比特币和区块链技术将改变一切

练小川　吴孟　曹子郁　张良晗

[摘 要] 互联网在过去20年里深刻改变了人类社会的方方面面，但在比特币出现之前，人们的网上交易都需要通过第三方平台进行，以保证交易的可靠公正。本文从比特币的起源、特征，比特币与区块链对社会产生的影响等8个方面介绍比特币和数据区块链。简言之，比特币和区块链技术不仅完美适用于线上支付，还可适用于社会工作、生活的许多领域。我们的社会正变得更加数字化及互联化，世界经济论坛认为区块链技术是当今世界发展的六大趋势之一。比特币和区块链技术将可能带领我们进入互联网2.0时代，甚至将改变一切。

[关键词] 比特币 区块链 价值交换 物联网

[中图分类号] G230 [文献标识码] A [文章编号] 1009-5853 （2017） 04-0005-06

Bitcoin and Blockchain Will Change Everything

Lian Xiaochuan

（Pace University， New York， 10038）

Translated by Wu Meng Cao Ziyu Zhang Lianghan

（School of Information Management， Wuhan University， Wuhan， 430072）

[Abstract] The Internet and the Web have changed our society greatly in the last 20 years， but we still have to rely on the third parties when making transactions online until the Bitcoin came along. The essay introduces Bitcoin and Blockchain from eight aspects： the origin， the characteristics of Bitcoin， the implications of Bitcoin and Blockchain， etc. In short， the technology of Bitcoin and Blockchain can be used in so many ways other than online payment. Being regarded as one of the six mega-trends by the World Economic Forum as we enter a more digital and connected world， Bitcoin and Blockchain may dwarf the Internet and bring us the Internet 2.0 and change everything.

[Key words] Bitcoin Blockchain Exchange of value Internet of things

近20年来，计算机网络技术和互联网技术改变了社会的一切。当今，我们在未经第三方同意或帮助的情况下，就能与世界各地的任何人随时交流联系。例如发送电子邮件附件或在网络上创建、消费内容。

但如果你希望通过网络汇钱，通常不得不依赖可信的第三方，例如贝宝（PayPal）、银行或信用卡公司。这些可信的第三方通常留有账户户主的分类账余额或账户内容记录。倘若缺少这些记录，数字货币可能会被使用两次。

数字货币是一种计算机文件，就如Word文档或JPG格式照片一样。Word文档能被修改、复制或发送给任意数量的人。你可以将文档作为邮件附件发送给他人，同时在电脑中保留原文档。数字货币同样是一种易被复制的比特（bits），同样的货币可能会被使用多次——这在计算机科学中被称为“重复消费”难题。相当长一段时间内，重复消费问题只能通过雇用可信的、留存分类账的第三方机构来避免。可信的第三方机构将对每笔转账进行核实，以避免重復消费。

直至比特币出现，情况才有所改变。

比特币是首种无需第三方机构核实，直接防止重复消费的数字货币。

1 比特币的起源

2008年10月31日，一名或者是一个身份不明的程序员群体以“中本聪·纳卡莫托”（Sa toshi Nakamoto）的名义，向加密邮件列表中的人介绍了“比特币”这一概念。在一篇名为《比特币：一种点对点电子现金系统》（Bitcoin： A Peer-to-Peer Electronic Cash System）[1]的调查文献中，“中本聪”描述了比特币在加密方面的突破，这种突破使得如下情况第一次成为可能：“一种点对点完全版本的电子现金在线支付，直接从一方发送至另一方，而不经过金融机构。”

“中本聪”意为“思维清晰、敏捷，充满智慧”；“纳卡”（Naka）意为“中介的、秘密的或关系”；“莫托”（Moto）意为“原创或基础”。这些词语通常会运用在通过巧妙的算法设计而创建某种运动的人身上。但直到现在，我们仍不知道中本聪的真实身份（男或女，一个人或一群人），也可能它只是一个化名。

2009年，“中本聪”发布了开源软件，这一软件运用比特币的概念并且启动比特币对等网络。之后，世界各地的程序员志愿者开始与“中本聪”一道，进一步开发底层软件协议，通过电子邮件、论坛和社交软件展开合作。到2010年中期，“中本聪”仍是其中活跃的一员。但是这些年来，他从未透露任何个人信息。后来，他将比特币项目的控制权转交给一位名为加文·安德森（Gavin Andersen）的贡献者，然后他再未出现在与比特币有关的事务中。2011年4月，“中本聪”发送了一封电子邮件，写道：“我已经开始着手其他事情。加文和大家都是比特币项目的得力助手。”此后，人们再也没有听说过有关他的任何消息[2]。

比特币的价值早期以零钱形式体现。比特币的首次交易发生在2010年5月，当时一位比特币使用者支付了10000比特币购买了两块披萨。按照目前的换算率（1比特币= 611.30美元），此数目的价值相当于610万美元。

