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區(qū)塊鏈在信息經(jīng)濟領域應用前景分析

2018-12-07 05:38曹暢
現(xiàn)代管理科學 2018年11期
關鍵詞:比特幣去中心化區(qū)塊鏈

摘要:自2009年比特幣誕生以來,比特幣價格在短短幾年時間上漲了幾十萬倍。無數(shù)投機者參與到各種ICO項目中以期望獲得巨額利潤。同時,比特幣背后的區(qū)塊鏈技術的也引起了實業(yè)、學界和政府部門的的廣泛關注和擔憂。文章旨在探討如何利用區(qū)塊鏈的技術特性以解決用戶隱私、信息壟斷等信息安全方面的問題。另外文章還介紹了區(qū)塊鏈的背景知識并設想了區(qū)塊鏈在檸檬市場、共享經(jīng)濟、物聯(lián)網(wǎng)等其他經(jīng)濟領域的應用價值。最后作者探討了目前區(qū)塊鏈技術在大規(guī)模場景應用的限制因素。

關鍵詞:區(qū)塊鏈;比特幣;去中心化;信息安全;信任機制

一、 互聯(lián)網(wǎng)2.0版本的缺陷

互聯(lián)網(wǎng)的前身是局域網(wǎng)。20世紀60年代,美國聯(lián)邦政府意圖建立基于計算機網(wǎng)絡上的一個可信賴和容錯的的信息交流方式而創(chuàng)立了APRANET。20世紀80年代,APRANET 隨后變成區(qū)域性的美國科研領域和軍方界交流的局域網(wǎng)的支柱。第一代互聯(lián)網(wǎng)的設計理念是分散的參與方,扁平的管理體系,并不需要一個高于所有參與方的領導機構。在技術實施和使用準入層面上,互聯(lián)網(wǎng)由一系列的公開協(xié)議所構建。信息輸出和傳遞方接受相同的協(xié)議來傳遞信息。這些公開協(xié)議是一種公共物品,任何人都可以免費使用。人們并不需要支付任何公開協(xié)議許可費用。

但同時互聯(lián)網(wǎng)1.0版本中存在著兩大致命缺陷。一是個人身份管理機制的缺位;二是沒有設計互聯(lián)網(wǎng)的信息存儲方式。一般是由政府背書的權威機構掌握著人們的線下身份信息,包括護照,身份證或者銀行賬戶等個人信息。同時個人信息并沒有在線下市場開放。只有政府或者銀行部門才能夠有權調(diào)用個人信息。而互聯(lián)網(wǎng)更像是一個開放市場,頻繁的線上交易對線上參與方的真實身份的驗證需求日益迫切。

在21世紀初,為填補線上個人真實信息的空白,由私人公司把局域網(wǎng)打造為萬維網(wǎng)(即互聯(lián)網(wǎng)2.0版本)。在互聯(lián)網(wǎng)2.0時代,私人部門承擔起中間人的角色。買賣雙方通過中間人做擔保來促使線上交易能夠順利進行。舉例來說,阿里巴巴的支付寶交易機制,滴滴提供的車主與乘客的協(xié)調(diào)交易平臺和微信提供的社交平臺等。為了完成驗證過程,用戶需要無償提供個人信息給互聯(lián)網(wǎng)平臺,然后平臺將這些信息存儲到數(shù)據(jù)庫中。每次使用平臺服務時,用戶需要向平臺申請授權然后才能調(diào)取原本屬于自己的個人信息。在這個過程中,用戶已喪失個人數(shù)據(jù)的擁有權。另一方面,公司提供給用戶的服務是免費的,而存儲這些數(shù)據(jù)需要大型的服務器,服務運營費用較高。為了彌補運營成本,互聯(lián)網(wǎng)公司充分挖掘數(shù)據(jù)的商業(yè)價值以實現(xiàn)利益最大化。同時互聯(lián)網(wǎng)具有自我強化的反饋機制使得互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)更容易形成寡頭壟斷。這里有三種效應決定了這種自我強化回路機制。(1)規(guī)模經(jīng)濟?;ヂ?lián)網(wǎng)產(chǎn)品具有生產(chǎn)成本高和復制成本低的特征。傳統(tǒng)行業(yè)受到產(chǎn)能和資源的約束,過度擴張規(guī)模會導致成本激增。所以在傳統(tǒng)行業(yè)中產(chǎn)業(yè)規(guī)模會有一定限度,而互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的邊際成本趨近于零。生產(chǎn)曲線是向下傾斜的一條曲線,沒有拐點。(2)鎖定效應。用戶需要花費精力去學習如何使用新的產(chǎn)品。如果用戶不愿支付轉(zhuǎn)化成本,即使其他產(chǎn)品更具有競爭力,用戶也會被鎖定在現(xiàn)有體系中,而鎖定一旦產(chǎn)生,就會產(chǎn)生網(wǎng)絡效應。(3)網(wǎng)絡效應。網(wǎng)絡效應也稱作網(wǎng)絡外部性。消費者對該產(chǎn)品的效用評價取決于該產(chǎn)品的用戶數(shù)量。一般來說,互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的價值隨著用戶數(shù)量的增多而增加。網(wǎng)絡效應是需求方的規(guī)模經(jīng)濟。需求方的規(guī)模經(jīng)濟的壁壘更高,不是單純靠海量資本堆積就能打破的。這種正反饋的閉環(huán)機制使得互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)更容易形成絕對壟斷。同時,互聯(lián)網(wǎng)巨頭在市場中更具有話語權,企業(yè)可以繞開法律監(jiān)管,不加限制地使用用戶的個人數(shù)據(jù)。寄希望于企業(yè)自身的商業(yè)道德和政府干預來保護個人隱私并不能打破這種壟斷機制的內(nèi)核。

