走向价值互联网区块链应用任重道远

1、目录 HYPERLINK l _TOC_250006 1、 揭开区块链的神秘面纱 3 HYPERLINK l _TOC_250005 、 比特币诞生 3 HYPERLINK l _TOC_250004 、 区块链与比特币不能混为一谈，区块链是比特币的底层技术和基础架构 4 HYPERLINK l _TOC_250003 2、 区块链应用在跨境支付场景中 6 HYPERLINK l _TOC_250002 3、 区块链发展历程：从 1.0 到 3.0 7 HYPERLINK l _TOC_250001 4、 受益标的 9 HYPERLINK l _TOC_250000 5、 风险提示 9图表目录

2、图 1： 比特币价格波动犹如过山车 3图 2： 区块链数据结构包含区块头和区块主体 5图 3： 传统跨境支付存在流程繁琐结算周期长等问题 6图 4： 区块链+跨境支付提高效率 7图 5： 区块链 2.0 架构引入了智能合约 8图 6： 区块链 3.0 涵盖了智能化物联网各种应用场景 9表 1： 比特币矿机发展经历了三个阶段 4表 2： 区块链可被划分为公有链、联盟链、私有链三类 51、 揭开区块链的神秘面纱、 比特币诞生区块链技术来源于比特币，也因为比特币的价格波动而备受瞩目。2009 年 1 月3 日，中本聪发明了比特币系统并挖掘出第一个区块，被称为“创世区块”，最初的50 个比特币宣告问世

3、，比特币自诞生之日起，其价格的变动变犹如过山车一般。2011年 1 月，1 个比特币还不值 30 美分，到了 2011 年 6 月 9 日，1 个比特币的价格涨到了 29.55 美元，半年时间涨幅约为 100 倍，此后由于比特币交易平台 Mt.Gox 遭受黑客攻击安全性受到质疑，到 2011 年 11 月，价格低至 2 美元。2012 年 12 月，世界首家比特币交易所在法国诞生，比特币价格重新上涨至 13.69 美元。2013 年 12 月，比特币价格升至 1147 美元，此后市场低迷，2015 年 8 月跌至 200 美元。2016 年，随着比特币年产量开始收缩，美国大选、英国脱欧等事件影

4、响比特币价格飞涨，突破 1000 美元。2017 年，比特币全年涨跌幅高达 1700%，最高价位高达 19142 美元，最低价格跌至 789 美元。2019 年，受纽交所母公司 ICE 旗下的数字通证期货交易所 Bakkt BTC 月度期货成交量不及预期影响，比特币低至 3178 美元。此后随着众多投资机构、投资人入局，比特币供应减半（每 4 年减少一半）等因素刺激，价格上涨至62000 美元。图1：比特币价格波动犹如过山车资料来源：Wind在比特币价格疯狂波动的吸引下，比特币矿机和芯片技术也获得了长足发展。所谓比特币“矿机”，指用于赚取比特币的计算机。用户下载专用的比特币运算软件，在矿机上运

5、行相应的软件，参与记账并获取对应的记账奖励。在挖矿初期，挖矿成本低，参与挖矿竞争节点数目少，挖矿算法难度低，普通计算机即可挖矿，普通 CPU处理器即可达到较高产出率，较容易获得比特币激励；在挖矿中期，参与挖矿节点数目越来越多，普通 CPU 挖矿难度增大，比特币挖矿算法所涉及仅为简单哈希计算，不能充分利用CPU 能力，开始使用具有多处理器、能够进行快速简单计算特性的显卡（即 GPU）挖矿，在第三阶段，参与挖矿的节点及对应算力进一步提升，出现了专门为比特币挖矿而设计的定制化机器，即 ASIC 矿机。ASIC 矿机芯片的制造流程先进、产品更迭速度很快，目前市场上主流的 ASIC 矿机芯片制造工艺从

6、110nm、55 nm、28 nm、16 nm 一路升级到 7 nm。国家特点表1：比特币矿机发展经历了三个阶段挖矿初期挖矿中期专业矿机挖矿成本低，参与挖矿竞争节点数目少，挖矿算法难度低，普通计算机即可挖矿，普通 CPU 处理器能达到不错产出率，较容易获得比特币激励参与挖矿节点数目越来越多，普通 CPU 挖矿难度增大，比特币挖矿算法所涉及仅为简单哈希计算，不能充分利用 CPU 能力，开始使用具有多处理器、能够进行快速简单计算特性的显卡（即 GPU）挖矿参与挖矿的节点及对应算力进一步提升，出现了专门为比特币挖矿而设计的定制化机器，即 ASIC 矿机资料来源：电子发烧友、研究所比特币挖矿的本质是争