2 比特币和区块链

比特币做出的一大革新是，第一次未经第三方机构从而避免重复消费。比特币是一种数字现金，一种类似于实物现金的不记名工具。通过使用比特币，任何人都能在不了解且未建立起相互信任的基础上，向陌生商人付钱购买商品，而商人不问任何问题直接收钱。

比特币的支撑技术是由“中本聪”发明的一项革新技术，叫作区块链。区块链使得并不相互信任的人们，能够不经过第三方中立中央机构直接进行合作。《经济学人》（Economist）将区块链称为“信任机器”——一种创造信任的机器[3]。因为信任已经内置于比特币协议中。

比特币区块链由三大主要部分组成：计算机网络、网络协议和共识机制。

任何人只要有一台电脑或一部智能手机，都能加入比特币区块链中。新用户能下载一个名为“比特币钱包”（Bitcoin Wallet）的程序，此程序能形成用户的首个比特币地址，并且用户如有需要可以创建更多的比特币地址。之后，用户将地址告知朋友，用户和朋友之间就可彼此转账。使用比特币和发送邮件十分类似。所有确认的比特币交易被记录在一个公共分类账中，这意味着处于比特币网络中的每位用户都能看到所有的交易记录。

在网站https：//blockchain.info/上，我们能看到比特币的实时交易。在给定时间段内发生的多重交易被记录至文件中，称为一个“区块”。每个区块包含最近的一些交易记录，以及对先前区块的介绍。随着时间的推移，区块逐渐按照线性序列排序。新的交易不断地作为进程加入新的区块，这些区块加入区块链的尾端，并且一旦经网络同意便不能再修改或移动，因此这个链条叫作区块链。

网络中的每台电脑都称为一个“节点”。每个节点都拥有全部分类账的副本，这点与局部数据库类似，并与其他节点一同工作以保持分类账的一致性，因此具有一定的容错性，一个节点的消失或下降，并不会导致所有的记录消失。网络协议主导这些节点如何与另一节点交流信息。

共识机制是一组用于核实每笔交易和商定区块链当前状态的规则。比特币区块链中的共识机制被称为“工作量证明”，其中网络参与者通过运行算法来确认附于区块的数字签名并核实每笔交易。

一旦数据块被记录在区块链的分类账中，对其修改或移动就是极其困难的。当有人想增加记录时，网络参与者（所有人都拥有一份现有区块链的副本）会使用算法来评估和核实拟议交易。若大部分节点认为交易正当，则新交易将得到支持，并且新的区块会被添加至链中[4]。

3 区块链的特征

可靠及可用。因为比特币网络中的每个节点都会附一个公共分类账的副本，弹性的设计使其可以应对中断或攻击，不会出现单点故障。若网络中任何一个节点中断，其余部分将继续运行，以维护信息的可用性和可靠性。

透明。区块链上的交易情况对所有参与者可见，并保证数据的真实可信。

不可更改。区块链中经过确认的块几乎是不可更改的，这为其携带的信息增加了可信度并且降低了欺诈的可能。

不可撤销。比特币区块链交易是不可撤销的，这增加了记录的准确性。

数字化。几乎所有的文件或资产都可以用代码表达，并且通过分类条目封装或引用，这意味着区块链技术有着非常广泛的应用前景，只要能想象得到，就有可能实现。

这些区块链技术的关键特征为消除五花八门的第三方“信托业务”创造条件，在降低交易成本的同时激发了行业主力军的创新潜力[5]。

4 比特币和区块链的含义

比特币是一种网络协定，可用于很多方面。除了创建一个金融交易网络和数字货币外，比特币还可用于其他许多方面[6]。

5 区块链和智能合约

比特币以及区块链的创造者“中本聪”从不认为区块链技术仅仅局限于比特币或是其他加密的数字货币上的应用。2010年起，他开始在网上讨论他的设想：“‘區块链的设计支持包括我多年前设计的种类繁多的事务处理类型。比如第三方托管交易、债券合约、第三方仲裁、多方签名等。如果比特币能够被大规模地运用，这些都是未来我们想要探索的方向……”[7]

这些可能出现的交易类型都被称作“智能合约”。智能合约是指一种可以在预设事件触发时，使数字资产发生位移的计算机代码。它类似于一系列的“如果……那么……”语句，其中必须满足“如果”这个前提条件，才可触发“那么”。“智能合约”展现了自身的执行或施行能力。这个想法与区块链技术完美契合，一旦智能合约内部执行出现卡顿，区块链将会分担并承接这部分工作，为之后的顺利运行提供保障[8]。

