面向商业的区块链教程 2019（一）

原文：zh.annas-archive.org/md5/899f9aa0c57a705f499e3b0cc755fddd

译者：飞龙

协议：CC BY-NC-SA 4.0

前言

Blockchain for Business 2019 是一本全面的指南，让您能够利用各种区块链功能来扩展您现有的业务模型，并做出正确和全面的决策。您将了解分散式应用程序如何改变各个业务领域，并且预计它们将在未来发挥巨大作用。您将看到大型企业已经在实施区块链技术。然后您将了解各种区块链服务，如比特币、以太坊和超级账本，以便了解它们在各个业务领域的用例。您将建立对区块链架构的坚实和基本的理解。

接下来，您将深入了解区块链的内部运作，详细解释挖矿、分散式共识、密码学、智能合约和许多其他重要概念。您将深入了解当前区块链技术的现实状况，以及它的问题和局限性，以及它们的潜在解决方案，可以将其推向下一个水平。

通过本书，您将精通新兴区块链领域的最新创新和发展。

本书适用对象

本书适用于金融专业人士、商业执行人员、经理和对在各种业务领域学习更多区块链技术感兴趣的爱好者。本书将帮助您使用区块链服务提升您现有的业务模型。不需要区块链的先验经验。

本书内容概述

第一章，比特币、区块链和加密资产，向读者介绍了本书的内容。它让读者跟上了最新的区块链发展，包括价格行动，并涵盖了一些令人兴奋的区块链项目和用例。

第二章，货币的简史，涵盖了货币概念的定义、主要功能、起源和演变，从物物交换到商品、金本位、法定货币，最后是数字货币。它用一些基本的经济理论和历史例子来解释这些概念，使读者能够合理地理解当前数字货币和加密货币领域的发展。

第三章，比特币的诞生和去中心化支付系统的优势，介绍了比特币发布的情况，以及导致其创建的一系列事件和创新。它解释了使用分散系统而不是集中系统的优势。

第四章，比特币的五大力量 – #1 区块链，介绍了推动比特币的五项技术，即区块链、密码学、共识算法、对等网络和软件代码库。然后，它进一步详细描述了区块链技术。

第五章，比特币的五大力量 – #2 密码学，定义了密码学，并描述了其历史演变以及与比特币和加密资产相关的一些关键概念。

第六章，比特币的五大力量 – #3 共识算法，讨论了比特币区块链的核心，即工作量证明共识算法，这一算法首次以去中心化的方式解决了历史上的双重支付问题，从而实现了去中心化支付网络的存在。

第七章，比特币的五大力量 – #4 对等网络，讨论了比特币的点对点协议和网络，以及网络中的不同类型节点，包括全节点和 SPV 节点。

第八章，比特币的五大力量 – #5 软件代码库，讨论了比特币的软件代码库及其脚本语言。还介绍了不同类型的钱包、区块链浏览器和其他应用程序。本章还讨论了比特币的可编程性，使得数字资产登记、贸易金融和众筹等功能和去中心化应用成为可能。

第九章，以太坊如何将区块链理念推向新的高度，介绍了以太坊及其创始人维塔利克·布特林。本章讨论了以太坊的推出方式，介绍了其主要特点，并探讨了它是如何在比特币基础上发展的。然后，它进一步解释了以太坊的图灵完备智能合约和以太坊虚拟机。

第十章，以太坊 – 一个全球化的去中心化应用平台，介绍了以太坊作为去中心化应用平台的用例，并举例说明。然后，它再次以例子呈现了以太坊的众筹方面。还讨论了以太坊对去中心化自治组织（DAOs）的大胆愿景。

第十一章，专注于特定行业和用例的区块链，介绍了一些专注于特定行业或用例的公共区块链，而不是以太坊等通用区块链协议。然后，它继续审视了区块链对金融、消费者和技术行业的潜在影响。

第十二章，企业区块链，讨论了由大型企业开发的主要私有许可区块链项目。它描述了这种类型的区块链与之前讨论的无许可公共区块链之间的区别。

第十三章，区块链技术的颠覆潜力，总结了区块链领域的当前状况，并展望了该技术的未来潜力。

第十四章，区块链与人工智能，讨论了区块链和人工智能的交叉点以及一些潜在的融合点和用例。区块链和人工智能的主要优势是什么，以及它们如何结合？主要论点是，区块链和人工智能的融合在于自动化任务和整个业务流程，以增加未来共享经济的生产率和效率。

第十五章，当前问题及推动区块链发展的潜在解决方案，讨论了区块链技术当前面临的挑战，如可扩展性、互操作性、治理、隐私和监管。然后介绍了正在开发的一系列解决方案，以克服这些挑战并将区块链推向下一个阶段，甚至可能实现大规模应用。还介绍了一些试图开发下一代区块链技术的主要项目。

充分利用本书

对区块链的一般概念是有用的。

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第一章：比特币、区块链和加密资产

在本书中，您将了解到区块链的惊人世界。区块链是一项技术，几乎在 2017 年席卷了整个世界，并且没有任何减缓的迹象。如今，比特币、区块链和加密货币是几乎每个人都知道的词汇。这些词汇通过主流媒体进入了人们的头脑，最终引起了对这项令人兴奋的新技术的关注。

在本章中，我们将涵盖以下主题：

• 区块链简介

• 区块链的关键特点

• 区块链在行业中的影响

• 区块链对互联网的影响

区块链简介

究竟，什么是区块链？区块链是一种通过密码学链接的记录日益增长的列表。简单来说，区块链是一条特定交易的记录，该记录已加密、安全，并链接到其他交易。

当区块链刚刚起步时，并没有取得多大进展。然而，到了 2017 年，一个市场的价值在 12 个月内增长了约 50 倍，从 2017 年 1 月的约 150 亿美元增加到 2018 年 1 月 7 日的超过 8300 亿美元，这使人难以不关注。

这些数字令人瞠目结舌，但它们只代表公开交易的加密货币的价值（意味着流通中的货币），而不是全部供应！很多供应仍然被创始团队锁定和保留，这有助于使比特币如今如此安全。在本书的后面章节中，您将了解更多相关信息。

区块链的兴起

就像 2000 年互联网股票（以及几乎存在的每一种资产）一样，区块链也经历了由贪婪和恐惧驱动的市场繁荣和衰退周期。

每个市场参与者可能已经听过以下术语数千次：

• FOMO：害怕错过

• FUD：恐惧、不确定性和怀疑

这些术语正确描述了推动市场过山车形势的人群心理。这在涉及新技术的市场中尤为突出，在这些市场中，人们对这些新技术和初创公司的未来进行投机，尤其是当这些市场是公开和全球的时候，这意味着世界任何地方的任何人都可以全天候参与！这是我们在加密资产中看到的不可思议的波动的主要原因。

一些有趣的事实如下：

• 2017 年 12 月，比特币的公开不知名创始人中本聪成为世界上前 50 位最富有的人之一，净资产估计约 200 亿美元，全部基于他/她的比特币持有量。

• 2018 年 1 月，Ripple 的联合创始人、执行主席兼前 CEO 克里斯·拉森更是取得了更大的飞跃，成为世界第五大富豪！他持有的 Ripple 加密货币 XRP 的价值约为 600 亿美元。这使他超过了谷歌的创始人拉里·佩奇和谢尔盖·布林以及甲骨文的创始人拉里·埃里森等人。当时，只有亚马逊的杰夫·贝索斯、微软创始人比尔·盖茨、伯克希尔·哈撒韦的沃伦·巴菲特和 Facebook 的马克·扎克伯格位居他前面。

自 2018 年 1 月达到顶峰以来，市值已经下降到 1000-2000 亿美元的范围。虽然这样的下跌对一些人来说可能令人失望，但我们仍然应该记住 2017 年 1 月的 150 亿市值。这仍然是在非常短的时间内令人惊叹的增长，这在历史上其他行业中几乎没有被观察到过。

区块链的关键特点

加密资产和区块链市场很可能是世界上增长最快的行业。这与当今信息传播的速度有关，这也是前所未有的。

那么，为什么区块链如此重要？什么是比特币？什么是加密资产？

当区块链刚刚进入市场时，前面提到的问题是每个人都在问的。很多时候，他们得到的是复杂的答案，涉及到分布式数据库、加密密钥、哈希函数、博弈论、共识协议等术语。

但是，如果你想想，人们曾经对域名、网站、带宽和下载等术语感到困惑。主要问题在于，区块链技术注定会重塑未来，并且很快会成为日常生活的一部分，就像互联网一样。

访问便捷

就像互联网一样，任何人都可以参与区块链！我们看到了来自社会各个角落的不同背景的人涉足区块链和加密资产领域。从华尔街大亨到普通人，甚至是声誉存疑的人，每个人都可以享受区块链的好处。此外，参与其中的每个人都对这项技术的光辉或邪恶有所感受。即使是知名人士和世界领导人也在以各种方式影响公众舆论。

随着从价格暴涨开始的媒体噪音以及将区块链带入主流领域，其中一个积极的影响是吸引了大量人才加入这个领域。成千上万的开发人员和商业人士加入了这个行业，并将他们的努力集中在构建区块链项目上。所有这些新的能量必须产生实质性的结果和价值创造，这将证明我们所看到的一些炒作和市场估值是有道理的。但这样的基础性发展和价值创造并不会一夜之间发生。它们需要大量的时间和精力。

区块链——金钱的互联网

区块链的关键特性——安全性、透明度、去中心化、不可篡改性和可编程性，被结合在一个平台上，这个平台不需要任何中央机构来处理交易、价值和信息传输。通过直接、点对点的方式，区块链为全球业务创造了全新的范式。

难怪有这么多关于它的激烈观点和讨论；哦，天哪，这可能会令人不堪重负！这表明了这项技术有多么重要，以及它对世界能带来什么。

虽然我们称其为货币互联网，但我们应该记住，区块链是建立在互联网之上的一层，对于以分散方式存储和传输价值非常有效和高效。

工业公司对区块链的炒作

在 2017 年的繁荣时期，我们看到各种项目和公司声称几乎可以用区块链来做任何事情；这只是试图乘风破浪的一种尝试。甚至还有像纽约软饮料公司长岛冰茶这样的案例，该公司将自己改名为长岛区块链公司，结果股价上涨了近 500%。这样的行为绝对没有帮助任何人，因为该公司很快就被证券交易委员会（SEC）调查。

区块链社区的其他一些发展是最大的加密资产比特币最近出现的多次分叉。分叉基本上是网络中的分裂，是由参与者运行的软件协议的差异导致的。

我们已经看到各种角色试图推动他们自己的比特币版本前进，这导致了比特币现金、比特币黄金、比特币钻石、比特币私密和比特币中本聪的愿景（SV）等的产生。这样的发展可能部分源于改进协议的愿望，但也源于贪婪的企图，试图在货币互联网中获得更多控制权并提取更多价值。在存在多个（有时是矛盾的）利益需要平衡的情况下，对分散系统的有效治理是前进过程中需要解决的最困难的问题之一。

回到分布式账本的关键优势，去除中间人和快速高效的交易结算绝对是最重要的。这可以实现许多有趣的用例，从支付和资金转移到财产登记和资本市场。这样的基础设施可以是公开的或私有的，主要区别在于系统中嵌入的信任级别。一个对所有人开放的公共网络，在其中各方互不认识，需要比私有的、经许可的网络更高级别的安全性和不同的共识机制，在稍后将进行详细讨论。

区块链的影响

区块链有潜力在全球范围内解决许多问题，并影响许多行业。

有大量行业已经变得停滞不前、中心化和低效，因此无法在其当前状态下实现经济增长、创造价值或解决现有问题。对于这样的行业，我们需要的是一场技术革命，而区块链已准备好带头！

在金融领域的影响

金融领域将是首批被区块链技术颠覆的行业之一。金融领域以前的主要技术创新，自动取款机和信用卡，早在 1950 年代和 60 年代就推出了。

不仅如此，根据世界银行的最新研究，他们发现有 20 亿人没有银行账户。这占全球总人口的四分之一以上！你可以想象，这严重阻碍了全球经济的进展。更不用说那些大多来自发展中国家的无银行账户的人处于明显劣势。增加国内生产率和贸易已经够难了，更别提与世界其他地区进行交易了。许多人认为为这些人群汇款收费不公平。像西联汇款和汇款克瑞都在 2008 年平均收费 10%，2016 年收费 7.5%。区块链技术可以颠覆现状，使这种情况停止。

它可以带来新的高效解决方案——不仅适用于资金转移，还适用于全球贸易金融、结算和清算、保险和证券交易，以及许多其他金融服务和产品。

但区块链技术不仅仅可以改善金融行业的客户端，它还可以简化合规和监管职能，如反洗钱（AML）和了解您的客户（KYC）。

对我们日常生活的影响

区块链技术也可以应用于会计和审计、医疗保健、媒体、消费品、物流和供应链管理、能源和公用事业、互联网，甚至政府。我们将在第十章，专注于特定行业和用例的区块链中深入探讨这些领域。现在，让我们先让你略尝一些一些公司尝试应用区块链的巧妙方式，以改善人们的生活。

中国奶粉丑闻

你还记得 2008 年那场可怕的中国婴儿奶粉丑闻吗？

30 万婴儿成为了三聚氰胺被添加到婴儿奶粉中的受害者。三聚氰胺是一种用于生产塑料的化学物质，你会在日常的白板上找到它。当添加到牛奶中时，这种化学物质看起来含有更高的蛋白质含量，这是一个恶俗的把戏，导致许多婴儿被送往医院。

这起丑闻的影响在全球范围内都有所感知，毁掉了中国食品出口产业的声誉！至少 11 个国家拒绝进口中国的奶制品。中国零售商前往澳大利亚和其他国家购买大量婴儿配方奶粉。中国政府甚至处决了几名涉及该丑闻的个人。不幸的是，这并不是个案。许多其他公司在其食品和其他消费品中使用非法和不道德的成分，往往在为时已晚后才被发现。

区块链技术可以介入到这里。它可以帮助纠正和预防伪劣消费品。一家名为 WaBi 的初创公司正在解决这类问题。通过结合区块链和射频识别（RFID）技术，他们可以追踪和验证消费品中使用的所有成分和部件的真实性。

血钻

另一个例子来自一家名为 Everledger 的公司，他们正在解决长期存在的血钻问题。他们的目标是追踪每颗钻石的起源并记录在不可变的区块链数据库上。

类似地，其他初创公司致力于用区块链技术解决假冒艺术品和其他奢侈品的问题。

逐渐地，分布式账本将在许多不同领域成为我们日常生活的一部分，帮助改善我们进行支付和投资的方式，我们登记财产的方式，我们验证身份的方式，甚至我们在选举中投票的方式。

区块链对互联网的影响

区块链还可以通过引入 web 3.0 等途径改革互联网。

更少中心化的互联网，更多点对点的互动将遏制大型互联网垄断并绕过门户守卫者。去中心化可以赋予消费者和生产者更多的权力，通过让他们对个人数据有更多控制，并在在线业务中提供一个公平竞争的场所。它也可以增加生产者消费者的角色，在系统中既消费又生产商品和服务的人。一些例子包括去中心化社交网络和市场，参与者通过贡献内容或同时分享和消耗资源而获得奖励。这是一个由分布式应用所实现的新型共享经济。

完全可编程的区块链网络使这些分布式应用和点对点市场成为可能。最近，我们看到许多初创公司试图构建更有效率的市场，用于稀缺资源，例如电力、计算机处理能力、文件存储和广告。区块链技术是否能成功应用于为这些项目增加价值是一个关于可扩展性、用户界面和用户体验的问题。

与其他系统（以及整个互联网）的互操作性也非常重要，有一些项目正在努力以高效的方式构建这样的协议基础设施。更重要的是，这些协议是全球范围内采用的标准化规则集，用于计算机系统之间的通信。诸如 HTTP 和 FTP 之类的协议已经形成了互联网的基础层。现在正在为分布式计算系统（例如区块链）开发这些协议。这些新技术与共享经济理念的相互作用有望实现 Web 3.0 的愿景。

摘要

本章介绍了区块链技术的基本事实和最新发展。您了解到采用和应用这项技术可能带来的巨大机遇和好处。您还看到了一些滥用和不当行为的案例，试图利用市场炒作，这需要市场参与者和监管机构予以纠正。

在本书的其余部分，我们将更深入地讨论这些主题。本书将详细介绍技术的工作原理，以及其优缺点。我们将进一步探讨区块链应用、潜在挑战、这些挑战的解决方案，以及技术未来的发展方向。所以，让我们一起踏入区块链的世界吧！

第二章：金钱的简史

现在您已经对区块链技术所体现的庞大知识体系有所了解，是时候退后一步，回归基础知识了。在本章中，我们将探讨金钱的历史。如果您能理解金融行业如何达到当前状态，那么您将更好地理解为什么区块链技术是货币演变的自然下一步。

本章将涵盖以下主题：

• 金钱简介

• 金钱 - 价值的抽象

• 法定货币简介

• 当法定货币系统失败时会发生什么

• 区块链是如何出现的

金钱简介

对金钱的简要讨论将有助于巩固您对当今世界金融和技术结合的理解。

基本上，我们应该问自己这个问题：什么是金钱？让我们想一秒钟；我们会发现，定义它并不像看起来那么容易。

教科书上的定义将声称金钱有三个主要功能，如下所示：

• 交换媒介

• 计价单位

• 价值储存

如果您对这些定义仍然感到困惑，我们将在接下来的章节中详细讨论它们的含义。

金钱作为交换媒介

让我们来看一个简单的以物易物的例子。假设你用你农场的一匹马换了一头牛。多划算啊，对吧？现在，一周后，你出去吃晚餐，吃完饭，服务员过来给你账单，你准备用之前得到的那头牛的一部分来支付她！我们可以想象这样的情况不会有好结果！

这就是我们需要金钱的地方！金钱是您的交换媒介。通常情况下，你不能直接用一种商品或服务交换另一种商品或服务。金钱是一种中间商品，被普遍接受，并且对所有参与方具有标准价值。这就是为什么它比以物易物更有效地促进价值交换的原因。

金钱作为计价单位

那么，我们需要金钱做什么？实际上，还有更多。我们还将金钱用作计价单位，意味着我们用它来比较商品或服务的价值与其他商品或服务的价值，并记录这些价值。

例如，当我们比较车辆时，我们总是试图找到物有所值的那一款。我们通过比较它们的价值来决定哪一款更适合我们。

金钱作为价值储存

金钱还需要是一种价值储存，意味着它随着时间的推移保持其价值或购买力。这消除了任何容易腐烂或腐蚀的商品或物品。例如，贵金属，如黄金，银和铂金，是很好的价值储存，因为它们的保质期基本上是永久的，而像牛奶，小麦或铁之类的东西，则不是很好的价值储存。

货币的另一个可取之处是稀缺性，顾名思义，这意味着它需要有有限的供应。正如人们所说，钱不会从树上长出来。如果可以的话，那它就不是钱了。

举几个例子，考虑以下内容：

• 石头不适合作为很好的货币形式，因为它们在自然界到处都是

• 对于生活在热带岛屿上的人群而言，贝壳也不适合作为货币形式，因为在海滩上很容易找到它们

• 黄金，另一方面，是一种稀有金属，在自然界中难以找到，并且被普遍赞赏其美学特性和工业用途。

黄金也是耐用的。金币如果掉下来不会碎裂，如果坐在上面也不会弯曲。然而，借助正确的技能和工具，它是可分割的，可以变成其他物品，并且在必要时可以共享。

可替代性是货币的另一个关键特征，意味着相同面额的所有货币单位是可以互换的。想想一张百元纸币，可以完全用另一张百元纸币替代。

最后，货币需要便于携带和移动，以促进贸易；这是纸币比金币和金条的唯一优势。在电子货币的情况下，这一点更加真实，因为每个人都可以接触到互联网！

货币–价值的抽象

现在，让我们考虑货币作为价值的抽象概念。

货币与人类文明一样古老，并且文明本身依赖于拥有可以交换、计算和转移价值的方式。最初开始于易货贸易（用商品交换商品），随后使用标准化的代币货币来替代。

黄金和白银是最早被普遍接受作为货币的自然选择。实际上，它们非常适合，以至于它们是数百年来全球主要的货币形式，并且已经融入了人类文化。说到黄金，首先想到的是价值或财富。

其后出现了纸币，这是一种比贵重金属更方便携带和移动的价值方式。中国是第一个采用纸币的国家，在七世纪。然而，西方世界直到马可·波罗在十三世纪将其介绍给欧洲后才跟上这种货币创新。即便如此，第一批欧洲纸币直到十七世纪才发行。在当时，人们花了数个世纪的时间来接受当时的新范式，并从金银硬币转变为以同样的贵重金属作为支持的纸币作为广泛使用的货币形式。

黄金标准

这导致了金本位制的诞生。当时，纸币本身不具有任何内在价值，例如金银币所具有的价值。相反，纸币由存放在某个宝库中的贵金属（如金和银）支持，例如诺克斯堡。纸币代表了从银行收集这些贵金属的权利。这比用手推车装满金条去邮局支付抵押贷款更方便！

这种情况一直持续到 1944 年。在第二次世界大战结束时，根据布雷顿森林协议引入了另一个相关的系统，即黄金兑换标准。这意味着许多国家将其国家货币的汇率固定为美元，而美元可以按固定汇率兑换为黄金。这个系统可以通过以下图示更好地说明：

不仅如此，而且这种可兑换性不再对个人或公司开放，而只对中央银行开放。然而，布雷顿森林体系于 1971 年结束，当时美元与黄金的兑换关系终止。从那时起，纸币不再由黄金（或其他有形财产）支持，而只是依靠信仰！

关于法定货币的介绍

欢迎来到法定货币的世界！如果纸张没有任何支撑，它怎么能持有任何价值呢？嗯，这就是像法定货币这样的概念发挥作用的地方。

我们今天仍在使用的法定货币系统是由政府确定货币价值，并宣布其为法定货币。这意味着政府决定一种支付媒介是否在国家或地区内用于金融交易、贸易结算或商业活动。

法定货币概念只是货币价值感知的另一种表现形式。这里的关键区别在于，商品货币有一个可以将货币供应量挂钩的有形资源。而法定货币，货币（或流通中的货币数量）更多地受到央行政策的支配。因此，人为错误（无意或有意的管理不善）的边际更大。

法定货币系统的支持者认为，它使得更多的货币政策工具可以用来刺激或控制经济周期，通过调整货币供应量和利率。这些工具在过去曾被用于不同程度的成功。

一些法定货币，如美元和欧元，被国际认可，并用于全球贸易，因为它们得到了一些世界上最可靠的政府和最大经济体的支持。

其他法定货币因人们失去了信任而遭受了恶性通货膨胀并贬值。一个著名的例子是津巴布韦元（ZWD），它发行了 100 万亿面额的纸币，我们将在接下来的部分中了解这个例子。然而，德国（魏玛共和国，1922-1923 年）和中国（1943-1945 年）等大型和领先的经济体也经历过恶性通货膨胀，这主要是由于没有足够的实际经济资源作为支撑而过度印刷法定货币。

当法定货币体系崩溃时会发生什么事？

法定货币之所以有价值，是因为政府使用其权力来强制执行价值，或者因为交易双方同意其价值。在这种情况下，很容易看出问题可能会出现。我们来看看当法定货币体系在不负责任或腐败的政府控制下，容易出现经济和政治管理不善的例子。

在 1980 年津巴布韦从英国殖民统治中独立时，津巴布韦元的价值约为 1.25 美元。很快，通货膨胀开始逐渐上升，并在 1998 年总统罗伯特·穆加贝开始从白人农场社区没收土地后彻底失控，导致几乎完全崩溃的粮食生产和外国投资的下降。

为了帮助支付政府的开支，津巴布韦储备银行开始印制越来越多面值更高的纸币。结果，年通货膨胀率从 1998 年的 32%上升到 2008 年 7 月的 231,000,000%，当时官方统计数据停止发布。在此之后，国际经济学家估计，恶性通货膨胀在 2008 年 11 月中旬达到了惊人的年率 89.7 六十亿分之一（89,700,000,000,000,000,000,000%）。最高月率为 79.6 十亿分之一，这相当于 98%的日率；换句话说，价格几乎每天翻倍。

2009 年 2 月，津巴布韦元在过去三年内第三次进行了重新定值，按 1 万亿旧津巴布韦元兑 1 个新津巴布韦元的比率进行重组。这只发生在发行 100 万亿纸币后的三周。

2009 年 4 月，津巴布韦彻底放弃了津巴布韦元（ZWD），转而仅使用外币。

津巴布韦曾是非洲最富裕的国家之一，但由于政府的政策，经济陷入了混乱。这是一个极端的例子，说明了对法定货币的信任如何可能被丧失，导致经济动荡。在津巴布韦，集体幻觉迅速转变为集体不信任。

但这并不是货币危机的孤立例子。世界上有许多国家，当地货币几乎没有价值，人们更愿意将自己的储蓄存放在所谓的硬外币中，或者其他替代品，如黄金，以及最近的比特币。

目前，委内瑞拉正在经历自己的通货膨胀时期。2018 年 1 月，通胀率为 84%，这意味着年化通胀率为 150,000%，也就是说，价格每 35 天翻一番。这是一个估计值，因为当地政府已经停止报告官方数据。一些关于当前年度通货膨胀率的估计甚至更高，达到约 450,000%！

现在，委内瑞拉政府提出了一个稳定货币的创新解决方案——石油币（Petro），这是一个由政府发行的加密货币，运行在区块链上，并由该国的石油储备支持。石油币旨在成为委内瑞拉的法定货币，这将使其成为世界上第一个发行主权加密货币的国家。目前尚不清楚这个实验将会取得多大成功。这种由中央发行的加密货币与比特币及其数字衍生品的去中心化性质相去甚远。然而，值得注意的是，通过其行动，委内瑞拉认识到并重新确认了区块链所具有的巨大优势和潜力。

区块链如何融入其中

现在，是时候问问自己这个问题了——区块链是货币演变的下一个逻辑步骤吗？

"货币有三个时代——商品本位、政治本位，现在是数学本位。"

- 克里斯·迪克森

上述引用显示了货币概念多年来的演变。

在所有这些阶段中，我们都有一个关于价值的概念，但它随着我们的文明和技术的发展而演变，从你可以触摸并实际使用的东西；到你可以触摸但不能使用的东西（除了交易）；再到只是一个抽象的概念。正如你所看到的，形式已经改变，但价值观念始终保持不变，我们用货币的形式来代表和传达这个价值观念。

这种价值的抽象将我们带到了下一个演进步骤：由区块链技术支持的数字加密货币。与法定货币系统类似，这种货币形式之所以有价值是因为人们相信它。但其中还有更多的东西不仅仅是政府的承诺。人们做出的承诺在历史上已经多次被打破。在这里，我们有扎实的科学、数学和计算机硬件，保证区块链按预期运行。下面的图表更好地说明了多年来货币的演变：

在这个新系统中，我们有一个数学算法控制货币供应并对其进行严格限制和成本控制，类似于金本位制。这个系统完美吗？不完美；正如我们最近看到的，随着无数比特币分叉的出现，一个开源软件控制着货币供应，在一个庞大而复杂的去中心化生态系统中，已经引发了一些复杂的治理问题。如果每一次分歧都导致创建一个新版本的货币，这可能会导致很多混乱。

因此，即使最初被称为加密货币，比特币及其数字兄弟目前并不真的是货币。相反，它们是数字商品或资产；这就是为什么加密资产更适合成为它们的一个更合适的术语。货币需要稳定，才能很好地发挥其功能。我们仍然生活在一个法定货币的世界中，所有交易都以法定货币计价。即使有用比特币等支付的方式，它们仍然被转换成法定货币在销售点。而且它们的汇率每天都会出现巨大的波动。这就是为什么许多电子支付公司开始发行稳定币：将数字货币挂钩到法定货币，但使用区块链作为底层支付处理基础设施，而不是传统的基础设施。在你更熟悉区块链的工作原理之后，我们将会更详细地介绍这样的解决方案。

总结

在这一章中，你看到了货币观念是如何在历史中演变的，从更具体形式到更抽象的概念，每个阶段都有其利弊。从物物交换，我们发展到了商品货币，再到了有商品担保的纸币，最终使用的是我们现在使用的法定货币。这是一个历史之旅，从真实的商品和货物到电脑屏幕上的数字，代表着价值和货币！

在接下来的章节中，我们将看一看支持比特币的技术是如何出现的，以及它们是如何一起发挥作用的。这种技术的混合使得价值、信息传输和记录以一种去中心化的方式进行，而无需任何中央机构或中间人的参与。

第三章：比特币的诞生和去中心化支付系统的优势

在前两章中，您了解了现代货币是什么，即价值的抽象。我们还指出，货币概念随着时间的推移变得越来越抽象，直至数字货币的创建。

在本章中，我们将探讨区块链技术背后的原理，以及它如何让我们创建和使用数字货币。

本章将涵盖以下主题：

• 比特币的起源

• 导致比特币出现的项目

• 比特币简介

• 传统支付系统的运作方式

比特币的起源

我们的核心目标是理解区块链的功能以及比特币为何如此受欢迎。然而，为了做到这一点，我们需要快速回顾一些近期历史上发生的宏观经济事件。比特币在全球经济和金融危机期间的推出是货币史上最重要的事件之一。

