0. 背景
学习 Web3.0 扩展自己的认知～
1. 概念
-
区块链：使用密码技术将共识确认的区块按顺序追加形成的分布式账本
- 技术维度： 利用可以信任的机制和多层底层技术的组合，形成分布式账本的体系，实现信息的共享和共同管理
- 经济维度： 可信的价值链。
-
区块链类别
- 公链：任何人都可以参与维护这个账本
- 联盟链：准入机制
- 私链：中心化私有的网络
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区块链与数字货币相关学术
- 区块链
- 密码学（数字签名、哈希）：安全的传输和验证信息，保障交易的真实性、难以篡改。
- 分布式计算（共识协议）：如何让所有人共同维护，达成一致。
- 博弈论：如何给予激励促使人们参与记账
- 数字货币
- 经济
- 金融
- 会计
- 管理知识
- 区块链
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矿工： 维护比特币网络的人
2. 比特币
区块链的第一个应用
2.1 区块链
- 发明者： 中本聪
- 基础信息
- 以区块链为底层技术的网络
- 区块链网络创建出来的价值载体
2.2 比特币
- 比特币的特性：（创始人中本聪）
- ** 2100 万枚：** 比特币的总量，避免调控经济而增发/减少到来的问题
- 每隔四年发行币减半： 2009 年 1 月开始，系统每隔十分钟左右产生 50 枚比特币
- 2140 年发行完毕
- 奖励机制： 激励人们记账奖励，在账本里新增一页记账的人。
- 组成结构： 链式结构，区块为数据储存单元
- 区块头：摘要信息
- 区块体：交易信息
- 特征
- 目的： 支付
- 形式： 点对点，不需要中介，用密码的方式创建信任
- 支付手段： 系统币
2.3 数字签名
- 中间机构： 创建双方信任机构（淘宝、传统银行）
- 安全转账支付系统：
- 我的钱只能我花出去：数字签名
- 签名方式
- 对称加密 - 同一个私钥
- 非对称加密 - 公钥/私钥
- 步骤
- generatekeys: 生成私钥和公钥（地址/钱包）
- sign: 生成数据签名
- verify: 验证签名（公钥、Message、数字签名）
- 签名方式
- 及时记好每一笔账：避免篡改、避免双花
- 哈希函数：SHA256 输入任何形式数据，输出固定长度形式的值
- 特征1：已知输出结果，但很难倒推原始值
- 特征2：不同的输入，则无法得出相同的结果值
- 区块链形式：当前区块头指向上一个区块体
- 所有人都在维护同一个相同账本，账本链表有一一对应的哈希值则避免篡改/双花
- 哈希函数：SHA256 输入任何形式数据，输出固定长度形式的值
- 我的钱只能我花出去：数字签名
区块头：
Version：版本号
Previous block header hash：上一个区块头的哈希值
Timestamp：时间戳
Diffculty：难度
Nonce：找答案 —— 工作量证明机制
MerkleRoot：当前区块交易信息的哈希值
区块体：交易信息
2.4 比特币分叉
- 比特币分叉
- 原因： 两种不同对比特币用途的建议
- 意见1：比特币具有存储价值
- 价格波动不适宜支付
- 没有频繁交易的需求
- 网络安全第一位
- 意见2：比特币作为支付手段
- 用户频繁交易
- 交易手续费低
- 交易速度快 - 区块内存
- 意见1：比特币具有存储价值
- 原因： 两种不同对比特币用途的建议
- 硬分叉： BCH（Bitcoin Cash）：新的网络区块链，彼此隔离不兼容
- 软分叉： 技术升级社区开发者持续接受并维护
2.5 共识机制
针对比特币 “点对点的电子现金系统” 维护一致账本的方法
2.6 工作证量明机制
- 点对点的电子现金系统： 共识机制 * 激励
- 共识两个机制
- 最长链
- 工作量证明机制（POW）
- 挖矿（POW）： 找到区块头的 None，使得当前区块头的哈希值小于一个系统规定的数(2^256)/(难度 * 2^32)
关键是 “难度” 决定这次规则的计算量
- 难度规则： 每2016个块调整难度使得10分钟出一个（2016 / (6*24) = 每 14 天比特币调整难度）
2.7 矿工的激励
- 奖励1 创建区块的系统奖励： 每个 10 分钟区块，系统奖励矿工计算出“当前区块的哈希值满足一定条件，并接入区块链网络最长链中”。
- 奖励2 记录区块的交易手续费： 区块所有的交易的交易手续费，由于容量有限，会优先记录手续费高的交易。
- 双花机制： 双花得将当前自身创建的区块链创建得比之前最长链还长，大部分矿工仍在原来链上挖矿，差距会越来越大，因此激励机制保障了双花机制的问题。
2.8 矿工的算力
- 算力： 每单位时间的哈希运算的次数（Hash/Second）
