲：今天，數字貨幣很少被用作交換媒介。Glaser等人（2014）提供了經驗見解，認爲比特幣實際上主要用作投機資產。然而，支出和收入可能由於企業家採用了創新的方法，將數字貨幣作爲固定貨幣的替代品，變得更加容易。因此，區塊鏈可能有助於改變人們在現實世界中支付商品的方式。購房者在購買房產時面臨着巨大的交易成本。根據Goldman Sachs的說法，“在美國區塊鏈可以通過減少錯誤和體力勞動減少所有權保險費併產生20到40億美元的收益”（Goldman Sachs 2016）。
雖然計算機科學家主要關注這一領域的技術和密碼挑戰，但來自商業和信息系統工程現場的研究人員有機會專注於市場設計，信任和隱私問題，以及採用不採用新技術。此外，這種顛覆性的創新可能會改變許多現有業務創建新的模型，可能會對整個行業產生嚴重影響。因此，在交叉口進行研究技術、市場和商業模式很有價值。
何爲區塊鏈？
結合一個小故事：
曾經，在網上找“小電影”，一般在某度輸入個關鍵字，或者下載某播就能找的八九不離十了，後來很多的類似網站一點點的被和諧，某播等也相繼出事兒，大部分的男性同胞們沒了組織找片源越來越費勁，自己用其他“野路子”找的片源也都存在各種病毒，清晰度也不太好。
然後有一天，一個相同類似愛好者的電影羣彙集了當年已經下載的優秀片源，而這些片源也都被上傳備份，不存在被銷燬或是損壞的可能。然後這個羣的羣主特別厲害擁有特別全面的資源，爲了這些資源永不消失，他創建了一個共享文件夾；其中分發給10萬個提供片源的資深用戶，將這10萬個用戶的電腦再進行實時同步，這個就是我們所聽說的“數據分佈式存儲”，也就是“去中心化”。
但最後，人們會發現，這些片源遠不止這10萬個提供片源的用戶之間分享，仍然有很多人想看這些影片，那麼如果你想看那就必須加入一個電子協議，可以看但不能做任何的複製，當然爲了該協議的權威，也不能複製，用戶在此文件夾內的所有行爲都會被記錄；如果XX用戶在某個時間觀看了某個電影，甚至做了如何如何的修改。
因爲這次惡意的篡改，這種行爲被廣播到所有的用戶中，從此以後這10萬個用戶開啓了實時同步，今後也不可能有人篡改內部的所有數據，所有資源也不會消失，所有“非法”的行爲也將記錄和同步在這10萬人的電腦中。
這種不斷同步並實時傳輸數據的行爲和現象，就叫“區塊鏈”、“去中心化”“分散存儲數據”，按照時間廣播各種行爲，所有的源數據不能夠被修改、破壞、複製。
那麼“區塊鏈”又是通過什麼實現掙錢的呢？
區塊鏈如何賺錢？
當匯聚了一定數量的期望用戶以後，那麼再想觀看之前片源的用戶就不再是免費的了，這個組織已經給所有的片源挨個定價，創造出了只侷限於此組織的“貨幣”，可能你今天看一天大片需要1個幣，但過幾天需求的人數越來越多，那麼看一天就成了5個幣，早先買了很多幣沒有使用的用戶，面對着5倍的原值增長可以選擇持有觀望等待，當然也可以把它賣出去從而“賺錢”。
就這樣，雪球將越滾越大，越早買幣的人就受益越大，可能早先只花10塊錢買了1000個幣的人，再過了一段時間後，以一個幣20塊的價格獲利20000元，當然這只是打個比方，現在各種虛擬貨幣的溢價比例遠遠高於我們打的這個比方。
通過這個故事，可以看出區塊鏈的特點：
- 去中心化：比如某小電影，不再是某個網站或個人所有，而是分佈在10萬個用戶的電腦上，也就是沒有了中心。
- 去信任：10萬數據庫不可能同時被篡改，是可以信任的
- 集體維護：同理，每個人都可以做修改。
- 可靠數據庫：除非能夠同時控制住系統中超過51%的節點，否則單個節點上對數據庫的修改是無效的，因此區塊鏈的數據穩定性和可靠性極高
思考：
區塊鏈帶來的好處顯而易見，保險行業、金融行業、生活中的各種事。就壞處而言，我覺得區塊鏈並不會太深入到各行各業，如第三方機構銀行、中介。最大的問題就是交易速率的問題，比特幣10分鐘的交易確認時間，1秒7單的處理能力，使其根本無法應付高頻率的交易需求。雖然後繼者們（以太坊、Ripple乃至國內的井通）雖然他們宣稱他們網絡的交易處理能力相比比特幣已經有了極大的提高，但是在屢創新高的雙11交易峯值面前，它們都是浮雲。
其次，區塊鏈技術說白了就是在維護一個大賬本，隨着業務的拓廣，賬本中的信息會越來越多。這越來越多的信息是把雙刃劍，大數據既是一部財富，同樣也是計算節點的一個負擔。
1.的去中心化
1.去中心化
2.去
3.
2.去信任
3.集體維護
4.可靠數據庫