区块链技术通常被称为货币或价值的互联网。让我们首先概述导致比特币出现的事件链，这是全球公认的区块链技术的第一个应用。

比特币白皮书于 2008 年 10 月发布，当年全球经济和金融危机席卷全球。不管是巧合还是不是，比特币似乎是完美设计的，以解决许多法定货币的缺陷。

鲜为人知的事实是比特币区块链的创世区块，其中记录了其第一笔交易，包含了其创造者中本聪的隐藏信息。文本引用了英国报纸《泰晤士报》的标题，显示了比特币区块链启动的日期的证明，并说明了以下内容——《泰晤士报》，2009 年 1 月 3 日，大臣即将救助银行免于二次破产。

除了证明创世区块的日期外，这条信息似乎巧妙地表达了当时全球金融体系的悲惨状态。它还暗示了所提出的解决方案对于改善货币体系的重要性。作为嵌入在创世区块中，并且鉴于比特币区块链的不可变性和强大性质，该信息成为了对未来世代的永恒提醒。

经济危机的开始

自从 1971 年布雷顿森林协议解体和现代法定货币系统引入以来，世界进入了一个主要以自由波动的外汇汇率为特征的新时代。各国央行开始实施各种货币政策来管理各自经济中的货币供应。尽管世界各地的货币政策目标可能有各种微妙之处，但一个共同且广泛接受的主题是通胀目标。这样做是为了提供健康、稳定、低通胀率的环境，促进持续的经济增长。通过追求低通胀率，世界各国的央行旨在创造稳定的经济条件，为消费者和企业的经济活动提供正确的激励，使价格波动不会大幅上下波动。

这一策略在多年来以及不同国家之间取得了不同程度的成功。

同一时期，全球信贷增长和债务积累达到了前所未有的程度，导致了次贷危机、全球信贷紧缩以及全球经济衰退。当银行开始破产，对新经济企业的投资减少时，世界各国的政府和央行意识到他们需要采取一些措施刺激经济；因此，量化宽松的轮次开始了。

这导致了大量新的法定货币进入经济，并且接近于零（在某些情况下甚至为负）的利率，这是标准经济理论和实践中闻所未闻的另一种经济现象。

印刷如此大量的货币背后的想法是刺激经济并拯救金融系统免于崩溃。然而，像这样的政策也会产生一些副作用。全球股票和房地产等实物和金融资产的价格显著上涨，从而削弱了法定货币作为价值储存的方面。

比特币的诞生

自全球经济衰退以来，社会不平等也显著增加。这再次归因于大量流动性或新货币供应进入全球金融系统并流入资产类别，如房地产、股票市场和风险投资。当然，这推高了它们的价格。由于这些资产类别通常主要是富裕投资者使用精明资产管理人的服务所能接触到的，因此净效果是财富差距的增加。另一方面，大多数没有或几乎没有可投资资产的人，他们的收入大多基于劳动工资，几乎没有经历相同的财富效应。这可能对近年来的全球政治格局产生了影响，但由于政治经济学不在我们的范围内，我们不会涉及它。

长话短说，在全球经济和金融格局中出现前所未有的关键事件之际，比特币诞生了。

导致比特币诞生的项目

与我们刚刚描述的经济事件并行的是，技术社区也在经历自己的演变。许多杰出的技术头脑一直在努力解决问题，以实现安全的数字货币支付。

实际上，比特币白皮书引用了一些著名的科学出版物，例如 1957 年由 John Wiley and Sons，Inc.出版的 William Feller 的《概率论及其应用简介》；1998 年由魏戴发表的BMoney论文；以及 2002 年由亚当·巴克撰写的哈希现金 - 一种防止服务拒绝的措施论文。

在我们深入研究比特币区块链之前，我们应该告诉你，数字货币的概念并不是完全新的，肯定不是随着比特币而发明的。比特币的创始人中本聪考虑并利用了在多个学科中进行的现有科学研究，他还添加了一些创新的解决方案，并以一种出色的方式将所有东西结合起来运作。

以下是一些在比特币之前的显著科学突破的摘要，其中一些是比特币所依赖的：

• 在 20 世纪 80 年代初，杰出的数学家大卫·乔姆（David Chaum）发表了几篇关于密码学及其在电子支付系统中的应用的研究论文。然后，几年后，他创立了 DigiCash Inc.，开发了 eCash 软件，该软件使用户可以以数字格式存储由银行加密签名的货币。用户还可以在接受 eCash 的任何商店花费这种数字货币。与供应商开户或提供信用卡号无关。这可以用以下图表更好地说明：

• 1998 年，计算机工程师魏戴（Wei Dai）发表了一篇论文，提出了他所谓的 B-Money，这是一个基于点对点网络的匿名、分布式电子现金系统，其中节点（参与网络的计算机）共同维护和更新交易账本。魏戴的工作的重要性在于，中本聪在他最初的比特币白皮书中引用了 B-Money。这可以从以下图表中看出：

• 1997 年，亚当·巴克介绍了他的 Hashcash 概念。这被设计成一个防止电子邮件垃圾邮件的系统。这个想法是，为了发送电子邮件，用户的计算机首先需要进行一些计算。由于进行这样的计算需要时间、能量和处理能力，因此这为发送电子邮件增加了成本基础。对于合法的电子邮件用户来说，这样的成本预计不会是禁锢的，因为他们发送的电子邮件数量是相对较低的，而它应该会阻止垃圾邮件发送者每天发送数千封电子邮件。为此，使用了哈希函数，它们是一种特殊类型的数学函数。计算机需要多次计算哈希函数，以找到计算难题所需的解决方案。

• 一个与 Hashcash 类似的概念甚至更早在 1992 年由辛西娅·德沃克和莫尼·纳奥尔在题为《通过处理定价或对抗垃圾邮件》的论文中引入。他们的主要想法是要求用户计算一个适度困难的函数，以获得对共享资源的访问，从而防止滥用。

• 一个密切相关的主题，工作量证明一词最早由计算机科学家马库斯·雅各布森和阿里·尤尔斯于 1999 年引入。他们将其定义为在指定时间段内完成了一定量的计算工作的证明。

与之类似的想法被实现在比特币的工作量证明算法中，正如中本聪在白皮书中所描述的：

"网络通过将交易时间戳散列成基于哈希的工作量证明（Proof-of-Work）链，形成一个不可更改的记录。"

所以，基本上，工作量证明是计算机已经完成了一定量的计算工作的证明。这样的工作是可以识别成本的。因此，工作量证明是外部资源已经投入到完成一定工作的证明，因此，所做的工作有价值的证明。

• 同时期，另一位杰出的计算机科学家尼克·萨博提出了 BitGold 的概念，尽管从未在实践中实现，但被称为比特币架构的直接前身。尼克·萨博描述了他的想法如下：

“我开始思考解决难题和挖掘黄金的难度之间的类比。如果一个难题需要时间和精力来解决，那么它可以被认为具有价值。然后可以将解决方案作为数字硬币交给某人。”

在一个 BitGold 网络中，已解决的加密谜题将被发送给社区，如果被接受，工作将归功于完成它的人。然后，这将转化为新生成的数字硬币。只有在之前的谜题找到解决方案并被社区接受后，才会发布新的谜题。在解决这种任务的过程中，提出解决方案的社区成员将拥有越来越多的新数字资产。系统的这一方面为网络验证和时间戳新硬币提供了一种方法。除非大多数当事方同意接受新的解决方案，否则他们不能开始下一个谜题。尼克·萨博（Nick Szabo）对数字价值创造提出了很好的观点，鉴于在该过程中所需的计算工作是无法伪造的。除非网络参与者提出解决方案，否则不会发行额外的硬币。因此，这种数字货币供应是稀缺的，难以生产，并且可以安全地存储和转移。这与比特币挖掘非常接近。

• 早期加密货币社区中的另一位显赫人物是哈尔·芬尼（Hal Finney）。他是一位计算机科学家，后来与中本聪一起参与了首次比特币交易。哈尔·芬尼对数字货币系统的不断研究做出了宝贵的贡献，引入了可重复使用的工作证明，并在之前引入的工作证明概念上进行了构建。可重复使用的工作证明的目的是作为代币货币。正如金币的价值是由制造它所需的原始金的价值支持一样，可重复使用的工作证明令牌的价值是由生成它所需的工作的价值保证的。而且，正如我们已经知道的那样，工作的价值是由真实世界的计算机资源和电力支撑的。他引用了尼克·萨博（Nick Szabo）关于数字商品的观点，即这些商品的成本是可以证明的。

之前提到的所有科学里程碑，以及其他一些，都极大地推动了数字货币的发展和比特币的诞生。之前的大多数项目都具有比特币的一个或多个特征，但它们都没有一个完整有效的解决方案来解决比特币最终解决的问题。它们大多依赖于集中式支付结算系统，与传统金融系统运作方式并无多大差别。

现在，在有了这些背景知识的基础上，让我们直接深入了解比特币的运作方式。

比特币简介

那么，什么是比特币呢？也许最好从其创造者中本聪的话开始，我们可以在原始白皮书中找到，比特币：一个点对点的电子现金系统。它陈述了以下内容：

"一种纯粹的点对点版本的电子货币将允许在线支付直接从一方发送到另一方，而无需通过金融机构。数字签名提供了部分解决方案，但如果仍然需要信任的第三方来防止双重支付，那么主要好处就会丧失。我们提出使用点对点网络解决双重支付问题的解决方案。该网络通过将交易的时间戳哈希为一连串基于哈希的工作证明，形成一个记录，而不需要重新执行工作证明就无法更改。"

要理解 Satoshi 这些话的意思，我们需要更详细地解释一些重要概念。

首先，比特币的创造者非常强调网络的点对点性质。这意味着比特币是一个去中心化的网络。没有任何负责管理系统的中央方。这是一个真正民主的平台，开放给每个人参与和贡献。比特币的网络可以在以下图表中看到：

正如 Satoshi Nakamoto 所建议的，主要想法是建立一个没有中间人的系统，仅通过网络上的同行参与防止双重支付。

直到比特币出现之前，人们无法在互联网上直接进行交易，而无需涉及信任的中央方。这是因为电子传输的货币并非与其他类型的信息或数字物品相同。你可以拍一张照片并与所有朋友分享在 Facebook 上，但如果你有一美元想分享它，你不能将同样的一美元发送给每一个朋友。

当用户试图同时花费同一单位的数字货币时，双重支付可能会发生，从而通过复制将一个人所拥有的钱币翻倍。这相当于在现实世界中伪造货币。

如果存在双重支付，系统将无法成为有效的价值存储器，并且将缺乏货币的基本前提之一，即稀缺性。

想象一下，你正在网上购物，想使用数字货币支付。假设你的钱包里有一些硬币。你喜欢亚马逊上的一部全新电影，以及 Audible 上的一本有声读物。你两样都想要，但你手头的数字货币只够买其中一样。如果你能用同样的数字货币购买这两个商品呢？

在亚马逊或 Audible 的人知道你花了同样的硬币两次之前，你将能够在几秒钟内在两个网站上点击“购买”按钮，并下载产品。

双重支付及比特币如何解决它

双重支付是数字货币独有的问题，因为数字信息相对容易复制。而实体货币没有这个问题，因为它们不容易被复制。你可能已经了解到，在你的钱包里的纸币受到了哪些保护，使得任何人都不能简单地复制它们。

比特币是第一个以去中心化方式解决双重支付问题的数字货币系统，而且解决方案确实是优雅而巧妙的。比特币网络上的所有交易都记录在一个共享的公共交易日志上，也称为区块链数据库。在比特币区块链上，网络会为所有者首次花费特定币的交易打上时间戳，并拒绝同一所有者后续尝试花费相同币的任何尝试，从而消除双重支付。该网络智能化，其区块记录着当前谁拥有某个币以及谁已经花费了它。

此时，你可能会想：好吧，但这似乎并不是如此令人难以置信的创新。毕竟，他们只是按照出现的顺序记录所有交易，就像任何银行或类似的金融中介机构所做的那样。

好吧，是的，但这个解决方案的独特之处在于，交易的验证和记录是通过整个网络以去中心化的方式完成的，而不是由单一的、可信任的中央机构完成的。

Satoshi 的目标是消除可能成为潜在故障中心的第三方。因此，任何此类验证必须由对等方自行执行，而不是由任何中间人执行。

在接下来的部分中，我们将更详细地讨论比特币的去中心化模型与现有的传统金融基础设施有何不同。

传统支付系统的工作原理

正如预期的那样，我们在这里的目标是讨论区块链网络中的参与者如何确保双重记账原则得到妥善处理。我们还将展示这个解决方案与传统金融系统中其他现有解决方案的不同之处。

在比特币区块链中，支付是通过所谓的共识机制结算的，这种机制基于根植于博弈论的经济激励。感到困惑了吗？我们将在接下来的段落中用更简单的术语解释它。

共识过程调整了所有网络参与者的利益，以便他们最好的行动是支持所有交易的真实验证和记录。稍后我们将更详细地介绍共识机制。现在，这是 Satoshi 本人关于这个问题想要分享的：

"当然，问题在于收款人无法验证其中一位所有者没有双重支出硬币。一个常见的解决方案是引入一个信任的中央机构或铸币厂，检查每笔交易是否存在双重支出。在每笔交易之后，硬币必须退还给铸币厂以发行新的硬币，只有直接由铸币厂发行的硬币才被信任不会被双重支出。这种解决方案的问题在于整个货币系统的命运取决于运行铸币厂的公司，每笔交易都必须通过他们进行，就像银行一样。

我们需要一种方式让收款人知道之前的所有者没有签署任何早期交易。对于我们的目的来说，最早的交易是计数的，所以我们不关心后来的双重支出尝试。确认没有交易的唯一方法是了解所有交易。在基于铸币的模型中，造币厂了解所有交易并决定哪一个先到达。为了在没有信任方的情况下完成这一点，交易必须公开宣布，并且我们需要一个参与者就接收到的交易顺序达成一致的系统。收款人需要证明，在每笔交易时，大多数节点都同意这是第一次收到的。

因此，问题的根源是通过一致性过程来确保网络中的所有参与者在任何给定时间都处于同一页面。这个过程必须非常强大，以至于所有参与者都信任它处理自己的资金。简单的解决方案是引入一个信任的中央机构来运行交易账本，就像一个银行一样。历史已经多次显示，这样的中央方，或中间人，本身可能构成风险，并且经常被破坏。

因此，中本聪选择了更困难的解决方案：在全球支付系统中确保和维护去中心化共识。事实上，这个问题非常复杂，以至于以前没有人解决过。

让我们通过几个现有支付系统的不同工作方式举几个例子。

银行的电子转账

几个世纪以来，银行一直是传统的支付中介。他们为客户维护账户，处理支付，并提供其他金融服务。他们还管理相关的金融基础设施。目前，电子银行转账的方式如下：

1. 账户持有人从他或她的银行账户向另一个银行账户发出银行转账指令。

2. 汇款银行使用 IBAN 和 BIC 代码将付款指示到其目的地。IBAN 代表国际银行账号。它是一种国际系统，用于识别银行账户以促进跨境交易。BIC 代表商业识别码，也用于支付标识。

3. 发送银行通过一种安全通信网络称为SWIFT向接收银行发送消息。这代表全球银行间金融电信协会。消息包含对接收银行的指示，以将款项支付到目标账户。

4. 参与的银行必须彼此持有相互账户，或者支付必须通过另一家持有双方银行账户的对应银行进行路由，这是另一个持有与交易双方相反的银行账户的中介。

5. 实际转账不是即时的；资金可能需要数小时，甚至数天才能从发送方账户转移到接收方账户。

6. 所有参与转账的银行都会从发送方和接收方获取服务费。

整个过程可以用下图来概括：

信用卡和借记卡交易

信用卡和借记卡交易涉及更长的中间商列表。除了付款人和收款人的银行（他们持有账户的地方）之外，每一方还有一堆其他支付处理器，以及中间的 Visa 或 Mastercard 网络。Visa 和 Mastercard 在这个价值链中拥有巨大的市场力量，这在它们的利润率中很容易看出来。每个人都可以在它们的财务报表中查看，因为它们是上市公司。

基本的信用卡或借记卡交易包括以下步骤：

1. 消费者在销售点（POS）向商家或零售商发起支付。这是通过 POS 终端（如果在店内）或通过网站（如果在线）完成的。

2. 商家随后将销售数据传输给商家收单机构。商家收单机构可以是商家持有账户的银行，也可以是另一个支付处理器。许多参与卡方案的银行将此部分外包给外部提供商，这基本上是一项后勤功能。

3. 商家收单机构通过像 Visa 或 Mastercard 这样的卡网络路由交易请求数据。

4. 卡网络将交易请求数据发送给卡发卡银行。

5. 卡发卡银行通过卡支付网络将资金汇款回来。

6. 卡支付网络将资金传递给商家收单机构。

7. 最后，商家收单机构向商家的存款银行账户记入资金。

8. 毫无疑问，该过程中涉及的所有中介都会因通过系统传递资金而获得可观的费用。

该系统可以用以下图来概括：

如果双方银行决定将更多的后勤交易处理外包给第三方中介，该过程可能涉及更多步骤。整个周期理论上可以在 12 小时内完成，但通常需要 3 到 4 天，这取决于各个中介之间的个别合同协议。

PayPal 中的交易

PayPal 作为另一个电子支付中介。它是一家全球性的互联网公司。它的服务主要针对电子商务，连接客户和商家。所有使用 PayPal 并在其持有账户的各方都可以通过该系统彼此发送付款。PayPal 还与传统银行和信用卡支付基础设施集成。

PayPal 不受银行监管，因为它不像银行那样运营一个类似于分数准备系统的体系。这与接受存款、利用这些存款发放贷款以及只保留存款一部分的活动有关。这显然给存款持有者带来信用风险。由于 PayPal 不这样做，它按照货币传输者的更轻的规定来操作。这个模型相当集中化，类似于银行模式，并且受到与之相关的所有风险的影响。

中心化和去中心化支付系统的区别

总之，设计一个中心化的支付架构比设计一个去中心化的支付架构要容易得多。然而，中心化模式会因为存在明确且具有吸引力的攻击目标而面临来自黑客的安全威胁。中心化系统还为客户提供了更昂贵和低效的解决方案，因为它往往会产生垄断或卡特尔。这将市场权力集中在少数中介手中，他们可以通过交易费用以不成比例的大价值提取。传统金融基础设施导致的客户结果是昂贵、交易缓慢。这个领域很长时间没有出现过任何重大创新，正处于被颠覆的时机。

相反，像比特币这样的去中心化支付网络实现了在交易处理中的去中心化共识的更难解决方案。这种设计使它能够为所有参与方提供更高效的解决方案。支付直接从一方到另一方进行，安全性和处理由整个网络保证。资金在几分钟内发送和接收。所有网络参与者都始终保持着交易账本当前状态的共识。

总结

听起来不错，是吧？正如你在本章中看到的，直接的点对点互动始终是所有参与方的优越解决方案。没有卡在中间的寻租中介来从交易对手那里提取价值。现在，我们拥有技术来在支付以及涉及价值转移或记录保留的任何其他类型的交易中做到这一点！

你了解了比特币的起源和功能。我们还将其与传统银行系统进行了比较。

如果这个解决方案对你来说很有吸引力，那么让我们继续深入了解比特币是如何运作的吧！

第四章：比特币的五大力量 - #1 区块链

在之前的章节中，我们了解了货币的历史，比特币的崛起，以及围绕比特币的原因和方式。在本章中，我们将开始深入审视比特币。本章将涵盖以下主题：

• 比特币五力介绍

• 第一力量 - 区块链

• 不同类型的区块链

比特币的五力介绍

现在我们知道了什么是双重支付，以及比特币是如何解决这个问题的，我们已经准备好继续向前，为比特币的架构和生态系统提供整体视图。

比特币的主要支柱是以下基本技术和概念：

• 区块链或分布式账本技术（DLT）

• 密码学

• 根植于博弈论的共识机制，在这种情况下是工作证明

• 点对点网络

• 软件代码基础

我们将这个框架称为比特币的五大力量。

这个框架可以在下图中看到：

在接下来的五章中，我们将深入讨论这些领域的具体内容，并解释它们如何结合起来使比特币的机制运作。请继续关注，因为事情变得非常有趣！

第一力量 - 区块链

终于，我们到达了可以直接回答这个问题的地步，这个问题每个人都一直在问，也是本书的核心 – 什么是区块链？

区块链是一个分布式数据库，分布在计算机网络上，该网络中的每台计算机存储着相同的数据库文件系统的副本。在财务交易的背景下，这也被称为 DLT，因为账本是一本会计账簿或一套财务记录的集合。

在金融领域，我们使用账本来记录与特定实体相关的所有会计。一家公司的银行账户会有一个包含许多许多交易的账本。每次钱进来或出去，账本都会需要注册一个新的条目。同样，区块链分布式账本保留着与一系列交易相关的相同信息，跨多台计算机，形成一个点对点网络。

为什么区块链更好

数百或数千台电脑存储相同文件的想法起初听起来有点奇怪，不是吗？如果你的第一个想法是冗余，那一点也不奇怪。但这种冗余提供了安全性，并确保整个系统中没有中心化的失败点。它可以防范坏人试图操纵系统。

这反过来为消除任何中心化提供了机会，或者换句话说，剔除中间人。这样的分散式区块链通过共识机制或算法工作。有不同类型的共识算法，我们将在本书的后面涵盖主要的几种。

目前，重要的是要理解这些共识算法使不同的节点（基本上是网络中的参与者）能够验证新交易并维护账本的最新状态的统一视图。

区块链的工作原理

在验证新交易后，这些交易被排序并分组到块中，然后链接到先前的块上。每个新块按照时间顺序建立在上一个块之上。

每个区块都是一种包含信息、更确切地说是交易记录的数据结构。通常，分布式数据库可以包含任何类型的数据，而不仅仅是金融或经济数据，但是区块链的安全性和设计使其特别适用于价值交换。因此，有人称区块链为价值互联网或金钱互联网的说法。

一旦交易进入区块链，通常是不可逆转的，其记录是永久的和不可篡改的。

新的区块会按照时间间隔定期创建并带有时间戳。每个新块都链接到先前块的链，因此有了区块链这个术语。

我们应该注意，中本聪在原始白皮书中从未提到过区块链。他主要将这项技术称为工作量证明链。他最接近说“区块链”的地方是用诸如链中的下一个块或块链等短语。术语“区块链”是由早期的比特币公司，比如blockchain.info等推广的。

接下来，我们将深入探讨为什么区块链有潜力改变金融和工业世界，并如何改善交易伙伴之间的沟通和信息不对称性。

不同类型的区块链

区块链技术的实用性来自于其安全性，不可篡改性和透明性。所有节点同时和始终都有权访问存储在数据库中的更新和经过验证的信息。这些特点使区块链技术拥有巨大的金融和工业应用潜力。私营和公共部门都能从区块链技术中受益。以下章节将重点关注这些应用以及区块链如何改变全球各行业和企业的方式。

在我们继续之前，我们应该提到区块链可以大体上分为两大类：

• 公共或无许可区块链

• 私有或许可区块链

下图展示了这一点：

这个区别归结于谁拥有网络基础设施。这类似于互联网和企业内部网络之间的区别。

公共区块链

第一种类型是公共网络，任何拥有适当硬件和软件的人都可以加入、支持和使用。比特币区块链以及大多数其他公共加密资产都是这种情况。在这里，去中心化的好处最为突出：

私有区块链

第二种类型由一个组织或一个联盟拥有，并且仅对其成员或由门卫授予权限访问，这更接近于集中式数据库，尽管它仍然是一个分布式计算机系统。

许多大型金融机构和其他企业正在积极开发这样的私有区块链，以简化其运营并从区块链架构带来的效率中受益，同时仍然保持其内部运营所需的隐私。

区块链的价值

我们已经看到，记录信息并将其组织在分类帐中类似于会计系统。 从技术角度来看，区块链是一个非常复杂的会计系统，但仍然是一个会计系统。

区块链分布式分类帐存储在整个计算机网络中，并不是存储在单个计算机，服务器或纸张上。 这是一个真正的创新元素。 如果您对区块链带来的价值主张仍然不太信服，请考虑这样一个事实：我们今天所知道的会计系统自 15 世纪以来就存在着。

是的，没错！ 双重记账制度是由 15 世纪的意大利人卢卡·帕乔利引入的。 它基于这样一个想法：我们对每笔交易的两个方面都有两个影响：借方和贷方。 这形成了公司资产负债表的基础，这些是资产和负债的分类帐（换句话说，公司拥有什么和欠什么）。 通过对这些规则进行编码，帕乔利为企业提供了急需的秩序和工具，使其能够有效扩展并跟踪和传达所有财务信息。 如下图所示：

随着经济交易的复杂性不断增加，企业和政府机构可能会发现有一些新工具很方便。 在帕乔利时代，企业审计是定期进行的，每天都进行。 这已经不再是这样了。 在现今企业运作的规模上，至少不是以传统方式。 这种缺乏问责制已导致一些备受关注的公司灾难和破产。 我们都听说过安然，WorldCom 和伯尼·马多夫的庞氏骗局等案例。

区块链可以改变这一切！ 凭借其透明性，安全性和不可变性，它可以向利益相关者和监管机构提供几乎实时的审计报告。 想象一下，这种技术可以给世界带来多少效率和进步！

区块链可能有用的领域

关于银行系统的现状需要认真思考。目前，所有银行都需要对他们的每一个客户进行仔细的尽职调查，以防止金融犯罪，比如洗钱和恐怖主义融资。这一要求被称为了解你的客户（KYC），并需要每家银行的大型团队花费大量的时间和纸张进行处理。每家银行都要单独进行 KYC，所以如果客户与不同的金融机构有业务往来，这一流程可能会重复多次。想象一下，如果一组银行共享一个私人区块链，每个客户只需要进行一次入职，而且所有参与方都可以信任其中的信息，那么这一流程可以被优化到何种程度。监管机构和其他政府机构也可以随时访问和审核这些信息。

另一个简单直接的例子是证券交易与结算。目前，这一流程包含多个步骤和中间商，这使得它变得昂贵和耗时。当买家和卖家想要交易股票等证券时，他们需要牵涉到股票交易所、结算所以及经纪商来执行这一交易。所有的交易信息也必须严格记录并提供给监管机构进行审计。所有的流程至少需要两到三天才能完成交易结算，这意味着买家收到了股票，卖家收到了钱，而且一切都被正确记录。区块链技术可以简化所有这些流程，从而在几分钟内实现同时交易执行、清算和结算。再一次，监管机构可以随时查看交易记录。

这些只是一些示例，展示了区块链技术的一些使用案例，它可以简化金融领域的流程。区块链技术的各种实现可以适应不同的目的、目标和行业。

总结

在本章中，我们了解了区块链，它的工作原理，为什么它很重要，以及它可以在哪些方面改善我们的日常生活。在下一章中，我们将熟悉比特币五大力量之一——加密术。

第五章：比特币的五大力量 - #2 密码学

在这一章中，我们将学习密码学的艺术以及它随时间如何发展。我们将了解密码学如何影响互联网的各个方面。在本章中，我们将涵盖以下主题：

• 密码学介绍

• 密码学类型

• 散列函数

• 数字签名

密码学介绍

在这一部分，我们将了解密码学是什么，以及它在历史上如何发展。

现在，我们来到加密货币的密码学部分，这是一个你可能在过去一年左右听说过很多次的公开术语。这听起来有点神秘，或者有点... 隐晦... 不是吗？你们中很多人可能听过密码学这个词，但真正了解它涉及哪些内容呢？

简而言之，密码学是安全通信的科学。它很有用，可以确保私人信息不被未经授权的第三方访问，这些第三方有可能以恶意行为。此过程涉及两个主要步骤：

1. 第一步是加密，它包括对信息进行混淆，以便只有预期的接收方才能访问它。

2. 下一步是解密，它是解开加密信息以便访问和使用它。

加密和解密过程通常涉及不同复杂程度的数学技术。密码学的增值早就被认可，这样的技术已经使用了几千年。

早期密码学的用途

尤利乌斯·凯撒据称曾使用加密消息与他的将军们进行通信。按今天的标准来看，他的技术很简单；他使用了字母表中距离预期字母三个位置的字母。例如，字母 ABC 将被代表为 DEF。事实上，这种加密方法被广泛称为凯撒密码。

密码学的另一个著名例子，具有高度历史意义，是德国工程师阿瑟·谢比乌斯在第一次世界大战结束时发明的“恩尼格玛”机器。它在 20 世纪 20 年代初商业化，并很快被德国军队采用，以确保其军事通信安全。恩尼格玛机器具有近 159 万亿种不同的字符和数字组合（准确地说是 158,962,555,217,826,360,000）。当时，恩尼格玛密码被认为是无法破解的，并在第二次世界大战期间给德国军队带来了优势。然而，由杰出的英国数学家和早期计算机科学先驱艾伦·图灵领导的团队设法破译了恩尼格玛密码，这帮助了盟军赢得了战争。这些事件在 2014 年的电影《模仿游戏》中被重新演绎。我们将在第九章中进一步提及艾伦·图灵的天才和他对现代计算机科学的影响，讨论下一代区块链技术——区块链 2.0。

接下来，我们将继续学习密码学，并提供一些重要的定义。

密码学类型

现在，我们将介绍一些重要的概念，这些概念将帮助您理解密码学在区块链世界中的作用。

密码算法通过密钥进行加密和解密。这些密钥基本上是秘密信息或参数，通常看起来像一系列字符。想象一下像密码或口令这样的东西，它们锁定和解锁对加密消息的访问。实际上，这些是密码算法的关键，有助于将普通信息（称为明文）转换为不可理解的文本（称为密文），反之亦然。如下图所示：

