区块链经济全景与未来：Fintech进化引擎（上）,陈梦女单三连冠

自比特币2008年诞生以来，支撑其底层运营的核心技术区块链技术日益成熟，随着比特币价格的上涨，已经进入主流金融科技领域。第46届世界经济论坛达沃斯年会将区块链、人工智能和自动驾驶列入“第四次工业革命”。《经济学人》杂志曾在2015年10月的封面文章“可信机器”中介绍过区块链，“比特币背后的技术可能会改变经济运行方式”。

2019年6月18日，全球数字加密货币天秤座的脸书官方网站正式上线，天秤座白皮书发布。根据白皮书，天秤座将建立一个简单、无国界的货币和一个为数十亿人服务的金融基础设施。天秤座的货币自从推出以来就吸引了广泛的关注。一方面，它将数字现金推向了一个新的高潮；另一方面，它引起了各国监管机构的关注。

最近，中央政府强调，区块链技术的综合应用在新技术创新和产业转型中发挥着重要作用。我们将以区块链为核心技术自主创新的重要突破口，明确主攻方向，加大投资力度，努力攻克一批关键核心技术，加快区块链技术和产业创新发展。领导人指出，区块链技术的应用已经扩展到数字金融、物联网、智能制造、供应链管理、数字资产交易等领域。目前，世界主要国家正在加快发展区块链布局技术。我国在区块链地区有着良好的基础。加快区块链科技和产业创新发展，积极推进区块链与经济社会发展的融合。

中央政府指出，区块链科技不仅局限于加密资产行业，还开始在金融科技前沿创新领域发挥积极作用，如清算结算、支付、电子发票、供应链金融、贸易融资等。目前，区块链的主要开源架构包括比特币、以太网、Hyperledger Fabric、R3 Corda等。在中国，主要的区块链平台服务提供商有蚂蚁金融、平安、腾讯、万向等。

图1中国主要区块链平台服务提供商BlockVC产业研究

在技术不断突破、监管日益完善、行业不断进步的历史趋势下，块状风险投资(BlockVC)行业研究以技术为基础，以金融科技为重点。题为“区块链经济的全景与未来:金融技术进化引擎”的系列研究论文撰写完毕，分为上、中、下三部分。本文试图从区块链的多维视角充分展示区块链科技的强大潜力和科技变革金融的发展路径:来源、机制和特征；区块链:重塑金融科技；天秤座和DC/欧洲议会；金融科技公司拥抱区块链科技；产业发展前景。

区块链:来源、机制和特点

定义

维基百科中“区块链”的定义是指通过加密(散列函数指针)连接交易记录(块)的记录(书籍)的不断增长的列表。这本书通常以交易块的形式存在，并在一个链中成长。事实上，比特币白皮书《比特币:点对点电子货币系统》中只出现了块和链。后来，专家学者对这本书的技术进行了抽象，形成了区块链的基本特征和技术框架，所以“区块链”和“比特币”是双胞胎。总之，区块链技术是一种可信的分布式数据库技术。在区块链，数据由系统的所有节点记录和存储，因此可以实现不同节点之间的不信任。

图2 区块链结构的简单示意图，BlockVC行业研究和比特币白皮书图2是区块链结构、块状风投行业研究和比特币白皮书的简图。

核心机制

区块链技术将哈希算法和非对称加密技术在密码学原理、默克尔树数据存储结构和一致性算法中的三种核心机制结合应用，创造性地实现了分布式不信任的可信值传输。密码学原理:哈希算法，非对称加密

哈希算法是一类加密算法的总称。它的意思是输入任意长度的字符串。哈希算法可以产生固定大小的输出。一般来说，哈希算法的输出，即哈希值，在区块链世界可以理解为“家庭地址”或“手机号码”。哈希算法的特点是从哈希值中推导出块的具体内容，即哈希算法加密的内容具有很强的保密性。不对称加密是指在加密和解密过程中使用不同密钥的加密算法，也称为公钥和私钥加密。在区块链网络中，每个节点都有一对唯一的私钥和公钥。公钥是密钥对的公共部分，就像银行账户可以公开一样，而私钥是非公共部分，就像账户密码一样。使用该密钥对，如果其中一个密钥用于加密一段数据，则必须使用另一个密钥来解密。在比特币网络中，私钥代表对比特币的控制。数据结构