二、 比特幣和區(qū)塊鏈的背景介紹

1. 比特幣。2008年10月Satoshi Nakamoto給社區(qū)群發(fā)送了一篇名為“比特幣:一種點對點電子現(xiàn)金系統(tǒng)”的文章。在這篇文章里,他設想了一種P2P式的開源電子交易系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)里,用戶可以使用虛擬加密貨幣即比特幣來實現(xiàn)支付功能。與傳統(tǒng)由政府信用背書的法幣不同,比特幣由其身后的區(qū)塊鏈技術背書。區(qū)塊鏈這一概念也是第一次出現(xiàn)在公眾視野。Satoshi設置了獎勵機制。用戶可以在系統(tǒng)里承擔驗證交易的真?zhèn)喂ぷ鳎礊楸忍貛派鷳B(tài)系統(tǒng)做貢獻)而獲取一定數(shù)量的比特幣作為報酬。在區(qū)塊鏈上,任何人并不是通過排他性的占有整個區(qū)塊鏈來證明自己的財富價值而是根據(jù)為系統(tǒng)的貢獻大小來獲取財富。在以往的中心化系統(tǒng)里,黑客只要攻擊中心的幾臺服務器就可以獲得巨大收益。但是在區(qū)塊鏈上,任何一個節(jié)點異常都會引起相鄰子節(jié)點的拒絕接收的指令。黑客的攻擊對象是整個區(qū)塊鏈,這種攻擊方式成本巨高而且技術難度陡增。在Satoshi這一設想中,如果有更多的參與方吸引加入到維護和優(yōu)化比特幣系統(tǒng)中,比特幣自身的安全性也會提高。

