詮科教經授權釋出，轉載請註明出處
區塊鏈伴隨比特幣而誕生，並可以用於承載股權、債權、產權、公證等協議。本文認為，區塊鏈將成為網際網路的基礎協議之一，其最終影響的範圍和深度也會遠遠超出大多數人的想象。
區塊鏈技術的核心是共識機制
網際網路的發展日新月異，技術創新層出不窮。作為首個基於網際網路的加密貨幣，比特幣自誕生以來，已經在爭議中走過了7年曆程。而如今，比特幣背後的區塊鏈技術，受到了越來越多的關注，這其中不僅包括很多金融和資訊科技（IT）行業的巨頭，也包括多國的央行及金融監管部門。
區塊鏈是伴隨比特幣誕生的，是比特幣的基礎架構。可以將區塊鏈理解為一個基於網際網路的去中心化記賬系統——類似比特幣這樣的去中心化數字貨幣系統，要求在沒有中心節點的情況下，保證各個節點記賬的一致性——而區塊鏈，完成的就是這項工作。這也是比特幣最為重要的一個創新。
簡而言之，區塊鏈就是一個總賬本，上面記錄了比特幣自誕生以來的每一筆交易，這個賬本儲存在全球成千上萬個不同的節點上，不可偽造，也難以篡改與銷燬。人類第一次實現了在沒有中心控制的情況下，在互相沒有信任基礎的個體之間，就交易的合法性等達成共識。
在區塊鏈技術中，共識機制是一個核心問題。比特幣區塊鏈採用的是工作量證明機制（POW），即節點間透過計算機運算能力的競爭，來公開決定一段時間內（約10分鐘）記賬權的歸屬，以此保證各節點記賬的一致性；同時，贏得記賬權的節點，將會獲得一定量（新產生的）比特幣，以及其所記錄的所有交易的手續費作為獎勵。這個過程就是俗稱的“挖礦”。
目前，投入“挖礦”競爭的總算力已經接近1300P，“挖礦”也因此成了能源密集型的行業。由於存在對工作量證明機制消耗能源的擔憂，一些人也在探索和實踐新共識機制，比如，很多競爭幣（Altcoin）就採用了權益證明機制（POS）來構建它們的區塊鏈，還有一些競爭幣採用工作量證明機制和權益證明機制的變種。不過目前這些探索本質上並沒有改變“需要消耗資源”的實質，同時又引入了更多不確定性。因此，從目前的實踐及市場發展看，工作量證明機制仍然是最為有效和可靠的去中心化共識機制。
區塊鏈的潛力在於價值載體
共識機制使得一個完全去中心化的記賬系統—區塊鏈—成為可能，而其發展潛力，則體現在這個系統上所能承載的各種價值形式。顯然，區塊鏈作為一個記賬系統，區塊鏈上面不僅可以記錄數字形式的貨幣，也可以記錄能用數字定義的其他任何資產，甚至，由於區塊鏈上的價值轉移可以透過指令碼語言來完成，這意味著區塊鏈上還可以定義更為複雜的交易邏輯（如智慧合約）。比特幣的多重簽名技術就是一個例子：簡單來說，就是可以在系統裡建立一個由多個人共同管理的賬戶，只有達到事先約定數量的人的同意，才能動用該賬戶的錢（比如5個人中的3個人同意並簽名），並且這個過程是由系統本身保障執行的，不需要任何第三方介入。
也就是說，除了數字貨幣，區塊鏈還可以承載股權、債權、產權、版權、公證、合約、投票等任何與價值儲存及傳輸有關的東西。也正因為如此，區塊鏈技術吸引了越來越多精英人士和頂級機構的關注。特別是最近一年，業界對於區塊鏈技術的關注已經超過了對比特幣的關注。這也很容易理解，正如《經濟學人》的封面文章所談到的，區塊鏈是一臺製造信任的機器。在任何需要信任的領域，區塊鏈都可以有用武之地。
區塊鏈的發展——私有鏈
近一兩年來，全球各主流金融機構紛紛對區塊鏈進行調研，甚至成立專門的創新實驗室，探討在各種金融場景中使用區塊鏈技術的可能性。但是類似比特幣區塊鏈這樣的公有鏈（即完全去中心化的、不受任何機構控制的區塊鏈）不能滿足金融機構的一些要求，比如瞭解你的客戶、反洗錢等，於是產生了對私有鏈（即存在一定中心化控制的區塊鏈）的一些探索。一個著名的例子就是R3公司牽頭的區塊鏈聯盟，它已經吸引了全球範圍42家大型銀行的加入，其中不乏美國銀行、摩根大通等巨頭的身影。
相較於完全公開、不受控制、依靠加密技術來保證安全的公有鏈，私有鏈可以創造出許可權控制更為嚴格的系統，其修改甚至是讀取許可權可以僅限於少數使用者。正因為此，關於私有鏈和公有鏈的爭論，一直沒有中斷過：一方認為私有鏈沒有任何意義，和中心化資料庫沒有太大區別；另一方則認為，私有鏈僅僅是對參與者進行一定控制的區塊鏈，只要有多方博弈存在，在一個可控的範圍內，在不完全互信的環境下，私有鏈有存在的價值。