区块链将军使用的数据结构是默克莱树。这种树状数据结构在快速总结和验证大规模数据的完整性方面非常有效。在比特币网络中，默克尔树被用来将所有交易汇总成一个块。默克尔树的根是整个事务集的哈希值，最低的叶节点是数据块的哈希值，非叶节点是其相应子节点的串行字符串的哈希值。

图3 以太坊网络默克尔树结构示意图，BlockVC行业研究图3以太网默克尔树结构示意图

共识算法机制

共识机制是区块链网络的核心价值。简而言之，一致性机制是区块链节点在整个网络中就块信息达成一致的机制，它可以保证新生成的块被准确地添加到先前的区块链中，并且节点存储的区块链信息是一致的，没有分歧，甚至可以抵御恶意攻击。实际上，要达到这种效果，需要满足两个条件:一是选择一个唯一的节点来生成一个块；另一个是使分布式数据记录不可逆。为了实现这两个特点，目前主流的共识机制包括比特币采用的PoW工作量认证机制；以太网广场等设计采用的PoS权益认证机制。

区块链不是由空创造的全新物种，而是人类历史上图书技术发展脉络的延续。从账簿数据结构的演变来看，人类历史经历了两个阶段，即实物账簿阶段和电子账簿阶段。在人类历史上，实体帐簿阶段已经持续了几千年，而电子帐簿只是在电子计算机诞生之后才出现的。《区块链》也是一本电子书，但它不再是一部依靠单一电脑的简单电子书，而是一部依靠全球互联网的分布式书籍。区块链这款全新的电子账簿具有以下特点(以比特币模式为例):分布式分布式区块链的基本特点之一，主要体现在区块链网络属于P2P对等网络，网络中的所有节点都保持完整的全网账簿，因此区块链的分布式账簿特点可以有效防止传统互联网或数据库架构中的“单点故障”。然而，分配不同于权力下放，因此权力下放不是区块链的一个必要特征。

图4典型网络拓扑，BlockVC行业研究

[解除信任调解组织/s2/]

随着人类贸易和商业活动的繁荣，复式记账法逐渐取代了原来的单分录记账法。通过对账，可以很容易地发现账目中的伪造和错误。为了进一步保证账簿的可信度，在复式记账的基础上，人们通过引入可信的第三方组织来保存公共账簿，进一步发展了三向记账法。一般来说，只要交易双方必须保持对第三方的信任，第三方信任机构可以由具有信誉的大型金融机构来扮演。在三向记账法的基础上，区块链通过可信第三方网络取代可信第三方，第三方网络中的所有节点保持完整的网络账簿，大大降低了第三方的信任风险。坦佩西

区块链的抗篡改能力主要来自多个方面，例如，网络中的大量图书可以保证某些节点的图书错误或数据遗漏能够得到准确的纠正。此外，区块链还带来了两种重要的防篡改方法:第一，区块链技术应用了大量加密方法来保证数据结构的抗攻击性和资产的安全性，例如，交易块通过单向哈希函数保证块顺序，所有账户通过不对称加密算法保证资金安全；其次，基于区块链的不同共识算法将给区块链网络带来不同程度的安全性。例如，比特币的“工作负载算法”确保整个比特币网络不能回滚或篡改交易，除非它拥有超过50%的网络计算能力。隐私 区块链网络中的账户模型通常由不对称加密算法提供，其中公钥是账户地址，私钥是账户密钥。在区块链网络中创建新账户不需要身份认证，而是使用随机获取的字符串作为账户地址，这样可以在一定程度上缓解个人信息的泄露。然而，由于区块链分类账在整个网络中是开放的，一旦个人真实身份信息与网络中的账户相关联，隐私将大大减少。

图5 区块链的隐私模型，BlockVC行业研究和比特币白皮书图5区块链隐私模型、BlockVC行业研究和比特币白皮书

令牌

早在区块链诞生之前，令牌就广泛应用于计算机系统中，以实现访问控制或其他对数据或文件的安全控制等功能。区块链起源于比特币网络，它提供了帮助协调所有网络参与者的激励:BTC。从技术上讲，令牌本身代表在整个区块链网络中使用稀缺资源(如计算资源、存储资源和带宽资源)的权利。广义而言，通过令牌的灵活应用，可以实现组织和个人之间的大规模网络合作，从而促进分布式组织和分布式合作的进一步发展。还可能通过区块链网络中的令牌在更大范围内辐射和影响主权货币的信用和价值。

