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1、区块链研究框架区块链源于比特币，即比特币是基于区块链架构的第一个应用，并规定了区块链技术的一些基本要素。总体而言，区块链是哈希密码、时间戳、P2P文件传输创造性组合的产物，在比特币之前有过较长时间的艰辛探索和技术突破。数字货币的吸引力由来已久，然而，一款优秀的数字货币方案要解决安全性、防双花和实现价值的灵活转移，这使得数字货币的实现在很长时间内还停留于理论。比特币将已有技术创造性的组合，并对技术细节进一步补充和完善，诞生了第一款真正意义上的数字货币，也为区块链奠定了可靠可追溯、去中心信任、智能合约等重要属性，并引爆网络空间价值去中心化转移领域的持续创新。比特币是多个技术创造性结合的产物2、所有

2、节点共同参与记账的大账本在当前，货币或者其他价值转移一般是依靠权威的第三方来记录，比如刷卡时银行负责金额转移记录、购房时政府负责产权转移登记、天猫购物则是支付宝和银行等负责资金转移账本，记账人无一例外都具有权威和中心化的特征。 权威：记账人的信任要么是政府信用，要么是影响力足够大的第三方，能获得全体参与人的信任。 中心化：记账人的个数极少，所有价值转移都经过记账中心确认。如天猫所有买卖都会通过支付宝进行支付确认，刷卡消费会通过银行和银联确认资金转移。在历史上和现阶段，价值转移经历了非中心化中心化的变化，这与作为价值载体的货币形式的演化伴随发生，比特币的诞生则标识着去中心化价值转移路程的开启。简

3、单而言，区块链就是所有参与交易（活动）的对象都参与记录交易的结果，并共同保管记录。具体而言，区块链技术是使用全新的加密认证技术和去中心化的记录生成机制，共同维护一个所有记录的大账本。区块链最大创新在于解决了去中心化条件下因记账角色不可信而导致的价值转移受阻，即在没有一个可信任的权威机构（如支付宝和银行）参与下，实现对交易结果可靠的记录，并且能做到防篡改和完全可追溯。区块链对于实现比传统技术更加安全和可靠的记录具有重大意义。一种典型的情况是，参与交易的所有对象在自己终端都会保存一个完整的账本（每个人的账本都是完全相同的），这一账本记录了从系统开始运行到上一次记账的所有交易记录。当有新的交易记录时

4、，每个对象都暂时记录下来，把从上一次记账结束到现在这段时间的交易记录汇总，并加上一些附加验证信息就构成一个区块，把区块加入原有的账本并和前一个区块通过一定的关联唯一联系起来就构成区块链的记录主体。区块链最大的特点是去中心（多中心）的记录和存储比特币区块链实例： 1、某一个时点，所有参与比特币交易的对象的客户端都有一份完整的从比特币诞生以来的完整交易记录。该记录分区块存储，每一个区块的内容是某个小段时间的交易记录（如10分钟）、上一个区块的指纹、区块生成时的时间（时间戳）和其他附加信息。 2、A要把一个比特币转账给B时，他将向整个网络广播，但只有A用上特有的私钥才能顺利接收转账，每一个接收到广播

5、的参与对象均记录这一交易过程。 3、一段时间后找到了一个合格的记账者X（X因为解决了一个数学难题而获得记账权限），他把上个区块的指纹，该段时间所有交易记录、当前时间和其他一些附加信息打包记录下来向整个网络广播。 4、网络中所有其他人验证X是否有记账权限及他对账目的记录是否正确，当其他对象都（大部分）都认为正确时，新的区块生成，并加入到每一个对象账本的末尾，账本增加一个区块。若X的记账结果没有获得全网大多数参与者的承认，则重复步骤三，直到新的区块产生，并回到步骤1.3、公有链、联盟连、私有链形式多样最早的比特币区块链（交易记录文件）是所有参与比特币交易的对象都会在客户端获得一个完整的历史交易记录

6、，任何人都可以使用运行客户端的联网设备接入比特币网络。随着理念和技术的创新，其他区块链对参与记账的对象的进入门槛和范围有了一些变化。按参与对象范围的不同，区块链可粗略区分为公有链、联盟链和私有链。划分的标准不是参与节点的多少，而是整个系统中记账节点的门槛和记账权的分散度。公有链参与对象广泛，每个参与者均参与记录和保管记录，比特币是典型的公有链；联盟链节点参与者是开展相似业务或有着共同需求的群体，如数十个国际大银行共同参与运作的R3 CEV；私有链则不仅节点更少，其更本质的特征是所有节点可能最终都是由一个实体控制，一个公司内部的区块链系统可以是典型的私有链。区块链按参与对象范围和关系的不同可分为