2. 區(qū)塊鏈。區(qū)塊鏈是將分布式存儲、點對點傳輸、共識機制和加密算法技術相結合的一種新型技術。區(qū)塊鏈自身具有不可逆、不可篡改、可永久開放追溯以前記錄的特性。任何兩個節(jié)點之間通過共識機制來共同維護去中心化的賬本。區(qū)塊鏈包括了區(qū)塊和鏈兩部分結構。塊身用于存儲交易數(shù)據(jù)。塊頭起連接作用。塊頭記錄了前一塊表信息的哈希值和時間戳,這些信息可以用來追溯區(qū)塊的位置和上鏈時間。區(qū)塊鏈的技術框架可以分為三層:(1)協(xié)議層。協(xié)議層包括網(wǎng)絡層、存儲層和共識層。在網(wǎng)絡層P2P協(xié)議用于節(jié)點間的數(shù)據(jù)傳輸。比特幣和以太坊使用的是TCP協(xié)議,其他區(qū)塊鏈也使用了HTTP協(xié)議。存儲層保存了與交易相關的所有數(shù)據(jù)。通過存儲層的數(shù)據(jù)可以追溯到每個交易記錄。共識層解決的是拜占庭將軍問題,即錯誤子節(jié)點存在的情況下,如何保證系統(tǒng)的可靠性和數(shù)據(jù)的一致性。比特幣使用的工作量證明(PoW)。共識機制來解決這個拜占庭問題。PoW共識機制規(guī)定區(qū)塊只有通過一定工作計算量驗證才能加到現(xiàn)有鏈上。PoW使用的是非對稱的單向哈希加密算法。單向性體現(xiàn)在用戶可以對目標信息加密生成特定的哈希值,然而這個哈希值卻無法逆向還原為原目標信息。非對稱體現(xiàn)在用戶端和驗證方付出的成本不一致。驗證方很容易通過這個哈希值進行驗證而用戶節(jié)點端需要消耗掉相當多的資源來爭取區(qū)塊的記賬權。同時,Satoshi Nakamotoren規(guī)定全網(wǎng)可信節(jié)點只有超過51%以上才認為全系統(tǒng)是安全的。比特幣通過機制設計增加用戶的作惡成本并激勵用戶作出維護網(wǎng)絡的行為。協(xié)議層保障整個區(qū)塊鏈系統(tǒng)的運營安全和鏈上交易的順利進行。其中加密簽名,分布式算法,數(shù)據(jù)存儲,并發(fā)處理等技術難點還需進一步的開發(fā)改進。(2)擴展層。擴展層使區(qū)塊鏈更具有實用性,其中包括行業(yè)平臺服務端、應用接口等。現(xiàn)有較成熟的應用層的產(chǎn)品是以太坊的智能合約。智能合約指的是可編程的計算機程序。多個用戶在事前根據(jù)自身需要,簽訂一份合約,合約詳細列出雙方的權利和義務。當合約的條件滿足時,程序可以自發(fā)執(zhí)行合約內(nèi)容。合約代碼通過P2P網(wǎng)絡擴散到整個區(qū)塊鏈上,相當于鏈上所有節(jié)點共同行使這份合約的監(jiān)督權。(3)應用層。應用層提供的服務產(chǎn)品用戶可以直接接觸到。應用層維護區(qū)塊鏈整個生態(tài)。這個層面的應用產(chǎn)品幾乎處于空白狀態(tài)。未來應用層的產(chǎn)品可能會率先在金融領域中的數(shù)字加密貨幣、跨境支付、行業(yè)審計方向上展開。

三、 區(qū)塊鏈的相關應用

1. 數(shù)據(jù)交易市場。上文也提到,第二代互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)屬于中心化管理體系,企業(yè)可以利用用戶的行為數(shù)據(jù)提高廣告效率來獲取巨額盈利。但是這種盈利模式弊端也已凸顯。與具有權威地位的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)相比,用戶在個人信息使用權方面的話語權較低。在區(qū)塊鏈上。用戶可以自己掌控個人信息。通過零知識證明,用戶在不暴露真實數(shù)據(jù)的情況下表明自己的類型完成線上交易。同時,用戶的隱私保護和數(shù)據(jù)分享并不沖突。區(qū)塊鏈可以把數(shù)據(jù)的生產(chǎn)端和使用端權責進行明晰分離。通過區(qū)塊鏈信息加密等技術,用戶可以把個人數(shù)據(jù)授權給數(shù)據(jù)的使用方來獲取收益。未來數(shù)據(jù)市場的研究重點將在數(shù)據(jù)的確權、授權、監(jiān)管的機制設計方面展開。

2. 檸檬市場。在檸檬市場中,買方?jīng)]有充分信息來確定商品的真實質(zhì)量。不同質(zhì)量的商品以同一價格在市場中出售。低質(zhì)量的商品可以賺取市場價格和真實價格之間的信息租金。高質(zhì)量產(chǎn)品會退出市場而低質(zhì)量產(chǎn)品會逐漸充斥整個市場。現(xiàn)實中通過以下措施解來緩解逆向選擇的危害。一是代理商的加入。代理商可以提高市場中產(chǎn)品的最低質(zhì)量而且代理商還提供保修車檢等服務。通過承擔成本的方式,代理商向外界傳遞信號表明自己的類型。另外,在長期的重復交易中。消費者會選擇行為一致的有信譽的代理商。二是政府干預。政府制定的法律和條款可以支持擁有優(yōu)良資產(chǎn)的賣方進入市場同時清退市場中的最低質(zhì)量水平的產(chǎn)品。通過機制設計可以使賣者偽裝后的收益小于不偽裝的約束收益,從而鼓勵市場中的參與人真實披露自己的真實信息。三是對消費市場進行分級。具有不同消費函數(shù)的消費者會進入到各自的分級市場。不可否認,這些措施都可以幫助降低檸檬市場的危害以使市場能夠正常運行。另一方面采取這些措施需要付出一定成本,這會導致效率低下,形成無謂損失,達不到最優(yōu)的市場配置效率。而區(qū)塊鏈可以協(xié)助信息披露阻止惡意信息發(fā)布。每個用戶都可以分享自己擁有的信息。最終市場參與者都可以得到商品的真實信息。