有两种主要类型的密码学：

• 对称（也称为秘密密钥密码学）：这是一种加密和解密都使用相同密钥的加密方式。如下图所示：

• 非对称（也称为公钥密码学）：这是一种加密中用于加密的密钥与用于解密的密钥不同的加密方式。如下图所示：

第二种类型的密码学，使用公钥和私钥对，用于在比特币和其他加密货币中提供安全性和隐私性。实际上，比特币区块链是世界上最大的公钥加密技术的民用部署。只有美国国防部才会更广泛地使用此类技术，这充分说明了其优点。

比特币中使用的密码学技术

用于保护比特币区块链的几种密码学技术包括：

• 公钥和私钥

• 哈希函数

• 数字签名

曾经使用过加密货币进行交易的任何人都应该熟悉密钥的工作原理。每个用户都有一对密钥（公钥和私钥），可以在网络上进行交易。你可以在以下截图中看到比特币中一些公钥和私钥对的示例：

公钥被发送者用于加密有关交易的信息，然后只有收件人使用其相应的私钥才能解密。公共地址，类似于账户，只能接收资金，并且是从公钥派生的，可以公开共享。私钥必须安全存储，并且永远不得泄露，因为只有它才能访问用户在区块链上的资金。

如果私钥丢失，那么访问资金就永远丢失了。区块链上没有密码重置功能。用户需要负责妥善存储和备份他们的私钥，因为网络上没有中央机构可以撤消错误的交易或恢复私钥。你需要确保自己理解任何私钥丢失的后果，并采取所有可能的措施来避免。你应该像对待任何现金、黄金或钻石一样小心对待比特币或其他加密资产的私钥。这里的区别是你可以备份私钥，因为它是一串可以复制的字符。因此，你可以将其打印在纸上，保存在 USB 存储设备上，或使用名为 Ledger 或 Trezor 的特殊设备，这些设备可以安全存储你的私钥。

接下来，我们将探讨比特币中密码学的另一个主要应用——加密哈希函数。

哈希函数

在前面的章节中，我们说过所有节点都存储着相同的区块链数据库，对吗？

而这无疑会导致大量的数据存储和冗余。但这是我们为了获得一个真正的去中心化的点对点系统而不需要任何中间人所必须付出的代价。

此外，数据集的大小可能不同，一些区块可能有 200 笔交易，其他区块可能有 500 笔交易，还有一些可能有 1,000 笔交易。所有这些交易通常也以千字节为单位在信息大小上有所不同。比特币区块链协议中唯一的容量限制是每个区块的大小，自 2010 年以来一直是 1 兆字节。最近通过比特币软件的最新升级，有效地修改为 1.4 MB。但再次强调，区块大小可以变化达到该限制。你可以自行查看blockchain.info或其他在线区块浏览器上的区块是什么样子。在以下截图中，你可以看到一些示例区块：

因此，区块链可以受益于对其存储的数据进行一些标准化和合理化。

一个允许我们解决这个问题的机制是密码哈希函数，它们是保护数据完整性和减小文件大小的有效方法。哈希函数用于将任意长度的输入数据转换为压缩的唯一固定长度的字符串（也称为比特串）。这个输出数据作为一个唯一的参考代码或数字指纹，用来验证一些基础数据集的真实性，而不需要实际检查整个数据集。

在实践中，这个哈希函数是一个数学算法，它将任意大小的数据映射到一个固定大小的比特串（也称为哈希）。它被设计为一种单向函数，意味着一个不能被反向计算和逆推以获取输入数据的函数。这可以在以下图表中看到：

如果只有输出数据，要重新创建输入数据的唯一方法就是尝试对所有可能的输入进行暴力搜索，看看它们是否产生匹配。暴力搜索基本上是系统地尝试所有可能的组合以找到解决方案。

哈希函数在工作量证明区块链共识算法中被大量使用，我们很快就会看到。

数字签名

比特币中使用的另一种重要的密码学技术是数字签名。它们用于验证区块链上交易的发起方。它们使接收者能够验证收到的交易是否最初是由发送者使用他或她的私钥发送的。这个过程再次涉及到数学计算。惊不惊喜！

基本上，数字签名是由发送方的私钥通过数字签名算法处理生成的。然后，生成的代码输出附加到签名消息上，并充当签名。它指定了消息的发送方。每个交易都会有一个不同的数字签名，通过数字签名算法生成，以增加安全性。对于不知道该方私钥的一方来说，生成有效签名是不可能的。

请注意，我们通常交替使用交易和消息这两个词，因为区块链上的交易基本上是通过网络广播的消息。当你向另一个人发送加密货币时，你基本上是在给他们发送一条消息。

此外，数字签名的交易消息是不可伪造的，这意味着它们在传输过程中不能被拦截、修改或复制。

数字签名也是不可重用的，它们不能与交易消息分离并用于不同的消息，因为该算法为每个交易创建一个新的签名。

总结一下这个话题，让我们用伟大的中本聪的话来概括这些密码解决方案：

"我们将电子硬币定义为数字签名链。每个所有者通过对上一笔交易的哈希和下一个所有者的公钥进行数字签名，然后将这些添加到硬币的末尾来将硬币转移给下一个所有者。收款人可以验证签名以验证所有权链。"

摘要

好的！我们涵盖了一些涉及大量多学科科学的重要主题。好消息是，大部分科学都已经被内置到了比特币架构中，由萨托希以一种优雅而有效的方式构建，以便系统平稳运行。作为用户，你个人需要关心的唯一事情就是保护你的私钥。请确保你充分理解这对你自己的财务健康的重要性！

现在，我们准备进入下一个推动比特币的杰出工程解决方案——工作证明共识算法。

第六章：比特币的五大力量 - #3 共识算法

在本章中，我们将深入了解比特币区块链是如何以分散的方式运转的。我们将深入探讨比特币的共识机制——工作量证明，看看它与复杂的数学问题和挖矿有什么关系。本章将涵盖以下主题：

• 拜占庭将军问题

• 工作量证明共识算法

• 分散式共识和博弈论

拜占庭将军问题

拜占庭将军问题实际上是描述计算机系统中的问题的一种抽象方式，它是在一篇同名的论文中介绍的，发表于 1982 年。该问题指出，可靠的计算机系统必须能够在存在发送相互冲突信息的故障组件的情况下有效地运行。在分散的计算机网络中，这个问题变得更加严峻。

以下图表中有所体现：

让我们想象一下以下思维实验。

拜占庭军队已经包围了一座敌方城市。军队被组织成几个部队，每个部队由一位将军指挥。所有这些将军需要协调行动计划，但他们相距甚远，只能通过消息进行通信。更复杂的是，一个或多个将军可能是叛徒。这些潜在的叛徒将军可以发送误导性的消息，试图破坏任何协调的行动计划，无论是进攻还是撤退。为了找到这一困境的成功解决方案，拜占庭军队需要设法找到通向协调行动的路径，无论如何。这个实验可以在以下图表中看到：

为了实现这一点，拜占庭军队需要一些能够在绝大部分忠诚将军遵循的情况下有效地朝着协调的结果前进的算法，而某些叛徒则不会遵循这一算法。

工作量证明共识算法

既然你已经了解了问题，那么现在让我们来看看解决方案，这就是所谓的拜占庭容错算法。这种算法涉及到博弈论和数学。

拜占庭容错算法的首个实际实施是伴随着比特币的工作量证明而来的。在这种情况下，将军是比特币网络上的节点，也被称为矿工。网络节点是可以在网络上接收、创建、存储和发送数据的连接点。换句话说，节点是构成网络的连接点。

这里需要把握的重要概念是，这些挖矿节点从一个假设出发，即网络上其他任何人都是不可信任的。

工作量证明算法确保即使存在拜占庭不合规节点，网络也能保持一致性。让我们来看看比特币中这种机制是如何运作的。

正如我们现在都知道的，比特币是一个点对点网络，在这个网络中，所有的活动都是由其用户通过适当的软件和硬件来完成的。这些活动包括进行交易、接收交易、验证和传输交易。

挖矿简介

现在，我们将介绍许多人可能听说过的挖矿概念。挖矿基本上涉及到进行工作证明，并且会产生新的硬币作为奖励，这些硬币是为每个成功进行此工作证明的矿工而产生的，每个新区块都是如此。工作证明涉及到由计算机完成的大量计算，旨在解决密码哈希难题。让我们深入了解这个机制的细节，以弄清它是如何工作的。

首先，让我们看一下矿工是如何创建新区块的。以下图表说明了创建过程：

现在，挖矿节点收集和汇总新的交易数据。在接收到这样的数据后，每个节点都会独立地对每笔交易进行验证，根据一长串的标准进行验证，其中包括以下内容：

• 追踪正在消费的数字货币的来源

• 检查是否有相同的资金重复花费

• 检查总交易量是否在系统允许的 0 到 2100 万比特币的范围内（因为 2100 万是系统允许的比特币的最大总供应量）

列举不一而足；节点上安装的比特币软件执行了许多其他的检查和平衡。

经过验证的交易被汇总到交易池中，也称为内存池或 mempools，在那里它们等待直到被包含在一个区块中。矿工检查他们的内存池是否有任何已经包含在以前的区块中的交易。在收集和整理经过验证的交易形成候选区块后，矿工需要构建区块头。这个头部包括以下主要组成部分：

• 候选区块中所有交易数据的摘要

• 链接到链中的上一个区块，也称为父区块

• 显示区块创建时间的时间戳

• 有效的工作证明

区块交易数据的摘要通过哈希函数完成，这些函数以一种使数据产生标准化的唯一标识代码或数字指纹的方式处理数据。通过这种方式，系统对每个交易块都有一个唯一的标识符。

比特币交易的不同方面

这是一个区块头的示例，在blockexplorer.com上查看：

如前所示的截屏中，有一个长长的字母数字字符串就在区块号下方，称为区块哈希**（BlockHash）或简称哈希。字母数字意味着它由字母和数字组成。这是一种对数据进行编码的方式，是通过比特币的加密哈希函数处理那里的区块头数据的输出结果。你可能听说过这个函数的名字，SHA 256，其中SHA代表安全哈希算法**。

你可能还记得我们在第五章，比特币的五大力量 – #2 密码学中简要提及和解释了哈希函数。我们将再次简要讨论它们，因为它们在工作量证明中扮演着如此重要的角色。

正如我们已经学过的，哈希函数可以将任何类型、任何大小的数据转换为一个固定长度的字符串，该字符串可以作为唯一的数字指纹或标识符。此外，这些加密哈希函数只能单向工作。一旦我们得到了输出，我们不能简单地反转函数，插入输出，并在另一端获取输入数据。这可以通过以下图示更好地描述：

为了说明反转函数意味着什么，让我们考虑四种基本的数学运算：

• 加法和减法是彼此的反函数

• 乘法和除法是彼此的反函数

我们总是可以使用这些函数构建方程来找到任何未知变量。例如，3 * x = 15，x = 15/3 = 5。

许多数学函数可以以类似的方式反转。然而，这并不适用于加密哈希函数。在加密函数的输入数据集中找到一个未知随机变量的唯一可行方法是尝试不同的值，一个接一个地给定所有其他已知参数，以找出有效的值。这基本上是一个尝试可能的所有组合的蛮力方法。这正是工作量证明中使用的工作的要素。工作包括计算机需要进行的所有迭代计算，以找到加密难题的解决方案。

随机数和难度

现在，让我们再次看看我们拥有的区块头数据示例。你可能注意到了随机数（Nonce）这个词，以及另一个不熟悉的参数叫做难度（Difficulty）。

随机数基本上是一个随机变量，或者是一种随机性来源。另一方面，难度是一个临时的固定数字，由比特币协议计算并在大约两周内保持不变。我们可以在以下示例中看到这两个变量：

当一个矿工开始构建或挖掘一个类似于此的区块时，除了 nonce 外，所有参数都是已知的。Nonce 是需要找到并插入的难题中的缺失部分，以便生成的区块头哈希小于目标难度级别。你可以把目标难度想象成一个数字。这个过程是通过不断尝试不同的 nonce 值进行迭代计算，直到找到一个令人满意的哈希来完成的。

让我们用一个简单的例子来说明这一点。考虑一个掷骰子的游戏，有两个玩家，每人掷一对骰子。目标是投出一个小于或等于特定预定目标数字的数字。首先投出这样的数字的玩家获胜。如果目标级别是 10，那么游戏就相对容易，因为只有组合加起来等于 11 和 12 的情况不能赢。所有其他组合都赢。现在，如果我们想要让游戏变得更加困难，我们可以把目标降低到 5。在这种情况下，玩家需要投掷骰子的总和为 2、3、4 或 5 才能赢。这样做的几率比之前的目标 10 要低得多，所以游戏更难赢。如果我们想让它变得真的非常难，我们可以把目标降低到 2，然后只有 1 和 1 的骰子组合才能赢。比特币的密码计算难题就是这样工作的。

你可能会想知道为什么区块头哈希应该小于目标难度级别。好吧，目标难度由比特币协议根据插入和尝试解决难题的计算机总体能力来确定。由于这是一个遵循已知统计分布的随机过程，因此可以预先计算找到解决难题的一个 nonce 的几率。这意味着可以根据部署的总处理能力计算出网络上任何节点找到难题解的预期平均时间。

系统每 2,016 个区块，或大约 2 周调整一次目标难度。

比特币软件是这样计算的，以使挖掘一个区块的平均时间保持在大约 10 分钟左右。这 10 分钟的区块时间被选择为在区块链上进行交易速度和安全性之间的合理折衷。

计算能力

为了让你对这里提到的计算机处理能力有个概念——它被定义为每单位时间的哈希率或哈希函数计算次数。目前最强大的比特币挖矿芯片可以以每秒 14 万亿次的速率运行。这是每秒 14 万亿次哈希函数计算！一万亿是一个后面跟着 12 个零的 1。一个相当大的数字，不是吗？你还应该考虑到，这些芯片专门设计用于优化这个特定哈希函数的计算，它们不能做其他任何事情。它们被称为ASICs，代表特定应用集成电路。

让我们看看随着时间推移，难度如何随着哈希率的增加而增加。以下截图描述了难度随时间的变化情况：

随时间推移的哈希率如下截图所示：

总结一下，这是我们到目前为止所涵盖的挖掘过程的关键步骤和收获：

1. 矿工收集网络广播的新交易数据，并根据比特币协议的一套标准进行验证。

2. 然后，矿工按块顺序排列新的已验证交易。

3. 在此之后，矿工准备新的区块头并计算工作证明。

4. 第一个找到工作证明难题解决方案的矿工（换句话说，计算出正在挖掘的新区块的哈希值），成功挖掘出这个新区块，并将其作为最新区块包含在区块链中。

5. 成功的矿工会得到区块奖励，作为新生成的硬币的工作报酬，这被称为 coinbase 交易。

6. 网络上所有矿工的目标难度是按照协议每 2,016 个区块（大约 2 周）进行调整的，以维持平均区块时间约为 10 分钟。这种调整是为了考虑到矿工在网络上部署的计算机处理能力。

7. 因此，系统中插入的挖掘能力越大，门槛就越低，使问题更难解决，但平均区块时间保持在 10 分钟。

接下来，我们将通过一些博弈论来完成分布式共识的难题。

去中心化共识和博弈论

在本节中，我们将看到博弈论是如何起作用的。

博弈论是研究智能理性决策者之间冲突与合作的数学模型。它主要应用于经济学、政治科学、心理学，以及逻辑学和计算机科学。

听起来很激动人心，是吗？让我们看看它如何应用于比特币的去中心化共识。

首先，我们需要考虑到比特币挖矿是一个资本密集型业务。这意味着矿工需要对昂贵的挖矿计算机硬件进行大量的资本投资，也被称为挖矿机。如今，比特币挖矿是如此工业化，以至于大部分哈希算力来自大型数据中心，也称为矿池。

除了在物理硬件上的资本支出之外，运行挖矿操作还需要大量的运营支出。这些费用包括运行计算机和冷却它们的电费。请记住，比特币是一个全球交易网络，24*7 运行，因此挖矿计算机不间断地运行工作证明计算。

除此之外，还有物业费用，用于存放矿工计算机的物理位置、互联网带宽、维护费用以及其他运营费用。

所有这些投资和成本都是矿工们有效地押上的，并且是他们按照比特币协议行事的巨大经济激励，有效地保证了分散式共识机制的安全性和区块链的完整性。

你可能会想：为什么这样是一个坚实的保证？

比特币挖矿是一个非常竞争激烈的行业。矿工根据其计算机的哈希能力进行竞争，以最先解决工作证明难题、挖掘下一个区块并获得区块奖励。它是如此竞争激烈，以至于目前只有在电费非常便宜的地方才被认为是有利可图的。自然的寒冷气候也是一个巨大的优势。

考虑到所有这些因素，对于任何矿工来说，最佳的行动是遵循规则，验证交易并诚信挖掘区块。这使得矿工有最好的机会从区块奖励中获得收益，从而实现投资回报。

如果一个矿工在挖掘新区块时不遵循协议，那么其他网络节点将不会接受该区块作为有效的。这意味着没有区块奖励，对违规矿工来说会造成巨大的经济损失。

矿工不当行为的例子

让我们来看看矿工如何可能出现不当行为的一些情况，以及随之而来的结果。

其中一种威胁可能是一个矿工决定不遵循区块奖励的规则，试图在 coinbase 交易中获取更多的硬币。根据协议，区块奖励最初为 50 比特币，每 4 年减半一次。因此，自比特币推出以来，经过两次减半后，当前是 12.5 比特币。

考虑这样一种情况：一个矿工决定试图以挖掘一个区块而奖励自己 1000 比特币，而不是协议规定的 12.5 比特币。即使这个贪婪的节点成功完成了工作证明并首先找到了加密难题的解决方案，其他网络节点也会拒绝该区块。他们会立即发现这种不规则，并不接受这个作为有效的区块。

你可能会想：他们是怎么做到的？其他节点如何接受或拒绝一个新的候选区块？

首先，他们检查是否根据协议满足了所有有效区块的标准。这些标准包括正确验证和记录的交易、链接到上一个区块的哈希值、正确的区块奖励、时间戳和工作证明等。

如果一切正确，但网络上有几个有效的候选区块或区块链同时存在，矿工们总是选择在最长链上进行挖矿并构建他们的新区块。也就是说，这是累计工作量最大的链，追溯到创世区块和萨托币的第一笔交易。通过选择父区块，即链中的前一个区块，矿工们有效地用他们的挖矿能力对区块链的状态进行投票。通过这种方式，原始的主要有效链始终得到扩展，并且向其中添加了更多的累积工作量证明。

在给定的新区块上挖掘的每个区块都将作为对该区块及其中所有交易的一个确认。在给定区块上建立的区块越多，该区块就具有的确认就越多，因此其中所有交易也就越安全、不可变。

区块奖励硬币在经过 100 个区块确认后可以支配。这是系统中嵌入的进一步保护措施，以确保矿工的诚信，并减轻矿工试图更改共识规则或双重支付等操纵尝试的任何风险。

双重支付的例子

如果一个矿工试图密谋创建双重花费交易会发生什么？

想象以下情景。约翰想用比特币买一辆车。他找到一家接受比特币作为支付方式的跑车经销商。约翰用 10 比特币购买了一辆华丽的橙色兰博基尼。付款后不久，该笔交易被包含在区块链的顶部区块中，约翰驾驶着他的新兰博基尼驶离。经销商没有延迟交付产品。然而，约翰与李先生串通一气。实际上，李先生是一名矿工，他经营着一个拥有大量处理能力的庞大挖矿池。想象一下一个充满电脑的大型数据中心，专门用于在比特币区块链上进行挖矿。李先生立即重新挖掘了包含约翰付款给汽车经销商的同一个区块，但这次重新挖掘的区块将约翰付款的同样金额退回到了他的钱包中。这就是双重支付！同样的硬币被花费了两次！约翰既得到了兰博基尼，又拿回了他的钱，所以他相当于免费得到了这辆兰博基尼！这种情况可以在下图中更好地说明：

这种情况在区块链中创建了一个分叉，意味着在区块链的相同高度上挖出了两个不同的区块。换句话说，它们在非常接近的时间内在同一个父区块之上挖掘出来。李先生接下来要做的事情是继续在包含双重花费交易的链上进行挖矿，以扩展该链并进一步验证它是否为最长链。

这种共识攻击被称为 51% 攻击。尽管名称如此，但实际上并不需要网络哈希功率的 51%；51% 只是这种攻击几乎肯定会成功的阈值。可以从下图中看出这一点：

如果供应商在交付商品之前等待更多的区块确认，这样的情况很容易就能避免。通常情况下，经过六次区块确认后，交易被认为几乎是不可变的。因此，建议对于大额购买至少在经过六次区块确认后再交付，这大约需要 1 小时。小额购买可以更快交付，因为潜在损失的风险较小。

因此，等待足够数量的区块确认是提供安全性防范潜在的 51%攻击和双花攻击的一种方式。

环绕比特币网络的架构

另一个内置在系统中的保护措施再次来自于矿工们的经济资源。正如我们所说，挖矿和计算工作量证明消耗了大量资源。如果任何矿工决定试图攻击并控制网络以谋求自己的利益，这将是一种非常危险且昂贵的策略。这将需要巨大的计算能力才能成功。我们已经提到了比特币网络中插入的巨大哈希能力，这就是任何不良矿工需要竞争的东西，以篡改分布式账本。

在给定区块上构建更多区块，它拥有的确认越多，也就越难以被操纵。如果任何矿工想要改变之前的区块，以创建双重花费交易、转移资金或出于任何其他原因，他们随后需要重新挖掘所有后续区块。此外，所有这些工作基本上都是无偿的，因为他们不会在重新挖掘的区块上获得任何有意义的奖励。这是因为他们的替代链将与原始链竞争，以成为最长和主要的区块链。如果不是最长的话，它将被网络忽略，并且没有其他矿工会通过工作来扩展它来验证它。

记住，矿工总是在最长的现有链上构建他们的新区块，这个链包含自创世区块（第一个创建的区块）以来累计工作量证明最多的区块。通过将每个区块与其父区块通过包含所有区块信息的哈希链接起来，整个网络验证和确认了区块链上曾经进行的每一笔交易。每隔 10 分钟，当一个新的区块被添加到区块链中时，所有交易，从最早的一笔 Satoshi 创建比特币时做的交易开始，都会被整个网络重新验证和重新确认。

还要考虑，虽然不符合规定的节点正在重新挖掘过去的区块，但所有其他诚实的节点都在继续挖掘和扩展原始的主区块链。因此，不符合规定的节点需要保持更快的挖掘速度比网络中的所有其他节点，部署更多的处理能力并消耗更多的电力，而没有任何有意义的补偿。

进行区块链攻击的时间越久远，可行性就越低。我们所说的不是几年，甚至不是几个月，而是几周和几天。24 小时内有 144 个区块确认。如我们已经提到的，比特币协议要求 100 次区块确认才能解锁区块奖励，因此这足够长以减少矿工潜在利益冲突的风险。

这就是为什么攻击者要操纵或控制比特币区块链是如此困难。现在，网络已经运行了将近十年，挖矿和支持区块链的计算功率庞大，并遵循协议规则。这种架构可能使其比任何曾经存在的支付网络基础设施都更加健壮。

共识攻击

还有一件与共识攻击潜在影响有关的事情也很重要。这种攻击潜在地会破坏分散式治理的安全性和网络的可用性，但它们不能盗取或使用其他人的资金。这是因为在区块链上控制资金唯一的方式是通过私钥，我们在《第五章》，比特币的五大力量-#2 密码学中有涉及。潜在的共识攻击者只能操纵他们在区块链上的交易，可能使用自己的资金创建双花交易。

现在我们已经讨论了分散共识机制，这种设计可以提供协议的安全性。比特币区块链架构非常有效，可以提供防篡改的、不受审查的交易记录。真的很难想象还有更好的会计和记录系统。

让我们总结一下我们所涵盖的比特币挖矿和共识过程中的所有因素：

• 挖矿竞争非常激烈。矿工利用他们的计算资源来挖矿，满足分散式共识协议的要求。

• 在每一轮挖矿新区块时，赢家是第一个在有效区块中找到工作量证明谜题解决方案的矿工。

• 新挖出的区块由所有矿工表达的共识纳入区块链，并立即开始在其上构建新的候选区块。他们通过将其哈希作为父区块引用到他们的新候选区块中来实现这一点。

• 获胜的矿工将获得区块奖励，目前为 12.5 比特币。

• 分散共识机制的安全性由矿工投入的经济资源、工作量证明算法和网络中投入的大量计算力保证。

总结

在这一章中，我们了解了共识算法的全部内容以及它们是如何产生的。我们了解了拜占庭将军问题以及它与比特币世界的联系。我们全面了解了工作证明算法，确保比特币协议的安全和完整性。

在下一章中，我们将了解比特币所基于的广泛的点对点网络。

第七章：比特币的五大力量 - #4 P2P 网络

在本章中，我们将继续探讨比特币世界。我们将讨论驱动比特币的第四力量——其点对点（P2P）网络。在前面的章节中，我们已经涵盖了密码学、挖矿、区块链等许多特性。你是否曾想过所有这些特性是如何高效运行的？本章将回答你关于 P2P 网络的所有问题。

本章将涵盖以下主题：

• P2P 网络简介

• 网络的节点

• P2P 网络的结构

P2P 网络简介

多年来，互联网已经变得非常集中化，巨型企业在电子商务、网络搜索、社交网络等许多领域拥有巨大的市场权力。除了市场权力，他们还控制着用户的私人数据，例如身份信息、信用卡详细信息、地址、联系方式等。这是一个非常重要的隐私问题，用户应该注意。

有两种类型的分布式应用程序网络架构方法：

• P2P 模型

• 客户端-服务器模型

P2P 模型与客户端-服务器模型的对比

P2P 和客户端-服务器模型是解决分布式应用程序网络架构的两种不同方法。分布式应用程序是系统的组件位于不同的网络计算机上。这些计算机通过网络进行通信和协调，以便运行分布式应用程序。

客户端-服务器模型代表了一个集中式架构，服务器计算机运行程序并与客户端计算机共享其资源。客户端不共享任何资源，但向服务器发送内容、存储或处理的请求：

客户端-服务器模型的例子包括电子邮件服务、网络打印和万维网。

另一方面，P2P 网络没有中央服务器，网络上的每台计算机都与其他计算机共享其资源。这些资源可以包括处理能力、磁盘存储或网络带宽。对等体之间的交互是直接的，无需中央服务器的协调。对等网络节点既是资源的消费者，也是供应者，而不是客户端-服务器模型，资源的消费和供应是分开运行的。P2P 网络的架构如下图所示：

P2P 系统随着 1999 年发布的文件共享应用 Napster 而变得流行。 自那时起，这个概念已经发展超越了同类操作的节点网络，演变成了将不同节点聚集在一起，以实现超越个体节点能力的卓越结果的系统。 互联网最初的愿景与 P2P 网络接近，假设互联网的每个用户都是积极的编辑和贡献者，创建和链接内容以形成一个相互链接的网络，但随后它演变成了以客户端-服务器模型为主导。 区块链技术的出现催生了 Web 3.0 的愿景，它应该基于更多的 P2P 交互和去中心化服务。

金融交易

这里有个棘手的问题给你。 现在的金融交易是什么？

对于这个问题的答案将是它们是通过通信网络传输的消息。 这是每笔银行转账和信用卡付款的方式。 实际上，银行转账通常被称为电汇。 你可能一直在想这个词是从哪里来的。 有趣的是，它来自电报网络，这可能是最古老的一种远程通信基础设施。 它们通过电线传输文本消息。 这就是西联汇款在 1872 年开始使用的方式，用于传输有关付款的消息。 在目的地收到具有付款说明的消息后，当地办事处将支付给指定的人。 这就是电汇的概念开始的地方。

这个过程经历了多个步骤的演变，直到今天，但其核心仍然是基于传输消息。 金融网络本质上是通信网络。

比特币的不同之处

现在，你可能会想，比特币网络与这样的金融网络相比有什么不同和独特之处？

主要的区别在于比特币是构建在互联网之上的 P2P 网络。 控制去中心化是一项核心设计原则，通过扁平的 P2P 网络架构实现和维护。

比特币 P2P 网络是运行比特币协议的节点或对等方的集合。 比特币协议是一种类似于Internet Protocol (IP) 的软件工程。 现在每个人都听说过 IP 地址，它们用于在互联网上进行通信。 就像世界范围内的网络及其网站，域名和其他应用程序一样，比特币网络是在互联网上运行的一层。

比特币和其他公共区块链网络协议可以绕过网络。事实上，在某些领域，它们可以提供一种可行且优越的替代方案。除了支付之外，还有其他具有颠覆性的区块链应用，我们稍后将在第十一章中详细介绍，专注于特定行业和用例的区块链。以下是比特币可以是可行替代方案的一些领域：

• 电子商务

• 网络搜索

• 社交网络

• ID 认证

比特币网络的节点

现在，让我们来看看比特币网络参与者执行的各种功能。这些网络节点（网络中的参与者）被称为节点。所有节点都可以验证交易，将自己的交易发送到网络上，并保留区块链数据库的完整或部分副本。

