比特幣和區塊鏈技術將改變一切

練小川　吳孟　曹子郁　張良晗

[摘 要] 互聯網在過去20年里深刻改變了人類社會的方方面面，但在比特幣出現之前，人們的網上交易都需要通過第三方平臺進行，以保證交易的可靠公正。本文從比特幣的起源、特征，比特幣與區塊鏈對社會產生的影響等8個方面介紹比特幣和數據區塊鏈。簡言之，比特幣和區塊鏈技術不僅完美適用于線上支付，還可適用于社會工作、生活的許多領域。我們的社會正變得更加數字化及互聯化，世界經濟論壇認為區塊鏈技術是當今世界發展的六大趨勢之一。比特幣和區塊鏈技術將可能帶領我們進入互聯網2.0時代，甚至將改變一切。

[關鍵詞] 比特幣 區塊鏈 價值交換 物聯網

[中圖分類號] G230 [文獻標識碼] A [文章編號] 1009-5853 （2017） 04-0005-06

Bitcoin and Blockchain Will Change Everything

Lian Xiaochuan

（Pace University， New York， 10038）

Translated by Wu Meng Cao Ziyu Zhang Lianghan

（School of Information Management， Wuhan University， Wuhan， 430072）

[Abstract] The Internet and the Web have changed our society greatly in the last 20 years， but we still have to rely on the third parties when making transactions online until the Bitcoin came along. The essay introduces Bitcoin and Blockchain from eight aspects： the origin， the characteristics of Bitcoin， the implications of Bitcoin and Blockchain， etc. In short， the technology of Bitcoin and Blockchain can be used in so many ways other than online payment. Being regarded as one of the six mega-trends by the World Economic Forum as we enter a more digital and connected world， Bitcoin and Blockchain may dwarf the Internet and bring us the Internet 2.0 and change everything.

[Key words] Bitcoin Blockchain Exchange of value Internet of things

近20年來，計算機網絡技術和互聯網技術改變了社會的一切。當今，我們在未經第三方同意或幫助的情況下，就能與世界各地的任何人隨時交流聯系。例如發送電子郵件附件或在網絡上創建、消費內容。

但如果你希望通過網絡匯錢，通常不得不依賴可信的第三方，例如貝寶（PayPal）、銀行或信用卡公司。這些可信的第三方通常留有賬戶戶主的分類賬余額或賬戶內容記錄。倘若缺少這些記錄，數字貨幣可能會被使用兩次。

數字貨幣是一種計算機文件，就如Word文檔或JPG格式照片一樣。Word文檔能被修改、復制或發送給任意數量的人。你可以將文檔作為郵件附件發送給他人，同時在電腦中保留原文檔。數字貨幣同樣是一種易被復制的比特（bits），同樣的貨幣可能會被使用多次——這在計算機科學中被稱為“重復消費”難題。相當長一段時間內，重復消費問題只能通過雇用可信的、留存分類賬的第三方機構來避免。可信的第三方機構將對每筆轉賬進行核實，以避免重復消費。

直至比特幣出現，情況才有所改變。

比特幣是首種無需第三方機構核實，直接防止重復消費的數字貨幣。

1 比特幣的起源

2008年10月31日，一名或者是一個身份不明的程序員群體以“中本聰·納卡莫托”（Sa toshi Nakamoto）的名義，向加密郵件列表中的人介紹了“比特幣”這一概念。在一篇名為《比特幣：一種點對點電子現金系統》（Bitcoin： A Peer-to-Peer Electronic Cash System）[1]的調查文獻中，“中本聰”描述了比特幣在加密方面的突破，這種突破使得如下情況第一次成為可能：“一種點對點完全版本的電子現金在線支付，直接從一方發送至另一方，而不經過金融機構。”

“中本聰”意為“思維清晰、敏捷，充滿智慧”；“納卡”（Naka）意為“中介的、秘密的或關系”；“莫托”（Moto）意為“原創或基礎”。這些詞語通常會運用在通過巧妙的算法設計而創建某種運動的人身上。但直到現在，我們仍不知道中本聰的真實身份（男或女，一個人或一群人），也可能它只是一個化名。