[分类/S2/]

“区块链”起源于比特币，但它远远超出了比特币技术。专家、学者和工程师在以比特币为代表的区块链技术的基础上进一步研究和拓展。根据网络权限控制的不同，广义区块链技术分为公共链、联盟链和私有链，其中公共链不分类和控制所有网络参与者的权限，所有网络节点具有相同的地位，而联盟链定义了网络访问权、计费权等。至于私有链，它类似于企业的内部管理系统，所有的权力都属于链的所有者。下表列出了三种区块链类型的基本特征。

图6 区块链分类与基本特点，BlockVC行业研究图6区块链块状风险投资行业分类及基本特征研究

比特币一般被称为“区块链1.0”系统，而以“智能合同”为特征的“分布式应用平台以太网广场”已经开始了“区块链2.0”的开发阶段。迄今为止，区块链技术不仅局限于链式区块链结构，还包括新的数据结构(有向无环图、分布式哈希表等)的区块链系统。)和新的协商一致机制(参与组织、DPOS、行动纲领等)。)不断发展。为了提高区块链的性能(如隐私性和可扩展性)，新技术得到了进一步发展，如碎片技术、闪电网络、状态信道技术和交叉连接技术。其中，交联技术受到了特别关注。这项技术一旦成功，将突破目前支离破碎的区块链系统，实现区块链信息和资产的自由交叉流动，从而使“区块链互联网”成为可能。

区块链:重塑金融技术 

根据区块链技术的上述特点，区块链技术的核心优势是在保证数据唯一性的前提下，通过密码技术和协商机制实现多方之间的可信价值转移，不易篡改。这一特点使区块链自然适合要求“多方共享”、“高频重复”和“长交易链”的金融科技场景。

区块链技术可广泛应用于支付结算、票据存款、保险等金融领域。以及供应链管理、工业互联网、产品可追溯性、能源、知识产权等实际经济领域。在现代社会，几乎所有行业都参与交易，因此需要一个值得信赖和可靠的交易环境，作为贸易健康发展的前提支持，这是区块链技术的核心价值。区块链通过数学原理而不是第三方中介来建立信任，这可以降低系统的维护成本和交易成本。对于传统金融机构而言，对账、清算和审计等在线链接的运营和人工成本将会降低。对于非金融行业，区块链可以减少价值链各个环节的信息不对称，从而提高合作效率，降低整体交易成本。对个人来说，两个或更多的陌生人可以安全地跨越物理距离转移价值，从而创造更多的供给和需求。

虽然区块链和通用认证的结合对现有的商业逻辑有很大的潜在影响，但BlockVC行业研究认为，区块链技术目前更适合长价值链、复杂沟通环节和多方博弈行为的场景。区块链科技将有效提高跨学科合作的效率，降低相关环节的成本，提升传统信息技术，实现现有商业环境的跨越式优化。在跨企业和跨主题的商业情景中，由于缺乏相互信任机制，沟通与合作仍然严重依赖人力和物力资源。例如，在检查不同机构之间的账户时，通常需要从各自的信息系统中导出数据，并通过电子邮件发送，甚至打印出来并盖章以备邮寄。收到数据后，对方将进行比较和验证。在这种跨主题的合作场景中，区块链技术可以通过维护不同主题之间账簿的安全性、透明度和一致性，有效地减少每个参与者的信息不对称。

块状风险投资行业研究将从跨境支付、全球贸易物流、供应链金融、信用调查、自由贸易/环境保护等方面阐述重塑区块链金融科技的实践、前景和路径。

区块链重塑跨境支付:缩短交易周期，降低交易成本

跨境支付是中介提供价值转移服务的典型场景。目前，国际支付服务主要由环球银行间金融电信协会进行。SWIFT为金融机构结算提供金融交易报文交换服务，并提供统一规则的金融业安全报文服务和接口服务。SWIFT等中介机构的存在是因为跨境金融机构系统互不关联，直接结算成本高，业务比例低，交易对手不确定，难以建立直接合作。代理行的存在、协议的沟通和交易信息的重复确认通常需要1-2天才能通过环球银行间金融电信协会进行交易确认。虽然环球银行间金融电信协会(SWIFT)目前在世界范围内被广泛使用，每年跨境支付高达25万亿至30万亿美元，但它仍然面临高额手续费(每笔交易30-40美元)的问题。这些支付成本包括但不限于银行费用、环球银行间金融电信协会渠道费用、交易延迟损失、准备金等。其中，交易时间长造成的流动性损失占34%，资本运营成本占24%。

