原标题:区块链浪潮:1976—2018
很久没更新了,算不上股票投资类文章,梳理了区块链比特币,这也是很重要的高增长风口。
1.1 区块链技术孕育
创新是进步的源泉,一个伟大技术的成型背后是无数紧密衔接的创新结果。大众见到的区块链技术包含了不同历史时期多个领域的研究成果。对这些技术背景的回顾将助于我们了解区块链技术的昨天、今天和不久的未来。
密码学(Cryptography)包括密码编码学和密码分析学。密码体制设计是密码编码学的主要内容,密码体制的破译是密码分析学的主要内容,密码编码技术和密码分析技术是相互依相互支持、密不可分的两个方面。
1976年,Bailey W. Diffie、Martin E. Hellman发表了一篇叫做《密码学的新方向》的文章,这篇文章是划时代的;同时1977年美国的数据加密标准(DES)公布,这两件事情导致密码学空前研究。以前都认为密码是政府、军事、外交、安全等部门专用,从这个时候起,人们看到密码已由公用到民用研究,这种转变也导致了密码学的空前发展。
也就是在1977年R. Rivest、A. Shamir和L. Adleman三位教授提出RSA公开密钥密码系统,这是迄今为止的所有公钥密码体系中,RSA系统是最著名、使用最广泛的一种,RSA的取名就是来自于这三位发明者姓氏的第一个字母。三位发明人也因此在2002年获得了图灵奖。
1980年,《密码学新方向》的两位作者之一Hellman的博士生Merkle,提出了Merkle-Tree这种数据结构和相应的算法,后来的主要用途之一是分布式网络中数据同步正确性的校验,这也是比特币中引入用来做区块同步校验的重要手段。值得指出的是,在1980年的时候,真正流行的哈希算法、分布式的网络都还没有出现,例如:我们熟知的SHA-1、MD5这样的东西都是90年代诞生的。在那个年代Merkle就发布了这样一个数据结构,后来对密码学和分布式计算领域起到重要作用,多少有些令人惊讶。
1982年,Lamport拜占庭将军问题(Byzantine failures),是由莱斯利·兰伯特提出的点对点通信中的基本问题。含义是在存在消息丢失的不可靠信道上试图通过消息传递的方式达到一致性是不可能的。因此对一致性的研究一般假设信道是可靠的,或不存在本问题。这标志着分布式计算的可靠性理论和实践进入到了实质性阶段。
同年,David Chaum最早提出了不可追踪的密码学网络支付系统。这个系统就是后来所谓的ecash。可以看出,随着密码学的进展,眼光敏锐的人已经开始尝试将其运用到货币、支付相关的领域了,应该说ECash是密码学货币最早的先驱之一。
1985年,Koblitz和Miller各自独立提出了著名的椭圆曲线加密(ECC)算法。由于此前发明的RSA的算法计算量过大很难实用,ECC的提出才真正使得非对称加密体系产生了实用的可能。因此,可以说到了1985年,也就是《密码学的新方向》发表10年左右的时候,现代密码学的理论和技术基础已经完全确立了。
1990年,David Chaum将他的想法扩展为最初的密码学匿名现金系统。
有意思的是,1985-1997年这段时期,密码学、分布式网络以及与支付/货币等领域的关系方面,没有什么特别显著的进展。在笔者看来,这种现象很容易理解:新的思想、理念、技术的产生之初,总要有相当长的时间让大家去学习、探索、实践,然后才有可能出现突破性的成果。前十年往往是理论的发展,后十年则进入到实践探索阶段,1985-1997这十年左右的时间,应该是相关领域在实践方面迅速发展的阶段。最终,从1976年开始,经过20左右的时间,密码学、分布式计算领域终于进入了爆发期。
1998年比尔盖茨的微软如日中天,Windows98操作系统风行全球电脑终端。有个叫亚马逊的公司才刚刚成立3年,谁知道这个叫贝索斯的青年离开华尔街去车库陪着破电脑和一堆书,做一个卖书网站能有什么前途。股票市场上,第一次互联网大泡沫在酝酿中,他将在2000年破裂。电子商务的发展迫切需求新的支付方式变革。有趣的是,这距离后来比特币的诞生又是整整10年时间。
