区块链
Michael Nofer • Peter Gomber • Oliver Hinz • Dirk Schiereck
关键词:区块链 商业模式 解题 数字货币
1区块链——颠覆性的技术
区块链技术和分布式账本吸引了大量的关注，并在不同的行业引发了多个项目。然而，金融业被视为区块链概念的主要用户。这不仅是因为这项技术最著名的应用是加密货币比特币，而且它还受到流程效率低下和成本基础问题的驱动，尤其是在这个行业。除此之外，金融危机还揭示出，即使是在金融服务业也是如此并不总是能够识别资产的正确当前所有者。更大的问题是，要追溯全球不断变化的更长的买家链的所有权金融交易服务：例如，当美国投资银行贝尔斯登在2008年倒闭，并被摩根大通(JP MorganChase)完全收购时，向收购者出售的股票数量超过了贝尔斯盈帐面上的流通股数量。要澄清会计错误是不可能的，摩根大通不得不承担过多数字股票的损失。
虽然追溯长交易链中的所有权问题已经是金融市场的一个关键方面，但它对实物商品（血)钻石或西兰花也很重要。每周拥有2.6亿多顾客的美国零售商(Wal-Mar)正在寻找种技术，可以帮助准确识别特定情况下(例如)感染大肠杆菌的那批蔬菜。
中介是当今验证资产所有权和事务处理的主要解决方案。中介人沿着中介人链对每一个相关方进行仔细检查。然而，这不仅费时又费钱，而且一旦中介机构倒闭。还要承担信用风险。区块链技术有望克服这些关键方面，代表着"从信任人到信任数学的转变”(Artonopoilos2014)，因为不再需要人为干预。
2 区块链功能和含义
区块链的典型示例在图1中示出。区块链由数据集组成，数据集由数据包（块）链组成，其中一个块包括多个事务（TX1-n，参见图1）。区块链由每个附加块扩展，因此代表交易历史的完整分类帐。块可以由网络使用加密手段验证。除了事务之外，每个块还包含一个时间戳，前一个块的哈希值（''parent''）和一个随机数，它是一个用于验证哈希的随机数。这个概念确保了整个区块链到第一个区块（''genesis block''）的完整性。散列值是唯一的，并且可以有效地防止欺诈，因为链中的块的改变将立即改变相应的散列值。如果网络中的大多数节点通过关于块中事务的有效性的共识机制和块本身的有效性达成一致，则可以将块添加到链中。根据Swanson（2015）的研究，这种共识机制''是大多数（或在某些情况下所有）网络验证者就分类账状态达成一致的过程。它是一组规则和程序，允许在多个参与节点之间保持一致的事实。因此，新交易不会自动添加到分类帐。相反，共
时过程确保这些事物在被传送到分类账之前被存储在块中一段时间（例如，比特币区块链中的10分钟）之后，区块链中的信息将无法再更改。在比特币的情况下，块由所谓的矿工创建，他们获得用于验证块的比特币。比特币的例子说明区块链的原理不仅可以改变货币交易的过程。使用密码学，世界各地的人们可以相互信任，并通过互联网传输不同类型的资产。
上述分布式分类帐系统提供了许多益处。与集中式系统相比，即使特定节点发生故障，网络的功能也会持续存在。这增加了信任，因为人们不必评估中间人或网络中其他参与者的可信度。只要人们在整个系统中建立信任就足够了。缺乏中间人也有助于加强数据安全。正如Zyskind等人所讨论的那样。2015年，第三方收集个人数据的现行做法意味着存在安全漏洞的风险。 通过利用区块链，第三方可以变得过时，最终提高用户的安全性。
在计算机科学中，近年来已经发表了关于区块链的各种论文，并且例如分析了共识算法（例如2014年，Eyal和Sirer ）或提出了解决智能合约隐私问题的新概念（例如2016年，Kosba等人）。然而，除了许多关于区块链的行业白皮书外，围绕区块链的信息系统中的学术论文目前主要关注加密货币。除了显着的益处之外，还存在在该文献流中讨论的缺点和潜在风险。巴伯等人 2012年强调了比特币的几个弱点，例如盗窃或丢失比特币（恶意软件攻击，意外丢失），可扩展性问题（例如，延迟交易确认，数据保留和通信故障）和结构问题（例如，通缩螺旋） 。与此同时，Barber等人 2012年提出了改进现有比特币技术的解决方案。例如，“公平交换协议”可能会改善用户的匿名性。其他作者也讨论了比特币的隐私影响（例如，2013年Androulaki等人; 2014年Bonneau等人; 2013年Miers等人）。在当前的比特币世界中，隐私只能通过使用假名来保护。作为Bit-coin的扩展，Miers等人。2013年因此开发了Zerocoin，允许完全匿名交易加密货币。 2016年，Zeroco的继任者Zcash成立。