3. 共享經(jīng)濟。共享經(jīng)濟是基于點對點的服務。用戶將自己的閑置資源以有償?shù)姆绞教峁┙o陌生人使用。與熟人社會不同,陌生人的互動是非人格化的。這需要建立共同信任機制來完成陌生人之間的交易。買賣雙方依賴平臺。雙方相信平臺可以將合理分配收益并且公平裁決糾紛。但是在實際生活中,由信任引發(fā)的問題并沒有得到很好的解決同時平臺收取了相當多的交易費用。區(qū)塊鏈是“去信任化”的,或者說基于對“算法信任”的技術。區(qū)塊鏈可以很好的與共享經(jīng)濟應用場景相契合?,F(xiàn)在一些基于區(qū)塊鏈技術的的共享經(jīng)濟商業(yè)產(chǎn)品已經(jīng)落地,這包括對標Youtube的視頻網(wǎng)站Dtube、對標Facebook社交平臺的Akasha、停車位分享平臺Lazooz和ArcadeCity等。在電力、流量、計算、存儲、實時交通數(shù)據(jù)等方面未來也會有更多的共享經(jīng)濟應用場景的出現(xiàn)。同時,區(qū)塊鏈共享平臺未來還會催化新的組織形態(tài)形成,打破垂直化管理體制。新組織是非中心化和非具象的。傳統(tǒng)公司里的職業(yè)經(jīng)理人等管理者在新組織中不復存在,新組織更像是一個平臺合作模式。平臺由大家共同擁有、民主管理、沒有中間人的介入,通過既定協(xié)議(即智能合約)直接對貢獻者進行利益分配。

4. 區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能相融合。物聯(lián)網(wǎng)將原有相互獨立的設備連接成網(wǎng)絡。在物聯(lián)網(wǎng)中,設備里將嵌入傳感器等電子元件以使設備能夠自發(fā)記錄數(shù)據(jù)并與其他設備交換信息。物聯(lián)網(wǎng)可以嵌入到智能家居、健康醫(yī)療、城市管理、全球供應鏈等眾多應用領域中。原來的供應鏈涉及眾多參與方并且存在信息孤島問題。制造商只能根據(jù)過去的銷售數(shù)據(jù)來決定生產(chǎn)計劃。產(chǎn)能與需求的錯配現(xiàn)象在經(jīng)濟市場中經(jīng)常出現(xiàn)。這種錯配現(xiàn)象會導致資源的浪費。新型產(chǎn)業(yè)鏈會協(xié)調(diào)產(chǎn)業(yè)鏈的各方,實現(xiàn)信息的實時交流,企業(yè)制定的計劃更具有時效性。物聯(lián)網(wǎng)可以實時記錄并上傳相關數(shù)據(jù)當網(wǎng)上;區(qū)塊鏈保證了數(shù)據(jù)的真實性,供應鏈的資金流、信息流、貨物流都可以記錄在這個鏈上;云計算可以提高數(shù)據(jù)處理速度;人工智能訓練樣本數(shù)據(jù),形成模型,幫助人們進行決策和預測。相比人,機器不受主觀因素影響,沒有生理限制、出錯率低同時機器可以做到實時監(jiān)控并進行管理決策。汽車制造商還可以借助汽車傳感器上傳汽車相關的運行數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)分析,制造商可以發(fā)現(xiàn)其中的影響因素、制定決策、最終改善汽車的使用性能和安全性。在現(xiàn)實生活中,現(xiàn)代汽車企業(yè)使用IBM的Waston IoT平臺已成功將汽車的燃油效率提高了40%。另一方面,在汽車的消費市場中,一個汽車的使用生命過程會涉及到汽車注冊、維護、車檢、保險、所有權轉(zhuǎn)移等工作;其中政府的相關部門負責汽車的注冊,所有權更改等工作,服務商負責汽車的維護和車檢,金融機構提供保險和貸款服務。汽車在市場流轉(zhuǎn)過程涉及的參與方眾多,然而現(xiàn)實中并沒有良好的監(jiān)管機制保障數(shù)據(jù)的真實性。保險公司、政府和買方都很難獲得汽車的真實信息。而區(qū)塊鏈可以保證信息的可溯源、追蹤和存證的能力并解決市場中的信息不對稱問題。在新型產(chǎn)業(yè)鏈下,信息是第一生產(chǎn)力,信息可以自發(fā)產(chǎn)生價值。