7、夺某一个区块的记账权。比特币系统是一个参与节点互相验证的公开记账系统，大约每 10 分钟会记录一个数据块，这个数据块里包含了这10 分钟内全网待确认的部分或全部交易。所谓的“挖矿”，就是争夺将这些交易打包成“交易记录区块”的权利。比特币系统会随机生成一道数学难题，所有参与挖矿的节点一起参与计算这道数学难题，首先算出结果的节点将获得记账权。、 区块链与比特币不能混为一谈，区块链是比特币的底层技术和基础架构“链”与“币”不能混为一谈。虽然区块链技术源于比特币，但区块链与比特币技术并不能混为一谈。比特币是区块链的成功应用，区块链是比特币的底层技术和基础架构，比特币及模仿它基于区块链技术开发的其他加密

8、数字货币，只是区块链的第一阶段应用，并不意味着区块链只能应用在比特币或加密数字货币上。那么到底什么是区块链呢？根据工信部指导发布的区块链技术和应用发展白皮书 2016，狭义来讲，区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式长账本。广义来讲，区块链技术是利用块链式数据结构来验证和存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全性，利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式。其中区块是链式结构的基本数据单元，聚合了所有交易相关信息，主要

9、包含区块头和区块主体两部分。区块头主要由父区块哈希值（Previous Hash）、时间戳 (Timestamp)、默克尔树根(Merkle Tree Root)等信息构成；区块主体一般包含一串交易的列表。每个区块中的区块头所保存的父区块的哈希值，便唯一指定了该区块的上一个区块数据的哈希值，这种哈希层层嵌套，最终将所有区块串联起来，从而组成了区块链的基本数据结构。图2：区块链数据结构包含区块头和区块主体资料来源：币界网根据网络范围及参与节点特性，区块链可被划分为公有链、联盟链、私有链三类。一个成熟的区块链系统应具备透明可信、防篡改可追溯、隐私安全保障以及系统高可靠四大特性。公有链是完全去中心化

10、的一种区块链，任何人既可以进行交易也可以读取信息，任何人都可以参与链上的交易确认和共识机制，各个节点可以随时加入节点也可以随时退出节点。联盟链由几个权威的机构共同分布式记账，这些节点再根据共识机制协调工作，这是部分去中心化的区块链，民众可以进行查阅和交易，不过验证交易的话就需要联盟内部决定，联盟链的一个最显著的特点就是各个节点都对应一个实体机构，任何实体机构节点想要加入联盟链，需要得到联盟的许可，这些机构共同维护系统的稳定发展。私有链是对单独的个人或实体进行开放的区块链系统，系统内的每个节点的权限都需要组织来分配，对每个节点开放的数据量要视情况由组织来决定，虽然对各个节点都进行了限制，但私有链

11、仍然是区块链的多节点的框架，私有链的交易速度会很快，主要是因为不需要每个节点来验证一个交易，少量的节点就可以完成验证。表2：区块链可被划分为公有链、联盟链、私有链三类公有链联盟链私有链参与者任何人自由进出联盟成员个体或公司内部共识机制PoW/PoS/DPoS分布式一致性算法分布式一致性算法记账人所有参与者联盟成员协商确定自定义激励机制需要可选可选中心化程度去中心化多中心化多中心化突出特点信用的自建立效率和成本优化透明和可追溯承载能力3-20 笔/S1000-10000 笔/S1000-20 万笔/S典型场景加密数字货币、存证支付、清算、公益审计、发行资料来源：电子发烧友、研究所区块链的基础技术

12、包括哈希运算、数字签名、P2P 网络、共识算法及智能合约等。那么什么是哈希运算呢？就是把任意长度的输入（例如文本等信息）通过一定的计算，生成一个固定长度的字符串，输出的字符串称为该输入的哈希值，常用的SHA-256 为 512 个字符。在区块链中默克尔树就是当前区块所有交易信息的一个哈希值。首先对每笔交易计算哈希值，然后两两分组，对这两个哈希值再计算得到新的哈希值，两个旧的哈希值就作为新哈希值的叶子节点，如果哈希值数量为单数，则对最后一个哈希值再次计算哈希值即可，然后重复计算，知道最后只剩一个哈希值，作为默克尔树的根。区块链中主要使用数字签名来实现权限控制，识别交易发起者的合法身份，防止恶意节