如果将块以高速率添加到网络中，则生成新块的过程意味着性能问题。 作为现有区块链结构的替代方案，Lewenberg等人。 2015年引入''包含块链协议''来提高交易速度。 观察这种新技术是否可以克服性能问题将会很有趣。2016年Croman等人提供了关于比特币可扩展性的分析。
3.区块链和智能契约
近年来，区块链技术的兴起也支持了其他一些文学概念，Szabo引入了“智能契约”的概念，将计算机协议与用户界面结合起来执行契约的条款。由于区块链的存在，智能契约变得越来越流行，因为与20年前发明时的技术相比，通过区块链可以更容易的使用智能契约。例如，这种创新的方法可能会取代律师和银行，这些律师和银行参与了基于预定义方面的资产交易合同。智能财产也可以用来控制财产的所有权。这些财产可能是有形的（如房屋），也可能是无形的（如股票，使用权）。区块链技术将智能契约视为头等公民的一个突出例子是以太坊，这是Buterin最初提出的一个分散系统。本文提供了分散共识系统的分类和不同类型系统的概述。以太坊可以看作是比特币区块链的延申，以支持更广泛的应用范围。因此，区块链技术允许使用加密技术建立契约，并替换过去建立信任所必须的第三方（例如公证员）。区块链可能通过高效，透明和安全的方式自动执行合同，从而破坏整个交易过程。Glaser提出了区块链技术的体系结构组成，相互作用以及数字生态系统区块链系统含义分析框架。
金融行业甚至想知道，他们当前业务的大部分是否会被区块链所取代，这可以通过付款过程加以说明。如果今天人们用信用卡支付货物，则在推迟几天后就可以完成订货。利用区块链，这种延迟结算将变得多余，因为可以通过调整分类账实时完成付款。
4.区块链的应用及未来趋势
4.1应用
Crosby等人(2016)区分了金融和非金融应用，这些应用可能由区块链来解决(表1)。这种颠覆性创新不仅有可能改变金融互动的本质，而且在我们日常生活的许多其他领域。例如，英国歌手伊莫金·希普(Imogen Heap)就使用区块链来销售她的歌曲。
4.2未来趋势
区块链的应用领域似乎是多种多样的，特别是在历史上依赖第三方建立一定信任的领域。Atzori认为，区块链可能会重组政治和整个社会。如果人们开始使用分散的平台组织和保护社会，许多功能可能会过时。他的结论是，“通过允许的区块链分散政府服务是可能的，也是可取的，因为它可以显著增加公共管理功能”。在贫穷国家，重新组织社会是最重要的。使用区块链可以更有效地保护财富。特别是在第三世界，如果地方政府打算征用人口，土地所有者在证明所有权方面存在问题。这些存在的威胁是可以控制的靠将土地所有权纳入区块链。然而，正如Glaser所指出的，数字领域与物理世界的接口可能会成为破坏区块链系统所建立的数字信任的薄弱环节。
目前，研究人员和监管机构表示，如果数字货币依赖于区块链能够充分发挥实际货币的功能（欧洲中央银行银行2012年；联邦调查局2012年）。货币被Mishkin定义为 （2004）“被普遍接受的商品支付或服务或美国债务偿还的东西”。Luther和White（2014）认为：今天，数字货币很少被用作交换媒介。Glaser等人（2014）提供了经验见解，认为比特币实际上主要用作投机资产。然而，支出和收入可能由于企业家采用了创新的方法，将数字货币作为固定货币的替代品，变得更加容易。因此，区块链可能有助于改变人们在现实世界中支付商品的方式。购房者在购买房产时面临着巨大的交易成本。根据Goldman Sachs的说法，“在美国区块链可以通过减少错误和体力劳动减少所有权保险费并产生20到40亿美元的收益”（Goldman Sachs 2016）。