同样是1998年,互联网电子商务的开展,使得网络支付成为一种潜在需求,而数字货币是解决这一问题的方式之一。一群先驱进行了应用实践。Wei Dai发表文章阐述了一种匿名的、分布式的电子现金系统,他将其命名为“b-money”。同一时期,Nick Szabo发明了“Bit gold”。和比特币一样,“Bit gold”也设置了类似的机制,用户通过竞争性地解决“工作量证明问题”,然后将解答的结果用加密算法串联在一起公开发布,构建出一个产权认证系统。“Bit gold”的一个变种是“可重复利用的工作量证明”,开发者是Hal Finney。戴伟的B-Money被称为比特币的精神先驱,而尼克·萨博的Bit gold提纲和中本聪的比特币论文里列出的特性非常接近,以至于有人曾经怀疑萨博就是中本聪。
1.2 寻找中本聪:比特币野蛮生长
中本聪(日语发音英语音译英文名:Satoshi Nakamoto),自称日裔美国人,日本媒体常译为中本哲史,此名是比特币协议及其相关软件Bitcoin-Qt的创造者,但真实身份未知。2008 年 11 月,“中本聪”像是凭空出现一样,在一个密码学网站 metzdowd.com 的邮件列表中,发布了一篇名为《比特币:一种点对点式的电子现金系统》(Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System)的论文,描述了一种被他称为“比特币”的电子货币及其算法,明确了比特币的模式、去中心化,不可增发,无限分割。这是一篇跨时代的论文,阐述了密码数字货币从理论到实践的伟大一步。同时地球上一个众说纷纭,谜一样的超级极客中本聪走到了世人面前。
2009年1月3日,中本聪用他编写的第一版挖矿软件挖掘出了创始区块,包含着这句:“TheTimes03/Jan/2009Chancelloronbrinkofsecondbailoutforbanks.”。当时中本聪是在位于芬兰赫尔辛基的一个小型服务器上挖出了第一批50个比特币。他开启了比特币时代。从此,比特币狂潮一发不可收拾,在全球,比特币被迅速传播,被各国人民接受和交易,覆盖地域极为广阔。
2010年9月,世界第一个矿场Slush Pool建立,设计者采用了多个节点合作挖矿的方式,这就成为比特币挖矿产业的开端,什么矿机,挖矿软件,矿场,矿主一波一波的行业参与者进入到这个新兴产业里来。值得一提的是在2010年5月,1万比特币才值25美元,如果按照这个价格来计算,全部的比特币(2100万)也就值5万美元,集中投入数千上万台机器挖矿显然是赔本的。但是,技术天才们坚信比特币将和政府发行的货币体系联系在一起,具有无限增长空间。货币就是一种信用,不坚信它,整个数字货币体系瞬间就会崩塌。
2010年12月中本聪离开,留下无数悬念,他是谁,他从哪里来,他到哪里去了。这段时间算得上是比特币创世时代。中本聪也许出于自身安全考虑或者还有更重要的研究要做,我们无法猜想。有人说中本聪的离去使得比特币的去中心化理念更完善,这也是他的理想,毕竟他的存在就是中心。但是有人说世界不属于有梦想的人,而是属于贩卖梦想的人。中本聪据信持有约一百万个比特币。这些比特币按照2018年5月3日BTC / USD $9235.65的价值计算接近十亿美元。
2011年4月,比特币官方有正式记载的(https://bitcoin.org/en/version-history)第一个版本:0.3.21发布。该版本支持uPNP,实现了了我们日常使用的P2P软件的能力,这就让任何人都可以参与交易。在此之前比特币节点最小单位只支持0.01比特币,相当于“分”,而这个版本真正支持了“聪”这个比特币单位。可以说从这个版本之后,比特币成为了现在的样子,真正形成了市场,在此之前基本上是技术人员的工具。目前最新的版本是2018年02月26 日发布的0.16.0,短的3,5天,长的2,3个月就有新的版本不定期更新 。
算力代表挖矿矿机的计算能力、计算性能的衡量,是每秒矿机的整体hash算法运算次数。常见的蚂蚁矿机S9 算力13.5T。1024G 等于 1T,1024T 等于 1P ,1024P等于1E。截止2018年3月比特币全网算力24.42 EH/s 相当于180万台S9的算力。如此多的矿机竞争挖掘越来越少的比特币,很明显挖出比特币的难度越来越大。