私有鏈確實有大量的場景可以對接現實世界的需求，有限的去中心化更容易達成共識，可以使交易速度更快，效率更高，並且可以提供更多受控的功能。比如，在特定場景下，交易回滾是必要的。去中心化與中心化並不是非此即彼，相反，它們之間更是一種共生共存、互相依賴與結合的關係。在去中心化協議的基礎上，可以衍生出各種中心化的服務，以適應不同行業及領域的個性化需求。比如虛擬專用網路（Virtual Private Network），就是一個在共用網路上構建專用網路的例子，該技術可以讓人們利用網際網路現有的基礎設施，構建有限的開放的專有網路，而無須投入大量硬體資源重新構建底層基礎設施。更為廣泛的例子存在於網際網路的各種服務提供者中，無論是域名註冊機構，還是電子郵件運營商，以及提供各種形式服務的網站，都在基於網際網路這個去中心化的系統，構建各種型別的中心化的系統。
同時，去中心化是區塊鏈技術的核心價值所在。如果私有鏈在實踐中不能充分利用公有鏈所構造的去中心化的信任基礎，其發展空間將是有限的。
區塊鏈的發展——側鏈技術
很多人說比特幣是目前區塊鏈最成功的應用，這麼說有他的道理，但是，如果將目光放在比特幣區塊鏈上，你會發現它並不容易進行擴充套件：第一，比特幣區塊鏈的設計只考慮了比特幣的交易，本身並不支援定義其他資產，或是定義複雜的交易邏輯，如果要新增新功能，就要對系統進行升級；第二，類似比特幣這樣的完全去中心化的系統，任何改變都需要獲得社群的一致同意，以至於快速改變是不可能的。讀者只要關注一下曠日持久的關於比特幣擴容的爭論就會知道改變的難度了；第三，大多數改變本身是不必要的甚至是無法達成的，更多的靈活性，往往意味著複雜度的上升及隨之導致的穩定性下降。考慮到現實需求的多樣性，甚至有些需求是相互衝突的，一條區塊鏈註定無法同時滿足所有的需求。
擴充套件性的問題直接導致了部分競爭幣的誕生，這些競爭幣採用了不同的區塊鏈，有著各自的特點和創新。但是，由於缺乏廣泛的共識與信任，這些基於新的區塊鏈的競爭幣，並不擁有類似比特幣區塊鏈這樣在強大的算力保護下的穩定與安全，同時幣值的穩定性也普遍較差。更重要的是，數字資產不能在不同的區塊鏈間直接轉移，這導致了價值的孤島，正如同一個個不能互聯互通的“區域網”一樣。此外，由於不同的區塊鏈都要從底層重新構建自己的共識機制並消耗資源，而這些資源消耗本身都是為了增加信任，這顯然也造成了資源的浪費。
於是，為方便數字資產在不同區塊鏈間互相轉移，側鏈（side chains）技術應運而生。簡單來說，側鏈就像是一條條通路，將不同的區塊鏈互相連線在一起，以實現區塊鏈的擴充套件。在側鏈的研究中，Blockstream是較為領先的一家公司。該公司已經發布了自己的側鏈白皮書並且釋出了首個商業側鏈。理論上，幾乎所有競爭幣的特點和功能都可以透過側鏈的開發來實現。
側鏈技術的發展，將會為區塊鏈向分層結構演化奠定堅實的基礎。
區塊鏈技術的未來
區塊鏈技術的未來會是怎樣？沒有人可以預言細節，但是對未來發展的大方向，筆者有三個判斷：
第一，區塊鏈將成為網際網路的基礎協議之一。
本質上，網際網路同區塊鏈一樣，也是個去中心化的網路，並沒有一個“網際網路的中心”存在。不同的是，網際網路是一個高效的資訊傳輸網路，並不關心資訊的所有權，沒有內生的、對有價值資訊的保護機制；區塊鏈作為一種可以傳輸所有權的協議，將會基於現有的網際網路協議架構，構建出新的基礎協議層。從這個角度看，區塊鏈（協議）會和傳輸控制協議/因特網互聯協議（TCP/IP協議）一樣，成為未來網際網路的基礎協議，構建出一個高效的、去中心化的價值儲存和轉移網路。
第二，未來區塊鏈的結構一定是分層的，不同的層級承載不同的功能。
類似TCP/IP協議棧的分層結構，人們在統一的傳輸層協議之上，發展出了各種各樣的應用層協議，最終構建出了今天豐富多彩的網際網路。筆者認為，未來區塊鏈結構也將在一個統一的、去中心化的底層協議基礎上，發展出各種各樣應用層協議。目前來看，由於比特幣區塊鏈在全球接受程度最高，相比其他區塊鏈具有較大優勢，比特幣區塊鏈因此最有可能成為未來的底層（協議）。當然也會有競爭對手，比如最近發展迅速的以智慧合約為特色的以太坊（Ethereum）。不過，無論區塊鏈間的競爭形勢如何變化，未來區塊鏈的結構一定是分層的。
第三，如同網際網路的發展一樣，區塊鏈這種協議式的、需要大規模的協作和參與的顛覆式技術，其崛起的週期將比大多數人預想的要長，而最終影響的範圍和深度也會遠遠超出大多數人的想象。
區塊鏈未來發展的過程不會一帆風順，可能會經歷過熱甚至泡沫階段，也可能會經歷低谷。但筆者認為，區塊鏈作為數字化浪潮下一個階段的核心技術，最終將會構建出多樣化生態的價值網際網路，從而深刻改變未來商業社會的結構和每個人的生活。
【免責宣告】❐詮科教公眾號所載內容均為原創、投稿、授權轉載或網路公開資料蒐集整理，僅交流學習。文章經授權轉載自清華金融評論（ID：thf-review），詮科教（ID：ZQteach）編輯釋出，轉載請註明。其版權歸原作者觀點，不代表本號立場。