除了前述功能之外，网络上的节点有时会涉及挖矿功能，我们在第六章中讨论过，比特币的五大力量 - #3 共识算法。这涉及计算工作证明算法并创建新的区块。

并非比特币网络上的所有节点都进行挖矿，因为这需要大量资源和专用设备。

节点类型

区分保留区块链完整副本的节点，称为完整节点，和仅保留部分副本的节点，称为轻量级节点或简化支付验证（SPV）节点，非常重要。

完整节点

完整节点可以在没有外部参考的情况下自主验证交易。它们使用自底向上的验证方法。这意味着它们可以跟踪每个币从创建时开始经历的所有交易。在这样做时，它们从创世区块开始，然后沿着区块链向上移动，直到达到需要验证的当前交易。可以使用以下图表更好地可视化这一点：

通过这种方式，它们知道哪些币已经被花费，何时被花费，以及在任何时候每个币的合法所有者是谁。维护完整节点会带来自己的资源要求，以存储容量为例，因为比特币区块链的大小目前为 160GB。

SPV 节点

或者，节点可以仅存储部分区块链，仍然能够验证交易。这些节点称为轻量级节点，它们使用 SPV。这是一种自顶向下的方法。

SPV 节点仅保留所有区块的区块头，这占据了完整区块链所需存储空间的一小部分。为了验证交易，它们检查区块以找出特定交易所属的位置，然后确保在该区块之上至少构建了六个区块。通过这种方式，轻量级节点依赖于完整节点完成的工作，作为验证被验证的交易是否正确并且未被双倍花费的证据。轻量级节点通过检查这些交易所属的区块链中的工作量证明来有效验证交易。许多比特币钱包，特别是智能手机上的钱包，都是轻量级节点。该过程可以通过以下图表进一步说明：

比特币 P2P 网络

比特币 P2P 网络包含分布在互联网上的广泛节点阵列，共同工作。比特币网络的两个主要部分是：

• 主网络

• 测试网

主网络

主网络是托管在互联网上的核心比特币网络，在这里进行所有真实交易。我们在互联网上看到的所有比特币活动都发生在主网络上。

主网络包含用于全球比特币交易的所有重要信息。所以，您可能会问自己如果有一些新的升级会怎么样？它将如何影响比特币网络？这个问题的解决方案是测试网。

测试网

除了称为主网络的主要比特币网络外，还存在一个测试网，用于测试新项目和协议功能。测试网是用于测试和研究的替代区块链。测试网是一项安全措施，以确保在试验过程中永远不会危及主比特币网络。在该网络中，我们使用测试币。

测试币与实际主网络比特币是分开且不同的。它们不应具有任何价值。这使得应用程序开发人员或测试人员可以进行实验，而无需使用真正的比特币或将主区块链置于错误软件风险之中。

额外的实体

除了主比特币网络外，还有其他实体运行完整节点以与主网络进行接口。这些实体为网络提供特定服务。以下是一些使用的实体：

• 矿池：矿池可以构建为运行完整节点的服务器，许多其他计算机将连接到它并运行工作量证明计算，但无需存储完整的区块链。

• 交易所：交易所是比特币和其他加密货币每天交易的地方。

• 区块链浏览器：区块链浏览器基本上是区块链交易的搜索引擎。

概要

在本章中，我们了解到比特币是首个实现了去中心化 P2P 网络用于支付和价值转移的系统。该系统在没有第三方干预的情况下，能够平稳高效地运行。我们了解了控制的去中心化，比特币网络中不同类型的节点，以及比特币网络的结构。

在下一章中，我们将学习支撑比特币的软件代码基础。

第八章：比特币的五大力量 - #5 软件代码库

在这一章中，我们将了解比特币的最后一部分，也可能是最核心的部分——其软件代码库。在这一章中，我们将专注于软件方面的事情。我们将学习有助于比特币无缝运行的协议和功能。本章将涵盖以下主题：

• 比特币软件代码案例介绍

• 比特币的脚本语言

• 比特币作为应用平台

比特币软件代码案例介绍

正如我们现在所知，比特币生态系统包括用户、矿工、软件开发人员和应用程序，例如交易所、钱包和区块链浏览器。其他利益相关者预计也将越来越多地参与其中。监管机构和政府机构未来很可能会更加关注该生态系统。以下图表示比特币生态系统：

比特币网络中的所有参与者都运行由软件工程师开发和维护的软件。

比特币最初是由中本聪作为软件协议开发的，他编写了最初的代码库。在启动后不久，中本聪将代码的持续开发和维护交给了一群拥抱这个想法的软件开发爱好者。这个最初的团队已经发展成了比特币的核心开发团队。尽管如此，比特币是一个开源项目，每个人都可以审查代码并提出开发提案。

比特币核心是支撑比特币的开源软件代码库。它被称为比特币的参考实现，意味着它是比特币系统功能的主要参考点。它确定系统的所有方面，如钱包、交易、块验证、节点设置和对等网络中的网络协议。

现在，我们将转向生态系统中使用的关键软件应用程序。

钱包

包含用户私钥的钱包是存储资金并在区块链上进行交易所必需的工具。它们是最常见的比特币系统用户界面。在某种程度上，这类似于网络浏览器是对万维网及其超文本传输协议（HTTP）协议的最常见用户界面。

所有的钱包都包含加密密钥，用于访问区块链上的硬币。我们在第五章中详细介绍了加密密钥，比特币的五大力量 - #2 密码学。钱包可以根据它们存储和管理密钥的方式分为几种类型：

• 我们可以有桌面钱包，代表安装在个人电脑和笔记本电脑上的软件应用程序。

• 我们也可以有移动钱包，这是安装在智能手机上的移动应用程序。

• 此外，还有 Web 钱包，可以通过 Web 浏览器访问。这些钱包存储在第三方服务器上，类似于一些电子邮件帐户服务，如 Gmail。

除了这些软件钱包应用程序外，我们还可以有一些不基于软件的钱包。这些是硬件钱包和纸质钱包：

• 硬件钱包是专门设计用于安全存储私钥的专用硬件设备。它们在外观上类似于 USB 闪存

• 另一方面，纸质钱包是一种出人意料的低科技但非常有效的防范潜在黑客攻击的解决方案，因为它们只在纸上存储加密密钥。当然，这种纸质钱包必须被安全地物理存储，以减轻被盗的风险。

存储密钥离线的钱包也被称为冷存储。

我们在这里再重复一遍，因为它是如此重要的要记住：谁控制私钥，谁就控制区块链上的资金，因此任何钱包都必须以最大的认真管理、保护和备份。

钱包可以是存储整个区块链的全节点的一部分，也可以是只存储自己交易的轻量级节点。轻量级节点依赖于它们连接的全节点，以便访问完整的比特币区块链。

区块链浏览器

除了钱包，另一个常用的软件应用程序是区块链浏览器。区块链浏览器是用作区块链搜索引擎的工具。它允许我们跟踪交易、区块和地址余额。在某种程度上，这类似于 Google 在互联网上的搜索功能。

有几个网站充当区块链浏览器。最经常使用的浏览器网站之一是blockchain.info。以下截图展示了区块链浏览器的快速预览：

比特币的脚本语言

现在，让我们来看看比特币的可编程性方面。一些区块链加密货币被称为可编程货币。

比特币确实是一种可编程的数字货币。它使用一种叫做 Script 的编程语言来构建和处理交易。顾名思义，这是一种脚本类型的语言，支持称为脚本的小程序。它们自动执行一系列任务或命令，否则将需人工操作逐一执行。

Script 是一种具有有限功能的高级编程语言，也是面向特定领域的，意味着它专门设计用于其应用领域。比特币的交易脚本专门设计为范围有限，以便需要最少的处理，并且可以在非常简单的设备上执行。它的有限范围还增强了安全性，因为这留下了更少的空间用于编码错误。正如你可以想象的，任何处理资金转账系统中的错误可能会非常昂贵。

脚本并不是一个图灵完备的语言，这意味着它不是通用的，不能用来解决任何问题。我们在接下来的章节中讨论以太坊时会更多地谈到图灵完备性。

比特币的交易脚本包括驱动交易执行的函数。每个交易脚本都有以下步骤：

1. 当发送方使用加密密钥对交易进行签名时，脚本锁定被发送的硬币，这基本上是交易输入。

2. 这些硬币或交易输入只能由接收者的私钥解锁。

3. 然后，以交易输出形式的硬币被转移到接收者的账户，并由接收者的私钥控制。在每笔比特币交易的这两个步骤中，用于验证交易的最常见脚本是锁定脚本和解锁脚本。

这在下图中得到了更好的说明：

比特币交易脚本也可能会更加复杂，涉及解锁硬币或交易输出的多个条件。通过这种方式，可以构建需要超过一个私钥来解锁硬币的多重签名交易。这可以用来在一笔交易中向多个收款人发送资金，或者向具有多个利益相关者的实体发送资金，他们共同控制着资金。例如，一家拥有多个合作伙伴的公司，在收到比特币后可能会发现多重签名交易是管理此类转账的一种有用方式。

交易结构的另一个有用特性是时间锁。可以在脚本中包含时间限制条件，以便在特定时间或特定时间段之后解锁资金，这是制定一个时间限制条件的脚本。

可以在比特币交易脚本中包含其他有用的逻辑条件。这些条件包括条件从句，如IF… THEN… ELSE。如果您使用过电子表格软件（如 Excel），或者学习过任何类型的编程，那么您可能熟悉IF和其他条件函数。在比特币脚本中，这些从句的目的和效果类似。只有在存在特定条件时，才会解锁资金。

比特币脚本语言的各种编程特性可以结合在一起，以产生比简单支付更复杂的条件交易。例如，托管账户类型的交易结构可使用比特币脚本进行编程和自动化。

传统的托管账户通常是在两个方达成协议进行支付时创建的，但只有在满足某些条件时才能执行。付款方与受尊敬的第三方（传统上是银行）建立一个托管账户，并将款项转账到托管账户。一旦满足必要条件，并且第三方能够验证其发生，它就将资金转账给预定的收款人。

在比特币中，支付条件可以被编程为自动执行交易，无需第三方代理。

这种逻辑和功能是智能合约的基础，你可能听说过。当我们研究将智能合约提升至下一个级别的以太坊时，我们将更详细地讨论智能合约。

比特币作为一个应用平台

我们可以以另一种方式看待比特币——作为一个应用平台。

比特币区块链的关键特性，如可编程性、透明度、不可篡改性、完整性、问责性、可审计性、去中心化共识、时间戳、安全性、直接点对点互动和开源性等，可以实现远超支付的广泛应用。

比特币最初被设计为一种支付系统，但支撑它的基础技术和架构开启了更广泛的用例。它的基本构件不是账户、余额、支付和钱包。这是一个用户友好的应用接口。类似地，比特币区块链上还可以构建其他用例和应用。

让我们看一些例子。

资产注册

数字公证和资产登记，比特币的区块链特性，使其成为展示所有权证明的完美系统。区块链技术可以是房地产登记、股东登记和其他投资证券登记的合适和高效解决方案。它可用于登记任何资产或财产权的所有权和转让，包括无形财产，如商标和知识产权。这些实现可以通过独立的专用区块链实现，但比特币区块链也可以使用。

比特币区块链相对于任何其他替代区块链具有明显优势——它是最安全、最不可篡改和去中心化的区块链。这是因为它是首个成功运作的公共区块链，拥有最大量的计算资源来保障其去中心化共识系统的安全性。这样，外部于区块链的资产可以被数字化并在上进行交易，除了比特币等内在资产之外。

贸易融资和众筹活动是比特币的另一个潜在用例。这些应用程序由区块链的托管、可编程性和智能合约功能实现。交易脚本可以被构建，因此资金在满足特定条件下释放，这些条件可能是时限性的或取决于达到某些里程碑。

想象一下，欧洲的零售商想要从中国进口并销售商品（例如，消费电子产品，如电视机、冰箱、微波炉等）。零售商从制造商那里订购商品，然后需要把商品装上货船发送到欧洲。这种交易的双方都需要保障和确保他们将得到他们期望得到的东西。从中国运送商品到欧洲的船只需要约一个月的时间。这增加了反对方风险，即交易的一方可能没有收到公平份额的价值交换。从供应商的角度（在这种情况下，中国制造商），他们需要有信心在把商品装上货船之前收到付款，因为此时开始发生运费。在运输途中，商品也有被盗或其他被破坏的风险。从买方的角度来看，欧洲零售商公司，他们需要确信他们会安全地收到商品，然后才向卖方释放付款。

目前，这种国际贸易交易是由信任的第三方管理的，例如银行。国际银行提供贸易融资服务，如托管账户和信用证。目前该系统的运作方式是，买方将支付给卖方的资金存入银行的托管账户中。然后银行向卖方发放信用证，保证资金已经到位，并将在成功交付和收货后释放。这在下面的图表中概括如下：

你可能可以看到如何使用区块链上的单个智能合约来自动执行此过程。这种新的技术范式将使这些交易变得更便宜和更高效。单一的技术接口将促进买方和卖方的直接互动，从而消除任何中间人作为守门人进行潜在的寻租行为。此外，这个接口可以是一个公开的、开源的技术，比如比特币区块链，不受任何单一第三方的控制或拥有。

众筹

众筹用例可以通过智能合约实现，当达到一定的里程碑或目标时向被资助的项目释放资金。这可以是一个可行的去中心化替代品，用于 Kickstarter 或其他现有的初创企业融资平台。同样，比特币区块链可以提供交易协议基础设施，以实现这样的解决方案作为第二层技术和用户界面。

这些不仅仅是假设性的用例和应用程序。已经有一些项目在过去几年里开发了这样的解决方案。其中一个这样的应用程序被称为有色硬币。这个术语来自于对比特币的标记或着色，以表示比数字货币本身更多东西。有色硬币可以作为任何资产、商品或财产的所有权证书，正如我们讨论的那样。它们使用比特币交易脚本来编码和存储与其他资产或财产相关的额外数据。这些额外的数据被称为元数据。当有色硬币通过在比特币交易中插入相关的代码来创建或发行时，这会在比特币区块链上注册外部资产，并创建一个带有时间戳的资产 ID。当这样的有色硬币在比特币区块链上交易时，这实际上转移了与有色硬币相关的外部资产的价值和所有权。

另一个类似的项目是{{Counterparty protocol}}。它是构建在比特币之上的二级协议层。类似于有色硬币，它使所有权权利的数字化以及任何外部资产的转移成为可能。它还具有分散的资产交易所和智能合约。反过来，Counterparty 协议可以作为其他应用的平台，利用其额外的功能和底层比特币区块链的安全性来构建在其之上。

总结

我们已经到达了本章的结束！现在，您应该能够欣赏到比特币是一个多么独特的系统。它是第一个也是首要的分布式数字货币和点对点支付系统的实现。回顾一下，支撑比特币的五种力量如下：

• 区块链

• 密码学

• 工作证明共识算法

• 点对点网络

• 软件代码基础

所有这些都产生了强大的网络效应，并随着比特币社区和生态系统的增长得到了进一步巩固。随着用户采用增加，更多的应用和用例，网络的价值也增长，进而产生激励继续发展和创新，从而使未来的增长潜力更大。

我们从技术的根源开始了我们的比特币之旅，并回顾了它的成功启动和演变。我们继续审查了更复杂的概念和相关应用，如智能合约和数字财产权。我们可以将比特币称为区块链 1.0，因为它是该技术的第一代，它开启了这场新的工业革命。

现在，是时候继续了解以太坊是什么了。

第九章：以太坊如何将区块链的理念推向了新的高度

现在您已经了解了塑造比特币技术的五大力量是如何运作的，我们准备介绍以太坊，这是第一个图灵完备的区块链平台。如果您还不完全确定图灵完备的含义，不要担心，我们将在本章中涵盖这一点。

本章将涵盖以下主题：

• 介绍以太坊

• 以太坊是如何诞生的

• 理解以太坊

• 以太坊虚拟机

介绍以太坊

正如我们在之前的章节中提到的，比特币播下了区块链技术和加密资产的种子，并迅速吸引了一群充满激情和奉献的爱好者和支持者。由聪明的系统 Satoshi 创建的新运动开始启动。势头呈指数级增长，并产生了创新的雪球效应。在区块链领域的进一步技术颠覆和突破是不可避免的。这些效应得到了比特币开源性质的支持。

许多开发人员开始通过创建替代加密资产协议来尝试比特币代码。这些新的替代区块链被称为另类币（因为它们是比特币的替代）。以下图表显示了比特币的演变：

在这个新领域中，迄今为止最大的影响和最重大的创新来自以太坊。这就是为什么我们将在这里广泛讨论它。

以太坊代表了区块链技术的第二代，具有超越支付和分布式资产账本的增强功能。其中一个关键领域是分布式计算。以太坊创始人 Vitalik Buterin 的愿景是创建一个分布式全球计算机，这是通过以太坊虚拟机（EVM）实现的。

以相同基本原则和技术为基础工作的以太坊：

• 区块链

• 密码学

• 工作量证明共识算法

• 点对点网络

• 软件代码库

与比特币和许多其他另类币不同的关键创新是其图灵完备的编程语言。图灵完备意味着以太坊的编程语言可以用于编程和运行几乎任何功能或任务。这使得更广泛的分布式应用程序可以被创建和部署。它为开发人员提供了完整的工具集，以进一步创新并在区块链上构建应用程序和业务。以太坊区块链作为整个经济和社会生态系统的骨干基础设施。这就是为什么大多数分布式区块链应用程序（简称DAPPs）目前使用以太坊平台。

正如我们将在后面看到的那样，这种更大的代码库的缺点是更大的攻击面和软件错误的风险，这是不可避免的。

让我们一步一步来看看，以太坊自问世以来的发展如何。

以太坊的诞生

以太坊的构想是由当时 19 岁的 Vitalik Buterin 于 2013 年提出的。 Vitalik 最初被吸引到计算机游戏中，这与他的许多同龄人类似。他的父亲，也是一名计算机科学家，向他介绍了比特币，Vitalik 对此表示赞同，并开始兴致勃勃地探索。他于 2011 年共同创办了《比特币杂志》，并在那里担任记者。他还参与了有色硬币项目。您可能还记得我们在有关比特币的上一章节中详细介绍过的有色硬币。它们使得在比特币区块链上实现智能合约和数字资产的基本实现成为可能。Vitalik 希望扩展有色硬币的概念，以使其能够在区块链上运行更大、更灵活和更强大的应用程序。当他在比特币核心开发人员中遇到对他想法的阻力时，他决定启动自己的项目，并从头开始设计。

Vitalik 是一位多产的区块链思想领袖。即使在以太坊取得全球成功之前，他的才华也得到了认可。在很小的时候，他就被放进了一个为天才儿童设立的班级。他在 18 岁时在 2012 年的国际信息学奥林匹克竞赛中获得了一枚铜牌。2013 年，他撰写了概述他愿景的以太坊白皮书。

2014 年，Vitalik 获得了 IT 软件世界技术奖，与其他杰出的获奖者一起，如埃隆·马斯克因能源获得奖项。

同样在 2014 年，他获得了著名的蒂尔奖学金，并辍学于滑铁卢大学，全职致力于以太坊。

蒂尔奖学金

蒂尔奖学金由亿万富翁企业家和投资者彼得·蒂尔创建，他是 PayPal 和 Palantir 的联合创始人，这两家公司都成为了价值数十亿美元的公司。他是一位知名的风险投资家，也是 Facebook 的第一位外部投资者。通过他的奖学金，彼得·蒂尔的目标是赞助那些离开传统大学路径，去追求具有高全球影响力的项目的年龄不超过 23 岁的才华横溢的年轻人。这样的项目可以包括科学研究、初创企业或社会企业。由于入选率不到 1%，该奖项被认为比获得世界顶尖大学的录取更具竞争力。

在获得蒂尔的一些资助后，Vitalik 继续集结了一支才华横溢的联合创始人和开发人员团队，推进他对以太坊的愿景。哦，天哪，这是一个宏伟的愿景！该团队希望创造 Web 3.0，这是一个更加去中心化和更加智能的下一代互联网，由以太坊提供动力。

由于他们需要更多资金，创始人在 2014 年 7 月发起了一个首次代币发行（ICO），这实际上是以太未来平台的本地加密资产以太的预售。他们设法筹集到了价值约 1800 万美元的 Vitcoin，这是他们接受捐款的货币，这代表了当时最大的 ICO。这种通过众筹筹集初始资金的方式即将在接下来的几年中广泛采用并经历指数增长。我们稍后会更多地讨论 ICO。

在获得足够的资金之后，创始团队还有许多个月的艰苦工作要做，直到以太坊网络于 2015 年 7 月上线。

让我们深入了解一下吧——欢迎来到区块链 2.0。

理解以太坊

如果我们想要理解以太坊，可能最好的起点是看一看它的白皮书。所以，让我们看看它的创始人是如何描述它的，好吗？

以太坊白皮书开篇如下：

“2009 年中本聪开发比特币经常被誉为货币和货币领域的一项激进发展，因为它是数字资产的第一个例子，同时没有支持或“内在价值”，也没有中央发行者或控制者。然而，比特币实验的另一个，可以说更重要的部分是底层的区块链技术作为分布式共识工具，注意力迅速开始转向比特币的这一方面。区块链技术的常见替代应用包括使用基于区块链的数字资产来代表自定义货币和金融工具（有色硬币）、底层物理设备的所有权（智能财产）、非同质资产，如域名（Namecoin），以及涉及由实施任意规则的代码片段直接控制数字资产的更复杂应用（智能合约），甚至是基于区块链的去中心化自治组织（DAO）。以太坊意图提供的是一个内置完全成熟的图灵完备编程语言的区块链，可以用来创建合同，这些合同可以用来编码任意状态转换函数，允许用户创建这里描述的任何系统，以及我们尚未想象到的许多其他系统，只需编写几行代码即可。”

白皮书告诉我们的是，区块链技术在支付之外还有许多潜在用途。以太坊将技术推向了更远的地步，对该领域的先锋比特币进行了创新。这是一个非常雄心勃勃的计划，不是吗？

以太坊提供了工具来促进自定义数字资产、金融工具和去中心化应用程序的创建。每个人都可以使用开源以太坊协议启动自己的项目，并创建数字资产、DAPP 或整个 DAO。

区块链上的数字资产被称为智能财产，意味着任何实物资产，如黄金、房地产、股票、债券、艺术品等，都可以由代币代表，并存储或在分布式分类帐上交易。

此外，智能合约使得能够创建复杂的金融工具和应用程序成为可能。通过这种方式，智能财产可以被包含在智能合约中，并在合同中编程的特定条件下交易。还记得我们在比特币章节中的贸易融资例子吗？在产品交付需要时间的交易中，可以设置智能合约，使其在货物成功交付给买方时将资金释放给卖方。

结合智能财产和智能合约可能会导致 DAO，其中整个组织的业务逻辑都被编程为一套复杂的智能合约系统。目前，如何在实践中实现这一点还有待观察。

如前所述，这些想法在以太坊之前已经被各种项目探索过。然而，以前的项目使用的是比特币和其他不太适合该目的的区块链协议，而以太坊是专为此目的而设计的。

以太坊协议及其开发团队不直接创建或支持分散式应用程序，但它们为开发人员启动它们提供了工具、构建块和基础设施。以太坊以一种创新和有意义的方式将区块链概念推向了加密货币之外。

接下来，我们将更仔细地了解以太坊的一些关键要素。

以太坊虚拟机

此时你可能会想—天啊！又是一个虚拟的东西！我们必须习惯抽象概念，如虚拟货币、虚拟资产，现在又在谈论虚拟机？！嗯，我们生活在数字信息时代，所以虚拟商品和虚拟现实将越来越普遍地出现在我们的日常生活中。因此，逐步熟悉这些概念是有用的。虚拟机是一个相当抽象的概念，所以我们将尝试从多个角度解释它，以便更容易理解。

虚拟机简介

虚拟机在分布式计算中并不是一个全新的概念。随着互联网的持续发展，迁移到云端的软件产品和服务的数量一直在稳步增加。商业模式和信息基础设施已经演变和适应了网络的新范式。与其在同一台计算机上存储和处理所有内容，不如共享和分发计算资源更有效和高效。以下是其中一个示例：

云计算和虚拟化概念基于计算机系统不同组件之间的分离。在顶层，我们有硬件和软件。然后，我们可以将不同类型的软件分解为其他层，如软件操作系统和软件应用程序。

虚拟机是另一个构造，它位于计算机硬件或标准操作系统（如 Windows）的顶部，并与各种应用程序进行交互。虚拟机基本上创建了一个可以与硬件分离的虚拟操作系统环境。就像网络中的任何其他虚拟机一样，它与网络隔离，但是它是网络的一部分。

这种远离网络的隔离使其不易受到黑客威胁或任何数据损坏的威胁。这允许整个操作系统被复制并从一个硬件设备粘贴到另一个硬件设备，就像任何其他文件一样（类似于视频、图片或文本文件）。这种虚拟化是云计算的一部分，目前非常流行。下图显示了虚拟机的架构：

如前图所示，操作系统（OS）及其应用程序共享来自单个主机服务器或主机服务器池的硬件资源。每个虚拟机都需要自己的底层操作系统，并且硬件是虚拟化的。虚拟机监视器或虚拟机监视器是创建和运行虚拟机的软件、固件或硬件。它位于硬件和虚拟机之间，对于虚拟化服务器是必不可少的。

越来越多的软件产品和服务正在云平台上提供，这意味着它们是基于互联网进行分发的。微软办公套件及其 Word、Excel 和 PowerPoint 应用程序，这些应用程序几乎成为了 20 世纪 90 年代和 21 世纪初的软件代名词，如今也有了它们基于云的替代品，如 Google Docs、Google Sheets 和 Google Slides。

越来越多的企业和消费者正在转向云解决方案。

Salesforce.com Inc. 是另一家颇受欢迎的软件即服务（SaaS）公司，它在云上提供客户关系管理（CRM）和其他企业软件服务。它以全新的商业模式引领了潮流，并开始与传统企业软件巨头如甲骨文和 SAP 竞争。考虑到云计算的颠覆性和高效性，所有传统行业领导者很快就跟进推出自己的云解决方案。

向基于网络的服务转移在很大程度上得益于 Java 编程语言和Java 虚拟机（JVM）的出现。因为它们使得创建大规模 Web 应用程序变得更加容易。使用 Java 编写的应用程序可以在任何 JVM 上运行，而不受底层计算机系统架构的限制。

以太坊为区块链世界引入了虚拟机概念。EVM 使得标准化的智能合约和去中心化应用程序能够在区块链上创建和运行。这是通过使用图灵完备的编程语言实现的，例如 Solidity，这是以太坊开发团队特意设计的。图灵完备意味着它是通用目的或计算上的通用，换句话说，它可以用来编程和执行几乎任何功能或任务。这种设计使得以太坊成为了去中心化应用程序的理想环境。以下图显示了 EVM 如何与其他组件协同工作：

例如，考虑一下 EVM 中的安全性。黑客们非常顽固，他们一直试图攻破区块链平台，企图窃取加密货币。最近他们在一些其他平台上取得了成功，但在以太坊平台上没有成功，这是因为 EVM，因为它已经成为了平台对抗黑客的屏障，使得入侵以太坊平台变得非常困难。为了保护平台，EVM 倾向于保护平台的防火墙，并加强安全措施。这确保了系统中存在的代币和交易的安全加密。

现在我们可以推断出技术的长期趋势，从 70 年代和 80 年代初微软和甲骨文等公司推出的原始软件应用程序，到 90 年代末和 2000 年代初由谷歌和 Salesforce 开创的基于云的但仍然集中式服务，再到未来的去中心化应用程序。基于区块链的去中心化应用程序可能会成为计算机技术的下一个大事件，这将与当前可用的云解决方案相辅相成和竞争。我们将在接下来的章节中详细介绍这一点。

总结

在这一章中，我们学习了有关以太坊的所有知识，以及它如何改变了互联网。我们了解了以太坊是如何被发明出来的以及为什么。我们还学习了以太坊如何利用 EVM（以太坊虚拟机）来创建去中心化应用程序。

我们了解了由 EVM 提供支持的广泛范围的智能合约和去中心化应用程序。在接下来的章节中，我们将重点介绍以太坊为世界带来的一些关键创新。

第十章：以太坊——全球化的去中心化应用平台

在本章中，我们将讨论以太坊，我们称之为区块链 2.0。正如你很快就会发现的那样，以太坊通过其完整和灵活的编程语言将智能合约和智能资产推向了一个全新的水平。这打开了更广泛的机会和未来概念，例如去中心化自治组织，这些组织可能会在很大程度上自动管理，减少人类的介入。尽管如此，底层的区块链架构仍然与比特币相似。这突显了比特币区块链的成熟技术突破和基础重要性。

尽管如此，区块链领域正在经历大规模的发展和持续的创新，因此我们应该期待更多有趣的项目出现。本章将涵盖以下主题：

• 基于以太坊的去中心化应用

• 以太坊的工作原理

• 去中心化自治组织

基于以太坊的去中心化应用

我们已经了解到比特币是第一个为点对点支付设计的公共区块链系统。它是首屈一指的加密资产。

以太坊将区块链技术推向了一个新的阶段，旨在成为一个全球化的去中心化计算平台。它开创了第二代公共区块链技术。以太坊的目标是雄心勃勃且有进取心的：它旨在在区块链上实现一个大型的去中心化应用生态系统，从而创造一个更去中心化的万维网版本——这个项目被称为Web 3.0。

