区块链技术基础教程:原理、方法及实践
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1.5 区块链的发展阶段和社会意义

1.区块链的发展阶段

区块链的发展存在不同的层次,每个层次的特点与作用各不相同,其中,一些层次已经付诸实践,而一些层次可以在现有的技术上进行演变,作为未来的发展趋势。到目前为止,区块链的发展经历三个阶段。

区块链1.0:可编程货币

区块链1.0是随着比特币的发明而诞生的,基本用于加密数字货币,比特币是第一个加密货币的实现,所以所有的可替代加密数字货币和比特币都属于区块链1.0的应用,其核心内容为支付与转账。区块链1.0也称为可编程货币,即以比特币为代表的数字货币,但它并不是任何国家和地区的法定货币,也没有政府当局为它提供担保。

区块链2.0:可编程金融

区块链2.0的应用范围不再局限于加密数字货币,而是用于金融服务行业,在这一阶段引入了合同的概念,提出了智能合约。在区块链2.0阶段,可以在区块链的基础上基于智能合约开发去中心化的应用(DApp),此阶段已经在以太坊上实现。区块链2.0也称为可编程金融,加入了“智能合约”(利用程序算法替代人执行合同)的概念。这使得区块链从最初的货币体系,拓展到股权、债权和产权的登记、转让,证券和金融合约的交易、执行,甚至博彩和防伪等金融领域。

区块链3.0:可编程社会

在区块链2.0阶段,由于智能合约的出现,区块链技术的功能更加强大,但是其应用范围依旧比较局限,在3.0阶段,区块链除了应用在金融服务行业外,还能广泛地应用于政府、卫生、媒体、艺术、司法等综合行业。区块链3.0也称为可编程社会,区块链是价值互联网的内核,能够对每一个互联网中代表价值的信息和字节进行产权确认、计量和存储。它不仅能够记录金融业的交易,而且几乎可以记录任何有价值的、能以代码形式进行表达的事物。其应用能够扩展到任何有需求的领域,进而扩展到整个社会。

最近有学者提出区块链4.0的概念,把“可编程治理”作为其关键特征,其实区块链3.0时代就被称为区块链治理时代,是区块链技术和实体经济、实体产业相结合的时代,区块链3.0将链式记账、智能合约和实体领域结合起来,实现去中心化的自治,发挥区块链的价值。

2.区块链的社会意义

区块链是一个价值传输网络,将人对人的信任转变成人对机器的信任,是一种能取代中介机构的技术协议,同时也是一个能解决信任问题的安全可靠的网络。区块链通过取代中介推动新型组织形式的出现。从大数据技术到云计算到人工智能再到区块链,人们的生活发生了巨大的变化,可以说大数据提供了生产资料,云计算提供了无限可能的计算能力,人工智能解放了生产力,而区块链改变了生产关系。

在无信任的环境中,区块链技术在整个网络中所有节点间建立起共识机制,通过密码学原理保证数据无法伪造、无法篡改,将人们原有对第三方权威机构的信任转变成对机器的信任。

基于创建的信任机器,可以促进并加快价值的全球流动。由于区块链的去信任中心,全球贸易结算的时间大大减少,同时降低了交易进行时第三方收取的高额手续费。使用区块链技术能对供应链进行追踪,提高供应链的透明度,打通各个环节的信息孤岛。在医疗行业,区块链技术可以提供对电子病历健康数据的保存以及对药品的防伪,能够保护敏感数据,维护和共享医疗记录。同时,区块链能够在版权交易中,为原创作品登记“电子标识”,便于创作者与消费者之间联系并交易。在保险领域,区块链技术可以提供智能投保,改变保险的风险建模,减少欺诈索赔。在众筹领域,可以使用区块链进行股权众筹、股权登记,降低了众筹门槛,易于发起众筹并对其进行管理。

麦肯锡公司评价区块链是继蒸汽机、电力、信息和互联网科技后,目前最有潜力触发第五轮颠覆性革命浪潮的核心技术。

美国区块链科学研究所梅兰妮·斯万评价区块链是人类信用进化史上继血亲信用、贵金属信用、央行纸币信用之后的第四个里程碑,同时是继大型机、个人计算机、互联网、移动/社交网络后,计算范式的第五次颠覆式创新。

区块链作为一种新兴技术,价值固然存在,但也显现出一些劣势。

第一是效率低,数据写入区块链在比特币系统中最少要等待十分钟,所有节点都同步数据,则需要更多的时间。以比特币为例,当前产生的交易有效性受网络传输影响,比特币交易每次打包成区块并上链的时间大约为10分钟,一笔交易需要等6个区块上链才会被确认,所以交易确认的时间需要一个小时。因此区块链的交易数据是有延迟的。比特币每秒能承载的交易量(TPS)约为7笔,稍快些的以太坊约为20笔。相比之下,2019年的双11交易量峰值达到每秒30万笔。央行前行长周小川在2016年初接受专访时说,目前为止,区块链占用资源还是太多,不管是计算资源还是存储资源,应对不了现在的交易规模。

第二是能耗问题,区块的生成需要矿工进行无数无意义的计算,这是非常耗费能源的。英国一家电力信息网POWER-COMPARE提供的预测数据显示,2019年比特币耗电量已经超过了新西兰全年的耗电量[2]

第三是隐私保护,在区块链公有链中,每一个参与者都能够获得完整的数据备份,所有交易数据都是公开和透明的。如果知道一些商业机构的账户和交易信息,就能知道它们的所有财富以及重要资产和商业机密等,隐私保障难。

第四是博弈问题,区块链的去中心、自治化的特点淡化了国家监管的概念。在监管无法触达的情况下,一些市场的逐利等特性会导致区块链技术应用于非法领域,为黑色产业提供了庇护所。

区块链本质上是一个分布式的公共账本,将各个区块连成一个链条。我们可以将其定义为一个系统,该系统让一组互联的计算机安全地共同维护一份账本,每台计算机就是一个数据库(服务器),中间无需第三方服务器。所以,区块链不是一个特定的软件,就像“数据库”这个三个字表达的意思一样,它是一种特定技术的设计思想,就像TCP/IP协议和普通人之间的关系,普通人完全不需要知道什么是互联网底层的TCP/IP协议,就能受互联网提供的服务。普通人和区块链基本上没什么关系,除非准备在这方面进行创业。

与传统的中心化方案相比,区块链技术主要有以下三个特征。

第一,区块链的核心思想是去中心化,在区块链系统中,任意节点之间的权利和义务都是均等的,所有的节点都有能力去用计算能力投票,从而保证了得到承认的结果是过半数节点公认的结果。即使遭受严重的黑客攻击,只要黑客控制节点数不超过全球节点总数的一半,系统就能正常运行,数据也不会被篡改。

第二,区块链最大的颠覆性在于信用的建立,理论上说,区块链技术可以让微信支付和支付宝不再有价值。《经济学人》对区块链做了一个形象的比喻:简单地说,它是“一台创造信任的机器”。区块链让人们在互不信任并没有中立中央机构的情况下,能够做到互相协作。未来都不需要打击假币和金融诈骗了。

第三,区块链的集体维护可以降低成本,在中心化网络体系下,系统的维护和经营依赖于数据中心等平台的运维和经营,成本不可省略。区块链的节点是任何人都可以参与的,每一个节点在参与记录的同时也来验证其他节点记录结果的正确性,维护效率提高,成本降低。

总之,区块链触动的是钱、信任和权力这些人类赖以生存的根基。