2009年，“中本聰”發布了開源軟件，這一軟件運用比特幣的概念并且啟動比特幣對等網絡。之后，世界各地的程序員志愿者開始與“中本聰”一道，進一步開發底層軟件協議，通過電子郵件、論壇和社交軟件展開合作。到2010年中期，“中本聰”仍是其中活躍的一員。但是這些年來，他從未透露任何個人信息。后來，他將比特幣項目的控制權轉交給一位名為加文·安德森（Gavin Andersen）的貢獻者，然后他再未出現在與比特幣有關的事務中。2011年4月，“中本聰”發送了一封電子郵件，寫道：“我已經開始著手其他事情。加文和大家都是比特幣項目的得力助手。”此后，人們再也沒有聽說過有關他的任何消息[2]。

比特幣的價值早期以零錢形式體現。比特幣的首次交易發生在2010年5月，當時一位比特幣使用者支付了10000比特幣購買了兩塊披薩。按照目前的換算率（1比特幣= 611.30美元），此數目的價值相當于610萬美元。

2 比特幣和區塊鏈

比特幣做出的一大革新是，第一次未經第三方機構從而避免重復消費。比特幣是一種數字現金，一種類似于實物現金的不記名工具。通過使用比特幣，任何人都能在不了解且未建立起相互信任的基礎上，向陌生商人付錢購買商品，而商人不問任何問題直接收錢。

比特幣的支撐技術是由“中本聰”發明的一項革新技術，叫作區塊鏈。區塊鏈使得并不相互信任的人們，能夠不經過第三方中立中央機構直接進行合作。《經濟學人》（Economist）將區塊鏈稱為“信任機器”——一種創造信任的機器[3]。因為信任已經內置于比特幣協議中。

比特幣區塊鏈由三大主要部分組成：計算機網絡、網絡協議和共識機制。

任何人只要有一臺電腦或一部智能手機，都能加入比特幣區塊鏈中。新用戶能下載一個名為“比特幣錢包”（Bitcoin Wallet）的程序，此程序能形成用戶的首個比特幣地址，并且用戶如有需要可以創建更多的比特幣地址。之后，用戶將地址告知朋友，用戶和朋友之間就可彼此轉賬。使用比特幣和發送郵件十分類似。所有確認的比特幣交易被記錄在一個公共分類賬中，這意味著處于比特幣網絡中的每位用戶都能看到所有的交易記錄。

在網站https：//blockchain.info/上，我們能看到比特幣的實時交易。在給定時間段內發生的多重交易被記錄至文件中，稱為一個“區塊”。每個區塊包含最近的一些交易記錄，以及對先前區塊的介紹。隨著時間的推移，區塊逐漸按照線性序列排序。新的交易不斷地作為進程加入新的區塊，這些區塊加入區塊鏈的尾端，并且一旦經網絡同意便不能再修改或移動，因此這個鏈條叫作區塊鏈。

網絡中的每臺電腦都稱為一個“節點”。每個節點都擁有全部分類賬的副本，這點與局部數據庫類似，并與其他節點一同工作以保持分類賬的一致性，因此具有一定的容錯性，一個節點的消失或下降，并不會導致所有的記錄消失。網絡協議主導這些節點如何與另一節點交流信息。

共識機制是一組用于核實每筆交易和商定區塊鏈當前狀態的規則。比特幣區塊鏈中的共識機制被稱為“工作量證明”，其中網絡參與者通過運行算法來確認附于區塊的數字簽名并核實每筆交易。

一旦數據塊被記錄在區塊鏈的分類賬中，對其修改或移動就是極其困難的。當有人想增加記錄時，網絡參與者（所有人都擁有一份現有區塊鏈的副本）會使用算法來評估和核實擬議交易。若大部分節點認為交易正當，則新交易將得到支持，并且新的區塊會被添加至鏈中[4]。

3 區塊鏈的特征

可靠及可用。因為比特幣網絡中的每個節點都會附一個公共分類賬的副本，彈性的設計使其可以應對中斷或攻擊，不會出現單點故障。若網絡中任何一個節點中斷，其余部分將繼續運行，以維護信息的可用性和可靠性。

