区块链的3个进阶阶段
最初的区块链仅仅指比特币的总账记录。这些账目记录了自2009年比特币网络运行以来产生的所有交易。然而这些总账并不是仅仅记录在某台服务器上，而是在所有的客户端都有一份相同的实时同步的备份。这个总账对于所有参与人来讲都是公开的，并且任何人都可以查阅、审核。
从应用角度方面来看，区块链就是一本安全的全球总账本，所有的可数字化的交易都是通过这个总账本来记录的。从 数据的角度来看，区块链是不同的参与者在各个节点上的分布式数据库系统，具有不可篡改、不可伪造的特点。区块链根据其作用的不同可以分为基础层和应用层。 其中基础层是一种类似互联网的TCP/IP协议，而应用层是基于该协议的应用。
应用层上，又可以套用梅兰妮斯万的观点将区块链细分为3个发展阶段：区块链1.0，可编程货币；区块链2.0，可编程金融；区块链3.0，可编程社会，如图1-3所示。
图1-3 区块链发展的3个阶段
区块链1.0，可编程货币
第一阶段是以可编程数字加密货币体系为主要特征的区块链1.0模式（图1-4）。在区块链1.0模式下，典型的应用就是比特币，主要解决的是货币支付手段的去中心化问题。
主要内容包括以下几个方面。
1.技术堆栈
从技术角度来讲，比特币有3层技术：区块链、协议和货币。
第一层区块链作为底层技术，是去中心化的、公开透明的交易记录记账，其数据库是由所有的网络节点共享的，并且由“矿工”进行更新，由全民进行监督，但是从根本上讲是没有人可以真正拥有和控制这个数据库的权利的。
图1-4 区块链1.0
第二层是协议，即区块链上进行资金转账的软件系统。
第三层是货币本身，如比特币。
对所有的加密货币来讲，区块链、协议和货币这3个技术层是其通用结构，这就意味着每种加密货币都代表货币、协议和区块链3种技术的结合。并且，其区块链技术对于所有的加密货币来讲是可以实现共用的。
2.两个行业问题
（1）双花问题
在区块链技术还没有出现之前，数字货币和数字资产是可以复制的，并且可以无限复制，如果缺乏一个中心化的媒介，就很难确定甚至无法确定这笔资产是否已经被花掉了，所以需要依靠可信赖的第三方金融机构来解决这个问题，如银行、支付宝等。
如我有1个比特币，在两台机器上同时将其转给了甲和乙两个人，这时候系统如何才能判断这个比特币是甲还是乙花了呢？然而，通过银行、支付宝之类的第三方支付则可以通过其系统进行检测，并得知这1个比特币是否已经被甲和乙两人重复花掉。
区块链技术通常采用将点对点文件分享技术与公钥加密技术相结合的方式，区块链通过将点对点文件分享技术和公钥加密技术相结合，创造出了全新的数字金钱，这样就可以很好地解决“双花”问题。
（2）“拜占庭将军”问题
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“拜占庭将军”问题
拜占庭帝国派出了10支军队去攻打敌人。这个敌人虽然与拜占庭帝国相比是非常弱小的，但是也足以抵御5支拜占 庭军队的同时袭击。基于某些原因，这10支军队不能集合在一起进行各个击破，必须分开包围敌人，并给敌人强烈的攻击。但是，派出的第一支军队在单独进攻之 后，却根本无法取胜，除非结合至少6支军队同时袭击才能攻下敌国。于是，他们分散在敌国的四周，借助通信设备来相互协商进攻方向以及进攻时间。但是，值得 一提的是，困扰这些拜占庭将军的问题是，他们并不能确定他们中间是否存在叛徒，因为叛徒很有可能会更改进攻方向和进攻时间。在这种情况下，拜占庭将军需要 寻找一种分布式的协议来让他们能够远程协商，从而保证战斗力，更加团结紧密，这样才能赢得胜利。这就是著名的“拜占庭将军”问题。
“拜占庭将军”问题在于战场上多个将军之间并不会产生更进一步的信任，但是却需要建立某种沟通协调的机制。