四、 區(qū)塊鏈所面臨的挑戰(zhàn)

1. 低吞吐量、低容量、高延遲。以區(qū)塊鏈產(chǎn)品比特幣為例。比特幣交易量達到1MB時,交易數(shù)據(jù)就會打包出塊,由全網(wǎng)用戶進行認證并記錄到鏈上。比特幣每秒大約能處理3筆到7筆交易而現(xiàn)在廣泛應用的Visa支付清算系統(tǒng)的交易頻率可達到每秒2 000次。另外特幣使用的共識機制是工作量證明法(PoW)而且每個子節(jié)點存儲了全區(qū)所有數(shù)據(jù)。這會導致比特幣的運行低效和耗電量大不環(huán)保等問題。比特幣的低吞吐量、低容量高延遲的缺陷使其還無法實現(xiàn)大規(guī)模高頻交易的應用場景。

比特幣的改進版本是以太坊。以太坊使用的是權益證明(PoS)的新共識機制。PoS是對貨幣所有權的證明。PoS不依賴能源消耗同時51%惡意攻擊成本更高。以太坊的系統(tǒng)安全性能更高。為解決上述問題,以太坊通過縮短區(qū)塊產(chǎn)生的間隔時間和分區(qū)來提高處理效率。每個子節(jié)點只需處理所在分區(qū)的交易而無須存儲全網(wǎng)所有事務。但這種分區(qū)操作也會帶來新的問題。以太坊無法實現(xiàn)原子量處理。如果事務涉及到多區(qū)事件,就會增加跨區(qū)工作量。所以未來還需投入大量精力來共同完善區(qū)塊鏈的底層技術。

2. 比特幣作為貨幣的自身缺陷。比特幣總量固定,無法跟上流通領域?qū)ω泿诺膶嶋H需求,容易造成經(jīng)濟通縮現(xiàn)象。二是比特幣價格波動性大,無法作為價值尺度衡量商品的價值。三是沒有監(jiān)督機制。傳統(tǒng)的法幣由政府信用背書,中央銀行行使監(jiān)督職能。比特幣無相關責任主體。四是三元悖論。三元悖論的概念最先出現(xiàn)在國際金融領域,指的是在開放經(jīng)濟中,一國獨立的貨幣政策、固定匯率、自由進出這三個條件無法同時滿足。區(qū)塊鏈也存在類似的三元悖論即去中心化、高效和安全無法同時實現(xiàn)。

3. 無法考證上鏈信息的真實性。區(qū)塊鏈可以保證鏈上的信息無法篡改和也可以實現(xiàn)全程的可追溯,但無法考證上鏈信息的真?zhèn)我矡o法跟蹤鏈外的交易。如果用戶在信息錄入時提交偽造的數(shù)據(jù)并以次充好,不知情的用戶在鏈上與投機用戶進行交易就會發(fā)生經(jīng)濟損失。更重要的是,針對區(qū)塊鏈新技術相關的的法律法規(guī)還不健全。

五、 結語

目前區(qū)塊鏈的技術研究和場景應用還處于理論探討階段。區(qū)塊鏈去中心化、不可篡改、可追溯特性使其對個人隱私泄露和現(xiàn)有不完美市場提供新的解決方案。同時,區(qū)塊鏈的技術還需要進一步完善。短期內(nèi)區(qū)塊鏈還無法實現(xiàn)大規(guī)模的商業(yè)場景應用。在高并行交易,共識機制,加密方式,數(shù)據(jù)存儲,上鏈信息的驗證等方面的技術難點需要進一步的攻克解決。

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作者簡介:曹暢(1992-),女,漢族,黑龍江省大慶市人,中國社會科學院研究生院經(jīng)濟系2017級博士生,研究方向為政治經(jīng)濟學。

收稿日期:2018-08-14。

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