透明。區塊鏈上的交易情況對所有參與者可見，并保證數據的真實可信。

不可更改。區塊鏈中經過確認的塊幾乎是不可更改的，這為其攜帶的信息增加了可信度并且降低了欺詐的可能。

不可撤銷。比特幣區塊鏈交易是不可撤銷的，這增加了記錄的準確性。

數字化。幾乎所有的文件或資產都可以用代碼表達，并且通過分類條目封裝或引用，這意味著區塊鏈技術有著非常廣泛的應用前景，只要能想象得到，就有可能實現。

這些區塊鏈技術的關鍵特征為消除五花八門的第三方“信托業務”創造條件，在降低交易成本的同時激發了行業主力軍的創新潛力[5]。

4 比特幣和區塊鏈的含義

比特幣是一種網絡協定，可用于很多方面。除了創建一個金融交易網絡和數字貨幣外，比特幣還可用于其他許多方面[6]。

5 區塊鏈和智能合約

比特幣以及區塊鏈的創造者“中本聰”從不認為區塊鏈技術僅僅局限于比特幣或是其他加密的數字貨幣上的應用。2010年起，他開始在網上討論他的設想：“‘區塊鏈的設計支持包括我多年前設計的種類繁多的事務處理類型。比如第三方托管交易、債券合約、第三方仲裁、多方簽名等。如果比特幣能夠被大規模地運用，這些都是未來我們想要探索的方向……”[7]

這些可能出現的交易類型都被稱作“智能合約”。智能合約是指一種可以在預設事件觸發時，使數字資產發生位移的計算機代碼。它類似于一系列的“如果……那么……”語句，其中必須滿足“如果”這個前提條件，才可觸發“那么”。“智能合約”展現了自身的執行或施行能力。這個想法與區塊鏈技術完美契合，一旦智能合約內部執行出現卡頓，區塊鏈將會分擔并承接這部分工作，為之后的順利運行提供保障[8]。

一定程度上，比特幣也可以被認為是一組相互關聯、可控制行為并有象征價值的智能合約。顧能公司的副總裁雷·巴爾德斯（Ray Valdes）曾舉例說：“現在，我給我十幾歲的兒子20美元或是其他金額的現金，我不會知道他將把錢花在什么地方。然而在未來，這些錢可以被賦予與之相關的使用規則，例如你不能用它買快餐；你只能把錢花在看電影上，但你不能白天去看電影。”[9]

關于智能合約的另一個例子是汽車租賃合同。例如，一位消費者租了一輛車，每月按時支付還款，未曾間斷。之后他丟了工作，還款一直拖欠未付，那么租賃合同將自動作違約處理。在這個例子中，這輛汽車可以通過自己的操作系統程序自動識別違約情況，如果你沒有支付還款，系統就可以自動阻止汽車啟動。傳感器和車輛GPS技術可以對車道的位置進行實時追蹤，同時智能合約的車鑰匙兼有自動鎖車功能。另一方面，如果消費者無法支付還款，回收代理人可利用系統的自動程序，將租賃汽車回收。這期間不涉及任何第三方中介——整個交易過程都是車輛智能合約程序通過自動運行，操控車鑰匙、車鎖和支付系統[10]。構成智能合約的代碼可以作為條目的一部分添加到區塊鏈的應用程序中。

與此類似，實體產品、電子監控或可嵌入微芯片也適用于同樣的原理。

6 比特幣與小額支付

當前的互聯網體系中缺乏小額支付系統。在互聯網體系的初始設計中，沒有設定相關機制獎勵那些在網上發布原創內容的用戶，因此通過現有的信用卡、借記卡等銀行系統進行1美元或更低金額的小額支付是不劃算的。這些系統的收費結構使小額支付的發展愈加困難。