回到区块链问题上来。区块链上每个记账页都被网络上的各个节点查看和验证，并不需要将其托管到一个中心化的机构，使用者根本不需要担心是否相信交易对手，而仅仅需要相信区块链网络就可以了，这就很好地解决了“拜占庭将军”的问题。
3.数字货币运作的要素
数字货币的有效运作需要借助3个要素来完成。
（1）地址
地址意味着别人能够将比特币发到你这里。
（2）私钥
通过加密的方式将比特币发送给别人，这就好似送给别人一枚保险箱的钥匙。
（3）钱包软件
即运行在电脑上的操作私钥管理的比特币软件。钱包软件可以保留区块链的副本，作为核查交易的去中心化体制的一部分。
4.数字钱包的安全问题
数字货币当前存在一个严重的安全性问题，即一旦出现私钥丢失的情况，是无法重新找回的，并且对于普通的用户来讲，他们缺乏很好的保护私钥的能力，也正是由于这一点，使得比特币无法在大众中被普遍接纳。
5.比特币1.0的实际应用
比特币已经是因特网的现金了，是一种数字付款系统，而且可能成为互联网货币，并以物联网关联机器的方式关联着 金融。货币和付款成为比特币最明显的应用。有选择性的货币只有基于经济的论据才有实际意义。例如，减少了全球范围内的商业付款费用，从原来3%的费用到现 在1%的费用，使得经济从中受益，这对于国际汇款的影响更大，因为此类交易手续费高达7%～30%。并且，这与等待转账相比，在电子钱包中使用者可以及时 收账。比特币和它的模仿者可以为货币、交易和商业开辟出一条全新的道路。
区块链的核心功能就是直接在因特网连接的两个人之间发起并完成任何交易。使用代币，可以以去中心化、分散式、 总体式的方式在个人之间分配并交易资源。当具备这一能力的时候，数字加密货币就可以变为一种开放的可编辑网络，为所有资源做去中心化交易，这种情况已经超 越了货币和支付功能。
6.监管现状
政府监管对于区块链产业的发展具有很重要的促进作用，同时也是决定区块链产业能否发展成为一个成熟的金融服务产业的重要因素之一。
比特币具有的去中心化的特点决定了其不能被某一国家或者团体所掌控，这对于某些本国货币强势的国家来讲是不能 接受的：世界上最赚钱的事情就是印刷货币，经济强国可以通过印刷货币获得大量的财富，并且这是一个可以控制、牢牢掌握在自己手中的金融工具，所有的外交、 军事、对外发展等活动都可以在某些情况下印证国家对于本国货币的地位提升的重要性。然而，比特币的出现给经济强国带来了诸多危机：比特币可以被世界上任何 一个人印刷出来，经济强国最可控的“生意”——印刷货币，就会受到比特币带来的有力挑战。未来，如果比特币能够成为主流货币，那么现有的货币体系将会发生 重大的变革，经济强国再也无法倚仗自己的印钞机掠夺财富，从而导致其权威地位的下降，因此，对于某些国家来讲这是不可以接受的。
当前，全球各国对于比特币的看法不一：孟加拉国、玻利维亚、厄瓜多尔、冰岛、中国、吉尔吉斯斯坦、越南等国家正在实行纸质货币；部分欧洲国家，如加拿大、美国、瑞士、波兰等国家正在继续商讨比特币问题。
（1）美国
美国认为比特币是一种虚拟货币，不具备实体货币的全部属性和法定货币的地位。2014年年初，美国联邦税务局发布通告称比特币以及其他虚拟货币属于财产而不是货币，比特币的“挖矿”、买卖和使用行为均应适用相关税务规则，进行纳税申报。
美国摩根士丹利发布了最新报告， 称：“Magister Advisor调查显示， 2017年，美国金融机构预计将花费超过10亿美元在区块链项目的开发研究上，这将使其成为未来发展最快的企业软件技术市场之一。虽然区块链技术的价值已 经得到了大部分金融行业的认可，对于银行来讲，区块链的应用也可以帮助其减少各种繁杂的运营成本。但是，区块链的开发研究和应用成本，以及其在未来发展的 各种不稳定因素也可能使它变成一把双刃剑，对银行以及其他金融机构的竞争格局造成不可预测的影响。”
