颠覆性科技－区块链

1颠覆性科技－区块链传统金融产业正面临互联网金融及金融科技(FinTech)的冲击，而其中又以数字金融相关的区块链（Blockchain）技术为新兴显学，吸引全球政府机关与金融业巨头相继投入研究。目前区块链技术在西方国家研发可谓如火如荼，新创投资的4倍金额。区块链重金投资不只是在区块链基础建设而已，也在上层应用，诸如金融业的结算系统，数字凭证如股票的发行，及日常生活中的应用比比皆是。年12月批准了Overstock用区块链发行股票的计划。我们敬佩CEOPatrickByrne引领时代，选择创新，公平，公正，公开的区块链技术，并大幅降低了发行成本。英国首相的首席科学顾问SirMarkWalport也建议英国政府，在主要公共服务上，例如税收、福利或签发护照等采用区块链技术。在中国大陆，区块链相关研究也正积极开展，中国人民银行行长周小川在2016年2月接受媒管会金融科技办公室执行秘书蔡福隆在我省大学记者会上强调他对金融科技暨2区块链领域的期许：他希望我们区块链的研发能做好产政学的无缝接轨，扮演我省FinTech领头羊的角色。长张善政指出，中央银行总裁彭淮南至某某局报告，提到「数字货币」，是很重要的进展。某某局长请央行强化白皮书里数字货币的章节，并请金管会、财政部共同配合。我们乐见政府不落人后，让我省在下一代的互联网布局中不再缺席，提高我省的国际竞争力。首先，区块链的应用远不只于金融业。上述时空背景让这篇文章举例时，），群众募资专款专用，开放资料协作版控）之间。仅对于产品或程序本身使用上有感，要深究其背后的逻辑和技术则相对困难，区块链技术的出现亦不意外，对于一般大众而言，此项技术最早被大众认识当月3日50个比特币问世。大众常以为Blockchain今天只是到了7年之转折点累积与酝酿，且让我们概略介绍此项重大发明与其背后涵盖之几项核心技术。远比以上2008年还早的数十年前就有五个技术领域的研发十分重要：当然e-cash就牺牲了traceability，与今日的区块链不同。他的privacy研究影响深远。直到今年（2016年）初他还在Stanfo3加州大学Berkeley分校发表的重要，也奠定了比特币支付技术应用的雏形。第二，Scalability是Google的拿手好戏，也是其竞争力的基础。现于以上valuetransfer，若是informationtrans-basedvaluetransfer，我们必须确保scalability及效率能跟上。比特币size也会迅速成长，很快就会到Terabyte等级1。如此大规模运算时，我们系统的挑战为何？开发者需要simpleandexpressive区块链开发工具及模型。在系统层级，scalable，effic十分重要。4部开发Android时就有深刻的感受，部份手机厂没有Androidcore的感叹竞争力强弱在这些小地方就可看的出来。如果我们没有蹲马步，没有务本，只会输的越来越多。总而言之，Stresstest及Penetrationtest并没有击倒比特币区块链。社会上看到的比特币被盗事件都跟区块链安全无关，问题往往都是出在上层的交易所及人为因素。我们在我省大学的研究室对security着墨颇深，结合大数据，协办众多高科技金融犯罪事件。但若一写又是一万字，因这里篇幅限制，将另篇文章探讨。第四，Flexibility：Flexibility包含智能合约（SmartContract），是区块链系统研究人员常常忽略的，因为系统人员或系统公司往往忽略应用。及SmartContract的问题。但Flexibility十分重要。区块链若要遍地开花，落实在现实世界，虽然底层scalability十分重要，但同样重要，或甚至更重要的是GovernanceStructure及业务逻辑的实践。可以说没有Flexibility，就没有落地。