好的！那么，这些去中心化应用会是什么样子呢？

去中心化应用的类型

我们可以广泛地区分以太坊白皮书中概述的三种主要应用类型。

第一种类型是纯粹的金融应用，通过智能合约提供复杂的金融产品和解决方案。这些可以包括保险、金融衍生品、贸易结算的托管账户、金融信托和众筹。一个很好的例子是来自一家名为 Etherisc 的公司的应用，该公司正在开发基于以太坊智能合约的保险政策。他们已经推出了航班延误保险的工作产品，该产品在航班延误或取消时会自动向乘客支付保费。这个解决方案为客户带来了明显的优势，因为一旦触发了覆盖事件，他们就会自动收到保费，无需延迟。通常情况下，要获得航班延误或取消的退款是一个麻烦而冗长的过程，充满了官僚主义，可能会拖延几个月甚至几年。我们都知道航班准点率有多么低。因此，Etherisc 为客户带来了明确而引人注目的价值主张，而这些客户通常受到航空公司和传统保险公司的不公平对待。这种新的解决方案是由以太坊驱动的。

您可以在以下图表中看到 Etherisc 的保险智能合约的业务逻辑：

另一个主要类别的应用程序是具有某种金融角度的应用程序，可能涉及在平台上使用货币，但也有重要的非货币组成部分。它们可以用于游戏、博彩、预测市场，以及任何产品或服务的去中心化点对点市场。一个基于以太坊的这样的应用程序是 Fun Fair。它提供一站式在线赌场技术，可以由任何人、任何地方使用作为白标解决方案来创建在线赌场。通过区块链和智能合约的帮助，Fun Fair 为玩家和在线赌场运营商带来了透明度、安全性和效率：

关于点对点市场，一些主要的用例包括去中心化数据存储、计算、网络托管、电力交易以及媒体和内容分发平台。几乎任何你能想到的资源和市场类型都可以从点对点共享经济中受益。

例如，像 Golem 和 SONM 这样的项目正在基于以太坊构建去中心化的闲置计算能力市场。他们的愿景是通过他们的分布式平台使参与者能够共享和交易未使用的计算机处理能力。

这一概念类似于共享经济中 Airbnb 通过其租用未充分利用的房地产平台所创造的。这样，Golem 和 SONM 旨在创建一个利用全球范围内所有闲置个人电脑的全球超级计算机网络。过剩的计算能力可以被科学家、企业或需要运行大量计算的消费者使用，而提供这些资源的人可以得到回报。所有交易都由智能合约自动执行，并且受益于直接的去中心化点对点交互，从而最大限度地为用户创造价值。所有这些经济活动都受益于以太坊区块链的安全性和可编程性。以下图表显示了 Golem 的流程：

按照类似的逻辑，Power Ledger 和 WePower 正在构建去中心化的点对点电力交易平台和可再生能源项目的资金筹集。这两个平台都运行在以太坊上。

另一个有趣的项目，Substratum 正在基于以太坊构建一个去中心化、抗审查的点对点网络托管平台。这个平台解决了网络安全和网络中立性这两个重要的全球问题。网络中立性是指互联网上的所有数据都应该由 互联网服务提供商（ISP）公平和平等地处理的原则。在这里，为网站托管提供闲置计算资源的提供者通过区块链上的交易获得奖励。

另一个有趣的例子来自Basic Attention Token（BAT）。该项目通过其分散式广告市场为广告行业引入了创新概念。它为所有涉及方提出了一种更优越的经济模型–广告商、发布者和消费者。该项目由 Brendan Eich 领导，他是 JavaScript 编程语言的创建者和 Mozilla Firefox 浏览器的联合创始人，这是一款流行的网络浏览器。该解决方案利用以太坊区块链上的智能合约来将在线广告消费者关注转化为令牌并交易，就像任何其他商品一样。BAT 平台使用其本地代币和智能合约在广告生态系统中分发价值。Brave 浏览器是该系统的一个重要组成部分–它阻止第三方广告和跟踪器，并使用嵌入式和透明的机器学习算法来衡量用户对在线内容的关注。用户配置文件受到匿名协议和功能的保护，但仍提供对平台上定向广告有用的数据。用户通过关注获得奖励与本地代币; 换句话说，他们被付费观看广告。这是一个完全颠覆性的概念，因为到目前为止，还没有一种奖励机制让消费者将他们对广告的关注转化为货币。在平台上没有数据经纪人这样的中间人，他们通常会收集个人信息、对其进行汇总、建立消费者资料并将其出售给广告商，从而将人们的个人数据货币化。去除这样的中间人会为消费者、发布者和广告商创造效率和价值。BAT 的智能合约自动按照以下方式在生态系统中分配价值流动：广告商向用户发送附带广告的本地代币支付，用户观看广告时，智能合约解锁资金并向用户、Brave 平台和发布者发送支付。因此，这些是由智能合约促成的多方交易。该市场从以太坊区块链的分散、安全和可编程特性中受益。

以下图表显示了 BAT 的工作原理：

然后，我们有应用程序，它们离金融服务领域更远，但仍从区块链架构和智能合约中受益。尽管这些应用是非金融的，但其平台上的服务仍然会有成本需要支付，通常是以它们的本地代币支付。此类应用包括供应链管理应用，例如跨行业供应链跟踪组件、声誉系统、数字身份、投票和分散式治理。

你可能记得 WaBi。它是一个用于供应链管理的去中心化应用程序，旨在解决假冒消费品的问题。产品真实性验证是由消费者自己完成的，他们用智能手机扫描产品上的特殊射频识别（RFID）标签来完成验证。RFID代表射频识别。这些标签被应用在供应链上的特定起点上，并与每个产品的唯一数字 ID 相关联。每次扫描 RFID 标签时，产品 ID 都会被检查和验证。对于每次扫描，用户都会获得 WaBi 代币作为奖励，目前这些代币运行在以太坊区块链上。通过奖励交易，产品 ID 验证会在区块链上进行时间和地理戳记。WaBi 代币既是奖励积分的激励机制，也是购买系统保障产品的货币。WaBi 已被重新命名为 Tael。以下图表显示了 WaBi 的运作方式：

在投票和去中心化治理应用方面，一个有趣的例子是Horizon State。他们利用以太坊区块链构建投票系统。投票是通过他们的原生决策代币进行的，这可以用于各种政治选举、民意调查和股东投票。区块链为投票流程带来的安全性和不可变性都非常重要。

我们已经通过 Web 3 的去中心化应用程序的广阔宇宙走了相当长的一段路程，你现在应该很好地了解它们的全部内容。现在让我们来介绍以太坊平台的另一个重要方面。除了作为构建去中心化应用程序的环境外，以太坊还为这些项目提供了一个众筹的平台。接下来让我们看看这是如何运作的。

以太坊和首次代币发行

以太坊已经让任何人都可以轻松在其区块链上创建和发行虚拟代币。这是通过标准化的以太坊智能合约（如 ERC20）完成的。这样，人们、企业或政府可以利用以太坊区块链发行自己的虚拟货币、资产或应用代币，而无需构建自己的区块链。

基于以太坊发行新的数字代币或硬币的便利性激发了一大波在以太坊区块链上创新并为其项目筹资的新创企业。资金以首次代币发行（ICO）的形式进行，也被称为代币生成活动。通过这种方式，初创企业可以发行可以在其未来平台上交换服务的数字代币。他们也可以发行代表金融工具，如股权份额的代币。这两类代币通常被称为实用和安全代币。这种机制被证明是区块链上的众筹的巨大促成者。它甚至超过了传统早期阶段创业风险投资多次，这是初创企业筹集资金的典型方式之一。可以在以下截图中看到：

基于以太坊代币进行 ICO 的项目，可以快速方便地发行代币，并保留灵活性，以后可以在以太坊区块链上提供其未来的服务，或者构建自己的区块链。这是一个需要根据具体情况做出的业务决策。

一些商业应用可以因为行业特定原因或可伸缩性问题而受益于自己的专用区块链。以太坊区块链目前没有无限容量来处理所有应用及其交易，以满足大规模采用所需的规模。以太坊仍然是一项处于早期阶段的实验性技术。因此，需要进一步的进展来将其升级到一个使其网络足够强大以处理大型去中心化应用生态系统所有流量的有用状态。

需要注意的是，以太坊不是第一个，也不是唯一一个用于去中心化应用和 ICO 的区块链平台。比如，许多人称之为中国的以太坊的 NEO 就是另一个这样的平台。甚至比特币也有智能合约功能，可以用于此，正如我们在讨论有色硬币和Counterparty项目时看到的那样。

另一个去中心化应用平台是Mastercoin，后来更名为 Omni。Mastercoin 在 2013 年进行了自己的 ICO，筹集了价值 500 万美元的比特币，用于在比特币区块链上构建其协议层。

利用 Mastercoin 协议进行 ICO 的最显著案例之一是 MadeSafe——一个分布式计算资源平台，例如文件存储和处理能力。这种应用在某种程度上类似于流行的云存储服务，如 Dropbox、Google Drive 或 Amazon Cloud，但它是基于区块链的去中心化应用，并且租用其网络节点的空闲磁盘空间，而不是集中服务器。

Storj 是另一个分布式数据存储项目。最初，他们在 Counterparty 协议上构建平台，依赖于比特币区块链基础设施。后来，Storj 团队决定将应用程序转移到以太坊区块链，并发行了标准的以太坊 ERC20 代币。

另一个名为 Civic 的项目正在朝着相反的方向迈进。Civic 是一个用于个人身份验证的去中心化应用。他们通过在以太坊发行代币来开展他们的 ICO 项目，但是现在借助 Rootstock 将他们的平台转移到比特币区块链上。 Rootstock（RSK）是一个在比特币区块链上运行的分布式应用平台。它旨在将以太坊类型的智能合约与比特币区块链的安全性结合在一起，后者是无与伦比的。

为了进一步说明这一点，我们可以将去中心化应用与移动应用进行比较。项目可以选择他们去中心化应用的首选平台，就像他们可以为安卓或苹果手机开发移动应用一样。安卓和 iOS 是两个具有自己协议和应用商店的独立平台。任何移动应用都可以为任一平台构建，用户界面可能看起来相同，但是每种情况下的应用程序代码是不同的。

当然，项目始终有选择构建他们自己的区块链的选项。Sia 和 Filecoin 是另外两个分布式数据存储应用，它们正在构建自己的区块链，而不是使用以太坊或比特币。在接下来的章节中，我们将更多关注特定应用和行业的区块链。

这里要强调的重要一点是，存在着各种区块链平台可供去中心化应用使用。它们提供了开发和启动这类应用的通用技术。目前以太坊是去中心化应用和 ICO 的首选平台。

现在，你应该对去中心化应用有了一个很好的了解。让我们更进一步地讨论以太坊创始人设想的更为宏伟的想法：去中心化自治组织。

去中心化自治组织

去中心化自治组织（DAOs）被设想为在区块链上完全自动化、透明和公开管理的自治实体。

这些实体也可以被称为 DACs。投资者、所有者、雇员和其他利益相关者之间的关系，以及这些企业的资产和资源，是由区块链上的智能合约管理的，而不是由法律合同和组织章程管理。

想象一组智能合约根据组织的使命宣言和一组逻辑规则合作管理一个组织。它们可以根据计划自主执行业务策略。它们可以购买资源或服务，雇佣人员或机器进行工作，支付供应商、合作伙伴和员工，进行营销活动、物流、分销、销售等，以创造价值给他们的所有者。当然，我们还没有到那个程度！但是我们已经有了很多构建模块。因此，我们可以思考设计一个未来没有管理者，只有股东、资金和软件的公司，股东将提供资金并直接控制日常运营的软件。

DAO 目前更多是一个哲学概念，而不是一个严格定义的类型的企业或社会实体。这是一个针对组织理论和设计下一个演化步骤的愿景，朝着更加分散化和自治的方向发展。

可以说所有的公共区块链，从比特币开始，事实上在一定程度上代表了 DAO。然而，没有图灵完备编程语言的区块链具有有限的智能合约能力。DAO 需要能够表示复杂利益相关者关系和商业逻辑的智能合约。

比特币、以太坊和其他区块链协议和系统可以被视为通用技术，可以实现 DAO 的创建和运作。在这个意义上，DAO 可以被描述为在区块链上运行的去中心化应用程序，其治理和运营方式。

在这里，对于所有实际目的而言，重要的是 DAO 可以在其管理中有很少甚至没有人类参与。所有行政和业务流程都可以在智能合约中编程，至少在理论上。只有在维护和升级智能算法时可能需要人的介入。

您知道近年来许多制造过程已经使用机器自动化了（比如在高科技工厂中组装汽车的机器人手臂）。DAO 代表组织管理中的等效自动化。

为了使 DAO 更加自治，在未来它们可能包含人工智能，以形式实现在智能合约中的机器学习算法。这种基于 AI 的智能合约被称为自主代理。然而，实现这种高科技解决方案仍然几乎是科幻范畴。

如果人工智能确实融入这一领域，事情就会变得非常有趣。例如，机器学习可能使 DAO 能够自行维护和升级其软件和硬件，而无需人类的帮助。未来 DAO 的前景仍有待观察。希望我们能够避免召唤出“终结者”电影中的天网或“黑客帝国”中的史密斯特工…

DAO

还有一件事情我们应该澄清有关 DAO 的。在 2016 年，一个名为 The DAO 的项目发起了一次价值 1.5 亿美元的 ICO，这是当时最大的 ICO。资金以以太坊的本地加密货币：以太币的形式进入。The DAO 团队收集了 1150 万以太币，这占当时所有以太币的 15%。The DAO 的想法是成为一个分散的、自治的、风险投资基金，没有任何管理层或董事会，代币持有者直接对投资机会和项目未来发展进行投票：

不幸的是，其智能合约的代码存在一些严重的缺陷，最初未被开发团队注意到。然而，社区注意到了这些问题，一些专家表达了他们的担忧。尽管收到了警告，项目仍在进行，不久之后，它就被黑客攻击了。募集的以太币中约有三分之一被转移到了黑客控制的账户中。为解决这一情况，以太坊核心开发团队不得不对以太坊软件进行升级，被称为硬分叉，导致以太坊网络分裂成以太坊和以太坊经典两部分。这就是为什么当前存在两个以太坊网络，每个网络都有自己的本地加密资产和生态系统。它们至少在硬分叉时共享相同的技术基础。然后，以太坊社区的一部分支持撤销 DAO 黑客攻击，而另一部分则坚持保护区块链的不可变性。考虑到黑客攻击的重要性和后果，大多数社区支持了硬分叉，因此以太坊最终成为了主链。

少数坚定的区块链极端主义者坚持将 DAO 黑客攻击事务保留在区块链中，因此他们支持了以太坊经典，这是具有整个交易历史记录的原始以太坊区块链，但目前拥有较小的社区、市值和生态系统。自硬分叉以来，以太坊和以太坊经典已经走上了不同的发展道路。

很重要的一点是要区分泛 DAO 概念和名为 The DAO 的具体项目。我们将在未来看到更多的 DAO。没有试验就没有创新，试验是一个试错过程。社区，更重要的是这些新项目的开发者们，应该吸取教训，努力避免未来出现这样的错误。

概要

让我们总结一下我们对以太坊的讨论内容。

我们从介绍维塔利克·布特林开始，他是一位多才多艺的幻想家少年，于 2013 年 19 岁时提出了以太坊的想法。我们了解到以太坊的关键区别因素是其图灵完备性。以太坊虚拟机和 Solidity 编程语言实现了一整套可以编程执行几乎任何计算机任务或功能的智能合约。这一强大的创新解锁了创造运行在区块链上的整个去中心化应用程序宇宙的前所未有的机会。但它也带来了一些额外的软件漏洞和黑客风险，正如我们在 The DAO、Parity 钱包和其他多个事件中所见。希望随着时间和经验的积累，区块链领域的这些网络安全威胁将得到缓解并大大减少。

我们概述了一些去中心化应用程序的潜在用例，并举例介绍了一些正在开发这类应用程序的实际项目。我们还提到了更加雄心勃勃和未来主义的 DAO 概念。

迄今为止，在本书中，我们已经介绍了比特币和以太坊区块链协议以及在它们上运行的各种去中心化应用程序。在下一章中，我们将讨论一些拥有自己区块链的行业特定应用程序。随着我们深入探讨区块链技术的世界，敬请关注！

第十一章：专注于特定行业和用例的区块链

欢迎回到我们的区块链之旅！到目前为止，我们已经涵盖了很多内容，从货币的历史和为什么区块链加密资产有意义到比特币和以太坊的基础技术。现在你已经对比特币和以太坊有了很好的理解，它们开创了这项技术的第一和第二代，我们可以继续介绍一些与这些技术相关的其他有趣项目。

本章将涵盖以下主题：

• 区块链的不同类别

• 部门特定的区块链

• 私有区块链

区块链的不同类别

正如我们在前几章中提到的，我们可以将区块链分为两大类，取决于它们的所有者是谁以及它们的可访问性如何。

首先，我们有公共区块链，这是开源项目，任何人都可以自由加入网络并使用它，支持它，为它做贡献，或者在其上建立业务。

随后，我们有私有区块链，这些区块链不是开源的，只有经过该组织批准的用户和实体才能访问和使用。

在这些类别中，有一些项目是具有通用性的区块链，例如以太坊；但是，也有一些特定应用的区块链存在。通用技术用于提供基础设施和构建块，以创建应用程序。例如，你可以参考基于以太坊的几乎任何去中心化应用程序。话虽如此，它本质上是一个一刀切的工具箱。

另一方面，定制的区块链或特定应用的区块链是具有行业特定用例的区块链。它们专注于一个领域或市场，其中它们构建创新的商业模式并提供利用区块链技术优势的解决方案。这些区块链专注于一个行业。话虽如此，它们仍然可以是开放源代码的，供所有人访问。

部门特定的公共区块链

让我们继续看看一些特定行业的公共区块链项目。

社交媒体领域一个有趣的公共区块链平台是Steem。它有一个创新的商业模式，鼓励用户贡献高质量的内容并参与平台。这些激励措施以 Steem 的本地加密资产形式提供，这些资产可以在交易所交易，并具有真实的货币价值。这背后有一个简单的理念：优质内容增加了平台的流量，从而吸引更多用户。社交媒体平台的用户越多，它的价值就越大。这被称为积极的网络效应。因此，在平台上贡献高质量内容或帮助筛选内容的成员会得到他们应得的价值份额。

该平台本身是 Reddit 和 Medium 的结合体，这两者都因特定主题的博客文章和社交评论而受到欢迎。与 Medium 一样，人们可以撰写和发布长篇博客文章，而像 Reddit 一样，他们可以从互联网的任何地方分享内容和链接。帖子由其他用户进行点赞、点踩和评论。以下图表详细显示了 Steem 的工作原理：

DTube将去中心化的社交媒体推向了更远的一步。它是一个视频分享和流媒体平台，类似于 YouTube，作为 Steem 区块链上的一个应用构建。它所运行的原则与 Steem 的原则相同：内容贡献者以 Steem 的原生加密资产获得奖励，但重点是视频而不是博客文章。去中心化的 YouTube 的主要优势在于更公平地向内容创作者和用户分配价值，没有烦人的广告，以及抗审查性。以下图表进一步解释了 DTube：

现在，让我们看看另一个工业应用：供应链管理和物联网（IoT）。

区块链和物联网

我们已经提到区块链在供应链管理中有用武之地，并介绍了一些基于 Ethereum、WaBi 和 Modum 构建的应用程序。我们可以将这个想法扩展到更广泛的用例：物联网。物联网可以定义为能够自主连接到互联网并彼此通信的智能设备网络。以下图表显示了物联网的流程：

实际上，你应该对这些设备非常熟悉；事实上，它们中的一个可能就在你的口袋里，你的智能手机。就像今天我们智能手机的大规模采用一样（记住，手机并不总是智能的），物联网的愿景是拥有智能电表、智能电网、智能汽车、智能家居，甚至智能城市。下一代物联网设备包括智能电表，它们会自动将房屋用电量的测量值发送给实用公司进行计费。这是智能家居、智能电网和智能城市的概念的一部分，各种家用电器和基础设施可以通过互联网彼此通信并自主执行任务。其他例子包括可穿戴设备、心脏监测植入物、用于标记和监测动物的芯片、智能联网汽车等等。几乎你能想到的任何物理对象或设备都可以设计成具有一定的计算智能和互联网连接性。物联网设备可以具有各种传感器和技术，用于收集、测量和传输数据，就像 WaBi 使用的 RFID 芯片或 Modum 使用的温度传感器和蓝牙一样。

一些其他值得注意的项目将物联网与区块链和智能合约自动化的安全和不可变记录结合起来，其中包括 VeChain 和 Waltonchain，它们正在推出自己的专用区块链：

所有这些项目针对不同的行业垂直领域，如消费品、奢侈品、制药、汽车行业、物流、航运等。它们也以略有不同的方式定制解决方案，通过使用不同类型的传感器、像以太坊这样的通用区块链或自己的专用区块链。然而，整体理念和业务应用是相同的；它们都试图通过物联网、区块链和智能合约技术的融合提供有效和高效的供应链管理解决方案。而这正是一个有效的独特销售主张（USP）。

我们的区块链应用景观正在逐渐扩大，但视野尚未被看到。接下来，我们将介绍关于隐私重点的区块链技术。

私有区块链

在当今时代，隐私已经变得越来越稀有和宝贵。互联网和智能手机等技术带来了前所未有的信息获取便捷性和速度。就像一切事物一样，这些发展有其利弊。积极的一面是，有用的信息、教育和知识可以迅速传播，并赋予全球人民力量。传统上受到信息不对称影响而处于劣势的世界各地的人们现在拥有了可以让他们平等追求个人发展目标和梦想的工具。然而，消极的一面是，同样的技术可以赋予拥有可疑议程的实体监视人们的能力，就像乔治·奥威尔于 1949 年出版的经典反乌托邦小说《1984 年》中的“老大哥”一样。

有恶意黑客侵入中央服务器窃取有价值的个人信息，没有人能完全免受其影响。几乎所有大型跨国银行、处理个人数据的数十亿美元公司（如信用评估机构 Experian）、科技巨头，甚至顶级安全政府机构如美国国家安全局（NSA）都曾遭受过这种情况。当存在明确有价值的目标或中央故障点时，黑客总是能找到方法。

此外，还有许多数据经纪人利用人们的个人信息谋取利益。他们合法或非法收集信息，进行分析，并将其出售给愿意支付的任何人——通常是广告商，但也包括政治活动，就像最近的 Facebook 和剑桥分析公司一样。

区块链如何影响隐私

当前，个人隐私保护与为更高目的而侵犯个人隐私之间的界限是公众争论的热点。鉴于迄今为止讨论过的社会技术进步，这是正常的。

隐私是一种令人向往的特性，不仅是对于罪犯，而且是对于普通人和不希望他们的个人和机密信息被第三方妥协和货币化的企业。鉴于公共区块链的透明度，许多企业可能不愿意使用它们来进行业务。有许多敏感的业务信息，例如与供应商的交易、数量和其他私人供应链详细信息，以及员工薪酬，可能不适合存储在透明的、公共区块链上。这些信息通常被保留为商业秘密，因为它可以成为重要的竞争优势的来源。

因此，在支持信息时代的技术的同时，一直在开发解决方案来保护隐私和减轻个人数据泄露风险。这些解决方案主要围绕着密码学。你可能还记得我们在第五章中的密码学概述，比特币的五大力量-#2 密码学。在这里，我们将看一些区块链加密资产，它们在隐私功能上取得了比比特币更进一步的进展。它们的重点首先是向市场提供出色的隐私解决方案。

人们普遍误以为比特币是一种匿名货币。实际上，它是伪匿名的，因为所有交易都可以被任何人使用像我们之前描述的区块浏览器看到。比特币交易不显示用户名，但它们显示其公共地址，然后可以将其与所有者关联起来。这可以在用户需要进行 KYC 或以其他方式披露其身份以进行交易的任何点上进行。此类网络节点可能包括交易所、其他受监管的金融机构、航空公司、电子商务网站或其他可能接受比特币付款的商家。

处理隐私的区块链加密资产

因此，需要其他解决方案来满足市场对私密交易的需求。要在数字货币中实现类似于现金的隐私水平非常困难。但是当出现问题和市场需求时，解决方案很快就会出现。因此，隐私币应运而生！Monero、ZCash 和 DASH 是在采用率、资本化和先进技术创新方面排名靠前的隐私重点区块链加密资产：

由于门罗使用环签名的密码学，它被普遍认为是具有最强隐私功能的数字货币。门罗的密码学比比特币和大多数其他加密资产的密码学更复杂，因此我们不会深入所有技术细节。但为了让你有一个概念，比特币的交易是用个人的加密密钥进行数字签名的，以便任何人都能看到发送者和接收者的地址，以及交易金额。这证明了发送者拥有被转移的资金。它在目的和效果上类似于从你的银行签发支票。

另一方面，门罗的环签名被描述如下：

“指定一组可能的签署者的数字签名，以便验证者无法确定哪个成员实际产生了签名。”

因此，在门罗（Monero）中的交易似乎是由一个大量的用户群体签署，而不是一个特定的用户。环签名仅证明该交易是由该群体中的某个人发送的，但并不公开确切的发送者。门罗协议允许在交易中完全保护用户的隐私，包括金额、来源和目的地，并且有一个机制来防止双重支付。在这些功能中，它与 ZCash 的零知识证明或 zk-SNARKs 类似，下一章我们将讨论这个。

ZCash 在 2016 年推出了一项新的隐私技术，名为零知识证明，使用 zk-SNARKs 协议。ZCash 为用户提供了选择性，他们可以发送常规交易，就像比特币那样，也可以发送私密交易，其中除了交易有效之外，不会透露任何信息。该项目由 Zooko Wilcox 领导，他曾于上世纪 90 年代是 David Chaum 的 DigiCash 的一部分。

DASH 是支持私密交易的另一种区块链加密资产。为此，它使用不同的协议，基本上将许多交易混合在一起，形成一种大型多方参与交易。通过这种方式，它混淆了每笔交易的不同组成部分，使外部观察者几乎不可能将各部分组合起来并弄清谁向谁发送了什么。

摘要

现在你已经了解了隐私及其在业务和日常生活中的重要影响。在本章中，我们了解了公共区块链及其对我们日常生活的影响。我们还了解了如何将区块链与物联网结合使用来增强各个领域。此外，我们了解了区块链如何影响隐私并帮助确保交易安全。最后，我们了解了一些加密资产以及它们处理安全性的方式。

在下一章中，我们将学习有关企业区块链的知识！敬请关注！

第十二章：企业区块链

在上一章中，我们了解了不同类型的区块链，如特定行业区块链和私有区块链。现在是时候描述另一个重要但大多数人不太熟悉的区块链宇宙的部分了：私有许可区块链，或者换句话说，企业区块链。在本章中，我们将涵盖以下主题：

• 企业区块链介绍

• R3 Corda

• 超级账本

• 企业以太坊联盟

• 用于企业的私有区块链

企业区块链介绍

企业区块链与比特币、以太坊和迄今为止讨论的其他项目等公共区块链在一个关键方面大不相同：对网络的访问。在公共区块链中，任何人都可以下载一些开源软件，加入网络并使用它，在私有区块链中，对网络的访问是受限制的。企业、政府实体或其他组织可以构建自己的私有区块链来服务于其业务或行政目的。这样的私有区块链通常更加集中化，并且在其架构和功能上更接近于分布式数据库或分类账。这是因为它们不需要像比特币和其他公共区块链一样的去中心化信任模型。

如果所有的区块链参与者都是已知的，并且经过了预先批准和审查，那么就没有必要基于博弈论的复杂共识算法了。网络节点可以轻松地就最新版本的区块链数据库达成一致意见，因为它们都知道并信任彼此，因为它们都属于同一个组织。

正如我们在第十一章中提到的，专注于特定领域和用例的区块链，公共区块链可能并不适合所有情况和所有人。对于许多内部业务流程，私有区块链可能是更好的选择。

如今，全球范围内已广泛接受区块链技术对于企业、政府和个人用途的价值。大多数大型国际银行和其他金融机构已经开始开发自己的内部区块链项目几年了。成熟的科技公司，如 IBM，也加入了这一行列。同样适用于航运业领导者，如马士基，他们对区块链如何优化其供应链管理很感兴趣。这些大型企业发现，开发他们的区块链项目的最佳方式是相互合作，参与产业联盟、财团或合作伙伴关系。这可能涉及产业孵化器，其中初创团队与企业合作开发工业用途的解决方案。接下来，我们将看一些最重要的跨行业区块链发展财团。

R3 Corda

R3 在 2015 年始于九家银行的联盟，旨在为金融领域开发区块链基础设施。到 2018 年，它已经发展到包括 200 多家金融机构。银行相信区块链技术可以通过使其运营更快、更高效和更透明来节省资金。他们正竞相利用这项技术开发能够带来新收入的产品，全球各地的银行已经提交了数十项基于区块链的产品的专利申请。

R3 的主要项目是 Corda，一种区块链，或者他们称之为分布式账本技术（DLT）平台，专门设计用于受监管金融机构之间的金融协议。 Corda 与我们已经熟悉的公共区块链（如比特币和以太坊）之间的主要区别在于，Corda 基于个别交易各方之间的共识，而不是整个网络的共识。 Corda 交易由交易各方验证，而不是广泛的无关验证者池。因此，Corda 中的整个交易数据库并不会复制到所有网络参与者。这种设计也不需要本地加密资产来激励和奖励矿工验证交易，因为 PoW 共识算法对私有部署是不必要的。 Corda 的架构直接支持监管和监督观察节点。分布式应用程序可以使用Java 虚拟机（JVM）在 Corda 上构建，这有助于用户采用并与传统系统实现互操作性。

尽管 Corda 的设计不同，R3 的首席技术官（或CTO），Richard G Brown，简洁地描述了导致 Corda 创建的演变步骤，从比特币开始，并赞扬了它给世界带来的卓越创新：