比特币这种网络诞生的技术,需要各国的技术专家们在自由网络中相互协调,寻找软件,技术BUG中不断迭代升级技术。比特币的生态系统构建还未成熟。挖矿成为一个产业。软件技术社区Github上有超过了1万个相关的开源项目。
比特币从技术成熟度上,产业规模上,计算能力上都成为全球信息产业新兴力量,企业,政府,每个个人都将被他深深影响。2015年,就像数学家纳什凭借博弈论研究获得诺贝尔经济学奖。加州大学洛杉矶分校金融学教授Bhagwan Chowdhry曾提名超级极客中本聪为2016年诺贝尔奖经济学奖的候选人。Bhagwan Chowdhry教授说:“比特币的发明简直可以说是革命性的。中本聪的贡献不仅将会彻底改变我们对金钱的思考方式,很可能会颠覆央行在货币政策方面所扮演的角色,并且将会破坏如西联这样高成本汇款的服务,彻底消除如Visa,MasterCard、PayPal他们收取2-4%的中间人交易税,消除费事且昂贵的公证和中介服务,事实上它将彻底改变法律合约的方式。”而中本聪却消失在网络中,不过比特币,区块链的好戏才刚刚开场。
1.1.3 数字代币:区块链2.0来临
Vitalik Buterin 1994年出生在俄罗斯,是个 90 后,他的父亲是一位计算机科学家。他6岁就随父母移民加拿大。2011 年,在他 17 岁的时候,他第一次从父亲的口中了解到了比特币的存在。他很快为币圈着迷,开始为《比特币周刊》工作,工资就是每篇文章5个比特币,当时价值约1.5美元。根据2018年5月3日的兑价应该值4.5万美元。Vitalik说自己不是一个比特币信徒。他挖过几枚比特币,还用它们买了一件T恤,现在这件早就被他扔掉的 T 恤已经价值十几万块了。
2013 年 10 月,比特币涨到了几百美元,与此同时,使用比特币进行交易的暗网黑市”丝绸之路”被 FBI 捣毁,“比特币洗钱”的议论此起彼伏。比特币伴随着新的区块产生,区块内记录比特币的交易信息,区块之间通过链相互沟通,形成区块链。但只用来运行比特币程序,对于区块链来说是一种极大的浪费,就好比大家都住在了地基里,没人想着去盖房子。
Vitalik看到了比特币的成功,也看到了比特币的局限。2013年年末,他创立了以太坊(Ethereum),最早的数字代币生态系统诞生了。比特币一下子就成了区块链的特例实验。以太坊则是一个基于区块链的智能合约平台,是区块链上的安卓系统。任何人都可以使用以太坊的服务,在以太坊系统上开发应用。现在,以太坊改造后的地基上,已经有上千应用大厦被搭建起来。
2014 年 5 月,Vitalik第一次来中国,是要参加北京的比特币峰会,而这个峰会的主席正是李笑来。维塔利克说自己在中国“只看到了矿工和交易所,没什么有趣的。” 2015 年 10 月,维塔利克再来中国时,峰会的主题已经从比特币变成了区块链,为此他专门学会了中文,在会议上不再需要翻译。
2017年2月,普京总统和Vitalik短暂会面,希望能和以太坊密切合作。目前,以太坊是仅次于比特币的第二大虚拟货币平台。
以太坊设计的目标就是区块链2.0,是一个具备图灵完备脚本的公共区块链平台,被称为“世界计算机“。除进行价值传递外,开发者还能够在以太坊上创建任意的智能合约。以太坊通过智能合约的方式,拓展了区块链商用渠道。比如,众多区块链项目的代币发行,智能合约开发,以及去中心化DAPP的开发。目前基于以太坊的可统计的DAPP已经超过1300个(截止2018年5月)。然而,任何技术都不可能完美,否则就不会有技术创新的需求存在。当前的以太坊网络存在扩展性不足、安全性差、开发难度高以及过度依赖手续费等问题,区块链的大规模商用遭遇了发展瓶颈。
1.4 仰望星空:区块链的小宇宙
比特币是区块链,但区块链不只是比特币。区块链只是一个底层技术,分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式,是一种分布式实时更新的账本。就好像区块链是大家的手机,而token是其中一个App Store,他还以有更多的应用。比特币是第一个区块链的应用,因此全球第一波区块链领域的创业公司,不是做电子钱包就是做数位货币交易所。2015 年之后大家逐渐认知到比特币、区块链应该分开来看,就像是APP 和iOS 作业系统应该分开来看一样。