7、公有链、联盟链、私有链公有链、联盟连和私有连并无简单的优劣之分，而是分别适用于不同的场景。私有链的优点：私有区块链不完全解决去中心化信任问题，但保留可靠可追续特性，具备其他诸多优点。 和现有法规兼容。例如将区块链用于房地产登记，在目前国内背景下，政府部门放弃房地产登记主导地位的可能性不大，而由房地产登记部门主导搭建一个私有区块链登记平台，发挥区块链安全、可追溯、可编程优点的同时，可以使登记权可控和符合现有法规； 效率高、成本低。私有链所有节点背后控制人为同一个，基本不存在伪造和双花攻击，布局数个到数十个节点即可保证足够的安全可靠，在记账的共识机制方面也可以采用DPOS等一些效率较高的方案，实现

8、高效率低成本的登记。联盟链的优点： 联盟链参与对象主要为某一特定行业企业，其具有相似的行业属性，依托联盟链可高效率地实现行业既有标准或制定并执行复杂的新标准； 整个区块链系统是多中心化的，具备良好的可靠可追溯特征，能实现去中心化信任，解决行业内部成员之间因信任缺乏导致的效率低下； 每一个节点是事先确认或者事后申请加入的，节点可控性强，因而，联盟链在共识机制选择上具有更大的灵活性，不用花太多精力放在诸如51%攻击等难题上面，有助于效率提升和成本降低。公有链优点： 可以做到最大程度的去中心化。比特币和其他数字货币底层所使用的区块链技术是典型的公有链，即每一个节点都有参与记账的权利，这种类型的公有链

9、在节点达到一定数量时有着足够的稳定性，可以完全忽略新接入节点的特征，然而其共识机制往往需要设计得相当复杂从而避免恶意节点的攻击。 节点足够独立情况下，少量节点即可获得最大程度去中心化信任效果，从而实现公有链的特征。去中心化的程度不一定需要大量的节点，只要这些节点是互相独立的，或者说代表不同的利益方。如基于区块链的投票系统，并不需要每个选民都要一个节点，只要数十个节点分别属于不同的利益团体即可保证足够的可靠性和去中心化信任。 稳定性好。当奖励机制合理，从而有大量节点参与记账时，完全去中心化的系统具有极高的稳定性，如比特币区块链久经考验仍稳定运行。二、具备可靠可追溯、去中心化、智能合约特征随着区块

10、链关注度越来越高，市场关于区块链的文章数量呈爆发性增长，然而大部分文章并没有深入地分析区块链具有的优质基因和应用领域之间的关系。我们认为，只有深入理解区块链最重要的特征，并结合应用场景分析才能更好认识区块链的价值。区块链技术主要有三大重要特征，每一个应用场景都或多或少用到各个特征，在不同的应用场景下，对其中一两个特征更为倚重。其中： 不可篡改、可追溯特征可用于不动产登记、商品防伪、知识产权等领域； 可靠性+记账节点的独立性实现去中心化信任，这是非中心化的数字货币（非央行数字货币）、金融资产发行与交易、自组织物联网及很多中心化信任缺失或者实现中心化信任承受极高的成本的场景实现价值传输的利器； 可

11、靠性+可编程属性使得智能合约变得容易实现，衍生出广泛的应用场景，如央行数字货币、金融资产交易、数字知识产权登记交易、物联网等。区块链具有可靠可追溯、去中心化信任及智能合约属性区块链特征实现原理可靠、可追溯前后区块通过记录指纹唯一联系+时间戳+保存全部历史数据：实现记录的不可篡改（篡改成本极高）、可追溯去中心化信任高可靠性+每个节点独立记账，所有节点参与核对合约智能化高可靠性+多个交易的连接可听过事先编程、实现自动执行1、非对称指纹+多节点账本：可靠是指篡改数据很难、摧毁系统很难，可追溯是指价值传递过程可追溯，进而可追溯价值传递过程背后对应的实体关系。典型的区块链记账方法会生成每一次交易的指纹（