- 全网难度： 当前区块链找到哈希值产生区块的平均算力
比如全网难度为 16.1T => (16.1 * 10^12 * 2^32) / (600s) = 115EH/S
- 矿工成本：
- 物理设备
- 电费
- 运维（机器/人工）
- **挖矿设备： ** CPU => GPU => ASIC 矿机
ASIC 矿机 73T(^12)H/S，1kg，2019 美元
算力达到全网 51%：(115EH/S) / (73TH/S) * 2019 = 15E 美元
- 实现双花可能性低
- 全网算力：花费成本巨大
- 比特币价格：收益成本可能低
- 公开透明：区块链各方相关警觉关注
3. 公链之争
不同网络的共识方法，使之参与者可以达成一致。
3.1 以太坊
- 背景： 继比特币后产生的较高价值的数字货币
- 目的： 世界计算机（比特币是为了 “支付”）
- 愿景： 将全世界计算机和区块链结合，形成去中心化的世界计算机。
- 白皮书：
- 新时代的智能合约
- 合约： 书面或口头的共识，由法律保证强制执行。
- 智能合约： 运行在计算机网络上的自动化合约
- 去中心化应用平台
- 新时代的智能合约
- 去中心化应用： DApp（Decentralized Apps）
- 形式：
- 货币点对点的支付：Ether
- 虚拟机运行智能合约
- 记录内容：
- 支付转账
- 运行合约或应用程序：需要支付使用费用（Ether）
- 与比特币对比：
- 相似点
- 工作量证明机制
- 点对点的网络
- 数字签名和哈希函数
- 数字货币
- 不同点
- 相比会不断更新的区块链网络
- 合约和应用
- 相似点
3.2 以太坊应用
- 背景： 将区块链从数字货币进入到了智能合约的时代
- DApp： 智能合约的组装
- 与传统应用区别
- 利用了以太坊的智能合约（如 ERC721），确保唯一性
- 运行在去中心化的以太坊平台中
- 数字世界的金融活动
- 账户地址：唯一的网络账户地址
- 数字资产：用数字化的形式来表现实物资产或基于区块链的数字资产
- 智能合约：计算机程序自动化进行数字的金融活动
- 稳定币：在区块链上发行的和法定货币具有一比一对应价值关系的数字货币
- 应用：CryptoKitties（加密猫）
- 价值：在以太坊上，让每一只猫都有独一无二的 ID，记录在以太坊所有节点
- 玩法：用户可在以太坊上繁殖、购买、出售猫咪。
- 优势：
- 节约成本：人工/运维/物理开销等
- 消除疑虑：计算机自动运行的程序，降低信任的成本
3.3 以太坊繁荣和衰败
- Token
- 广义定义：数字化的价值代表
- 举例代表：
- Currency：用户支付的数字货币
- Collectible：应用程序的价值含义（加密猫、名画等）
- Asset：传统的实物资产（房子、商标、宝石等）
- Equity：控制权或所有权
- Utility：获得服务或资源的权利
- 融资 ICO： 用市场应用价值的故事向公众售卖 Token 进行融资（如 IPO 公司股权售卖）
- 方式一 功能型：获得服务或资源的权利（Utility token）
- 方式二 证券型：某种事物的控制权或所有权（Equity token）
- 衡量 Token 是否有价值：
- 是：带动大规模经济的商业价值
- 否
- 无太大价值的事物/服务/资源
- 流动性差，限定用途
- Token 价值风险性：
- 创业本身自带的风险
- 以太坊平台的风险
- 经济体的风险
- 监管风险
- 程序技术风险
3.4 权益证明
- 背景：反对工作量证明机制
- 能源耗费
- 算力集中（掌握在世界前几大矿池，与去中心化矛盾）
- 毫无意义的计算（社会价值意义，反之毫无意义才能确保比特币网络安全）
- 权益证明机制（POS）： 维护网络的人需证明自身权益大小，而非算力
- 权益衡量：
- 持币的数量成正比
- 持币的时间成正比
- 稳定在线时间成正比
- 权益衡量：
- 委托权益证明机制（DPOS）： 持有 EOS 币者投票选出委托节点，降低效率和稳定性
- 应用： EOS （以太坊 DPOS 货币应用）
- 机制： 选择出的节点（超级节点）轮流记账
- DPOS 特点：
- 目的： 商业应用平台
- 形式： 点对点形式，无需中间人
- 区块内容：
- 支付转账
- 运行合约或应用程序
- 数字货币： EOS（支付、功能性货币）
- 共识机制：
- 投票委托节点进行记账
- 在不能逆转的区块上链接（需 2/3 超级节点同意区块）
超级节点，可能会产生半中心化。
4. 加密数字货币
4.1 加密货币争议
- 争议点
- 货币创造：监管对货币创造的争议
- 投资产品：价格波动
- 购买商品、转账的支付手段
- 证监会监管的不同态度：
- 向市场进行融资
- 流通交易
- 中国不允许
- 售卖数据货币进行融资
- 交易平台