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比特币挖矿
自从2009年1月3日中本聪提出“比特币”概念以来，截至2015年年底，已经开采出了高达1500万个左 右的比特币。与大多数货币不同的是，比特币不依靠特定的货币机构发行，而依据特定的算法，通过大量的计算而产生，人们把“利用计算机硬件资源计算比特币位 置并获取比特币的过程”称为“比特币挖矿”。
（2）中国
中国认为比特币不是由国家发行的，不具备法偿性和强制性等货币属性，并不是真正意义上的货币，不能且不应当作为货币在市场上流通使用。
（3）韩国
韩国拒绝承认比特币的货币地位，认为比特币不是真正的投资，不会对比特币征收资本所得税，因为这将增加虚拟货币的合法性。
（4）荷兰
荷兰表示质疑比特币的存储保障能力，导致比特币的价格波动剧烈。
（5）加拿大
加拿大承认比特币的地位。
2013年12月，世界首个比特币ATM机在温哥华正式投入使用，这台ATM机被安放在一个咖啡厅里。目前这台ATM机上的交易额已经取得了很好的成绩。由于受到不同州法律的监管约束，很多美国本土的比特币创业选择搬迁到加拿大进行。
（6）印度
印度继续关注比特币的发展，目前不会进行监管。
（7）法国
法国认为比特币交易是不会违法的，但是对于比特币的波动，监管机构告诫用户谨慎投资比特币。
区块链2.0，可编程金融
随着技术的发展，区块链应用就会逐渐从1.0的应用慢慢拓展到其他金融领域，可以看到，区块链技术已经应用在股票、私募股权等这些所有与金融相关的领域，并开始解决现实中遇到的问题，我们可以将其统称为可编程金融。
第二个阶段是以可编程金融体系为主要特征的区块链2.0模式，可以理解为区块链技术在其他金融领域中的应用。该模式着眼于整个市场的去中心化，把任何资产变成数字化形态进行交易。
在讲到区块链2.0模式是实现可编程金融之前，我们不得不先讲一讲金融科技。金融科技在我国最早的定义为“促进科技开发、成果转化和高新技术产品发展的一系列金融工具、金融制度、金融政策和金融服务的系统性安排”。
金融业作为一个信息密集型行业，信息科学技术每发生一次全新的变革，都会深刻改变金融业的格局。事实上，在很 早以前，金融业的发展就已经借助信息技术了，由脱机业务到联机业务，再到金融决策的信息化阶段，以及到现在互联网技术的应用阶段，都离不开信息技术。技术 的不断发展本身就使得现代金融业出现了分工，使得互联网和相关软件技术在金融领域中逐渐渗透。近几年移动支付、众筹、P2P、区块链、量化投资、机器人投 顾等新兴技术的发展更是推动了金融业的不断发展和创新，使得金融业进入一个全新时代。当前，从余额宝和各种宝宝们的互联网理财到P2P金融的百家争鸣，再 到众筹的雨后春笋般快速成长，再到最近区块链和机器人投顾的萌芽与发展，如今的金融正在走向另一个高度。
如果说移动支付、众筹、P2P、量化投资[1]、机器人投顾[2]等新兴技术是金融科技发展的有效武器的话，那么区块链则是金融科技的核心武器。在过去，金融领域对于信息技术提出了很高的要求，需要其具有很高的可靠性。但是如今，金融领域对于透明性、可靠性和便捷性的要求越来越高，这个时候，区块链则能够成为金融业革新的重要武器。
区块链起源于比特币，是在创建比特币的过程中设计的一套分布式数据库技术。区块链本身就具有去中心化、高度透明化、不易被随意篡改、不可追溯的特点，这恰好是金融业需要的。可以说，区块链技术是互联网金融领域的重大技术创新，在对现有金融基础设施产生颠覆性破坏的同时，更带给金融领域神奇的新变化。