互聯網先驅、風險投資公司安德森·霍洛維茨基金（Andreessen Horowitz）的合伙人馬克·霍洛維茨（Marc Andressen），解釋了為什么媒體行業能夠受益于比特幣。比特幣使得復雜的小額支付，甚至是超微支付變得非常簡單。比特幣有很好的無限可分性：目前比特幣可細化到小數點后8位數字（“聰”是比特幣的最小單位，即一個比特幣= 1億聰）。你可以確定一個很微小的錢數，例如一千分之一便士，免費寄給世界上任何一個人。這將大大有助于內容的貨幣化。“包括報紙在內的一些媒體，它們糾結的一個原因就是它們可以收費 （支付報紙所有內容的訂閱費用）也可以不收費（但會導致可怕的條幅廣告在網絡上無處不在）。突然有一天，比特幣出現了，這意味著有一種可行的經濟方式可以為每一篇文章、每一部分內容、每一個小時、每一段視頻、每個檔案訪問，甚至每條資訊提醒支付對應的、可能是極其微小的金額”[11]。

7 比特幣與音樂

在目前的音樂行業，中間商幾乎攫取了所有的收益，而藝術家往往最后才獲取報酬。格萊美獎獲得者、英國歌手兼歌曲創作者伊莫金·希普（Imogen Heap）進行了一個開發智能歌曲的試驗，這首智能歌曲內置智能合約，使得藝術家可以直接向消費者銷售自己的作品，而不需通過各種標簽、金融中介或者技術公司。這意味著版稅以及許可協議在區塊鏈上自動且立刻被執行，也就是說，藝術家將首先獲得收益。

2015年，伊莫金·希普在一個名為“Ujo音樂”的網站上發布了她的最新單曲《微人類》（Tiny Human）。Ujo音樂網站在一個叫作以太坊（Ethereum）的區塊鏈網絡上運行。在Ujo音樂網站上，消費者可以使用一種名為“以太”（Ether）的加密貨幣購買歌曲或者歌曲的音軌、節拍以及詞干等。消費者支付的錢會直接被交付到參與歌曲生產的歌曲制作者、寫作者以及工程師手中。

“在不久的將來，當我們在購買或者播放一段音樂時，我們將最終不再需要中介的集中化服務，歌曲粉絲的付款將直接流向藝術家。”希普說道。除了為藝術家提供更快、更直接的付款服務外，希普還希望創建一個免費的平臺，在這個平臺上，音樂家可以自主控制他們的歌曲在粉絲及其他音樂家之間傳播時所產生的各種數據，包括這首歌的積分，藝術家所規定的使用條款，這首歌是在哪里、什么時候被播放的，以及各種交易數據。區塊鏈技術能突現這類信息的追蹤[12]。

以下是基于區塊鏈技術的《微人類》試驗的步驟[13]。首先，這首歌會被分解成各個組成部分，每一部分稱為“干”（見圖1），每一個“干”能夠被單獨購買。

其次，通過智能合約來約定基于個人貢獻的歌曲所有權以及藝術家薪酬（見圖2），并且該合同對所有人可見。

及藝術家薪酬

第三，智能合約中還包括伊莫金·希普的歌曲定價方針，包括流媒體播放、下載以及授權許可定價等（見圖3）。

及授權許可定價方針

最后，歌曲的每一個交易記錄都會按照許可類型分類，并被立刻捕獲，形成一份可供伊莫金·希普查看和分析的報告（見圖4）。

8 比特幣與物聯網

物聯網是連接那些內嵌有電子元件、軟件、傳感器、執行器且帶有網絡連通性的物理設備、車輛、建筑物以及其他物體的網絡互聯技術，這些內嵌的電子元件、軟件、傳感器等使得這些物體能夠收集并相互交換數據。并且每個物體都有屬于自己的、能夠被人類控制的數字身份。

在比特幣和區塊鏈技術的支持下，物聯網中的物體除了具有各自的數字身份外，還具備各自的經濟身份。舉例來說，冰箱與風車能夠就一天或一季度內如何更經濟地使用能源這一問題進行商討。區塊鏈技術并不在意自己被誰使用，“畢竟在區塊鏈里，沒有人知道你是一個冰箱”[14]。