台大黄茂荣教授曾说过，所有有用的技术，都必须接受商业实践的检验。Flexibility这正是GCoin区块链的强项之一。GCoin的G正是代表表Scalability。因篇幅限制，两年多来钻研Flexibility及Scalability的心血结晶将另文著述。型上都有跨领域的突破，我们认为最重要的创新应是在算法算力，特别是共识算法的创新突破。相较之下，区块链在其他领域方面的贡献比较象是十分漂亮的跨领域结合与设计，当然这些也展现了不凡的系统功力与设计实力，但我们还是要特别强调其在共识算法的突破才是让区块链被称为“Trust5现在区块链百家争鸣，百花齐放，例如做Database的研究人员说区块例如，如果没有Trust在我们讨论的范畴，记录东西时就用Database即可，不用扯到区块链。如果没有Trust在我们讨论的范畴时，要点对点传递讯息就用追求真理，追求Trust的心，必能让区块链的研究突飞猛进。正本清源，我们中文名词当作trustmachine的中文翻译，但我们发现该名词帮助大众理解区块链，也不再翻译trustmachine一字了。金融业与Trust（区块链的本质）息息相关。我在美国近1/4个世纪，谓，可见银行跟Trust是息息相关的。当然，过去1/4世纪来，发生了多次金更流行了。为何金融业与Trust息息相关？这要回到金钱的本质。之前人们发现若随时携带全部财产在身上，并不方便。乏公信力。一个人说他有多少财产在家里，并不在古早时候，尤其是重要人力资产），但您不发您有两个儿子的证明（receipt而发您自己有20个儿子的证明，希望大家需求人力时都到您这相当多的receipts的。量化宽松（QuantitativeEasing）以来，更是如此，6讲到共识算法，就必须介绍著名的“拜占庭将军问题”。这是Leslie这正是Blockchain共识算法及拜占庭将军问题努力的目标。如Wikipedia所述：拜占庭位于现在土耳其的伊斯坦堡，是东罗马帝国的首都。由于当时拜占庭罗马帝国国土辽阔，为了防御目的，因此每个军队都分隔很远，将军与将军之间只能靠信差传消息。在战争的时候，拜占庭军队内所有将军和副官必需达成一致的共识，决定是否有赢的机会才去攻打敌人的阵营。但是，军队可能有叛徒和敌军间谍，左右将军们的决定，扰乱军队整体的秩序。在进行共识时，结果并不代表大多数人的意见。这时候，在已知有成员谋反的情况下，其余忠诚的将军在不受叛徒的影响下如何达成一致的协议，拜占庭问题就此形成。以上Wikipedia的描述应用在分布式计算上时，即是指不同的计算机透过讯息交换，尝试达成共识；但有时候，系统上的Server终的系统一致性。拜占庭将军问题[Wikipedia]就根据错误计算机的数量，寻找可能的解决办法，这无法找到一个绝对的答案，但只可以用来验证一个机制的有效程度。跟比特币论文发表同年（2008年）得到计算机科学领域最高荣誉-及PracticalByzantineFaultTolerance(PBFT)的贡献，奠基了几十年后7节做更深入的解说。最后，值得一提的是Dr.Liskov在Stanford的指导教授有幸在Stanford上他们的课及演讲，受教大师风范，让我深觉做区块能是比特币炒手心态，必须蹲马步练功，回到以上讲述的几十年技术的本质，做好研发，为这片土地深耕技术，才能真正扎根，否则一窝蜂心态容易被误导，将有愧大师风范。小结：我们在本段解释了区块链的技术背景，块链上最重要的创新）。当我们解释区块链是怎么来的，交代了区块链的技术背景之后，接下来，我们将探讨区块链近几年的兴起背景。探讨区块链的兴起，我们必须先了解比特币的运作是种是一种全球通用的加密网际网络货币和在线支付系统，它是经由一种称为「挖矿」的密码技术产生，参与者贡献他们的计算能力处理交易验证并记录到公开帐本中，获取比特币作为报酬。