图7 SWIFT电汇结算协议，BlockVC行业研究图7 SWIFT电汇结算协议，BlockVC行业研究

区块链的分布式架构和信任机制可以大大简化金融机构的电汇流程，缩短3-5天的结算周期，降低SWIFT协议的高额手续费。目前，瑞波和蚂蚁金服已经为区块链探索并开发了更成熟的跨境支付解决方案，SWIFT也在积极测试区块链的跨境支付网络。区块链技术在跨境支付领域的应用相当于在跨国金融机构之间建立点对点网络。汇款行和汇款行的交易要求可以直接匹配，无需中间方，大大降低了SWIFT系统的流动性损失、资本运营和汇兑成本。

以涟波为例:涟波(涟波)公司成立于2012年，以区块链技术为基础，通过RippleNet为银行、支付服务提供商和企业提供快速、低成本的跨境支付服务。目前，RippleNet已与来自世界40多个国家的100多家金融机构建立了联系，包括加拿大皇家银行、渣打银行和西太平洋银行。RippleNet的特定服务按路径划分，包括三种解决方案:xCurrent、xRapid和xVia。其中，xCurrent主要针对银行间跨境支付；XRapid引入瑞士货币(XRP)作为跨境交易中的货币转换媒介，因此使用该服务的支付提供商不需要预先在每个市场储备本币，从而降低了流动性成本；XVia为普通企业访问RippleNet提供了更标准、更快捷的入口。总体而言，支付流程的简化大大降低了跨境支付的成本。据瑞普估计，银行间每笔交易的成本将从5.56美元降至2.21美元，降幅为60%，根据2016年通过环球银行间金融电信协会(SWIFT)完成的逾30亿条支付信息，这将在2016年节省约100亿美元。

图8 RippleNet服务架构图，纹波

区块链全球贸易物流:更简单、更快、透明和更安全的

目前的全球贸易机制由许多主要机构组成，包括出口商、进口商、收货人、承包商、运输商、监管机构等。其中，全球贸易量的90%通过海运，而80%以上的应用消费品通过海运。目前，国际贸易面临着贸易周期长、信息不畅等难题。以马士基的一个运输案例为例。如果一家公司希望将鳄梨和玫瑰从非洲运输到欧洲，它需要一个月的跨境运输，这将涉及30多个主题和200多个互动。此外，每个主题对于每个交互都有自己不同的文档流，在整个流完成并签名后，文档的总厚度将高达25厘米。

主体之间有高度的信息离散性，每个主体都有自己的联系。大量的纸张操作使得供应链缺乏透明度和低效的协调。交易过程中的大量合作和低透明度使得每个主体难以及时了解货物运输的实时状态，这容易带来资源利用率降低、运输时间延长、货物潜在损坏程度增加和成本增加的风险。

图9 当前国际贸易流程，BlockVC行业研究图9当前国际贸易流程，块状风险投资行业研究

区块链和智能合同技术的特点，如去集中化、可追溯性、信息对称性、安全性和可视性，自然适用于全球贸易的物流环节。以区块链开放物流平台为例:关于信息流通的透明度，该平台向所有参与实体开放，任何与物流相关的详细信息都通过双方的数字签名和令牌进行验证。五个主要的管理系统包括物流、港口、海关、供应链和运输，所有这些都同时得到协调管理，以确保所有信息的电子和实时共享。实时共享信息保证了整个物流过程中各个环节的效率和效益，有效降低了人力和物力的消耗。

对于进口商、出口商和制造商而言，多方之间的端到端信息透明度可以确保对整个物流过程的实时监管，并提高所有环节的沟通效率。港口集装箱集中管理，提高空集装箱利用率和资源错配率；对于海关等检验机构来说，正确的信息可以大大提高审批效率；对于运输经理来说，优化货物运输的路线和进度。

回顾上述将货物从非洲运输到欧洲的案例，在IBM区块链开放物流平台上运行的类似任务总共只需要两周时间，节省了40%以上的时间和20%的成本。IBM区块链技术提高了所有环节的数字管理效率，极大地减少了纸质文件、容器不匹配或空、中间环节欺诈等问题。，优化管理结构，提高资源利用率。

图10区块链促进国际贸易块状风险产业研究示意图

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