区块链技术正向着构建产业生态级别底层架构、攻克各层级技术难点之后实现商用级别高性能应用的方向发展前进。当行业能够出现实际商业应用之后,区块链可谓进入了3.0时代。它定位于能大规模商用,与实际资产和真实价值相关联,推动实体经济发展。
区块链生态系统鸟瞰。区块链行业参与者主要围绕底层技术及基础设施、通用应用及技术扩展、垂直行业应用这三个层次切入这一新兴产业。在这3个层次中,底层协议是价值最高的。因为底层协议能够创造Token市场价值,另外还分散了应用层数据中心化的互联网传统模式。目前从事底层开发的项目有:BTC、ETH、LTC、IOTA、NEO、Qtum、Bytom、EOS等。

(图片来源:时戳资本,巴比特智库《数字货币交易所研究报告》,2018.4.16)
国内互联网巨头BAT早已切入区块链3.0的创新应用机会,搭建了自己的平台。

(图片来源:时戳资本,巴比特智库《数字货币交易所研究报告》,2018.4.16)
在区块链3.0时期,每个人,每个组织都在长跑,行业发展更快、底层技术更新、先行者地位不可撼动、区块链+所有行业并不通用。区块链、与人工智能和物联网可能最先进行技术融合。三项技术相辅相成,可以相互解决技术难点降低成本。
区块链在全球范围内票据、证券、保险、、医疗、供应链、存证、溯源、知识产权等许多个领域都有了POC的成功案例,部分已经进入了实践阶段。不仅是独立开发商,国内国际多家大的金融机构、银行、传统企业,都也纷纷建立自己的区块链项目。可以看见,区块链在各个行业领域正在发挥这项技术的应用功效,一个新的产业小宇宙正在发出耀眼光芒。
1.1.5 任重道远:区块链的六段式进化
回顾历史不难得出,最初的区块链仅仅指比特币的总账记录,这些账目记录了自2009年比特币网络运行以来所产生的所有交易。从应用角度方面来看,区块链就是一本安全的全球总账本,所有的可数字化的交易都是通过这个总账本来记录。区块链在应用层面形成了区块链1.0、区块链2.0和区块链3.0的概念。
区块链的技术升级里程
区块链1.0:数字货币
区块链技术伴随比特币的产生而产生,其最初应用范围完全聚集在数字货币上。比特币的出现第一次让区块链进入大众视野,而后产生了莱特币、以太币、狗狗币等“山寨”数字货币。可编程货币的出现,使得价值在互联网中直接流通成为了可能。区块链构建了一种全新的去中心化的数字支付系统,随时随地的货币交易、毫无障碍的跨国支付以及低成本运营的去中心化体系都让这个系统变得魅力无穷。这样一种新兴数字货币的出现,强烈地冲击了传统金融体系。
区块链2.0:数字资产与智能合约
受到数字货币的影响,人们开始将区块链技术的应用范围扩展到其他金融领域。基于区块链技术可编程的特点,人们尝试将“智能合约”的理念加入区块链中,形成了可编程金融。有了合约系统的支撑,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功能的其他金融领域。彩色币、比特股、以太坊、合约币等新概念的出现,让区块链技术得以在包括股票、清算、私募股权等众多金融领域崭露头角。目前,许多金融机构都开始研究区块链技术并尝试将其运用于现实,现有的传统金融体系正在被颠覆。
区块链3.0:区块链大社会
随着区块链技术的进一步发展,其“去中心化”功能及“数据防伪”功能在其他领域逐步受到重视。人们开始认识到,区块链的应用也许不仅局限在金融领域,而是可以扩展到任何有需求的领域中去。于是,在金融领域之外,区块链技术又陆续被应用到了公证、仲裁、审计、域名、物流、医疗、邮件、鉴证、投票等其他领域中来,应用范围扩大到了整个社会。在这一应用阶段,人们试图用区块链来颠覆互联网的最底层协议,并试图将区块链技术运用到物联网中,让整个社会进入智能互联网时代,形成一个可编程的社会。
为方便理解区块链的历史与趋势,将其发展划分为六个阶段。