12、哈希值），并再次生成指纹的指纹（两个哈希值合并字符串的哈希值），通过层层哈希得到最后一个指纹，即所有交易的Merkle根。由于哈希算法的特性，任何单笔交易的微小篡改都会使得最终的Merkle根面目全非。区块链技术会将第N个区块整个记录包通过哈希算法生成的数据指纹放在第N+1个区块链当中，第N+1个区块的指纹放在第N+2个区块链当中，通过指纹的依次传递实现上下区块之间的唯一联系。若篡改其中一个区块，则意味着需要篡改记账网络中全部节点上该区块以后的所有区块，难度极大。区块链通过大量的哈希算法和时间戳使得篡改记录难度极大多节点账本是参与记账的每一个节点保存一份从系统开始运行到目前的所有历史交易的账本

13、，故理论上而言只要有一个节点保存有一份完整的记录数据就不会丢失。此外由于节点保存所有历史记录，理论上可追溯一个项目（如一笔资金）自系统运行以来的所有流转过程，这对于审计、供应链追踪、所有权转让具有重要作用。区块链具有高度防篡改特性区块链互联网社交网络传统数据库主要用途储存信息、交易记录等发送和接收信息沟通交流储存信息去中心化是否高度防篡改某些情况下是否在线适合私人使用私有链适合有时是2、高可靠性+节点独立记账：目前，价值交换需要的可信任的中心化平台基本都是由某一权威部门提供。中心化信任是将记录权交给政府部门、银行等权威机构，而典型的区块链（公有链）是去中心化信任，其本质是将记账权交给一套算法。

14、传统的货币、资产、所有权等价值交换的过程都离不开见证人，见证人由获得各方信任的机构或个人担当，充当记账人的角色。但这种机制远非完美。在业务不太复杂时，主要的问题是中心的信任问题和可靠性问题，这包括两个层面，其一是记账角色可能是不值得信任的，例如在法制不健全的社会，中心记账人具有极大的操纵特权；其二是中心记账人是否可靠，即我们虽然确定中心记账人是公正的，但他可能不具有很好的记录交易和保存账本记录的能力，其记录过程可能出错，账本可能丢失或者被其他人篡改，如跨境支付清算因为可靠性导致的信任问题而付出极高的成本。总体而言，传统信任的是位于中心的权威机构，区块链信任的是无处不在的一套算法（共识机制），而

15、算法比某一特定的中心更加可靠。传统记账机制的信任中心是权威机构区块链记账的信任中心是一套共识算法进一步而言，区块链通过没有特权的、平等的多方同时记账、同时核对账本及每个节点保存一个不可篡改的账本而很好的实现去中心化信任。并且，由于多方参与记账，可以做到所有记录的公开透明。去中心化信任是区块链具有广泛用途的最重要的技术属性。目前大量中心化的业务由于获取各方信任而面临极高成本，例如跨境结算、股票的发行和交易；为保证中心节点的可靠（经常不可靠），需要付出高昂的成本，并且参与各方的业务往来都要通过中心节点协调，效率低下。区块链的去中心化技术属性则直接越过中心机构实现点对点的可信任的价值交换。去中心化信

16、任主要针对公有链和联盟链。典型的公有链环境下，每个独立的节点均参与记录及所有节点参与核对记录。区块链技术设计一种合理的机制使得： 1、正确记录会获得一定的收益； 2、单个节点故意或非故意的错误记录不能获得系统大多数节点认可，从而启动自动纠错机制，最终实现正确记录； 3、联合其他系统大多数节点恶意作假或篡改记录会使得成本极高，甚至远高于做假记录和篡改的收益，从而不具有可行性。在联盟链环境下，记账节点需要事先审核，本身没有造假动机或造假成本极高，如银行联盟链中的某个银行做假账的成本就高到不可承受，所以在联盟链下，共识机制的设计可以更加灵活。记账人的随机分配和鼓励正确记账需要一个对应的选择记录人的过

17、程及奖惩机制。目前比较常见的机制有POW、POS、DPOS等。这些机制都还有一定的缺陷，记录人选择算法的设计和保证记录的可靠性是区块链技术突破很重要的重要方向。 POW（Proof of Work，工作量证明）：POW机制是首个区块链应用比特币采用的共识机制，基于非对称加密原理，节点需要花费很大的算力解决一个数学难题（每个节点解决的数学难题的初始条件不同，但难度相同）才获得记账权限，而且其他节点可以很轻松地验证试图记账的节点的答案是否正确（POW机制解决的数学难题具有难求解、易验证的特点）。此外，算法会评估每个节点的算力，并根据算力分配投票权限，某节点想要作弊时，必须获得系统51%票数，因此需