使用者可利用计算机、手机、平板上的电子币缺乏法定监管的机制，且比特币基本上属于匿名交易，所以常被用于地下经济，成为不法分子洗钱或黑市买卖的管道，加上比特币的汇率波动十分不稳定，较不具价值储存等功能，故非大众普遍接受的交易媒介。区块链在比特币的应用中(下同)，区块链是一个分散式的帐本系统，采用密码技术(挖矿)来确保交易的正确性(挖矿的原理将在下一小节介绍)，不同的区块链技术采用不同的共识机制。最早使用区块链这个技术的例子即是比特币的交易系统，比特币参与者们集体维护的一个具时序性的帐本系统(区块链)。之中的每一个区块网络之参与者都是一个节点，一套完整的帐本因为这些节点而得8行为都需要将交易行为讯息传递到区块网络中的其他每一个节点中，如此可以确保此保存于所有节点上的帐本能精确地更新且验证这一笔交易行为。最古老的区块链共识机制是由一种称为挖矿的过程产生，目的是决定记正确、保护网络的中立性。有待确认的交易资料为了防止区块被恶意篡改，区块必须满足一项非常严格的密码学规则，随意篡改的区块会因为不符规则都变得无效，藉由这个机制，没有一个人能控制区块链中能包含哪些交易，或是任意更动区块链的某一部份。数独游戏会根据解出所花的速度自动地调整困难度，若太快被解出则增加难度，若太慢被解出则降低难度，使得每次游戏需要大约10分钟被解出。一个几千行乘几千列的数独，就需要很多时间才能被解出。一个已经近乎被完成的数独，则可以很快地被验证。我们认为这每十分钟advance一次state的state 在一笔交易中，我们只会看到收款对象的地址，一个收款者能够拥有不只一个地址，也就是说，地址与收款者并无法做到准确的对应。每笔交易的付款与收款对象均可以有一个或多个，由于我们无法得知这些对象实际上是否为同一人，故能达成基本的匿名性。相对于传统中心化机构的会员申请，要产生一个地址是相对容易很多的，只要符合一定的格式，都会被网络所接受。地址的产生，是私钥透过一连串的杂凑函式产生，后段我们将对私钥(privatekey)、公钥(publickey)和地址(address)的产生方式，做进一步说明，并介绍他们之间的关系。9私钥(privatekey)私钥可以用来管控相对地址的所有资产，从资产的传送到交换，都需要用私钥来签名认证。私钥基本上可以写作256位元的二进制数，所有符合此一格式的私钥约有2的256次方个，写成十进制的话有足足78位数，所以只要随机程度足够，是非常不容易跟别人相同的。要产生一个随机程度足够的私钥，得到一组跟其他人不一样的私钥。从私钥到地址的过程中，私钥会先透过一个学式在此不再赘述。产的时候，须提出公钥以认证该财产拥有权，并以私钥对整笔交易签名认证，用以确定财产拥有者同意此一财产的转出。当矿工在验证交易时，会检查该公钥是否配对于该财产，也即要能与该资产的地址对应，并同时检查此一签名是否属于该拥有者。虽然私钥仅能单向转换成公钥，但由于公钥对私钥而言，公钥是取得私钥的最后一道防线，所以我们会希望公钥尽可能不要太常出现在公开的区块链上，而前言提到，在转出财产的时候一定需要公钥来验证，所以我们只保护收入端所显示的公钥。在收入财产的部分，我们再对公钥做一层的杂凑函式，用以保护公钥，此一杂凑函式的输出即为地址。将会先由此杂凑函式转换为160位元后，再编码为地址，因此转换途径依序为私钥、公钥以及地址，仅由后者是难以回推出前者的。此地址可用于收取别人转交给你的财产，拥有此地址相对应的公钥与私钥，便可以再把里头的财产转区块链技术最早是由于比特币的流通为人们所认知，但是区块链的应用却不仅于此。过去几年比特币与其他使用区块链技术的虚拟货币(统称为Altcoins)的发展热潮逐渐消退，市场也开始发觉区块链的真实价值远远不仅是促成一个无政府虚拟货币的流通。北美与欧洲的投资人、科技新创、金融机构、以及政策制定者目前关注的方向已经从比特币转移到区块链技术与既有产业生态的连结。延续上文的介绍，读者对于区块链当有初步认识，本段落将就其现阶段的发展状况进一步阐述。