“正如我经常写的那样，比特币的架构是一个奇迹。其相互锁定的组件是那种极少见的例子，它们在事后看起来如此简单，但却需要一位罕见的天才来创造。区块链是为解决实际问题而发明的工具。我们得出结论，像比特币或以太坊或任何私有变体下面的区块链实际上提供了至少五个相互关联但不同的服务：共识、有效性、唯一性、不可变性和身份验证。”

区块链提供的核心服务

下面展示了区块链提供的各种服务以及这些服务的用途：

• 共识：这是区块链的第一个、也是最重要的功能，可能是真正新颖的东西。它使我们能够创建一个世界，在这个世界中，共享事实的各方知道他们看到的事实与其他利益相关者看到的事实相同。当然，共识系统和复制状态机已经存在多年了，但在互联网规模上、在不信任的参与者之间工作，并且能够抵御强大的对手？这是一个进步！在比特币中，共享事实是诸如：尚未花费的所有比特币（输出）在哪里，以及它们合法花费需要发生什么？这些事实在所有完整节点用户之间共享。在以太坊中，共享事实是抽象虚拟计算机的状态。

• 有效性：此功能涉及游戏规则，它定义了用于验证交易的一套明确的规则。

• 唯一性：此功能指的是除了遵循有效交易规则之外，此类交易还需要是唯一的。换句话说，不允许同时两次花费相同的钱。这就是比特币首次以分散方式解决的双花问题。

• 不可变性：此功能由系统强制执行，不是因为过去的交易是不可变的，而是因为其他网络参与者不会接受具有与他们个人存储的不同的过去交易历史的区块链。

• 认证：此功能指的是所有交易都使用用户控制的私钥进行身份验证的设计特征。这消除了需要中央权威或系统管理员的需求，后者可能代表一个单点故障。

R3 的首席技术官得出的结论是，真正新颖的东西是平台的出现，这些平台在互联网上被相互不信任的参与者共享，使它们能够就彼此共享的事实的存在和演变达成共识。

因此，如果这就是全部内容，那么在金融领域，重要的共享事实是什么？我们需要有哪些业务问题才能使任何这些工作有任何用处？

这就是引发整个 Corda 项目的灵感和根本洞见的时刻！

金融机构之间的重要共享事实是金融协议，例如以下事项：

• A 银行和 B 银行同意 A 银行欠 B 银行 1,000,000 美元，可随时偿还。这是一笔现金需求存款。

• A 银行和 B 银行同意他们是具有某些特征的信用违约互换的各方。这是一份衍生品合同。

• A 银行和 B 银行同意，A 银行有义务在 3 天后向 B 银行交付 1,000 股普通股，以换取 150,000 美元的现金支付。这是一项交付与支付协议。

金融行业在很大程度上是由其公司之间存在的协议所定义的，这些公司共享一个共同问题：协议通常由双方在不同的系统中记录，并且当这些不同的系统最终相信不同的事物时，会造成非常大的成本。多家研究机构推测，每年在这个问题上的支出高达数百亿美元。

特别是，这些系统通常通过交换消息进行通信，例如，“我向你发送更新，并希望你对协议的新状态达成与我相同的结论。”

金融机构花费大量资金对账，以确保所有方确实在同一页面上；如果不是，则必须花费更多资金来解决发现的任何不一致或其他问题。

为了解决这个问题，Corda 系统应运而生。用 CTO 的话来说，想象一下，我们有一个跨公司共享的记录和管理金融协议的系统，该系统以一致和相同的方式记录协议，对适当的监管机构可见，并且基于行业标准工具构建，侧重于互操作性和增量部署，并且不会向第三方泄露机密信息。一个公司可以查看与其交易对手的协议集合，并确切知道，“我所看到的就是你所看到的，我们都知道我们看到的是一样的，并且我们都知道这是向监管机构报告的内容。”这就是 Corda：

有计划将 Corda 贡献给 R3 公司所属的 Hyperledger 项目。Hyperledger 是另一个企业区块链开发联盟，规模和范围更广，有许多来自不同行业的参与者。我们将在下文中进行详细了解。

Hyperledger

Hyperledger 项目是 Linux 基金会于 2015 年 12 月推出的跨行业区块链合作项目。它专注于金融、银行、物联网、供应链、医疗保健、制造业、技术和其他行业的区块链工业解决方案。目前，它拥有超过 190 个成员组织，包括 IBM、英特尔、美国运通、戴姆勒、空客、富士通、日立、思科、安永、摩根大通、SAP、NEC 和百度等行业领军企业。

Hyperledger 是一个总项目，孵化着专注于不同行业应用案例和解决方案的单独区块链项目。Hyperledger 项目是从头开始构建的，以解决特定的商业模型及其问题。它们旨在成为一个即插即用的解决方案，以提升联盟成员的业务绩效。为此，所有 Hyperledger 项目的基本原则是模块化方法。Hyperledger 生态系统的所有组件都设计为可互操作和可互换，这意味着它们可以与该框架内的任何其他组件连接。它们还必须能连接传统企业 IT 系统，进行企业资源规划等。理想情况下，它们还可以连接到比特币和以太坊等开放公共区块链网络。

用他们自己的话说，Hyperledger 正在孵化和推广面向企业的开源商业区块链技术，包括分布式分类帐、智能合约引擎、客户端库、图形界面、实用库和示例应用。Hyperledger 提供了基础的开源软件，任何人都可以在其上设置应用程序来满足业务需求。

因此，Hyperledger 旨在为分布式应用提供区块链平台，有点像比特币和以太坊。但不要误解，尽管是一个开源合作项目，Hyperledger 的目标是工业应用，主要部署为私人许可区块链。正如他们自己所说，Hyperledger 的最佳重点是推进分布式分类帐和智能合约的行业目标。Hyperledger 针对许可的区块链网络的总体设计理念遵循了一个能够实现可扩展性和灵活性的模块化方法。

他们所说的模块化方法看起来类似于以下图片：

Hyperledger 的参考架构识别出几个关键层或组件：共识、智能合约、通信协议、数据存储、加密、身份管理、治理、API 和互联性。这与现有的公共区块链（如比特币和以太坊）的设计有很大的区别，那里所有内容都被打包到同一个区块链协议中。因此，你可以想象 Hyperledger 提供了更多的灵活性。

这意味着企业可以选择最适合其业务需求的共识算法、智能合约编程语言、加密级别等。

正如 Hyperledger 的一份白皮书所说：

“商业区块链的需求各不相同。一些应用需要快速的网络共识系统和短时间的区块确认时间才能加入链中。对于其他应用，较慢的处理时间可能是可接受的，以换取较低的信任要求。可扩展性、保密性、合规性、工作流程复杂性，甚至安全要求在不同行业和用途中差异巨大。每一个这样的要求，以及许多其他要求，都代表了这项技术的潜在独特优化点。”

模块化方法的主要好处是灵活性。以这个基本原则为基础，Hyperledger 开发了一系列技术解决方案，适用于商业应用，包括分布式账本、智能合约、代码库和图形用户界面。它还提供完整的示例应用程序。这些通用构建块可以在许多不同的项目中重复使用。任何组件都可以独立修改，而不影响系统的其他部分。Hyperledger 组件可以混合搭配，创建定制的、企业级的、增值的系统。这个框架为企业区块链空间的创新创造了完美的环境。

我们来仔细看看这个问题。

Hyperledger 框架

目前，Hyperledger 有 10 个项目处于孵化阶段，包括 5 个框架和 5 个工具，如下截图所示：

框架代表了构建企业区块链的不同方法。这里简要概述主要的几个。

Hyperledger Fabric

Hyperledger Fabric 最初由 IBM 提出，旨在为工业区块链应用提供一个模块化、可扩展和安全的基础。Fabric 是 Hyperledger 项目的基层核心架构。它体现了我们早先描述的模块化架构，以便允许组件如共识和智能合约进行插拔。

Fabric 框架在以下视频中有更进一步的解释：www.youtube.com/watch?v=js3Zjxbo8TM。

Hyperledger Sawtooth

Sawtooth 是由英特尔发起的一个项目，提供了另一个模块化平台，用于分布式企业应用。它包括一个名为经过时间证明（PoET）的新型共识算法，该算法针对在受信任的企业环境中高效模拟比特币工作量证明（PoW）共识进行了优化。

Sawtooth 白皮书沿袭了熟悉的路线：

“当今的信息共享业务流程受到中间商、低效和安全问题的重负。通过使用分布式分类帐技术（或区块链），公司之间的业务流程可以得到简化，并且记录可以在不需要中央机构或手动对账流程的情况下保持同步。这可以帮助企业降低成本，并使其能够创造全新的业务方式。Sawtooth 是一个用于构建面向企业的分布式分类帐的框架，重点放在模块化和可扩展性上。Sawtooth 建立在数十年的状态机复制研究基础之上，旨在支持任何共识机制或智能合约语言。”

作者还将比特币和以太坊归功于 Hyperledger Sawtooth 的灵感来源。

从主要的公共区块链派生新的企业区块链解决方案的演进过程可以简洁地描述如下：

自以太坊发布以来，各种其他分布式分类帐实现已经被创建，以满足企业的需求。这些分布式分类帐实现包括扩展现有协议（如比特币和以太坊）并创建全新实现（Corda 和 Fabric）的软件。

Hyperledger Sawtooth 从其公共区块链前辈那里借鉴了许多设计元素，例如数据结构、点对点网络协议和密码学，并将它们插入到模块化的 Hyperledger 框架中。

Sawtooth 架构

Sawtooth 架构具有五个核心组件：

• 点对点网络：用于在节点之间传递消息和交易的网络

• 分布式日志：包含一系列按顺序排列的交易的日志

• 用于处理这些交易内容的状态机/智能合约逻辑层

• 分布式状态：用于存储处理交易后的结果状态的存储

• 共识算法：用于在网络上实现对交易排序和结果状态的共识的算法

这五个核心组件类似于我们在之前章节中研究过的驱动比特币的五大力量：

Sawtooth 具有控制谁可以连接、发送交易和参与共识的权限网络。

此外，还提供了一些默认的智能合约模板。它们按功能划分，并分组为交易族。这是一个创新的想法。有用于管理网络设置的智能合约模板，以及现成的市场和供应链解决方案。还有一个用于将以太坊智能合约与 Sawtooth 集成的工具。

用户可以进一步开发他们自己的智能合约和交易族。

这种方法与我们在通用智能合约平台中发现的方法略有不同。例如，在以太坊中，所有类型的应用都使用相同的通用指令集，也称为操作码。因此，金融服务、媒体、供应链、医疗保健等领域的智能合约将使用相同的编程命令工具箱。

在 Hyperledger Sawtooth 中，每个事务系列都有自己的智能合约逻辑，由该领域特定的操作组成。这使得 Sawtooth 编程既受限制又安全，如下图所示：

由于代码库较小，您可以做的事情的灵活性受到限制，但昂贵错误的概率较小。这种设计选择遵循与比特币编程能力从一开始就受限的逻辑类似的逻辑。

此外，Sawtooth 允许开发人员使用各种语言编写智能合约，如 Python、JavaScript、C++、Rust 和 Go。它对虚拟机也很灵活，可以使用以太坊和 JVM。

Sawtooth 并不对哪种共识机制最好持有基本立场。相反，它提供了一个接口，允许使用各种共识协议。

我们可以广义地区分共识协议的两种主要方法：

• 彩票共识

• 投票共识

第一种方法，也称为纳卡莫托共识，通过某种形式的彩票选举领导者。然后，领导者提议将新区块添加到区块链中。例如，在比特币中，解决 PoW 密码难题的第一个矿工赢得了领导者选举彩票。

第二种方法，也称为拜占庭容错，利用共识参与者之间的投票来选举领导者。

Sawtooth 提出并添加到其堆栈中的新型共识算法是 PoET。它是一种纳卡莫托式共识算法，专为受信任的企业环境设计。它允许根据节点等待提议区块的时间随机选举出领导节点。

PoET 提供了与其他彩票算法（如比特币中的 PoW）类似的结果分布。选举的概率与贡献的资源成正比（在本例中，资源是通用处理器或 CPU，具有受信任执行环境）。在受信任的执行环境中加载的代码和数据受到保护，以保证机密性和完整性。

总的来说，Sawtooth 引入的关键创新包括领域特定的智能合约层和 PoET 共识算法。它们本质上是对以太坊虚拟机（EVM）和比特币 PoW 共识协议的修改。

项目被 Sawtooth 团队简洁地总结如下：

Sawtooth 是专为企业使用而设计的区块链平台。Sawtooth 建立在比特币和以太坊等之前平台的经验基础之上，并专注于模块化和可扩展性。Sawtooth 与现有的区块链平台不同之处在于，它允许开发人员使用各种传统的编程语言编写智能合约。未来 Sawtooth 的发展将专注于提高交易的吞吐量和隐私性。

现在，让我们转向其他值得注意的超级账本项目。

Hyperledger Iroha

Hyperledger Iroha 构建了一个可重用组件库，重点放在移动开发上。这些组件包括数字签名库、哈希算法、事务协议、点对点通信协议、API、Apple、Android 和 JavaScript 开发工具。

Hyperledger Burrow

Hyperledger Burrow 是一个权限控制的智能合约平台，可以与以太坊虚拟机（EVM）集成，以运行以太坊智能合约和分布式应用程序。它提供了超级账本和以太坊之间的互操作性。

Hyperledger Indy

Hyperledger Indy 是一个身份管理系统。它开发了工具、库和可重用组件，用于提供基于区块链的数字身份，这些身份可以跨不同的管理域和应用程序使用。

在接下来的章节中，我们将介绍一些在各个行业中使用 Hyperledger 的示例。接下来，我们将看一看另一个显著的项目：企业以太坊联盟。

企业以太坊联盟

2017 年 3 月，各种区块链初创公司、研究团体和《财富》500 强公司宣布成立了拥有 30 个创始成员的 企业以太坊联盟（EEA）。它的目标是定制以太坊以适应行业参与者，并因此提升使用开源公共以太坊技术的工业企业区块链解决方案。

到 2018 年，该联盟已发展成为拥有 200 多个成员的全球最大的开源区块链计划。知名成员包括全球经济各个领域的领先企业，如微软、英特尔、三星、思科、惠普、万事达卡、摩根大通、瑞士银行、瑞士信贷、桑坦德银行、纽约梅隆银行、英国石油公司、壳牌、辉瑞、默克、德勤、安永、汤森路透和丰田，以及新兴的区块链行业领导者，如 ConsenSys 和 Oraclize。

参与企业以太坊联盟的公司希望创建一个私有的、经过许可的以太坊版本，可以针对特定目的进行部署，并且仅对认证参与者开放。该联盟的目的是创建一个标准的、开源的以太坊版本，可以为任何特定的工业用例提供基础。例如，银行可以为自己创建一个区块链平台，而航运公司可以为自己创建另一个。

合作伙伴将互相帮助开发不同的用例基础，比如交易后结算，银行间支付和供应链跟踪，同时在网络上部署的应用程序和服务上进行竞争：

这些私人系统可能不需要以太虚拟货币，尽管公司希望创建模块，允许用户根据自己的选择放入和取出以太坊的各个元素。

许多公司已经在努力为特定目的创建他们自己的以太坊版本。例如，摩根大通已经创建了一种称为 Quorum 的以太坊版本，该银行已经在测试中使用该版本在不同国家的摩根大通分支之间转移资金。 Quorum 将成为联盟正在开发的新私人版本以太坊的一部分。

以太坊作为联盟成员选定的基础技术表明了它在世界上已经达到的可信度水平。正如微软的首席区块链架构师所说：

在我们接触到的每个行业中，以太坊通常是人们首选的平台。以太坊具有这种巨大的优势，即已经经过多年测试的公共网络。

在其使命宣言中，联盟侧重于几个关键的发展要点。这些要点围绕这项新技术的成熟度，安全性和治理以及已建立的企业基础设施的业务延续性。需要对以太坊的公共区块链进行一些修改，以使其适用于企业使用。

首先，必须整合现有的业务流程和 IT 基础设施。这很重要，因为任何企业建立智能合约平台的计划都必须从现有数据库中导入规则和交易历史数据。大多数业务信息目前都存储在大型和小型公司的现有私人数据库中。这将需要与新兴的区块链技术进行整合，以维持业务的连续性和可持续性。例如，银行在开始记录交易并在以太坊区块链上部署智能合约之前，需要转移与之相关的规则和贷款接收者的历史。

虽然以太坊联盟侧重于私有区块链的发展，但也考虑了与公共以太坊区块链的互操作性的重要性。他们的愿景是使以太坊的公共和私人网络像互联网和公司内部网络一样运行。他们将共享标准协议，例如数据存储和传输，但根据每个组织的需求，将具有不同的隐私和安全配置。

正如纽约梅隆银行的代表所说，即使创建私人网络，如果能够将其锚定到公共网络，就能够形成一组非常强大的链接。

治理和遵守现有和新兴监管框架也是区块链社区需要解决的挑战。这对于高度监管的行业，如金融业，尤为重要。企业以太坊联盟旨在成为以太坊企业应用的治理和标准制定机构。定制智能合约以在已建立的组织中运作需要来自不同实体的权限和访问级别。该联盟将设计一个行业范围的治理框架，并从其成员那里获得智能合约实施的输入。

对商业领域以太坊技术的持续和加快创新也是联盟的一个主要关注点。它旨在保持与并增强公共以太坊网络的兼容性。如果以太坊的智能合约要实现其承诺的商业潜力并改变我们进行交易的方式，那么其公共区块链必须包括来自不同利益相关者的贡献。熟悉的框架和技术要求的标准化将为对以太坊生态系统内进行创新的开发人员消除障碍。该联盟的目标是基于内部开发的用例插入新功能，并为以太坊的路线图做出贡献。

总之，EEA 的目标是促进和加速企业采用基于以太坊的区块链技术。联盟目前的首要任务包括确保可扩展性和安全性。

面向商业的私有区块链

这将结束我们对工业私有区块链项目的概述。回顾一下，在前面的章节中，我们介绍了三个领先的倡导和推广面向工业应用的企业级区块链技术的倡议：R3，Hyperledger 和 EEA。每个倡议都有自己的成员、开发人员和其他贡献者社区，它们都有自己版本的基础区块链技术作为进一步生态系统发展的基础，如下图所示：

Hyperledger Fabric、R3 Corda 和其他私有许可区块链项目所构建的前提是，企业级区块链解决方案将在一个值得信赖的环境中运作。这是因为企业在现实世界中往往与已知和认可的合作伙伴合作。这一前提对私有许可区块链的架构产生了影响，这与比特币和以太坊等公共无许可区块链的架构不同。这两种情境下的博弈理论设置是不同的。

公开面向所有人的区块链需要复杂的共识机制和原生的加密资产，比如 PoW，来确保网络的安全性 – 换句话说，确保所有参与者受到激励遵守规则。

公共区块链中，所有参与者都经过预先批准，不需要相同类型的共识机制或加密货币。而是其他因素，比如信任的商业关系，在系统内建立信任，这是一种更传统的方式。

因此，在研究了公共区块链和私有区块链之后，我们可以得出结论：它们之间存在重大的概念差异，主要表现在它们建立系统信任的方式上，如下图所示：

公共区块链为一个存在的全球性问题引入了真正突破性的解决方案——如何在不需要各方相互信任和无需中央权威机构的情况下，在未知参与者之间进行价值转移。相比之下，私有区块链会借鉴公共区块链的一些创新，比如分散的点对点交易结算和智能合约，并将其引入一个熟悉的受信任的企业环境中。

可以认为，领先的公共区块链引入了卓越和具有颠覆性的技术解决方案，但它们面临着实现大规模应用的挑战，包括可扩展性、互操作性、隐私和治理方面的挑战。然而，它们是迄今为止世界上最为分散的经济体系。

私有区块链项目为可伸缩性、互操作性、隐私和治理问题引入了自己的解决方案，虽然它们也存在于公共区块链，但这是以较少的分散性为代价的。它们将公共区块链的一些优势带入到了企业的内部环境和限制性网络中。但这也造成了单点故障。假如一个负责授予企业网络访问权限的系统管理员被黑客入侵或其他方式被破坏，会怎样呢？过去有多少大公司和政府组织的内部 IT 系统遭到了侵犯？这个列表是非常非常长的。

从这个意义上说，我们可以将公共区块链比作互联网，私有区块链比作企业内部网络。尽管私有区块链技术很可能会为金融和工业中已有的参与者带来巨大的效率和成本节约，比如优化内部流程和供应链，但这与公共区块链可能改变世界相比影响较小。这两条道路代表了渐变式的演进与颠覆性的革命之间的差异。

那么，未来会怎样呢？一如既往，现实可能处于中间地带。当前的商业环境中，私有区块链在其现有形态下具有自身的优点，并且被设计为在没有过多昂贵和不必要的企业重组的情况下，组织可以方便地采用。另一方面，公共区块链有改变商业方式和重新设计经济格局的潜力。然而，要达到这一点，它们需要解决一些关键问题，限制着它们的发展和大规模用户采用。这些就是我们已经提到的问题，但值得重复一下，因为它们非常关键：可扩展性、互操作性、隐私和治理。目前有许多项目正在开发，试图解决这些问题。它们正在由主要已建立的公共区块链的开发团队推进，例如比特币和以太坊，以及一些雄心勃勃的新项目，旨在引领下一代区块链技术。

竞争是激烈的，胜利将属于谁？私有许可区块链是否携带企业成功的关键？开放的公共区块链是否会完全改变我们做生意的方式，并重新塑造我们熟知的企业概念？如果是这样，哪个公共区块链将取得胜利？比特币和以太坊是否会保持其领先地位，抑或会被新的竞争者取代？这将是赢者通吃的游戏，还是我们将拥有更加符合这项新技术基本原则的更加分散的格局？毕竟，我们已经有了拥有难以置信市场力量的巨大科技垄断企业，比如谷歌、亚马逊和 Facebook。为什么世界需要发明一种全新的分散做事方式，只是为了用新的替代品取代旧的企业巨头？未来的商业格局将会是怎样的呢？

或许我们会有公共和私有区块链的混合实现。一些项目已经设想了这个解决方案，并正试图在其商业模式中构建这种解决方案。也许我们可以从汽车行业找到一个有用的例子 - 电动汽车被广泛宣称为未来，但目前我们有市场上有传统汽车、电动汽车和混合动力汽车。这表明，完全取代现有解决方案的创新并不是一夜之间就会发生的。

总结

以太坊技术仍处于起步阶段，在成为完全功能并符合大规模商业采用资格之前，它必须克服几个路障-技术和监管-。在本章中，我们了解到，诸如 EEA 之类的倡议是重要的论坛，既有成熟的行业领导者，也有颠覆性的初创企业必须共同努力和创新，以改变世界变得更好。我们了解了各种企业区块链以及它们如何影响日常业务。

好吧，正如古语所说：时间会告诉我们。现在让我们看一些实际例子，看看区块链业务采用的进展如何。然后我们将讨论技术面临的当前问题，以及它们是如何得到解决的，以便公共区块链可以达到下一个水平，并解决可扩展性、互操作性、隐私和治理难题。我们将在接下来的章节中涵盖这些重要主题。敬请关注！

第十三章：区块链技术的颠覆性潜力

世界上出现了几项彻底改变个人和企业创造和获取经济价值方式的创新。诸如轮子、指南针、洲际旅行、蒸汽机、铁路、汽车、飞机、电脑和互联网等发明在全球经济塑造中起了重要作用。

在本章中，我们想让你了解区块链将在未来十年或二十年的影响有多深远。本章将涵盖以下主题：

• 区块链和金融服务

• 区块链上的贸易金融

• 区块链和保险

• 投资银行和区块链

• 区块链和金融监管

• 区块链和零售行业

• 区块链和知识产权

• 区块链和食品行业

• 区块链和运输行业

• 区块链和全球科技巨头

区块链和金融服务

三十年前，互联网走上舞台，不到十年的时间就将其扩展到成为一种大众采用的通用技术。人们迅速接受它，将其视为另一个缩短彼此距离、允许他们实时通信的工具。

现在，历史上第一次，美国的一个人可以给日本的某人发一封电子邮件，而且消息会立即被接收，而无需使用快递或邮票服务。只需点击按钮，消息就会到达收件人的收件箱。

当然，互联网诞生后，还出现了许多其他令人惊奇的应用案例。

人们开始创建信息网站，观看在线视频，使用互联网获取地理位置服务，与朋友和同事交流，交换文件，订购食物和网购，以及无数其他甚至至今仍在出现的应用。

这个过程中有多少产业被彻底改变了呢？现在让我们找出来。

传统的图书馆和百科全书不再是人们获取信息的首选来源。每个人都使用 Google、Wikipedia、Reddit、Quora 和其他在线服务来寻找他们问题的答案。

当我们说地图时，我们不是指实际的纸质地图，而是指 Google 地图——在下图中显示的流行 GPS 定位服务：

世界最大的视频租赁公司 Blockbuster 因未能适应在线流媒体和数字分发成为主导业务形式的不断变化的环境而破产。另一方面，Netflix 成功建立了一个出色的商业模式，很好地抓住了数字世界提供的机遇。

人们不再购买音乐磁带，而是订阅服务，例如 Spotify 和 Pandora，类似于 Netflix，成功找到了获胜的公式。

因互联网而彻底改变的行业的例子不胜枚举。而那些赢得巨大成功的公司，都是那些拥抱新技术，并围绕它构建业务模式的公司。

区块链如何成为主角

这是一个非常引人入胜的时代，跟上技术创新的步伐。我们创建这本书的目的是希望它能激励你，并培养你对区块链技术的兴趣，而不仅仅是成千上万的新加密资产的投机方面。如果你真的想从中得到真正的赋权，你应该试着了解它到底是做什么的，以及它如何在现实世界中应用。

将此时刻视为 20 世纪 90 年代中期，当时互联网正在兴起，但很少有人知道它是如何运作的，以及它可能有哪些应用。

好吧，我们已经向你介绍了区块链的基础知识，以及为什么它是一种如此令人兴奋的新技术。现在，是时候考虑它如何被应用和整合到我们的世界中了。

我们不会讨论加密货币和市场猜测。希望我们这一句话并没有让一半的观众流失！

相反，我们将谈论想法和技术应用。从长远来看，这才是更有价值的事情。

所以，现在我们要探讨区块链可能对未来几个行业产生的潜在影响，以及当这一切成为现实时可能产生的商业机会。

我们选择从金融行业开始并不是巧合。正如我们已经说过的，金融服务行业已经相当长时间停滞不前，而所谓的货币互联网技术有潜力颠覆现有的现状。

这不是一个“是否”的问题，而更多是“如何”和“何时”的问题。

为什么银行不应忽视区块链

鉴于我们想要描述未来银行服务如何被颠覆，最好从区分两种主要类型的银行开始，即商业银行和投资银行。

商业银行是我们周围看到的常规银行，为人们提供贷款，并存储其储蓄。这些是所谓的传统银行，主要涉及存款和信贷活动。这些银行收集有储蓄的人和公司的存款，然后将这些钱借给借款人。他们支付给存款人的利息与向借款人收取的利息之间的差额称为利差，是商业银行的主要收入来源。此外，多年来，商业银行开始提供一些其他服务，如国际汇款、托管、信用证、外汇交易和托管账户：

投资银行则处理更复杂的业务。他们协助企业进行重大的公司事件，比如当它们准备首次公开发行并将股票在证券交易所上市时，或者当它们涉及并购交易时。

由于这两种商业模式有很大不同，分开分析是有道理的。

让我们关注商业银行，因为它们影响着大多数人的日常生活。

商业银行的商业模式需要随着区块链技术的出现而进行重大更新。

在 2015 年给股东的信中，摩根大通的首席执行官兼主席杰米·戴蒙（全球最大银行之一）表示，有数百家初创公司拥有大量人才和资金，正在为传统银行寻求替代方案。

在 2017 年的繁荣之后，大量资金、研究和开发涌入区块链技术，毫不夸张地说，硅谷和科技初创公司不仅仅是在涌入，而是正全速前进，颠覆世界，而金融是第一个受到影响的行业。

但是银行为什么要费心呢？

他们的商业模式已经有效运行了数百年，互联网迄今为止并没有造成任何重大的破坏。

好吧，这一次我们谈论的是货币的互联网，这里的情况是不同的。

传统银行的核心业务围绕着存款和信贷。如果人们停止存款，银行存款减少，商业银行将无法为借款人提供廉价贷款，并且传统银行的整个商业模式将变得过时和过时。这就好似他们试图在在线视频流，数码相机和智能手机的世界出售视频带和老式胶片相机。或者就像在即时消息时代使用信鸽邮寄信件。是的，人们以前确实这样做过...并且那是标准做法...但是猜猜？世界正在变化...飞快！

我们可以不断列举验证技术破坏观点的例子。但是让我们继续主要故事。在无数年轻、雄心勃勃、充满活力的金融科技初创公司的存在下，我们只想提醒银行业的亲爱朋友们这句老话：不要拿小刀去参加枪战！

那么，我们为什么会预期未来有更少的人将把自己的钱存入传统银行？

直到现在，人们可以存钱的地方很少。一个选择是把钱留在家里，拥有装满纸币的罐子，将现金堆在花园里，或者简单地把资金存入银行，这样比在家里更安全，前提是银行不会破产。另一个好处是银行转账让向他人或公司汇款变得更加容易。

那么，对于世界各地被传统银行长期忽视、基本被排除在金融体系之外的数十亿人怎么办？如果老式银行不愿为他们提供服务，其他人就会！金融科技正在崛起，而区块链正在引领潮流！