13、点身份冒充。数字签名并不是指通过扫描图像、电子版录入等方式获取物理签名的电子版，而是通过密码学领域相关算法对签名内容进行处理，获取一段用于表示签名的字符，一般包含签名和验签两种运算。2、 区块链应用在跨境支付场景中什么领域适合区块链技术？适合区块链的场景有三个特征：第一，存在去中心化、多方参与和写入数据需求；第二，对数据真实性要求高；第三，存在初始情况下相互不信任的多个参与者建立分布式信任的需求。在区块链应用领域，金融行业一直是最活跃的地方，常见的场景如跨境清算、中小微企业的贸易融资、银行客户身份识别。跨境支付涉及多种币种，存在汇率问题，传统跨境支付非常依赖于第三方机构，大致的简化模型如下图所

14、示，即从汇款人开始汇款、汇出机构、各中间机构、汇入机构、收款人，途中经历了 5 个环节，每个环节还要经历 3-5 个小环节，大量的中介机构参与其中，一笔 10000 美元的汇款大概 2-3 日才能到账，存在着两个问题：图3：传统跨境支付存在流程繁琐结算周期长等问题资料来源：硅谷洞察流程繁琐，结算周期长：传统跨境支付基本都是非实时的，银行日终进行交易的批量处理，通常一笔交易需要 24 小时以上才能完成；某些银行的跨境支付看起来是实时的，但实际上，是收款银行基于汇款银行的信用做了一定额度的垫付，在日终再进行资金清算和对账，业务处理速度慢。在每一个衔接的环节仍然需要大量的人工核查。手续费高：传统跨境

15、支付模式存在大量人工对账操作，加之依赖第三方机构，导致手续费居高不下，麦肯锡2016 全球支付报告数据显示，通过代理行模式完成一笔跨境支付的平均成本在 25 美元到 35 美元之间。这些问题的存在，很大原因还是信息不对称，没有建立有效的信任机制。区块链的引入，解决了跨境支付信息不对称的问题，并建立起一定程度的信任机制，带来了两个好处：效率提高，费用降低：接入区块链技术后，通过公私钥技术，保证数据的可靠性，再通过加密技术和去中心，达到数据不可篡改的目的，最后，通过 P2P 技术，实现点对点的结算；去除了传统中心转发，提高了效率，降低了成本（也展望了普及跨境小额支付的可能性）。可追溯，符合监管需求

16、：传统的点对点结算不能不规模应用，除了信任问题，还有就是存在监管漏洞（点对点私下交易，存在洗黑钱的风险），而区块链的交易透明，信息公开，交易记录永久保存实现了可追溯，符合监管的需求。图4：区块链+跨境支付提高效率资料来源：电子发烧友3、 区块链发展历程：从 1.0 到 3.0区块链的发展先后经历了加密数字货币、企业应用、价值互联网三个阶段。区块链 1.0：加密数字货币。在区块链 1.0 阶段，区块链技术的应用主要聚集在加密数字货币领域。加密数字货币的发展对于传播区块链技术起到了很大的促进作用，区块链开始被应用在加密数字货币之外的应用如存证、股权众筹等。区块链 2.0：企业应用。区块链 2.0

17、阶段支持用户自定义的业务逻辑，即引入了智能合约，从而使区块链的应用范围扩展，并在各个行业迅速落地，降低了社会生产消费过程中的信任和协作成本。图5：区块链 2.0 架构引入了智能合约资料来源：区块链技术与应用智能合约是一种在满足一定条件时，就自动执行的计算机程序。从人类分工协同的角度，现代社会已经是契约社会，而契约的签订和执行往往需要付出高昂的成本，而通过智能合约，整个履约过程将变得简单、高效、低成本。有了智能合约系统的支持，区块链的应用范围开始从单一的货币领域扩大到涉及合约共识的其他金融领域，区块链技术首先在股票、清算、私募股权等众多金融领域落地。在金融领域之外，区块链技术又陆续被应用到了仲裁、审计、域名、物流、医疗、邮件、签证、投票等其他领域。区块链 3.0：价值互联网。区块链技术可以搭建一个去中心、防篡改、公开透明的可信计算平台，从技术上为构建可信社会提供了可能。价值物联网是一个可信赖的实现各个行业协同互联、实现人和万物互联、实现劳动价值高效、智能流通的网络，将传统的依赖于人或依赖于中心的公正、调节、仲裁功能，按照大家都认可的协议交给可信赖的机器来自动执行。区块链与云计算、大数据和人工智能、5G 网络等新兴技术交叉演进，将重构数字经济发展生态，促进价值互联网与实体经济的深度融合。资料来源：区块链技术与应用2022 年 E2021 年 E2022