一定程度上，比特币也可以被认为是一组相互关联、可控制行为并有象征价值的智能合约。顾能公司的副总裁雷·巴尔德斯（Ray Valdes）曾举例说：“现在，我给我十几岁的儿子20美元或是其他金额的现金，我不会知道他将把钱花在什么地方。然而在未来，这些钱可以被赋予与之相关的使用规则，例如你不能用它买快餐；你只能把钱花在看电影上，但你不能白天去看电影。”[9]

关于智能合约的另一个例子是汽车租赁合同。例如，一位消费者租了一辆车，每月按时支付还款，未曾间断。之后他丢了工作，还款一直拖欠未付，那么租赁合同将自动作违约处理。在这个例子中，这辆汽车可以通过自己的操作系统程序自动识别违约情况，如果你没有支付还款，系统就可以自动阻止汽车启动。传感器和车辆GPS技术可以对车道的位置进行实时追踪，同时智能合约的车钥匙兼有自动锁车功能。另一方面，如果消费者无法支付还款，回收代理人可利用系统的自动程序，将租赁汽车回收。这期间不涉及任何第三方中介——整个交易过程都是车辆智能合约程序通过自动运行，操控车钥匙、车锁和支付系统[10]。构成智能合约的代码可以作为条目的一部分添加到区块链的应用程序中。

与此类似，实体产品、电子监控或可嵌入微芯片也适用于同样的原理。

6 比特币与小额支付

当前的互联网体系中缺乏小额支付系统。在互联网体系的初始设计中，没有设定相关机制奖励那些在网上发布原创内容的用户，因此通过现有的信用卡、借记卡等银行系统进行1美元或更低金额的小额支付是不划算的。这些系统的收费结构使小额支付的發展愈加困难。

互联网先驱、风险投资公司安德森·霍洛维茨基金（Andreessen Horowitz）的合伙人马克·霍洛维茨（Marc Andressen），解释了为什么媒体行业能够受益于比特币。比特币使得复杂的小额支付，甚至是超微支付变得非常简单。比特币有很好的无限可分性：目前比特币可细化到小数点后8位数字（“聪”是比特币的最小单位，即一个比特币= 1亿聪）。你可以确定一个很微小的钱数，例如一千分之一便士，免费寄给世界上任何一个人。这将大大有助于内容的货币化。“包括报纸在内的一些媒体，它们纠结的一个原因就是它们可以收费 （支付报纸所有内容的订阅费用）也可以不收费（但会导致可怕的条幅广告在网络上无处不在）。突然有一天，比特币出现了，这意味着有一种可行的经济方式可以为每一篇文章、每一部分内容、每一个小时、每一段视频、每个档案访问，甚至每条资讯提醒支付对应的、可能是极其微小的金额”[11]。

7 比特币与音乐

在目前的音乐行业，中间商几乎攫取了所有的收益，而艺术家往往最后才获取报酬。格莱美奖获得者、英国歌手兼歌曲创作者伊莫金·希普（Imogen Heap）进行了一个开发智能歌曲的试验，这首智能歌曲内置智能合约，使得艺术家可以直接向消费者销售自己的作品，而不需通过各种标签、金融中介或者技术公司。这意味着版税以及许可协议在区块链上自动且立刻被执行，也就是说，艺术家将首先获得收益。

2015年，伊莫金·希普在一个名为“Ujo音乐”的网站上发布了她的最新单曲《微人类》（Tiny Human）。Ujo音乐网站在一个叫作以太坊（Ethereum）的区块链网络上运行。在Ujo音乐网站上，消费者可以使用一种名为“以太”（Ether）的加密货币购买歌曲或者歌曲的音轨、节拍以及词干等。消费者支付的钱会直接被交付到参与歌曲生产的歌曲制作者、写作者以及工程师手中。

“在不久的将来，当我们在购买或者播放一段音乐时，我们将最终不再需要中介的集中化服务，歌曲粉丝的付款将直接流向艺术家。”希普说道。除了为艺术家提供更快、更直接的付款服务外，希普还希望创建一个免费的平台，在这个平台上，音乐家可以自主控制他们的歌曲在粉丝及其他音乐家之间传播时所产生的各种数据，包括这首歌的积分，艺术家所规定的使用条款，这首歌是在哪里、什么时候被播放的，以及各种交易数据。区块链技术能突现这类信息的追踪[12]。

以下是基于区块链技术的《微人类》试验的步骤[13]。首先，这首歌会被分解成各个组成部分，每一部分称为“干”（见图1），每一个“干”能够被单独购买。

其次，通过智能合约来约定基于个人贡献的歌曲所有权以及艺术家薪酬（见图2），并且该合同对所有人可见。

及艺术家薪酬

第三，智能合约中还包括伊莫金·希普的歌曲定价方针，包括流媒体播放、下载以及授权许可定价等（见图3）。

及授权许可定价方针

最后，歌曲的每一个交易记录都会按照许可类型分类，并被立刻捕获，形成一份可供伊莫金·希普查看和分析的报告（见图4）。

8 比特币与物联网

物联网是连接那些内嵌有电子元件、软件、传感器、执行器且带有网络连通性的物理设备、车辆、建筑物以及其他物体的网络互联技术，这些内嵌的电子元件、软件、传感器等使得这些物体能够收集并相互交换数据。并且每个物体都有属于自己的、能够被人类控制的数字身份。