比特币和其他加密资产的出现给人们带来了一个可行的选择。你已经知道区块链使得支付和价值存储变得安全，无需第三方干预。无论你在区块链上拥有的数字货币是多少，它都会在那里，没有人能够夺走它，前提是你正确地保存你的私钥。因此，银行不再是存储你资金的唯一选择。人们将加密资产视为可行选择的最明显证据来自那些遭受超级通胀的国家，比如津巴布韦和委内瑞拉的最近例子。比特币的价格在那里飙升，并保持着比世界其他地区高得多的溢价。这是由于这些国家对比特币的异常高需求所致。

此外，与传统银行转账相比，区块链上的交易往往更快速、更便宜，特别是国际转账。在未来，新的解决方案将会出现，当前的解决方案也将得到显著改进。因此，任何形式的资金转移都很可能比现有的支付系统更高效、更便宜、更快速。

所有这些都很可能使消费者受益，并破坏传统银行，因为它们开始向效率更高、更有效的金融科技创业公司输送业务。

当然，传统银行可以选择如何应对即将到来的技术颠覆。我们相信，明智的反应应该是尝试适应不断变化的范式，并全面拥抱新技术所带来的所有好处。你无法阻止进步！而忽视它或试图抵制它将是愚蠢的。谁选择保持僵化或无法适应新环境的人，就冒着成为进化原则的又一个证明，并遵循恐龙或 15 年前的庞大电影租赁巨头 Blockbuster 的命运，被像 Netflix 等服务所取代。

接下来，我们将研究区块链解决方案如何影响传统银行提供的一些现有服务。

可能会被中断的银行业务线

除了存款流出的明显风险之外，区块链还可以以几种其他方式改变银行的不同领域。

在本节中，我们将讨论区块链对各种银行职能的影响，这些职能在以下图表中列出：

这不是一个简短的列表，但所有的话题都非常有趣。所以，让我们开始吧。

每天支付数十亿美元的银行费用。其中一些费用显然向客户展示，并用于提供的服务，而另一些则不那么明显，并在银行执行涉及外汇等操作时产生，例如。

据报道，桑坦德等全球银行非常依赖于国际汇款的费用。2017 年泄露的一份内部文件显示，此类费用在 2016 年占桑坦德收入的不少于 10%。

另一方面，一旦某些基于区块链的解决方案成为主流，它们可能为此类交易提供更优越的选项。基于区块链的资金转移需要较少的时间，而且成本远不及传统银行转账。目前（技术的早期阶段），比特币需要几分钟到几小时才能处理一笔付款，而国际银行转账通常需要至少三个工作日才能结算。其他区块链，如以太坊、莱特币、瑞波和恒星，甚至可以实现更快速更便宜的交易，这与银行进行相同操作所需的时间和费用相比可以节省大量成本。这些协议的一些改进，如闪电网络，可以提供更高效率。因此，国内和尤其是国际汇款是可能会受到颠覆的服务。

在第三章中，比特币的诞生和去中心化支付系统的优势，我们讨论了银行转账仍然如此复杂、耗时和昂贵的原因。它们涉及多个中间步骤，例如与对应银行合作，并可能受到长时间等待、汇率损失、交易对手风险、官僚主义和繁琐的文件工作的影响。区块链解决方案绕过所有这些困难，并在对等方之间进行，不涉及第三方。自然地，这使得整个过程更便宜更快：

一些银行巨头已经表明他们意识到潜在的颠覆性，并正在采取措施实施区块链解决方案进行国际汇款。

澳新银行、法国巴黎银行、纽约梅隆银行、富国银行和超级账本开发人员联合体已经完成了基于超级账本 Fabric 区块链平台构建的跨境支付的概念验证（POC）。它旨在测试将成员银行帐户转移到分布式账本是否有助于国际银行间支付平台 SWIFT 实时对账。超级账本 Fabric 可以实现对 Nostro 账户流动性的实时可见性，简化对账并节省流动性，同时满足关键的行业要求，如治理、数据隐私、标准化和身份管理。

另外，2017 年 9 月，皇家加拿大银行（RBC）开始使用 Hyperledger 进行其美加跨境结算。

现在，让我们进入下一行业。收存款和放贷模式由两部分组成。我们已经讨论了存款部分。现在，让我们谈谈借贷和它未来可能经历的转变。

区块链如何影响贷款

今天，银行仍然是人们和企业的主要信贷来源。P2P 借贷是一个受欢迎的领域，但信息不对称阻碍了其大规模实施。P2P 借贷依赖于一个扎实的想法。如果人们把资金存入银行，然后银行使用他们客户的资金借给其他人，那么存款人直接借给借款人并在资金上获得更高回报更合理，这不是更合乎逻辑吗？银行似乎是这个方程式中多余的中间人，不是吗？他们的主要增值来自于他们有能力辨别好坏借款人，并且专门处理一旦停止履行债务的债务人。

很可能未来，涉及智能合约的平台将使事情更容易和更透明。由于区块链的清晰度，借方和借方之间的信息不对称可以降低。预先达成的条件将得到尊重，并且会有某种类型的公共数据库，人们将能够看到过去是好借款人的人，并借钱给他们：

想象一下一个在线市场。这类市场中的卖家和买家都有评分。声誉是长期成功的基础。

想象一下，借款人将拥有声誉，他们以往的所有相关行为都将记录在区块链上。这肯定会减少信息不对称。借方将会获得更多有关要借钱的借方类型的信息。此外，这些信息将是不可改变的并且容易获取。这将创建一个竞争激烈的市场，借款服务对人们来说很容易获得，因为它们更便宜更快速。银行承担着巨大的行政成本，这使他们向借款人收取最终利率膨胀。在由区块链和智能合约技术促成的 P2P 借贷市场中，借方不需要支付近乎与银行收取的利率一样多的行政成本，他们会很高兴地接受金融机构的一小部分利率。

区块链可能会打破的另一个领域是贸易融资和第三方担保服务。在当今世界，有许多相互交易但彼此不信任的交易方。银行通过提供信用证和第三方担保服务来减少这种不对称性。

想象一下，一家欧洲零售商想从中国进口服装。他成功找到了一家生产服装的工厂，并且他们为第一批货物提供了一个好价格。其总价值为 500,000 欧元，这不是一个可忽略的金额。问题是，零售商之前未与供应商合作过，并且无法确定一旦资金汇出后，中国制造商是否会交付货物。与此同时，中国制造商也无法保证欧洲零售商在货物发货后会汇款。听起来像是一个僵局，不是吗？

嗯，到目前为止，已经建立的解决方案是使用第三方担保账户。欧洲零售商将资金存入一家可信任的银行，该银行只有在生产商已经发货后才释放资金。在这种情况下，银行的声誉消除了双方的信息不对称，并促进了贸易。银行以其名誉和监管许可来保证流程尽可能合法。但是，银行会就此服务收取总交易价值的一定比例费用。

基于智能合约的平台可能会改变这一业务线。

一笔商业交易中的双方将能够设计一个机制，自动转移货物和资金的所有权。交易将按照设定的条件进行，这些条件将被编程到智能合约中，双方可以确信这些条件是不可改变的，并将自动执行。

如您所见，我们即将迎来许多令人兴奋的变化。但这还不是全部！

在当前环境下，银行必须进行 KYC（了解您的客户）流程。世界各地的当局都希望银行收集关于其客户的信息并验证其身份。这些法规的目的是防止洗钱，并阻止犯罪和恐怖组织的资金。正如您可能想象的那样，这是一个冗长的过程。一些银行与数百万客户合作，他们必须填写大量表格并调查任何可疑案例。这是他们的一项重大投资。每家银行在开始与某一特定规模的新客户合作时都必须经历此流程。

更有效的方法是组织一个独特的分布式数据库，该数据库可以在银行和监管机构之间共享。通过这种方式，他们将能够节省同事已经进行过的所有研究工作。对于这些目的来说，分布式区块链解决方案将是最佳选择，因为记录的不可变性意味着客户交易历史记录是由所有共享该区块链平台的银行以安全和公正的方式存储的。它还将增加透明度，但只针对获得许可的实体，因为我们认为这样的解决方案最有可能被实施为私有许可的区块链。

实际上，这样的解决方案已经在开发和测试中；以下是一些例子。

2017 年，只有 44%的菲律宾人正在使用银行账户，这一指标由于菲律宾经济快速增长而迅速增加，但仍受到对新账户申请者身份和历史检查机制的低效问题的困扰。KYC 法规要求反复索取相同的数据，其中许多数据并不以数字或可验证的形式存在。

解决这个问题的方法是，菲律宾银行家协会与 Hyperledger 以及一些主要银行的联盟合作，进行了一个概念验证，构建了一个原型，使用 Hyperledger Indy 进行身份验证。

该平台通过允许客户以保护隐私的方式只输入一次信息，就可以简化新账户的注册流程，并且可以重复使用该数据进行新的账户开立。银行可以相信该数据的历史是可靠的。如果成功，这可以成为全国性身份证系统的一个测试。

在 2017 年 10 月，新加坡监管机构和包括汇丰银行和三菱日联银行在内的几家银行的一个联合体宣布，他们已经完成了一个 KYC 区块链的概念验证。原型的功能、可伸缩性和安全性在 2017 年 2 月至 5 月之间进行了测试。结果显示，即使在高密度信息流中，区块链也可以很好地发挥作用。它被证明是抵制第三方干预的，并通过只允许有合法凭证的人访问而保护机密性。

类似地，当区块链在后期交易结算的背景下得到实施时，银行的后勤部门将会变得轻松许多。由双方信任的改进过程将会减少结算时间，因为双方共享并控制相同的分布式账本系统，并且可以确定预先安排的条件得到了保留。此外，由于系统故障的减少，机械性错误也会减少。所有市场参与者可以共享区块链上的相同自动结算系统。当然，所有这些都将导致审计和协调效率的提高。每笔交易中涉及的各方都不必进行记录的不必要复制，并进行审计以确保整体一致性。最终，银行将能够拥有更精简和成本更低的后勤结构，从而工作速度更快。

好的，太棒了！这些是区块链技术预计将对传统银行业务产生的一些影响。接下来，我们将提供一份有关贸易金融和区块链的案例研究。

区块链上的贸易金融

现在，让我们看一下 IBM 和几家跨国银行的一个具体倡议，这进一步强调了我们在之前章节讨论的内容。传统金融领域的创新已经在进行中。

我们将要检查的具体倡议叫做Batavia，它涉及到 IBM 和 UBS 的合作，以及加入了其他几家主要银行，如蒙特利尔银行、CaixaBank、商业银行和第一集团。它的主要目标是解决贸易融资领域的低效流程。

贸易融资是一个缓慢的过程，现在被官僚主义所拖累：一个漫长的过程，涉及多个参与者进行的多次验证。在大多数情况下，一笔交易涉及买方、卖方、买方银行、卖方银行、运输公司和地方政府。整个过程需要大量的文件工作，并且没有自动化，因为所有参与者都有自己单独的 IT 系统，需要人工干预进行对账和验证：

这个过程是漫长的（在某些情况下需要数周），对公司来说也是昂贵的（因为他们必须支付人工成本，而且在此期间不能使用交易收益）。

因此，像 Batavia 这样的贸易融资平台绝对是有意义的，感觉像是一股清新的空气。公司将能够使用平台与彼此签订标准形式的协议。更重要的是，由于其安全且不可变的分布式账本，系统的透明度和信任度将会提高。

该平台设计得非常创新。所有参与方将能够追踪交换货物的状态和位置。另一个关键特点是，在货物沿着供应链移动的不同阶段，可以向贸易中的不同参与者支付款项：

例如，一家公司将能够在货物交到物流公司手中后支付给供应商。然后在货物抵达目的地后，物流公司将得到支付。

Batavia 是一个开放平台，鼓励公司、银行和当局共同努力，共同合作，以实现更高效的结果。这些倡议促进了贸易，并使其更加高效，从而创造了价值并刺激了经济增长。

这是一个很好的例子，展示了一个使用区块链技术构建的平台，有可能通过提高效率和效果来颠覆贸易融资领域的现有现状，使所有参与方受益。

区块链和保险

保险业似乎不像传统银行业那样容易受到技术颠覆的影响。保险是一个高度专业化的业务，在这里，风险评估和汇集大量风险相似的保险合同的能力是一个关键的成功因素，这是一个难以但并非不可能在去中心化的 P2P 市场中自动复制的因素。因此，P2P 和去中心化的保险承保要比传统银行业更加复杂。

另一方面，区块链技术的出现代表着对保险公司效率和创新的潜在巨大来源。这一次，现有公司没有为这个派对迟到！

一些保险公司已经开始利用区块链技术为他们的业务谋求成功并提高盈利能力。

例如，安联展示了一个促进灾难掉期和债券结算的平台的测试版本。这样的平台使得这些金融工具的持有人在触发事件的情况下更容易接收或发送赔付。这意味着双方的等待时间较短，购买这些工具用于保险目的的人减少了不确定性，减少了验证错误，客户体验总体得到了改善。

英国的劳埃德公司没有等太久，已经开始尝试基于区块链的产品。它与共享工作空间供应商 Vrumi 和区块链数字专家 SafeShare 合作，向 Vrumi 的主持人提供保险产品。Vrumi 是一家办公场所住宿的 AirBnB 风格公司，其想法是允许 Vrumi 的主持人承保保护其租赁物业的保险合同。该产品使用区块链技术来确认和执行双方的义务。

还记得 Everledger 吗？这家公司利用区块链追踪钻石的来源。它也在定价相关的保险产品时帮助保险公司，通过减轻欺诈和血钻石进入供应链的风险。购买的钻石通常附有证书证明其质量和来源，但存在证件丢失的欺诈历史。区块链可以在保险公司需要验证钻石、艺术品、珠宝和奢侈品历史时大大帮助，防止任何欺诈企图。

未来将塑造保险业发展的许多区块链应用。目前，我们知道区块链可以通过以下方式帮助：

• 减少不确定性

• 降低后勤成本，减少官僚主义

• 自动化赔付执行流程，节省时间和人力

• 通过基于区块链的智能合同，可以改善客户关系和满意度，因为这些合同客观，并预先编程自动执行

此外，区块链上的保险合同可以帮助保险公司改善资本充足比率，因为风险管理更好，执行时间更快，对保单持有人的赔付能见度更好。

总的来说，主要的行业感觉是许可的区块链可以成为保险业未来的一个巨大解决方案。这样的许可区块链可以融入当前的业务模式。如果区块链解决方案与现有框架整合，保险公司、监管机构和客户都可以从这里讨论的优势中受益。

投资银行和区块链

在本章的前面，我们说有两种银行业务，商业银行和投资银行。我们讨论了区块链技术对传统商业银行服务的潜在影响，但对投资银行没说太多。

我们将在本节简要讨论这一点。

投资银行通常有以下核心业务线：

• 资本市场：在一级市场上为公司发行股票和债券筹集资金，将它们卖给投资者，并在二级市场上为客户或银行自己的账户交易它们

• 咨询服务：在专门的流程时期为咨询公司提供咨询，例如兼并和收购，以及公司重组

• 资产管理：专业地管理客户的投资组合中的资金

好的，我们来逐一检视这些领域。

资本市场的核心是为公司以股票或债务的形式筹集资金。很容易想象，股票和债券可以在区块链上以代币的形式表示并发行和交易。事实上，这可能是一个更有效的做法，因为清算和结算可以直接几乎瞬间完成，而不是等待几天并向一群中介支付费用。

这里有一个由 Hyperledger Sawtooth 开发的债券交易平台试点项目的真实例子。他们对传统系统的问题进行了如下识别：

• 机构之间的记录保存做法不同，调节总账通常是困难、昂贵且耗时的。

• 历史债券所有权数据可能是分裂和不完整的

• 集中式数据管理解决方案已经垄断了它们的产品

• 数据可以被追溯性地篡改，导致金融欺诈。

• 集中化系统存在单点故障的风险

为了简化债券转让流程，Hyperledger Sawtooth 创建了一个用户界面和智能合约平台，允许投资者实时跟踪和转让债券。在这里，用户可以创建、购买、出售和结算他们的债券组合。虽然智能合约专门定制了债券及其独特标识符，但它们可以相应地针对广泛的金融工具进行定制。

将金融市场迁移到区块链有许多优势。它促进了不同市场参与者之间的数据一致性。它有助于维护历史所有权的全面、有序、准确和不可变的记录。此外，分散化、透明度和信任都是系统的固有特性。

当然，这可以扩展到任何用于资本筹集或风险对冲的金融工具类型。智能合约可以非常有用地构建任何在全球资本市场上交易的衍生品或其他外国金融产品。

未来，所有已建立的金融市场平台都可能迁移到区块链上，因为它们提供了更高效的金融基础设施。事实上，这个未来可能比大多数人预期的要来得更早……

2017 年 7 月，伦敦证券交易所集团与 IBM 合作宣布，他们将创建一个专为意大利公司数字化发行股份而设计的区块链平台。Hyperledger Fabric 将构成该平台的基础。

纳斯达克也在积极开发区块链交易平台。

澳大利亚证券交易所（ASX）已宣布将用区块链技术取代其当前的清算系统。

还有更多…… 全球资本市场正在向区块链迁移。

除了提高已建立金融市场的效率外，区块链还提供了对新兴加密资产类别的访问。

有趣的是，一些主要的金融机构，如高盛、巴克莱和富达等，一直在探索开设加密资产交易台的可能性。看起来这个新的资产类别很快可能会在银行交易大厅中找到自己的位置，与传统资产类别并列。

在咨询服务领域，区块链的影响可能有些牵强，因为这个领域非常新，公司都处于早期阶段，大部分都没有引起老牌投资银行的注意。

区块链和资产管理呢？这个领域也在以相当动态的方式向前发展。由比特币领导的新加密资产类别正在全球资产管理者中崛起，并得到认可。机构投资者和零售投资者的兴趣都在增强，相关投资产品的供应也紧随市场需求。比特币期货于 2017 年底在芝加哥两家最大的全球商品交易所 CME 和 CBOE 上市。纳斯达克也计划推出类似的产品。瑞典上市了比特币和以太坊的交易所交易票据。由 Grayscale 赞助的比特币投资信托也向合格投资者开放。纽约证券交易所上市了比特币交易所交易基金（ETFs），但似乎还需要更多时间才能使这种产品实现。这只是个开始，前路漫长而不确定，但也令人兴奋。加密资产极其难以估值，所以我们将看到这个领域如何发展，但有一点是明确的：资产管理行业正在朝着加密资产将发挥越来越重要作用的方向发展。因此，我们可以期待新的激动人心的发展正在酝酿中！

区块链和金融监管

2017 年区块链和加密资产的崛起给全球各地的监管机构带来了重大的头疼。价格波动性大，零售和机构投资者的浓厚兴趣，比特币期货在主要受监管的交易所上市，以及每日在主流媒体上的存在，意味着加密资产正在成为一种新的资产类别。

在传统金融世界中，监管机构监督金融市场，以确保制定了充分的规则，平衡了所有相关方的利益。一方面，他们需要保护被认为由于缺乏经验和专业知识而可能易受伤害的零售投资者（私人个体），以评估市场风险并做出投资决策。另一方面，监管机构还应帮助维护高效有序的资本市场，以使公司能够筹集足够的资金来资助其运营，促进创新，最终刺激经济。这使得金融监管者的工作变得非常重要和具有挑战性。他们需要不断跟上新型金融工程和有时像各种金融衍生产品及其风险配置这样的奇特结构和工具。他们需要密切关注上市公司和机构投资者，以防止其管理层可能进行虚假会计、内幕交易或其他违规行为。历史上的例子非常多，当金钱处于风险时，人们的创造力是无限的。我们已经提到了一些涉及安然、WorldCom、伯尼·麦道夫和几乎所有主要银行的数十亿美元的大规模丑闻。此外，监管者需要特别小心处理可能代表系统风险的大型金融企业，这意味着如果它们遇到麻烦，可能会危及整个金融和经济体系。

因此，您可以看到金融监管机构拥有重大责任和重要的社会使命。当加密资产市场越来越大时，它开始吸引他们的注意。现在的开放问题是如何再次保持投资者保护和保持技术创新不受阻碍之间的平衡。在这里，这是一个非常具有挑战性的任务，因为区块链加密资产同时处于技术、金融、经济和法律科学的最前沿。

当然，普通投资者公众需要受到保护。就像任何其他市场一样，都存在欺诈和诈骗行为。不幸的是，这些事情一直是社会的一部分。市场参与者也存在不负责任的行为，他们很难理解涉及的风险。

好消息是，加密资产市场目前被认为不构成系统性风险。这是目前世界各地央行的共同观点。这是因为与全球股票和债务市场相比，其规模非常小。

如何处理现有监管框架中的加密资产，考虑到它们似乎具有货币、商品和股票特征的混合，是一个完全不同且复杂的问题。一方面，每个人都听说过加密货币，并使用这个术语来指代整个加密资产领域。但它们并不代表所有货币。实际上，与所有已建立的资产类别相比，商品可能更接近加密资产的性质。这是因为它们的市场价值由其所实现的效用或用例的供需决定。而这也应该是许多加密资产的情况。例如，以太坊代币提供对以太坊网络的计算能力和在安全、不可更改的以太坊区块链上的数据存储的访问。这看起来像是一个真实的用例，类似于我们现代经济中的许多商品。想想石油、电力、货物或运输；这些都是在现代经济中具有重要效用的可交易商品。也许，以太坊和一些它的区块链同行也会效仿。那么比特币呢？它正在获得被广泛认可的数字黄金地位。它的用途，作为价值存储，在某种程度上类似于黄金。芝加哥商品交易所（CME），世界上最大的受监管的金融和商品衍生品交易所之一，似乎也持有这种观点，这得以从其于 2017 年 12 月上市比特币期货合约得以证明。

相比之下，股票的价值基础是基于基础业务预计实现的未来现金流。目前情况下，大多数加密资产并非如此。当然，传统的股票股份可以通过区块链上的代币来代表，正如我们已经提到的那样。几乎可以用任何资产来做到这一点。

那么加密资产的风险投资方面又如何呢？目前，它们主要代表着对初创项目的利益。在这里，所谓的利益相关者指的是对一个公司或生态系统有任何利益的人。例如，典型公司的主要利益相关者包括其投资者、员工、客户和供应商。

加密资产在当前市场和监管环境中的地位是一个开放而复杂的话题，我们绝对无法在这里完全涵盖。

我们只想提一下，当涉及到加密资产时，全球监管环境非常多样化，并且在动态发展。有些国家比较保守，而其他国家则更加开放和自由，就像其他任何经济和政治发展一样。理性的方法可能是让监管机构和市场参与者之间保持持续对话，以确保所有人都在同一页面上，并为社会带来有效的结果做出贡献。许多监管机构和政府当局似乎认识到区块链技术的价值，并希望在进一步采取措施之前对其有一个很好的理解。这种做法是合理的，我们已经看到一些积极的举措正在发生。

2018 年 4 月，欧盟的 22 个国家签署了《关于建立欧洲区块链伙伴关系的声明》。

数字经济和社会专员 Mariya Gabriel 是推动该合作伙伴关系的人，并表示她相信该技术有能力改变数字世界：

“将来，所有公共服务都将使用区块链技术。区块链为欧洲和成员国重新思考其信息系统、促进用户信任和个人数据保护、帮助创造新的商业机会以及建立新的领导地位提供了巨大机遇，使公民、公共服务和企业受益。该合作伙伴关系使成员国能够与欧洲委员会合作，将区块链技术的巨大潜力转化为更好的公民服务。”

该合作伙伴关系将成为欧盟成员国之间在技术和监管领域交流经验和专业知识，并为在数字单一市场推出欧盟范围的区块链应用做准备的一种机制，以造福公共和私营部门。这将有助于欧洲继续在区块链技术的开发和推广中发挥主导作用。

说了这些，我们将保持对监管困境的开放，并鼓励每个人在采取任何行动之前都要理性思考并自己尝试理解区块链技术。事实上，这正是本书的目的，如果我们能够促进正在进行的讨论并增加对区块链技术的社会认知，我们将非常高兴。

区块链与零售业

现在，让我们继续讨论区块链技术对零售行业的潜在影响。但首先，我们将讨论本书中先前提到过的一个术语。

物联网

IoT，即物联网经常被提及，是一个描述我们日常生活中使用的不同设备通过互联网互相连接的概念。

我们不再仅仅通过电脑访问互联网。我们周围有不同的智能设备，其内置功能基于互联网，并与其他设备或云连接起来：

我们都知道智能电视和智能手机是什么。如今，许多电器产品都带有智能功能，比如与智能手机连接并跟踪人们位置以便在下班回家时自动开启的空调。连接到互联网的安全系统会在你的家中注册到可疑事件时通知你。这个列表还在继续：

可穿戴设备是物联网和零售行业最新讨论的焦点。其中，最早的可穿戴设备之一是安全和识别。毫无疑问，这意味着区块链技术可以在这一领域发挥重要作用：

许多人在工作时戴着徽章，它们提供安全性和识别，并在某些情况下提供与位置相关的有价值的见解（对于安全原因来说可能非常有帮助）。这并不是一个直观的想法，但徽章本身是物联网中扮演角色的一种智能设备。它所含的芯片提供了关于持有者、他或她的位置，以及系统中存储的任何相关数据的信息。现代徽章甚至更安全，它们要求持有者使用生物识别功能，比如指纹或眼部扫描：

这与零售行业有什么关系？

这实际上表明，产品中插入的一个简单芯片可以包含大量信息。如果这个芯片中包含的信息记录在区块链上，那么它就变得不可变和无法伪造：

同样，这样的芯片可以添加到大多数零售产品中。

很可能，许多服装、鞋类、包包、香水、太阳镜、化妆品、奢侈品、药品等等将受益于一个透明的真实性验证平台，它将拥有规模，并被大规模采纳。这将使顾客能够扫描鞋类（通过条形码或内部插入的芯片）并接收有关产品的有价值信息。他们可能对了解物品的真实生产商、原产地、材料和劳动力来源、物品生产时间，以及可能是从生产商处推荐的价格感兴趣。这有助于纠正一些发展中国家的非道德做法，比如血汗工厂和童工：

此外，像耐克这样的知名品牌遭受着大量的伪造。问题在于，顾客并不总能区分耐克的原始产品和仿冒品。基于区块链的验证流程可以帮助解决这个问题：

如今，消费者对健康和他们行为的社会影响变得非常有意识，他们更喜欢消费以正确方式生产的产品。

在这种背景下，基于区块链的验证和真实性证明的观点变得极为有用：

消费者将能够确认他们购买的产品的真实性。逐渐地，不道德的制造实践和假冒商品市场可能会显著缩小。

对于化妆品、药品和其他医疗保健产品来说，这一点尤为关键，因为生产质量和遵循标准不仅是期望的，而且是至关重要的。基于公共区块链的注册表可以向人们保证，他们购买的药品是由有可靠声誉的合法公司在正确的条件和标准下，使用适当的成分生产的。有了这样的透明度，生产商将以其声誉和经营许可证支持其产品，并对将有问题的产品带入市场或以其他方式违反规定承担责任：

这样的注册表将允许消费者验证他们购买的产品的整个生命周期。从社会的角度来看，可以向消费者展示他们穿的衣服是在适当的环境中生产，并由验证工作场所条件的组织进行认证。对于我们这个时代的大部分消费者来说，这真的非常重要。他们想更多地了解他们使用的产品，并对其生命周期感兴趣。

重要的是，在购买时尚产品或化妆品时，客户想要知道商品是何时生产的。他们不想购买一年前生产的商品。因此，从这个角度来看，这种类型的认证也将非常有用：

区块链与知识产权

现在，让我们看看区块链对媒体下载（如音乐或电影）、软件安装和其他涉及知识产权（IP）的产品可能产生的影响。

知识产权管理是另一个区块链解决方案实施可能产生重要影响的领域。在互联网时代，IP 是一个热门话题。

通过使用分布式分类账来管理知识产权，艺术家、作者和企业可以获得不可篡改的知识产权所有权证据和版权保护。他们还可以在一个允许智能知识产权管理的生态系统中使用智能合约。

让我们分别考虑每一项发展意味着什么：

在谈论知识产权时，其中一个最重要的方面是它们的注册和保护。在大多数立法中，知识产权、商标和版权从它们产生时就开始生效。基于区块链的注册表及时间戳则可以展示知识产权何时生成，从而证明首次使用。这将使企图申请已被原作者创建和使用但尚未被其注册的技术专利的资本公司难上加难。区块链不可篡改的账本上的时间戳将成为整个世界证明合法知识产权所有权的透明且具有说服力的证据。

基于区块链的解决方案为音乐、电影、软件以及几乎所有形式的创作提供了无限的可能性。

首先，基于区块链的平台将使内容创作者和艺术家能够在基于数字货币和智能合约的去中心化系统中变现他们的作品。可以建立基于使用情况的自动知识产权支付系统，精准度很高。例如，音乐和视频流媒体可以按分钟甚至秒进行计费，微支付会立即处理。与我们之前讨论过的其他行业一样，这些系统可以直接以点对点方式工作，无需不必要的中介。

柯达公司推出基于区块链的平台用于注册照片图片版权，并在使用这些图片时触发对作者的自动支付，是这种行动的一个很好的例子。智能合约使整个过程更快、更安全、更高效。这种解决方案在一些情况下尤其有效，比如鲜为人知的艺术家创作产品并需要依赖第三方平台保护他们的知识产权。