18、要有系统51%算力，因而需要花费极高的成本。 POS（Proof of Stake，权益证明）：该机制背后的思想是，系统出问题时，持币越多的人面临的潜在损失越大，因而持币越多作弊的动机越小，从而给与其更多的记账机会，但在每一次记账后则减小其相应的下次记账概率，一段时间没有记账则增加其记账概率。 DPOS（Delegate Proof of Stake股份授权证明）：在POS机制基础上向前一步，首先是投票选出一批代表性的节点（如101个），然后这些代表性的节点再选出一个节点负责记录，其他节点核对记录，更大程度提高记账的效率。POW、POS、DPOS比较原理优点缺点案例POW通过算力暴力枚举解答数

19、学难题获得记账权利，同时记账节点获得相应奖励成熟、稳定、容易获得所有节点认可能耗高、算力集中趋势比特币POS通过消耗币天数获得记账权，同时获得相应奖励效率较高、能耗较低初始阶段可能需要POW等机制配合，可能一定程度造成穷者愈穷富者愈富未来币DPOS投票产生适当数量的代表，在代表中随机选择记账人，记账人获得相应奖励效率高、能耗低，解决POW共识机制中算力集中的问题。整个共识机制还是依赖于代币比特股总体来看，目前多种共识机制及团队之间的争论主要限于数字货币，区块链真正产业化和大规模应用可能需要根据不同场景而选择不同共识机制，只要合适的机制能保证记录的可靠可追溯、不同节点具有相对平等的权利，则机制的

20、不同并不改变区块链的本质。共识算法的创新将是推动区块链产业化的重要力量。3、高可靠性+可编程：智能合约是存储在区块链账本上的一段代码，其能对外界特定的信息作出回应，从而自动实现预先设定的功能。在区块链系统中，由于非对称加密（公钥、私钥）的引入和自带可编程的属性，使得合约可以实现智能化，即可以设定一些包含条件的合约，当这些条件都成立时，合约自动执行。例如，民政部门对于生活困难的A先生每月发放一定补助，在其去世时发放一次较大的补助。在现行的做法中经常遇到的一个情况是，从A先生去世到民政部门更新A去世的信息有很长一段间隔，或者家人故意延迟上报从而获得更多补助。应用区块链技术，可以设计一个智能合约，每

21、月发放补助时扫描死亡信息库，如果没有A的名单就发放补助，如果A已去世，则发放一次性大额补助给A指定的接收人，并把A调出补助名单。整个过程是自动执行的，省去了传统做法中大量人员的配备，并有着完美的精确性。一般而言，可编程属性可用于交易对象和交易流程的控制，比如央行在区块链上发行数字货币有望实时监测流通中的货币状态，提取流通关键参数，也可精准控制货币流向；涉及时间或条件生效的合约也可自动执行，比如居民向金融机构抵押住房所有权贷款，在贷款还清的同时，抵押自动取消。可编程属性降低执行成本和监督成本。一旦交易的初始条件设定清楚，后续事项将在条件成就时自动执行，减少大量不必要的纠纷。将区块链的智能合约属性

22、应用于物联网，则可以在物联网中实现区中心化的、完全无人工干预的、复杂的价值交换。智能合约属于法律相关行为三、狙击多处痛点，应用领域广泛我们认为区块链的可靠、可追溯，去中心化信任和智能合约属性将带来广泛的应用场景，对现阶段的价值传递流程进行重塑，在多个领域具备极大的应用价值。我们看好区块链在非国家数字货币、国家数字货币、支付与清算、金融资产发行与交易、权属证明与交易、自组织物联网、金融机构内部流程优化与审计等领域的巨大应用价值。1、非央行数字货币比特币是区块链的起源，自推出以来，虽价格波动较大，仍以其稳定性和广泛的认可度征服了大量参与者。目前比特币产业链发展已相对完善，其他数字货币仍呈现旺盛活力