- 支付使用
- **主流投资机构态度：**比特币不属于资产
- 无现金流支撑
- 不能对冲通货膨胀的风险
- 主流投资机构开始关注：
- 机构投资者考虑投资比特币期货
- 机构投资者投资加密基金
- 数字货币交易的银行渠道
4.2 加密货币的价格因素
- 股票的价值 = 未来的现金流的折现
- 影响币价格两方面因素
- 每个币自身相关的因素
- 区块链团队的技术能力
- 区块链项目的社会活跃程度（去中心化的形式）
- 技术者的交流社区
- 投资者的交流社区
- 整体市场相关的因素
- 宏观信息：整个行业或世界的信息
- 市场交易信息
- 流动性
- 交易深度
- 跨交易所转账慢
- 交易量
- 内容信息
- 流动性
- 每个币自身相关的因素
4.3 加密货币的减半机制
- 成本不变收益减半
- BTC 减半后算力降低：收益 < 成本
- 全网算力降低导致，维持平均 10 分钟出区快的难度机制波动
- 减半与比特币价格成正比
4.4 加密货币的会计计量和税收
- 货币存在分布式记账本
- 没有实体
- 不是法定货币
- 不是和实物对应的电子货币
- 数字化的价值代表
- 资产类数字货币
- 证券类数字货币
- 功能类数字货币
- 用于支付的数字货币
- 记账基本原则： 资产 = 负债（租借） + 股东权益（投资）
- 资产定义： 因过去事项形成的，由主体控制的，现时经济资源
- 现金等价物： 价值稳定短期的投资
- 无形资产： 企业拥有或控制的没有实物形态的可辨认的非货币性资产
- 持有数字货币的税收：
- 资本利得税：高于成本售出/支付，差值缴纳税
- 收入税：企业/个人收入、分叉币、空投币，均需缴纳税
5. 区块链应用
5.1 如何设计区块链的应用
- 区块链： 是一个分布式的共享账本和数据库，具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集体维护、公开透明等特点。
- 应用设计特点：
- 治理结构：
- 公链的形式
- 联盟链的形式
- 中心化的形式
- 技术特点：
- 不可篡改
- 全程留痕
- 可以追溯
- 治理结构：
- 价值产出：
- 离散型架构模式，降低中间节点成本
- 可信任机制，降低信任成本
- 应用范围：
- 涉及 Token：资产价值应用
- 不涉及 Token：记录信息
- 应用例子：
- 广泛金融应用
- 城市管理
- 社会服务，扶贫慈善
- 物流应用
5.2 数字货币
- 关键点：
- 满足超大市场高并发的需求
- 安全和可靠性的需求
- 私人发行的数字货币
- 基于公链的加密数字货币
- 基于联盟链的加密数字货币
- 主权数字货币
- 基于中心化的形式
- 利用了区块链的技术特点
- 主权数字货币应用
- 数字货币（DCEP）：央行货币的替代品
- 数字美元计划（CBDC）
- 数字货币优势
- 发行/销毁成本
- 防止盗窃
- 唯一性且可追溯
5.3 供应链金融
- 供应链金融应用： 联盟链形式 + 涉及 Token
- 目的： 利用区块链来改进资产的价值转移和交易的功能
- 功能： 利用核心企业信用在区块链上的传导性
- 特点&优势：
- 流动性
- 可拆分
- 确权
- Token 含义： 应收资产
5.4 存证应用
- 存证应用： 不涉及 Token 的去中心化分布式存储的区块链应用
- 原创艺术作品
- 金融合同
- 存储证据应用特点：
- 哈希值不可逆转
- 哈希值唯一性
6. 区块链的挑战
6.1 中心化信任和分布式信任
- 区块链存在价值的条件
- 信任很重要的环境
- 中间机构出现问题
- 银行
- 代理机构
- 投资银行、审计事务所
- 无中间机构
- 区块链价值和效益大于中间机构失信的成本
- 两个实用场景
- 需要创建信用的环境
- 新技术手段提升效率
6.2 商业生态基础锚定币
- 正在研发的数字货币
- 非主权私人发行的数字货币
- 比特币
- 价值稳定的稳定币
- 主权数字货币
- 基于中心化（如央行）的形式发行
- 价值稳定
- 非主权私人发行的数字货币
- 基础锚定货币
- 私人发行的数字货币
- 一比一对比对比等价值的主权货币
- 大型商业机构发行的数字货币
- 基于联盟链，需符合监管管控
- 提供个人/机构用户使用
- 央行数字货币
- 私人发行的数字货币
- 优势
- 点对点交易
- 跨境电商
- 无中间机构成本
- 交易体验效率高
6.3 物理世界和数据世界的链接
- 结合区块链应用治理结构和技术特点
- 可信的区块链
- 上链过程信息真实（难以保障）
- 上链之后不可篡改
- Token 的信息真实风险
- 交易的人是否有真实资产？
- 资产所有权会依据 Token 的转手和而转手？
- 实物资产是真实的？
- 如何解决区块链外信息风险：
- 依赖人工智能监控每个链路环节
- 区块链可溯源、可透明的技术能力