傳統的關于人類、組織以及機器的角色分工問題將變得更加復雜。有關比特幣的章程使得“智能”機器能夠作為第三方經濟代理與人類和組織一同參與市場活動。得益于比特幣、區塊鏈和智能合約，除了目前的B2B、B2C、C2B和C2C商業模式外，我們將開始看到新的B2M、M2B、C2M、M2C以及M2M商業模式（M代表Machine）。

在區塊鏈技術領域，一個汽水機可以是一個獨立的經濟實體，可以管理并銷售自己儲備的飲料。作為一個智能機器，除了向消費者銷售飲料（M2C）之外，它還能夠接受公司的訂單（B2M），甚至接受消費者的訂單（C2M）以及時補充庫存[15]。

在2013年的一次學術演講中，前比特幣核心開發人員邁克·赫恩（Mike Hearn）描述了區塊鏈是如何被用于形成即將極大改變我們日常生活的、奇妙的新自主系統的。

赫恩描述了50年之后的虛擬場景：一個虛擬人物簡（Jen）想要叫一輛出租車，她把目的地告訴她的智能手機，手機立刻開始收集附近出租車的出價信息，并且根據其價格以及用戶評價對這些出租車進行排名。這個要求并提供信息反饋的系統叫作貿易網（TradeNet），它將是一個基于區塊鏈技術的系統。

讓人驚異的并不是這些車輛是無人駕駛的——畢竟幾十年后無人駕駛汽車將會變得很普遍——而是這些車輛也根本不屬于任何人。赫恩稱它們為“自主代理商”，即它們是獨立的機器，通過向消費者收費自主賺錢，然后支付自己的燃油費、修理費，并且在沒有任何外部控制的條件下自主運行。

比特幣技術使得這一切變得可能。

這些“自主代理商”可以自主加入貿易網系統以便購買服務、零件甚至是一輛全新的汽車，也可以在系統中上傳它們自己的軟件并不斷復制。它們甚至可以雇用人類程序員來重新編寫它們的代碼來給自己升級。

“如今還沒有一個像貿易網這樣的東西，但理論上這是可能出現的。”赫恩表示，“這意味著某一天某個地方的某個人可能就會做成這件事”[16]。

愛法貝（Alphabet）公司的執行主席艾瑞克·施密特（Eric Schmidt）曾經說過：“互聯網是人類創造的第一個人類自己所不理解的東西，是我們所進行的最大規模的無政府狀態試驗。”[17]而比特幣和區塊鏈技術很可能使互聯網相形見絀，并帶領我們進入互聯網2.0時代。

世界經濟論壇（the World Econcinic Forum，WEF）在其2015年報告《深度轉變：技術引爆點以及社會影響》中將區塊鏈技術認定為我們向更加數字化、互聯化世界轉變過程中的六大趨勢之一。

這份關于軟件及社會未來發展的報告由世界經濟論壇全球議程理事會編寫，包括一份對800多位信息和通信管理人員及專家的調查。調查結果顯示，比特幣和區塊鏈技術將在2027年達到一個發展“臨界點”（即該技術被廣泛應用的“點”）。

盡管58%的受訪專家預計到2025年，比特幣和區塊鏈的價值將占到全球GDP的10%，但世界經濟論壇還是比較保守地將這個時間點預測為2027年。目前，區塊鏈中比特幣的價值大約是200億美元，大概占據全球GDP總量——80萬億美元的0.025%。

報告還列舉了比特幣和區塊鏈技術的各種優勢。

由于區塊鏈能夠支持各種價值的交換，因此將帶來可交易性資產的爆炸。

能夠為新興市場帶來更好的物業記錄，并提供讓一切變得可交易的能力。

聯系和法律服務將越來越多地與鏈接到區塊鏈的代碼綁定，并被用作可信賴的托管或經過程序化設定的智能合約。

由于在區塊鏈上能夠直接創建新的服務和價值交換，因而可作為金融機構的中介。

由于區塊鏈上的金融服務獲得了臨界量，因此能夠在新興市場上增加金融包容性。

由于區塊鏈實質上是一個存儲所有交易的全球分類賬，因此能夠提高交易透明度[18]。

網絡是世上第一個互聯網規模的信息交換開放平臺，而比特幣將成為世上第一個互聯網規模的價值交換開放平臺。