1.技术实验阶段(2007—2009)。化名中本聪的比特币创始人从2007年开始探索用一系列技术创造一种新的货币——比特币,2008年10月31日发布了《比特币白皮书》,2009年1月3日比特币系统开始运行。支撑比特币体系的主要技术包括哈希函数、分布式账本、区块链、非对称加密、工作量证明,这些技术构成了区块链的最初版本。从2007年到2009年底,比特币都处在一个极少数人参与的技术实验阶段,相关商业活动还未真正开始。
2.极客小众阶段(2010-2012)。2010年2月6日诞生了第一个比特币交易所,5月22日有人用10000个比特币购买了2个披萨。2010年7月17日著名比特币交易所Mt.gox成立,这标志着比特币真正进入了市场。尽管如此,能够了解到比特币,从而进入市场中参与比特币买卖主要是狂热于互联网技术的极客们。他们在Bitcointalk.org论坛上讨论比特币技术,在自己的电脑上挖矿获得比特币,在Mt.gox上买卖比特币。仅仅4年后,这些技术宅中的一些人成了亿万富翁和区块链传奇。
3.市场酝酿阶段(2013-2015)。2013年初比特币价格13美元,3月18日金融危机中的塞浦路斯政府关闭银行和股市,推动比特币价格飙升,4月最高至266美元。8月20日德国政府确认比特币的货币地位。10月14日中国百度宣布开通比特币支付。11月美国参议院听证会明确了比特币的合法性。11月19日比特币达到1242美元新高!然而,此时区块链进入主流社会经济的基础仍不具备,价格飙升包含了过于乐观的预期。中国银行体系遏制、Mt.Gox的倒闭等事件触发大熊市,比特币价格持续下跌,2015年初一度至200美元以下,许多企业倒闭,不过经历严冬活下来的企业的确更加强壮了。无论如何在这个阶段,大众开始了解比特币和区块链,尽管还不能普遍认同。
4.进入主流阶段(2016-2018)。以2016年6月23日英国脱欧,2016年9月朝鲜第五次核试验,2016年11月9日特朗普当选等事件为标志,世界主流经济不确定性增强,具有避险功能从而与主流经济呈现替代关系的比特币开始复苏,市场需求增大,交易规模快速扩张,开启了2016-2017牛市。尽管中国市场受到政策的严厉遏制,但韩国、日本、拉美等市场快速升温,比特币价格从2016年初的400美元最高飙升至2017年底的20000美元,翻了50倍。比特币的造富效应,以及比特币网络拥堵造成的交易溢出带动了其他虚拟货币以及各种区块链应用的大爆发,出现众多百倍、千倍甚至万倍增殖的区块链资产,引发全球疯狂追捧。使比特币和区块链彻底进入了全球视野。芝加哥商品交易所上线比特币期货交易标志着比特币正式进入主流投资品行列。
5.产业落地阶段(约2019-2021)。在市场狂乱之后,2018年的虚拟货币和区块链会在市场、监管、认知等各方面进行调整,回归理性。2017年造富效应和区块链理想造就的众多区块链项目中,大部分会随着市场的降温而消亡,小部分会坚持下来继续推进区块链的落地。2019年这些项目将会初步落地,但仍需要几年时间接受市场的检验,这就是一个快速试错的过程,企业产品的更迭和产业内企业的更迭都会比较快。到2021年,在区块链适宜的主要行业领域应该会有一些企业稳步发展起来。加密货币也会得到较广泛应用。
6.产业成熟阶段(约2022-2025)。各种区块链项目落地见效之后,会进入激烈而快速的市场竞争和产业整合阶段,三五年内形成一些行业龙头,完成市场划分,区块链产业格局基本形成,相关法律法规基本健全,区块链对社会经济各领域的推动作用快速显现,加密货币将成为主流货币,经济理论会出现重大调整,社会政治文化也将发生相应变化,国际政治经济关系出现重大调整,区块链在全球范围内对人们的生活产生广泛而深刻的影响。
区块链的这六个发展阶段还可以再简化一下,前两个阶段可以看做技术试验阶段,中间两个阶段是主流认知阶段,后两个阶段是产业实现阶段。我们当前仍处在社会认知广度已经足够,但认知深度尚嫌不足的时期。需要深入推进区块链知识的研究和普及,为产业发展成熟奠定基础。无论如何,区块链对全球经济的巨大价值已经被充分认识到了,对于全球社会政治生态改善的价值也在逐步显现,这是一个值得各国大力投入、抢占先机的社会经济新动力。
青年节快乐!祝各位朋友工作顺利,事事如意!