信任是金融领域能够持续发展的基础。在传统模式下，金融业为了获取和维护用户的信任，往往消耗大量的人力、物 力、财力成本，还得依托于相关中介机构，包括托管机构、第三方支付平台、公证人、银行、交易所等，但最终收获的成果微乎其微。区块链技术在金融领域中的使 用，借助于全新的加密认证技术和去中心化、共识机制去维护一个完整的、分布式的、不可篡改式的账本，可以让所有的参与者都能够在不需要建立任何信任关系的 基础上，就可以通过一个统一的账本系统确保资金和信息的安全。区块链借助分布式记账、P2P网络架构、基于计算机算法的协商一致的自治协议、安全的数据存 储传输使用规则、可持续运行激励机制、开放式系统等保证金融业最大限度实现去中心化，确保这个系统对所有的用户，即参与者都是可信的，从而为交易各方的经 济活动建立了更加具有信任特点的环境，这对金融机构来讲意义是十分重大的。
区块链技术的嵌入可以使得互联网金融的意义更加趋于深化，其中一个重要方面是通过程序化记录、储存、传递、分 析信息数据，从而形成信用。这样对于传统的信用形成方式来讲，区块链能够省去大量的人力成本、中介成本，但是对于信息的记录而言则更加趋于完整化，具有不 易篡改的特点。
除了以上特性以外，区块链之所以被称为颠覆性技术，其实主要是因为智能合约。智能合约实际上说明了区块链交易并不仅仅局限于买卖货币方面的交易，未来将会有更多的指令嵌入区块链当中。
传统合约是双方或者多方之间共同达成协议对于某件事情共同作出承诺，是做或者不做，从而换取某些一致协商的好处，并且任何一方都必须遵循和履行协议中的每个条款。而智能合约较传统合约来讲，具有3个特点：自治、自足和去中心化，如图1-5所示。
图1-5 智能合约的3个特点
智能合约的双方或多方之间是建立在信任的基础上而共同达成的协议，因为智能合约是由代码定义的，并且也是由代码对合约各方进行约束，并强制执行合约内容的，智能合约就是利用程序算法替代人执行合同， 因此可以说，在智能合约下，协议的执行完全是自动完成的，且外力是无法干预的。智能合约需要自动化的资产、过程、系统的组合与相互协调。合约包含3个要 素，即要约、承诺和价值交换，并且有效定义了新的应用形式，这样就使得区块链从最初的货币体系逐渐向金融的其他领域进行深入拓展，这些领域包括股权众筹、 证券交易等方面。当前，诸多传统金融机构也开始全面研究区块链技术，从而使传统金融的发展与区块链相结合，实现可持续性。
由此可见，区块链2.0阶段将会给金融服务业带来颠覆性变革。
区块链3.0，可编程社会
前面我们也讲到，区块链的本质就是一种关于信任的互联网协议。这也就意味着区块链是价值互联网的内核。区块链 可以对每一个互联网中代表价值的信息进行产权确认、计量以及存储，这样就可以更好地实现资产在区块链上的可追踪、控制和交易。加之互联网的核心是通过区块 链来构建一个具有全球性特征的分布式记账系统，我们在前面也讲过分布式记账系统，它不仅可以记录金融业的交易历史，还几乎可以记录任何有价值的能够以代码 形式进行表达的事物，如共享汽车的使用权、共享房屋的使用权、信号灯的状态、结婚证、账目记录、医疗过程、能源及投票等。因此，可以说，随着对区块链发展 的进一步研究，可以将区块链技术的应用领域进行更大范围的拓展，包括审计公正、银行、医疗、物流等诸多领域，从而一步步推进到整个社会中去。届时，区块链 的发展就进入3.0时代，即可编程社会的时代。
具体社会中各领域的应用如下。
1.审计公正
区块链提供一个分布式机制可以锁定相关数据，从而使得数据可以被核查和独立审计。而在传统模式下，往往需要通 过手工的方式来记录，又很难做到数据保护、同步更新和真实性几个方面。当进入电子化时代之后，电脑记录虽然比手工记录更加快速，但是记录内容仍容易被篡 改，数据核查依旧是一个难以解决的问题。但是基于区块链协议构建的一层分布式的、匿名数据协议Factom协议可以有效解决这些问题。Factom协议维 护了一个永久不可更改的、基于时间戳记录的区块链数据网络，从而有效降低了独立审计、管理真实记录、遵守政府监管条例的成本和难度。商业领域和政府部门可 以充分利用简化数据管理与记录的流程，并解决数据记录的安全和符合监管的问题。