在比特币和区块链技术的支持下，物联网中的物体除了具有各自的数字身份外，还具备各自的经济身份。举例来说，冰箱与风车能够就一天或一季度内如何更经济地使用能源这一问题进行商讨。区块链技术并不在意自己被谁使用，“毕竟在区块链里，没有人知道你是一个冰箱”[14]。

传统的关于人类、组织以及机器的角色分工问题将变得更加复杂。有关比特币的章程使得“智能”机器能够作为第三方经济代理与人类和组织一同参与市场活动。得益于比特币、区块链和智能合约，除了目前的B2B、B2C、C2B和C2C商业模式外，我们将开始看到新的B2M、M2B、C2M、M2C以及M2M商业模式（M代表Machine）。

在区块链技术领域，一个汽水机可以是一个独立的经济实体，可以管理并销售自己储备的饮料。作为一个智能机器，除了向消费者销售饮料（M2C）之外，它还能够接受公司的订单（B2M），甚至接受消费者的订单（C2M）以及时补充库存[15]。

在2013年的一次学术演讲中，前比特币核心开发人员迈克·赫恩（Mike Hearn）描述了区块链是如何被用于形成即将极大改变我们日常生活的、奇妙的新自主系统的。

赫恩描述了50年之后的虚拟场景：一个虚拟人物简（Jen）想要叫一辆出租车，她把目的地告诉她的智能手机，手机立刻开始收集附近出租车的出价信息，并且根据其价格以及用户评价对这些出租车进行排名。这个要求并提供信息反馈的系统叫作贸易网（TradeNet），它将是一个基于区块链技术的系统。

让人惊异的并不是这些车辆是无人驾驶的——毕竟几十年后无人驾驶汽车将会变得很普遍——而是这些车辆也根本不属于任何人。赫恩称它们为“自主代理商”，即它们是独立的机器，通过向消费者收费自主赚钱，然后支付自己的燃油费、修理费，并且在没有任何外部控制的条件下自主运行。

比特币技术使得这一切变得可能。

这些“自主代理商”可以自主加入贸易网系统以便购买服务、零件甚至是一辆全新的汽车，也可以在系统中上传它们自己的软件并不断复制。它们甚至可以雇用人类程序员来重新编写它们的代码来给自己升级。

“如今还没有一个像贸易网这样的东西，但理论上这是可能出现的。”赫恩表示，“这意味着某一天某个地方的某个人可能就会做成这件事”[16]。

爱法贝（Alphabet）公司的执行主席艾瑞克·施密特（Eric Schmidt）曾经说过：“互联网是人类创造的第一个人类自己所不理解的东西，是我们所进行的最大规模的无政府状态试验。”[17]而比特币和区块链技术很可能使互联网相形见绌，并带领我们进入互联网2.0时代。

世界经济论坛（the World Econcinic Forum，WEF）在其2015年报告《深度转变：技术引爆点以及社会影响》中将区块链技术认定为我们向更加数字化、互联化世界转变过程中的六大趋势之一。

这份关于软件及社会未来发展的报告由世界经济论坛全球议程理事会编写，包括一份对800多位信息和通信管理人员及专家的调查。调查结果显示，比特币和区块链技术将在2027年达到一个发展“临界点”（即该技术被广泛应用的“点”）。

尽管58%的受访专家预计到2025年，比特币和区块链的价值将占到全球GDP的10%，但世界经济论坛还是比较保守地将这个时间点预测为2027年。目前，区块链中比特币的价值大约是200亿美元，大概占据全球GDP总量——80万亿美元的0.025%。

报告还列举了比特币和区块链技术的各种优势。

由于区块链能够支持各种价值的交换，因此将带来可交易性资产的爆炸。

能够为新兴市场带来更好的物业记录，并提供让一切变得可交易的能力。

联系和法律服务将越来越多地与链接到区块链的代码绑定，并被用作可信赖的托管或经过程序化设定的智能合约。

由于在区块链上能够直接创建新的服务和价值交换，因而可作为金融机构的中介。

由于区块链上的金融服务获得了临界量，因此能够在新兴市场上增加金融包容性。

由于区块链实质上是一个存储所有交易的全球分类账，因此能够提高交易透明度[18]。

网络是世上第一个互联网规模的信息交换开放平台，而比特币将成为世上第一个互联网规模的价值交换开放平台。