区块链在现阶段的发展，其实已渐渐不再是一项新的技术，若以交通举例，最初的区块链可能是一家汽车公司推出的一款高级车内之技术，此款车有特别的引擎系统与路线规划能力，能帮助驾驶人更快也更有效率的到达目的地。然而现在的区块链发展已不仅于此，除被广泛应用在其他的车款，甚而如店家等其他定点，当更多的车款与商家加入这项系统和使用其路线规划技术，路线的规划就更为准确，也因此，区块链相形而言是一项基础建设。本段落将就几项较知名的应用做较为详细的介绍和讨论，发挥一些笔者的想象力，以期望协助读者更加明白其中意涵。用产品－「Linq」，在去年年底问世，为业界首个在证券领域使用区块链技术的私人企业。以证券交易为例，当每笔交易被数字化，且纪录时间能被更加细化且有效率的被整理并纪载于帐本中，举例而言，从以日为单位的纪录到以10低了纪录时间成本、金钱成本，也由于每笔交易被更有系统地纪录着，在未来若要追踪某笔交易时也大幅提升了效率。让我们以搜寻引擎举例做比喻，试想货币」，我们得从大批的图书分类中先找到商业类别，再找到其中的金融类别，接着再从金融类别的图书中找到所需要的和货币关联之书币发展历史，然而有时此项信息却非被纪录在货币的专书中，我们若想找到这项信息反而得去寻找历史书籍，找到唐朝的历史，再于其中寻找关于其货币的使用与发展，如此才可找到我们想要的信息，既耗时又费心力，而搜寻引擎直接帮助我们把所有资料系统化完整地纪录储存，我们仅需在搜寻列上输入货币、在于搜寻引擎如何将庞杂的讯息整理收纳，让不同类型的信息互通，并在搜寻时有效率地提供我们所需要的信息。在金融领域和区块链的应用中，我们可以由于系统化的整理归类，我们可以更有效率的找到该家公司在我们所期待的交易日时间的交易状况，此项优势除了让公司自己有更好的参照数据，还让相关投资人能更快速的针对该公司做研究，此外，对于怀疑其犯罪的相关单位，例如当相关单位质疑其有内线交易之嫌，也可以透过搜寻该期间交易状况并和其他数据做比对，基于交易纪录时的不可窜改性和可追踪性，让信息更加透明，也因事后被找查纪录更加容易，协助降低犯罪的可能性。「透过此项区块链应低其清算交易所需的成本。上述介绍的乃是区块链对于数据库技术革新所可能造成的改变，除了数据库外，区块链仍有其他应用范畴。资达3000万美元，足以彰显其于未来发展备受重视的潜力。在过去的年代里，诸如股票、债券等资产的发行，需要中间商作凭证，进行拆分。透过区块链的技术，电子股权、数字化资产都变为可能，新的智能资产交易平台仍可让融资方与投资方皆便利地在平台上交易，股权可拆分成较小的之列后，两者间的关系更不可言喻，未来数字资产和实体资产间势必也将出现更为微妙的互动，此乃拜区块链应用在资产数字化领域所赐。本段虽仅就两项实例作探讨，当然区块链仍旧具备许多可能的应用机会，领域。要在于现有技术的优化、以及使用者体验上的提升，但是并没有涉及到金融行业的基础架构；而现在随着区块链的技术提升，即将进入金融科技2.0的时代，建设！区块链之于金融业的益处(1)区块链能提供更简易的清算系统，让发生交易即为清算，不需要花费额外的时间做清算的动作，且发生交易的当下即产生新的区块，而新的区块就会被写入公开的分布式帐本之中。(2)区块链去中心化的特性，让所有的收付手续更加简易，无需中间机构的介入，且所有的交易达成都必须足够节点认证才算完成能够写入帐本中。区块链技术发展：过去、现在、未来(1)前期数-位货币(Digitalcurrency)区块链最早的应用于2009年的比特币(BitCoin)，且彼此不信任上，因此区块链就像提供了一台信任机器，让交易完全透明公开，但是节点却匿名仅存在一个公钥的IP位址，在这样特殊的机制下建立彼此信任。始被延伸使用于多样资产的移转上面，诸如股票、证券、土地等资产的交易上，(3)未来整-合的共同协作平台会计、物流、房产、保险各个领