类似于我们先前提到过的 Steemit，StreamSpace 项目旨在建立一个由内容创作者和用户社区管理的去中心化平台。主要思想是，像 Netflix 和 Amazon 这样的垄断企业决定向客户收取多少费用以及支付给作者的版税百分比的集中模式对作者来说并不是最佳选择。StreamSpace 提供了让作者自主选择商业策略并使用 StreamShare 代币向客户收费的独立性：

另一个项目，Dot Blockchain Media（dotBC）正在建立一个音乐内容版权注册表，帮助音乐家在商业化他们的艺术作品时表达其权利和意愿，采用可互操作的文件格式。数据通过利用 Hyperledger Sawtooth 区块链技术的分布式网络维护。这个解决方案将音乐和媒体版权的记录集成到艺术家的作品中。dotBC 与音乐和更广泛的媒体行业保持合作伙伴关系，实现 63 多万全球独立和主要唱片公司艺术家的作品和 dotBC 生态系统之间的无缝数据交换。

未来这样的去中心化市场会如何发展，以及它们是否会吸引到足够数量的用户，这还有待观察。它们面临的主要挑战之一是去中心化社区的治理模式，这是一个由不同利益相关者组成的共同问题，实际上对于所有去中心化系统来说都是一个常见问题。

然而，多亏了区块链技术，我们很可能会看到艺术家管理知识产权的方式发生重大变革。未来，竞争环境可能会更加公平，艺术家将有更好的机会在保护知识产权的环境中自行发布、分发和获取其内容的收益。

区块链与食品行业

我们已经多次提到，区块链可以为食品行业供应链，以及几乎所有其他供应链，提供巨大的改进和效率。但是，由于我们消费的食品是我们日常生活中不可或缺的重要组成部分，具有重要的影响，而且食品行业是全球经济的重要组成部分，因此我们将在这里重点分析它，分析区块链技术如何帮助为所有人提供更好的结果。实际上，如今许多食品行业领袖已经认识到这一点，并正在推出试点项目和倡议，以在其商业模式中实施区块链解决方案。我们将在这里研究一些这类项目的案例：

我们将从一个非常重要的问题开始。你喜欢吃鱼吗？谁喜欢知道，鱼能够新鲜地送达并被供应。

传统海产品行业供应链中存在的问题包括非法捕捞、标签欺诈、不当的食品储存条件以及繁琐且容易出错的手工记录：

这些问题对生产者、零售商、消费者、世界自然资源和整个经济都产生了负面影响：

下面是一个旨在解决所有这些问题的区块链项目：

英特尔正在利用 Hyperledger 技术构建区块链解决方案，以实现现代化的海鲜溯源方法。利用 Hyperledger Sawtooth 框架，现在可以记录海鲜从海洋到餐桌的旅程。可以将 IoT 传感器附加到委托给他人运输的任何海鲜上，跟踪所有权、拥有权和遥测参数，如位置、温度、湿度、运动、震动和产权。最终购买者可以访问完整的信息记录，并相信其准确性：

由区块链运作的海鲜供应链可以帮助防止非法捕捞或储存不当的鱼类进入市场。它可以为供应商提供公平竞争的机会，并奖励良好的做法。供应商和消费者将了解他们所购买的内容，并得到他们所支付的内容。因此，区块链可以增加整个系统的透明度和信任。此外，智能合约自动化可以节省时间和运营成本。

区块链技术的另一位重要倡导者是沃尔玛。而且，该应用再次聚焦于食品供应链。

像沃尔玛这样的大型零售商也曾多次因进入市场的受污染食品而遭受损失，与消费者一样。要认识到这个问题的严重性，可以考虑以下例子。

十年前，美国爆发了一种致命的大肠杆菌菠菜中毒事件，波及 26 个州，造成 3 人死亡，200 多人患病。这次爆发表明了当食品采购和污染追踪出现严重问题时会发生什么：

沃尔玛高管对该案例的描述如下：“总的来说，消费者停止食用菠菜。餐馆从菜单中移除了菠菜。如果你能更快地追踪并确定菠菜的来源，你可以减轻所有这些问题，并确保消费者的信心持续存在”：

这并非个案。多年来，已经发生了多起规模较大的食品安全问题。

2017 年美国爆发的与来自墨西哥的木瓜相关的沙门氏菌感染事件导致 235 人患病，其中 2 人死亡，78 人住院。

你可能还记得 2008 年中国因奶粉被掺入有毒化学物质三聚氰胺而引发的丑闻：

列表还在延续……

因此，让我们看看沃尔玛正在实施的解决方案。

作为试点项目，它与 IBM 和北京清华大学合作，在中国利用区块链数字化追踪猪肉的流动。为此，他们正在使用 Hyperledger 技术。它将使零售商能够追踪肉类的流动，从生产商到加工商，再到分销商，再到食品杂货店，最终到消费者手中：

根据 IBM 的说法，这一举措比早期仅使用条形码和无线电标签的项目有了实质性的改进。

缺失的一块是一个共享论坛，公司可以在其中看到彼此的交易并建立信任。那个缺失的一块就像是区块链。

将要存储在区块链上的信息，欺诈和不准确性要难得多，包括与农场起源、工厂数据、过期日期、存储温度和运输相关的细节。区块链技术可以大幅简化行业供应链，并促进对传统模式的材料效率：

鉴于这个试点项目的巨大潜力，沃尔玛随后将其扩大到包括更多食品产品。其他消费品巨头，如雀巢、联合利华和都乐，也加入了这一倡议。看来这个领域的每个人都喜欢利用自动跟踪重要信息来改善供应链，例如商品的温度和质量、装运和交货日期以及设施的安全认证。

区块链和交通运输行业

移动服务和汽车公司的业务总体上可能是未来几年最活跃和根本变革的行业之一。大众、丰田和通用等传统汽车制造商在未来十年面临两种主要类型的挑战。

首先，他们必须适应一个产品线，该产品线将不再依赖传统燃料，而是专注于电池。这是一个重大的改变，全球汽车生产商别无选择，只能调整他们的业务模式，否则像特斯拉这样的竞争对手将继续获得市场份额。

汽车制造商面临的另一个主要业务风险是来自 Uber、Lyft 和 Didi 等公司的威胁。好吧，这也可以是一个机会；取决于你怎么看。

第一种挑战，从传统燃料转向电池，与区块链技术关系不大。至少，如果我们不涉及供应链的话。

另一个挑战：人们如何改变他们的交通行为以及他们消费移动服务的方式，这是我们想要在这里讨论的。在这个领域，有大量的创新解决方案可能是基于区块链的。

大多数大型汽车制造商都在尝试一些共享汽车、拼车或打车的计划。例如，几年前，戴姆勒推出了 Car2Go，这是一项短期汽车租赁服务，允许人们搭乘汽车从 A 点到 B 点。在大城市生活的许多人看来，将交通工具留在街上的灵活性感觉像是一种范式转变。在纽约、伦敦、香港、巴黎、东京、上海和许多其他地方，高峰时段几乎不可能找到停车位。在经济上，使用汽车一段时间然后交给下一个需要它的用户要方便得多。不仅仅是戴姆勒在尝试这种智能车辆共享方案。另一个例子是菲亚特与意大利石油生产商埃尼的合作。他们的合资企业被称为Enjoy，提供类似的服务。大多数汽车制造商需要适应这种新的商业模式，否则他们可能会失去市场份额。一方面，他们将共享汽车视为威胁，因为这意味着并非每个人都需要购买和维护个人车辆。但另一方面，它也可以被视为一个机会，因为共享汽车可以让这些公司建立基于订阅的业务。这可以弥补传统领域失去的收入，并甚至创造更多价值。

未来，区块链技术在全球经济中扮演重要角色，可以扩大共享汽车服务。基于区块链的解决方案可以帮助共享汽车服务提供商验证驾驶员的身份、驾驶记录和以往的共享汽车使用情况。这可以有助于根据个体驾驶员的风险概况更精确地减轻某些风险。智能合同可以实现与收费公路费用相关的自动支付，并且可以根据驾驶员的概况和行驶里程调整保险合同。它们还可以用于旅途中的清洁、加油和其他服务的自动支付。这种自动化将提高效率，并增强用户体验。

为什么要使用基于区块链的智能合同，而不是简单地上传数据到由公司管理的中央服务器呢？好吧，可以这样想。人们对与外部方分享个人信息并让其为他们管理一切以保护其数据安全，维护专业的商业行为和收取公平价格变得更加谨慎，这是理所当然的。这种集中化会产生单点故障。我们已经见过无数个人数据泄露、滥用、不道德的做法，比如将个人数据卖给愿意支付的第三方，明目张胆的欺诈，数据窃取，以及滥用主导市场地位的案例。

智能合约解决方案可以涉及多个参与方和服务提供商，每个参与方管理一定阶段的流程。一家公司可以负责保险，另一家公司负责清洁，第三家公司可以负责收费，依此类推。当然，负责汽车共享服务的公司也将参与进来，但它不会主导整个格局。区块链解决方案允许价值链的去中心化，将数据和市场力量分配给多个参与方，并防止任何单一实体成为失败、瓶颈或滥用其市场地位的租金征收者的中心点。

在拼车和打车服务中也可以期待类似的发展。

在拼车服务中，多人同意搭乘同一辆车，通常是临时安排的。这是另一个很好的解决方案，可以帮助人们节省金钱，保护环境和社交。智能合约是这种拼车计划的明显选择。智能合约可以根据距离、每英里的费率、乘客人数和其他相关变量自动计算服务中涉及的所有费用和价值交换。它可以根据每个乘客使用的距离或行驶时间快速轻松地将车费分摊给乘客。

车辆安全是区块链可能有益的另一个领域。汽车正变得越来越自主，这意味着它们的网络安全问题也需要解决。为这种物联网应用设计健壮的 IT 基础设施变得至关重要。区块链的去中心化和不可变性特性可能为数据验证提供巨大好处。它可以减轻系统失败和外部干扰的中心点风险，从而提高用户安全性。

区块链预计在汽车行业的其他领域也将发挥重要作用，如供应链管理、制造、车辆租赁融资、车辆注册、监控和认证、远程信息技术等等。

接下来，我们将研究区块链如何彻底改变我们所知的技术空间。

区块链和全球科技巨头

现在，让我们考虑区块链时代互联网巨头的未来。我们将做出的许多假设和假设都与区块链成为改变游戏规则的技术的场景相关。

当前的互联网空间由四家科技公司主导：谷歌、Facebook、亚马逊和苹果。这是一个集中式模型，其中四家公司控制着大量用户数据。

另一方面，区块链是推动去中心化的技术。

因此，当新的去中心化替代方案出现时，用户会如何反应是非常有趣的。同样重要的是要注意，所有主要的科技公司现在都在研究区块链，找出如何将其纳入他们的商业模式。

这是对区块链如何可能影响四大科技巨头业务的纯战略分析。

让我们直接开始分析谷歌及其在区块链时代的业务。

谷歌

谷歌是真正的互联网巨头；截至 2018 年 12 月 31 日，该公司的营收为 1100 亿美元，净利润为 130 亿美元。我们还应该记住，营收增长了惊人的 17%。公司不断扩张：

我们大多数人每天都会使用谷歌的一些服务，很难不这样做。毕竟，它拥有全球最流行的网络搜索引擎、视频搜索引擎、电子邮件服务、定位服务以及最流行的移动设备操作系统。

他们所做的几乎任何事情都不仅是世界级的，而且在大多数情况下是最佳的。

谷歌搜索统治地位的两个主要原因。一个是习惯，另一个是优秀的数据科学和人工智能。谷歌多年前就确立了自己在搜索领域的知名度，人们在需要查找信息时继续使用它。此外，打造强大的机器学习算法的最佳方式是拥有大量用户数据，以便根据个人偏好塑造搜索结果。简而言之，谷歌能够找到更适合您搜索的结果，因为您过去曾使用过他们的搜索引擎。

区块链如何瓦解谷歌的搜索统治地位？

要做到这一点将会非常困难，肯定需要一些时间。但这并非不可能的情况。越来越多的平台正在尝试挑战谷歌的统治地位。像 DuckDuckGo 这样不出售用户数据的以隐私为重点的搜索引擎有很大机会打破目前的现状。但要做到这一点，DuckDuckGo 这样的搜索引擎需要与收集客户数据的平台进行某种集成（即所谓的身份代币）。因此，通过将以隐私为重点的搜索与相似的优质搜索体验相结合，用户将更加满意于不是由一家公司拥有所有的搜索查询。

更进一步的诱因是，未来的去中心化搜索平台可能会为用户提供代币。广告收入的一部分将作为平台用户的奖励。这可能是一个很好的激励，有助于平台找到其初步采用者并更快地增长。我们已经看到类似的模式被区块链初创公司实施，比如先前讨论过的 Brave 浏览器和其原生的 Basic Attention Token。

YouTube 是全球第二大搜索引擎，当然也是最大的视频搜索引擎。与 YouTube 竞争很困难，原因之一是与谷歌搜索竞争也很困难的原因相同。他们拥有大量数据，并且可以为用户提供他们想要观看的视频内容。

然而，同样也是真实的，许多内容创作者对他们从 YouTube 获得的版税感到不满。此外，目前观众并没有因他们所看到的广告而得到任何回报。

区块链如何颠覆 YouTube 的主导地位？

在这样的背景下，通过引入对内容创作者和观众都更有吸引力的模式来挑战 YouTube 的霸主地位可能是有意义的。通过加密代币形式的激励以及吸引一些高质量的内容生产者，可能有助于将一部分流量从 YouTube 转移开来。事实上，DTube 是一个基于 Steem 区块链的视频分享平台。它向用户承诺了几个诱人的激励措施：一个货币激励（贡献内容时赚取代币）、一个去中心化平台抵抗审查（用户对视频质量进行投票），以及最后平台是无广告的。不确定这是否是持续并击败 YouTube 的精确商业模式，但第一颗种子已经被播撒。

Viuly 也正在开发基于区块链的视频分享平台，而且很可能会有更多的去中心化竞争对手进入这个领域：

最后，我们想讨论一下 AdSense，谷歌的显示广告服务，允许第三方网站将谷歌为他们找到的广告商的广告嵌入到自己的网站中。在这种情况下，谷歌充当中介，将网站流量引导给想发布广告的广告商。当然，谷歌从这些广告收入中收取一定比例的费用：

总的来说，人们对广告有着爱恨交织的情感。有时他们觉得广告很有用，但在大多数情况下并非如此。此外，很多网站仅仅通过广告收入赚钱的事实已经改变了互联网上内容的展示方式，并不一定是最好的方式。许多网站，甚至是有声望的网站，充斥着试图最大化用户展示量并增加广告收入的点击诱饵。这导致了更糟糕的客户体验，并促进了错误类型的行为，即网站创作者并不真正关心提供有意义的信息，而是设法欺骗访问者进行更多点击：

区块链如何颠覆 AdSense？

嗯，未来可能会看到 Medium 等平台获得更多关注并非不可能。一个更好的解决方案是将 Medium 最强大的特点之一——用户鼓掌——与代币化激励相结合的平台。事实上，这样一个平台已经存在了，那就是 Steemit。

当然，目前尚不清楚如何在这样的模式中引入广告，但一个优化了用户体验并帮助人们找到相关内容而不使用点击诱饵的平台将是与当前现状相比的重大改进。

我们还应该提到，谷歌正在研发自己的区块链技术和解决方案，就像所有其他科技巨头一样。我们期待看到这些努力的进展，以及 Google 是否能够在区块链所承诺的全新去中心化世界中保持其网络优势。

Facebook

在四大科技巨头中，Facebook 的业务受到区块链技术的出现威胁最大。人们对 Facebook 收集的数据量变得谨慎起来。

一家公司控制着全球三分之一人口的电子邮件、传记、兴趣、熟人、关系、旅行、想法，甚至是情感利益的信息。2018 年 4 月，剑桥分析公司丑闻证实并突显了这些担忧：

目前 Facebook 收集数据的方式是中心化的典范。

目前，Facebook 是数字广告商使用的第二大平台。其 2017 年的营收为 406 亿美元，该公司几乎将 160 亿美元转化为净收入，净利润率达到惊人的 40%：

它的核心业务是社交媒体平台 Facebook 和 Instagram，以及 Facebook Messenger 和 WhatsApp 等消息应用程序。

研究表明，Facebook 的使用并没有提高人们的幸福感。相反，它让人感觉更糟。然而，也应指出，作为一个社交网络，Facebook 因其非常强大的网络效应而受益。该平台为用户创造价值，因为它将他们与许多朋友、亲戚和熟人联系起来。

区块链如何颠覆 Facebook 的业务？

Facebook 的去中心化版本很可能会逐渐壮大。有很多人只是在等待不同的东西出现在舞台上。未来平台应该拥抱的基石是去中心化。如果用户团结在一起，认为没有任何一家公司应该对他们的个人数据拥有如此大的控制权，那么去中心化平台的成功就非常可能了。现在，即使他们不承认，Facebook 也在管理用户体验以提高广告收入。当然，这对用户的幸福感并不是最佳的，事实上，有研究表明，人们在 Facebook 上花费的时间越少，他们感觉就越好。去中心化平台具有明显的优势，它可以调整用户的激励措施，增强他们的体验，并以去中心化的方式存储信息。

Facebook 的网络效应非常强大。已经有超过 20 亿用户使用该平台，这让新竞争对手的局面变得更加困难。一个去中心化的替代方案需要早期采用者，他们将传播信息并邀请其他用户。很可能，通过代币激励可以显著帮助吸引这样的早期采用者。

Steemit 正在引领创建这样一个平台的道路。它是一个基于区块链的社交媒体，每个人都会因为创作和策划内容而获得报酬。在 Steemit 的模式中，用户通过其本地代币来获取奖励。其网络的正确市值约为 10 亿美元：

Instagram 是 Facebook 的珍宝之一，在 2012 年以 10 亿美元收购。自 Instagram stories 推出后，它是其增长最快的业务线。

所有与 Facebook 相关的评论对于 Instagram 也适用，但有一个主要例外。Instagram 是一个让用户十分简单明了的平台：他们上传照片就可以了。用户在 Instagram 上提供的数据量并不像在 Facebook 上发布的那么多。与大多数基于区块链的替代社交网络和去中心化应用程序一样，Instagram 的分散版本可以通过提供代币来激励用户参与平台。

许多人还记得几年前 Facebook 对 WhatsApp 进行的价值 190 亿美元的奢侈收购。马克·扎克伯格决定继续进行这笔交易的原因是 WhatsApp 带来了一个庞大的联系人列表，这些联系人在使用该消息应用时的情境与在 Facebook 上的情况截然不同。然而，WhatsApp 收集了大量的个人信息，并且相当重要的是对 Facebook 来说，它在人们的 Facebook 个人资料和他们的电话号码之间建立了联系，甚至更令人担忧的是他们的通讯录：

Messenger 是 Facebook 的本地消息服务，在 Facebook 用户中颇受欢迎，并且在消息领域独当一面。

当然，对于 Facebook 来说，并非一切都暗淡。将 Facebook 的平台与区块链技术和加密代币结合起来可能会提升其客户价值主张。例如，这可能极大地促进其平台上的支付和市场功能。或者，它可以帮助 Facebook 为其用户创建基于代币的加密经济激励，以鼓励他们积极参与平台，类似于 Steemit 的方式。事实上，Facebook 已经积极探索区块链机会，并已组建了专门的研发团队用于这一目的。

对于他们来说，一个很好的案例研究将是中国占主导地位的拥有 8 亿用户的微信消息应用，它被积极用于支付。

但人们也应该考虑到，社会某些时候可能会真的厌倦一个庞大的社交媒体公司拥有他们所有的数据并试图进入他们的钱包：

在任何情况下，未来几年内，Facebook 要么会巩固其作为全球领先社交网络的地位，要么将面临来自新兴和迅速增长的去中心化社交媒体和消息替代品的竞争。

亚马逊

现在，我们将把注意力集中在亚马逊上。看到这样一个规模如此之大的公司，能够以如此快的速度继续扩张业务，令人印象深刻。

其核心业务部门包括以下内容：

• 全球第一的电子商务网络门户：亚马逊

• 亚马逊网络服务，按需云计算平台，在其行业中领先

• Alexa，亚马逊开发的虚拟助手

• Audible，有声书市场

• Whole Foods Market，美国的一家超市连锁店

• 亚马逊 Prime，亚马逊的流媒体视频和音乐部门

那么，区块链技术的出现会如何颠覆亚马逊？

对亚马逊最大的威胁将是其电子商务业务的颠覆。有许多区块链项目正在构建去中心化的市场，尽管它们大多数并不完全针对你在亚马逊上找到的消费品。这些新的竞争对手主要关注虚拟商品，如电脑游戏物品、备用电脑容量、电力等等。电子商务领域一个备受关注的新进入者，也是亚马逊.com 的直接竞争对手，是 OpenBazaar。它于 2016 年推出，由风险投资者包括安德鲁森·霍洛维茨和联合广场风险投资支持，并提供一个完全去中心化的点对点电子商务市场，用户可以使用多种加密货币进行支付。虽然它的功能没有亚马逊和其他成熟市场领导者那么丰富，但它没有平台费用，也不控制用户的个人数据。

亚马逊之所以如此成功的一个原因是它控制了在其平台上所有的客户数据，并对其进行分析和使用以优化消费者定位、转化率和收入。

与大多数互联网企业一样，网络效应在电子商务中也是关键。亚马逊拥有许多买家和卖家的临界质量和网络流量。这与一个位于市中心繁华地区的购物中心，周围有着高密度人群的情况类似。它还拥有消费者习惯和许多用户功能的优势。对于亚马逊来说，这是一个很好的市场位置，因此它是股权投资者眼中全球最高价值的公司之一。

然而，用户的便利性付出的代价可能是相当可观的。这些成本既是金钱上的，也是个人数据上的。正如我们所知，数据已经成为互联网时代最宝贵的商品之一。亚马逊完全控制平台和通过平台的所有信息。也可以随心所欲地限制对任何第三方的访问。

去中心化的电子商务市场可能为用户提供许多优势，包括更低或没有费用、对自己数据的控制以及对平台的畅通无阻的访问。让我们看看这样的平台能走多远，以及它们是否能有能力与今天我们所使用的亚马逊和其他集中式服务有有意义的竞争。

目前阶段，似乎供应商可能更有动力迁移或多样化其分销渠道到这些平台，以减轻业务风险并降低成本。另一方面，吸引消费者流量可能更加棘手，因为许多消费者倾向于首先考虑便利性，并且并不太在意他们的隐私。至少目前是这样… 但随着更多公众意识和兴趣朝着这个方向发展，这种趋势很可能会开始改变，特别是在最近有关 Facebook、Experian 和其他公司广泛报道的数据泄露丑闻的光线下。

以代币化的加密经济激励形式，如奖金或折扣和更低的价格，无疑可以帮助吸引消费者到新平台上。此外，随着市场和整个网络的增长，代币还有价值升值的潜在好处。通过这种方式，去中心化市场可以与其用户共享其网络效应的价值。这就是区块链在调节网络中所有参与者的激励方面的力量。

去中心化电子商务是否会起飞，以及以什么形式起飞，只有未来才会知道。我们可以看到新进入者的快速增长，或者现有公司（如亚马逊）成功地在其业务模式中找到了合适的方法来整合区块链技术。无论如何，去中心化有其优点，用户应该受益于此。

一个很好的例子是来自阿里巴巴，大型电子商务公司正在转向区块链。阿里巴巴的天猫平台正在其跨境供应链中采用区块链技术，以跟踪和验证产品的来源，并减轻向消费者出售假货的风险。

区块链对亚马逊网络服务的影响

看起来亚马逊正在很好地适应新技术，并且已经在其新的 Amazon Managed Blockchain 平台（AWS 的一部分）中创建了 Hyperledger 和 Ethereum 模板。它被宣布为一个完全托管的服务，可以轻松创建和管理可扩展的区块链网络。

该关联项目是亚马逊的Quantum Ledger Database（QLDB），它是一个旨在提供透明、不可变和经过加密验证的交易日志的分类数据库，最近也被引入。

AWS 和 ConsenSys 的区块链初创公司 Kaleido 推出了一款名为Kaleido Marketplace的全套平台，帮助企业实施区块链解决方案。该平台通过提供一系列即插即用的全套工具和协议，从后端开发到前端应用程序用户界面，消除了构建特定区块链项目所需的自定义代码的 80%。

与亚马逊的其他产品和服务保持一致，这应该会为在企业环境中部署区块链技术提供一个快速且简单的方式。

去中心化网络存储服务可能对这种业务构成潜在威胁，但这些新进入者还有很长的路要走：

AWS 以非常有竞争力的价格提供安全存储，甚至美国政府机构如中情局都在使用它。因此，对于像 Filecoin、Storj、Sia、MadeSafe 等项目来说，至少在最初阶段，要吸引大多数已经在使用 AWS 的用户群体是很困难的。这样的分散式存储解决方案更有可能首先被区块链经济中的其他新兴分散式应用程序使用。尽管如此，通过将文件存储分散到一个消费者设备网络中，利用它们的闲置容量，并用加密令牌奖励它们的想法非常有趣和创新。这是我们最近观察到的共享经济和闲置容量利用趋势的延续，也是为寻求租用文件存储空间的人和拥有多余存储容量的人提供了一个巨大的机会。毕竟，AirBnB 对房地产做了类似的事情。

好的，太好了。我们暂停这里，继续讨论四大科技巨头之一的苹果。

苹果

第一代 iPod 于 2001 年发布，标志着苹果的复兴开始。该公司随后创造出一些对科技界有着巨大影响力和深受喜爱的消费电子产品。iPod、iPhone、iPad、iMac 和 iTunes 将公司的价值推向了巅峰，使其成为全球市值最大的公司。

乍一看似乎苹果是一家硬件公司，不应该受到区块链的崛起的威胁。

毕竟，去中心化与销售电子硬件有什么关系呢？

苹果传奇联合创始人史蒂夫·乔布斯的基本信念之一是，计算机系统（后来是移动设备）应该在一个中心化的生态系统内运行。按照他的观点，消费者选择将硬件和软件最佳组合在一起的产品，而消费者不该成为决定他们设备上运行的软件类型的人。这是他们付费给消费电子生产商为他们所做的事情。消费者最看重便利性的这个观点非常有道理，也一直是苹果成功的关键驱动力。乔布斯还认为，iPhone、iPod 和 iPad 主要是由软件驱动的，这也是使它们如此独特的地方，除了它们美丽的设计。

然而，这种理念与当前正在区块链技术中蓬勃发展的去中心化思想相对立。

如果人们开始感觉到分散化的软件应用和整体经济是未来的首选方式，而苹果继续实施同样的中央集权做法，这可能是一个潜在的关键时刻。目前，苹果在几代消费者中拥有非常忠诚的客户群。苹果的受众如同体育俱乐部的球迷群一样忠诚。苹果的拥趸永远不会改变立场。但是，为了在新一代消费者中保持势头，必须不断培育这一追随者，并推出令人兴奋的新产品和功能。消费者口味的转变可能会削弱苹果的竞争优势。自多年前首次推出第一款 iPod 以来，苹果首次无法自豪地宣称夺得消费者的心智，并且以其令人兴奋的新技术引领潮流。相反，最近比特币、以太坊和其他区块链加密经济的表现卓越。在我们预期的分散化变得像我们所期望的那样流行的情况下，苹果将不得不放松对其封闭花园的控制，并允许其设备与分散式应用程序一起运行，否则它将面临市场份额被服务市场需求更好的竞争对手夺走的风险。

因此，这是一个非常值得关注的发展，即分散化经济将如何影响苹果的商业模式，以及苹果将如何对待或适应公共分散式应用程序、加密货币支付和任何类型的与区块链相关的开源软件。

苹果已经开始使用区块链技术，根据其申请的专利文件，用于创建和存储时间戳，并保护设备上存储机密信息的安全元素，如 SIM 卡或 micro SD 卡。基本上，区块链可以让苹果进一步提升其设备和应用的安全性。目前，苹果的设备拥有最先进的加密技术。还记得中央情报局如何与苹果就 iPhone 的加密问题争论吗？通过引入区块链技术，苹果有可能将安全标准提高到更高的水平。

苹果也可以在其 ApplePay 移动支付和数字钱包服务中融合区块链解决方案的机会。或者，它可以利用这些解决方案来改进其 iTunes 音乐平台上的内容版权管理和价值分配。

考虑到成熟和饱和的智能手机市场，区块链可能正是苹果可以再次推动增长的正确因素。

在我们讨论的四家科技巨头中，苹果受到区块链颠覆的商业风险最小，因为大约 80%的收入来自硬件。谁知道呢，它甚至可能再次自我革新，并在区块链领域推出下一个畅销产品；想象一下，一个假设的苹果 iWallet，一个新的、高质量的、用户友好的区块链钱包，用于安全存储加密资产，与 Ledger Nano 和 Trezor 等产品竞争。

摘要

这一章我们拖了很长时间，所以希望你还没有放弃。我们了解了区块链将如何影响我们的日常生活。我们了解了区块链将如何影响金融行业。我们了解了目前银行面临的一些问题，以及区块链将如何解决这些问题。我们还理解了区块链将如何颠覆食品、交通、科技等常见行业！

希望这一章对所有的读者来说都是令人兴奋和启发的。如果这让你为区块链的到来感到兴奋，那么我们的任务就完成了！！请继续关注，因为有趣的部分才刚刚开始！在下一章中，我们将看看区块链和人工智能如何携手并进，改善我们的生活质量。