虽然计算机科学家主要关注这一领域的技术和密码挑战，但来自商业和信息系统工程现场的研究人员有机会专注于市场设计，信任和隐私问题，以及采用不采用新技术。此外，这种颠覆性的创新可能会改变许多现有业务创建新的模型，可能会对整个行业产生严重影响。因此，在交叉口进行研究技术、市场和商业模式很有价值。
何为区块链？
结合一个小故事：
曾经，在网上找“小电影”，一般在某度输入个关键字，或者下载某播就能找的八九不离十了，后来很多的类似网站一点点的被和谐，某播等也相继出事儿，大部分的男性同胞们没了组织找片源越来越费劲，自己用其他“野路子”找的片源也都存在各种病毒，清晰度也不太好。
然后有一天，一个相同类似爱好者的电影群汇集了当年已经下载的优秀片源，而这些片源也都被上传备份，不存在被销毁或是损坏的可能。然后这个群的群主特别厉害拥有特别全面的资源，为了这些资源永不消失，他创建了一个共享文件夹；其中分发给10万个提供片源的资深用户，将这10万个用户的电脑再进行实时同步，这个就是我们所听说的“数据分布式存储”，也就是“去中心化”。
但最后，人们会发现，这些片源远不止这10万个提供片源的用户之间分享，仍然有很多人想看这些影片，那么如果你想看那就必须加入一个电子协议，可以看但不能做任何的复制，当然为了该协议的权威，也不能复制，用户在此文件夹内的所有行为都会被记录；如果XX用户在某个时间观看了某个电影，甚至做了如何如何的修改。
因为这次恶意的篡改，这种行为被广播到所有的用户中，从此以后这10万个用户开启了实时同步，今后也不可能有人篡改内部的所有数据，所有资源也不会消失，所有“非法”的行为也将记录和同步在这10万人的电脑中。
这种不断同步并实时传输数据的行为和现象，就叫“区块链”、“去中心化”“分散存储数据”，按照时间广播各种行为，所有的源数据不能够被修改、破坏、复制。
那么“区块链”又是通过什么实现挣钱的呢？
区块链如何赚钱？
当汇聚了一定数量的期望用户以后，那么再想观看之前片源的用户就不再是免费的了，这个组织已经给所有的片源挨个定价，创造出了只局限于此组织的“货币”，可能你今天看一天大片需要1个币，但过几天需求的人数越来越多，那么看一天就成了5个币，早先买了很多币没有使用的用户，面对着5倍的原值增长可以选择持有观望等待，当然也可以把它卖出去从而“赚钱”。
就这样，雪球将越滚越大，越早买币的人就受益越大，可能早先只花10块钱买了1000个币的人，再过了一段时间后，以一个币20块的价格获利20000元，当然这只是打个比方，现在各种虚拟货币的溢价比例远远高于我们打的这个比方。
通过这个故事，可以看出区块链的特点：
- 去中心化：比如某小电影，不再是某个网站或个人所有，而是分布在10万个用户的电脑上，也就是没有了中心。
- 去信任：10万数据库不可能同时被篡改，是可以信任的
- 集体维护：同理，每个人都可以做修改。
- 可靠数据库：除非能够同时控制住系统中超过51%的节点，否则单个节点上对数据库的修改是无效的，因此区块链的数据稳定性和可靠性极高
思考：
区块链带来的好处显而易见，保险行业、金融行业、生活中的各种事。就坏处而言，我觉得区块链并不会太深入到各行各业，如第三方机构银行、中介。最大的问题就是交易速率的问题，比特币10分钟的交易确认时间，1秒7单的处理能力，使其根本无法应付高频率的交易需求。虽然后继者们（以太坊、Ripple乃至国内的井通）虽然他们宣称他们网络的交易处理能力相比比特币已经有了极大的提高，但是在屡创新高的双11交易峰值面前，它们都是浮云。
其次，区块链技术说白了就是在维护一个大账本，随着业务的拓广，账本中的信息会越来越多。这越来越多的信息是把双刃剑，大数据既是一部财富，同样也是计算节点的一个负担。
1.的去中心化
1.去中心化
2.去
3.
2.去信任
3.集体维护
4.可靠数据库