23、，非央行数字货币是区块链的重要创新来源。我们认为，抛开比特币表面存在的诸多争议，其区块链设计机制、技术和背后的理念在去中心化价值转移中有着较大的价值。2、央行数字货币货币从实物形态到纸币再到数字货币是一较为确定的趋势。区块链安全、可追溯的优质基因获得多国央行密切关注。自2015年7月以来俄罗斯、英国、欧洲央行均表示正着手研究区块链技术，中国央行也在大力推进数字货币，并认为区块链技术是可供选择的技术方案之一。我们认为央行发行货币的数字化是历史趋势，而区块链诸多技术特点能较好满足可靠、可追溯，且有用于执行精准的货币政策的潜力，后续更多央行的研究及尝试值得期待，一旦央行推出基于区块链的数字货币，将对

24、现行金融体系产生广泛而深远的影响。3、支付与清算支付与清算领域存在很多痛点，首当其冲是安全问题频出和成本高昂，在跨境支付、机构间清算（跨境清算）领域更为常见。区块链的特性可有效弥补现在支付清算领域的不足，在该领域，一批行业先驱进行了较为成功的尝试，我们预计未来这一块应用将大有可为。4、金融资产发行与交易常见的金融资产，如股票、债券、期货发行时为克服信息不对称需要付出极高的代价；在交易过程中，造假影响及为保证安全付出的成本极其高昂。区域股权市场、票据造假等领域影响最为突出，区块链技术在金融资产发行与交易领域有望显著降低成本，大有用武之地。5、权属证明与交易在某些国家，权属登记中心信任度不够；一些

25、诞生于互联网的版权缺乏权威登记机构；另外一些权属交易市场则混乱或缺失。区块链记录具有的可靠可追溯的优势天然适合于权属的登记与交易，配合智能合约和物联网，将产生新的巨大市场。6、自组织物联网现阶段，物联网的广泛应用仍存在较多问题，主要为海量联网设备给物联网信息处理中心带来极大的负荷，同时通讯的可靠性较差，物联网设备一旦和中心通信出现故障则可能造成灾难性的后果（如无人驾驶汽车和信息中心交互出现故障）。区块链技术有助于物联网设备间去中心化的通信和去中心化的信任的建立，从而形成去中心化的自制系统，极大程度提高物联网的稳定性和可靠性。同时，区块链的智能合约属性也能使物联网设备之间达到去中心化价值交换，将

26、物联网设备之间的联系推进到新的层级，如无人驾驶的新能源汽车通过充电桩购买电能。7、内部流程优化与审计大型银行等金融机构内部的部门和人员之间存在大量的信任问题，现阶段只能设计复杂的流程减少风险的产生，这带来效率的损失和成本的增加，且不能完全避免（如频繁发生的巨额存款丢失）。区块链应用于大型银行或其他金融机构内部，有助于重塑信任链条，提高效率、降低成本，同时区块链拥有的可靠可追溯的特性也会给后续的内部可审计性带来极大的改善。区块链具备解决多个领域痛点的潜力应用领域痛点切入点效果现有项目或研究计划非国家数字货币-可靠性、去中心化信任、智能合约比特币、Coinbase、Abra国家数字货币央行只能控制

27、基础货币供应或利率，不能控制货币流通速度，不能控制货币特定流动方向，对整个经济体系货币分布只有粗略认识可靠可追溯、智能合约控制货币供应量、控制货币流向、精确把握整个经济体系货币分布；央行发行的数字货币也能将国家关于货币发行的法律内嵌其中（如货币主义者的一些理念）英国央行、欧洲央行、中国央行、日本金融厅、巴巴多斯支付与清算跨境支付跨境支付网络是分散和孤立的，支付网络之间缺乏通用信任机制，造成了高成本、漫长的结算时间以及较差的客户体验去中心化信任、智能合约实时跨境支付、大幅降低成本、提升安全性Ripple、SWIFT、Align Commerce、Circle银行间清算银行之间，特别是跨境银行之间缺乏权威的可信任机构或者清算效率低下引入联盟链，共识机制作为强信任主体大幅提高清算效率R3CEV金融资产发行与交易区域股权证券发行区域OTC市场证券发行透明度差，加之交易流程复杂造成流动性差可靠可追溯、去中心化信任用户可自主发行股份，并基于区块链自主交易，整个过程可以做到完全透明纳斯达克Linq、Chain金融资产交易流程复杂、清算效率低下、造假风险交易即清算，方便地实现复合式交易DAH、Chain票据交易全国性市场缺失，供需对接不畅；票据涉及的多个环节独立风控，成本高且难以杜绝虚假交易可靠可追溯，杜绝虚假票据；区块链技术构建无限扩展的市场；和交易关联的智能合约降低