2.代理投票
当前，使用最为广泛的投票机制是股东代理投票机制，这种机制的缺点就是程序繁杂。通常，资产管理人向代理投票 经纪人发出投票指令，该指令会传递到投票分配者，然后再由投票分配者传递到托管人和子托管人手中。托管人会请求公证人对投票指令做公证，然后向登记方申请 并完成记录，最后投票信息被汇总到公司负责人处。这个流程就是一个非标准化的流程，投票的信息存在不正确传递，甚至是丢失的风险。另外，由于托管人以及子 托管人二者使用的传输系统和字符识别系统存在一定的差异，从而导致投票的追溯和确认变得非常困难。
借助于传统投票机制，荷兰一家研究机构针对代理投票做了一项专门的研究，研究结果表明，在荷兰使用代理投票系统的公司和企业中，能够确认自己代理投票结果的仅仅占到了31%。这样就给投票信息的正确传递以及追溯造成了极大的不便。
但是，借助于区块链技术，则效果完全不同，如图1-6所示。区块链技术可以优化股东代理投票流程。资产管理 人首先需要下载投票软件，提交身份信息进行注册，即可直接提交投票。要注意的是，一旦投票结果在分布式数字化投票登记系统中成功提交，就不可以对这些信息 进行更改或撤销，同时基于区块链上数据的同步性，资产管理人可以借助区块链的这一特性对投票结果进行快速查询。基于区块链技术的股东代理投票流程与传统投 票模式相比较，可以节省50%～60%的成本，除此以外，还可以使投票变得更加安全、高效、透明、便捷。
3.医疗
医疗记录往往会存储一些与病人有关的保密性信息，然而这对于医疗来讲又是刚性需求，但是在现实当中往往这些保 密性信息没有得到良好的高度保密，而是流于广告商以及黄牛手中。区块链技术的应用将彻底改善当前这种不良情况，为医疗信息的安全问题提供良好的解决方案。 未来，病人将会拥有属于自己的独立区块链，通过多重签名的方式，防止医院在病人不知情的情况下将其私密信息泄露给他人。
图1-6 传统代理投票流程PK区块链技术代理投票流程
4.物流
2015年“双11”期间，淘宝销 售额又一次创下了新高，即912.17亿元。但是，阿里巴巴董事局主席马云对于每年“双11”的短板问题，认为最重要的影响还是物流。确实，当前物流行业 在享受各大电商狂欢节带来的巨大喜悦的同时，也承受着严重的包裹派送压力。许多物流快递配送站点在电商狂欢节期间所承受的压力比往常多出数倍以上，爆仓、 丢件的事件频频发生。大多数的包裹是由电商企业用物流快递直接发送到消费者手中的，但是这样也会出现一个严重的问题，就是消费者的个人电话、地址等信息往 往被泄露，进而被不良企业倒卖，所以物流行业的实名制政策亟待落实。区块链技术的出现将很好地解决实名制以及爆仓、丢件问题。
区块链技术还有一个非常重要的应用领域，那就是物流领域。借助区块链技术可以记录货物从发出到签收过程中的 所有环节。通过创建共识网络，能够直接定位到快递在运输途中的任何一个出现问题的环节，也能够确保物流信息的可追踪性，从而有效避免快递出现爆仓、丢包、 错领等现象的发生，也可以有效地促进物流实名制的快速落实。快递交接需要双方通过私钥签名，每个快递员或者快递站点都有自己的私钥，是否签收或者交付只需 要在区块链中查一下就可以一目了然。如果收件人没有签收快件，快递员也没有办法伪造签名。另外基于区块链技术，还可以杜绝快递员通过伪造签名来逃避考核， 以此来减少用户的投诉，如图1-7所示。
图1-7 区块链上的快递物流追踪
图片来源：复杂美区块链研究中心的《区块链项目白皮书》
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