区块链将比比特币更有用吗?

本文要点

• 加密数字货币依然是有争议的，主导市场的比特币是其中最具争议的。
• 一些涉及比特币不法行为的报道备受关注，这已经危害到区块链提倡者所付出的努力。
• 虽然一些企业已考虑在业务交易中采用加密数字货币，但是相应的法律法规仍在审议中，长远前景不明。
• 我们面临的问题是一小部分的区块链挖矿者可能会垄断控制比特币，这与避免集中式调节的要求是背道而驰的。
• 区块链技术可能终将超越加密数字货币而广为使用，该技术具有被用于上亿传感器和其他物联网设备的潜力。

本文最早发表在《 IEEE Software 》杂志。《 IEEE Software 》针对当前的战略技术问题，提供了经同行评议的详实信息，可满足企业灵活可靠运营、IT 经理人和依赖 IT 专业人士的技术领导对先进解决方案的需求。

加密电子货币依然颇具争议。比特币作为领先的货币替代品开源解决方案，正处于争议漩涡的中心。比特币使用了一种经过精心设计的分布式总账系统，也就是区块链。区块链交易的验证采用一种数学散列过程，俗称挖矿。

加密货币的现状如何？

CoinMarketCap 网站跟踪记录了加密货币市值和市场趋势，摘录如下：

• 2013 年 11 月 17 日，比特币价值达到最高，在日本的 Mt. Gox 交易平台上高达到 1,216.73 美元。到 2015 年 8 月 14 日，根据 CoinMarketCap 网站的数据，一个比特币价值为 267.37 美元。2016 年 1 月 21 日，比特币价值攀升到 416.93 美元。而 2016 年 2 月 5 日，价值为 388.59 美元。
• 截止 2015 年 8 月 14 日，网站上列出了 665 种可用的加密货币，总市值达 4,640,592,043 美元，通常称他们为山寨币（altcoin）。当天比特币占总市值的 84%，占交易总量的 89%。
• 2016 年 1 月 21 日，网站列出 658 种竞争币，总市值增长到 6,945,858,793 美元。比特币跃升至统占 91% 的市值，但是交易量下降到总量的 86%。
• 2016 年 2 月 5 日，网站列出 675 种加密货币，总市值缩水了 3%，为 6,720,425,289 美元。比特币的市值降至 84%，维持 92% 的市场交易量。
• 截止 2016 年 1 月，在 CoinMarketCap 网站列出的所有竞争币中，有 41% 的并非是按数量挖矿，4% 的并非通过市值挖矿。

目前来看，比特币在加密货币领域颇具优势。但是从另一方面看，它的可行性依然上下摇摆不定。

倡导区块链的人称赞比特币无需中央管制，没有太多的政府合规。但是一些事件已经表明，对这种准匿名的比特币缺乏监管会滋生非法行为。例如：

• Mark Karpeles，曾任广为人知但现在已破产的 Mt. Gox 比特币交易平台的 CEO，他于 2015 年 8 月被捕，他被指控窃取了价值 3.87 亿美元的比特币。
• Ross Ulbrict，一位 Silk Road 比特币暗网中的毒枭，在 2015 年被定罪。在 Silk Road 关闭后，又出现了另外一些基于比特币的站点，在线交易非法货物。
• 两位联邦探员试图在逮捕 Ulbright 后瞒报从比特币中的获利，他们也被定罪【1】。
• 在 Ashley Madison网站被黑事件中，那些倒霉的婚姻出轨者被敲诈勒索者要求使用比特币支付讹诈款。

JP Morgan 和 Bloomberg 依然对加密货币这个概念持反对态度。但是已有一些企业开始支持并从 2015 年开始在业务交易中使用比特币，例如：

• Citi Corp、Goldman Sachs、Barclays、Overstock 和 IBM 等企业都宣布了围绕加密货币开展的方案。
• Universal Air Travel Plan（UATP）是一家航空公司拥有的支付网络，已被数以千计的航空、火车、旅馆和旅游机构等商家所支持。它近期也接受用比特币支付的旅行费用。
• PayPal 和 Apple 自 2015 年开始接受比特币。

在 2015 年，监管方面的评论依然混杂，法律制定者宁可过于谨慎也不愿冒险犯错误。例如纽约州就颁布了法律，许可对比特币银行开放加密货币市场。但不幸的是，法案附加了很多苛刻的条款，例如：对每次提供的交易服务需要独立许可和复杂的注册。这些条款迫使一些加密货币交易企业终止了正在开展的业务，或是迁到了其它的州。根据估算，虽然该州规定的 5,000 美元注册费相对适中，但这会被 10 万多美元的必要法律费用（根据企业的规模和业务范围不同而有所差异）轻易抵消【2】。

• 2015 年，比特币相关法规的全球图景依然错综复杂。
• 俄罗斯被认为是完全禁止比特币的。
• 中国和巴西对如何操作加密货币（尤其是比特币）制定了法规。在中国，比特币挖矿成为一个增长中的产业。
• 澳大利亚正在接受比特币作为货币。
• 其它国家持观望态度。
• 包括美国在内的不少国家虽然并未宣称比特币本身就是货币，但是已宣称比特币需纳税。

鉴于雄心勃勃的风险资本正在为企业推波助澜，一些推测指出，G7 国家最终将为数字加密货币铺平法规上的道路。有推测指出，如果不这样做，非洲、拉丁美洲和亚洲的发展中国家将会从发达国家强加过多的限制中受益。显然，不少世界监管机构依然在考虑如何管理加密货币【3】。

比特币是否处在压力之下？

在 2016 年初，比特币的主要开发者 Mike Hearn 就卖掉了他所持有的比特币。与其他开发同僚不同的是，他选择继续前进并加入了 R3。R3 是一家探索将区块链技术应用于业务交易中的初创公司。Hearn 在离开 R3 后，表达了对比特币长期缺乏效率和实用性问题的深切关注【4】。

垄断？

和比特币本身一样，支持比特币的技术依然处于严重争议之中。记录所有比特币交易的区块链依然是比特币技术的核心。所有新区块链链接的准确性由一个称为挖矿的去中心化过程确定，该过程使用了由挖矿者生成的一种严格数学散列。目前存在一些互为竞争关系的挖矿者程序，使用复杂的计算机系统在添加到新链接区块链之前验证他们的内容【5】。

挖矿区块链的能力受制于可导致垄断活动的不平等性。从理论上看，自私的挖矿者将会勾结在一起，使用大量手段接管传统挖矿者，传统挖矿者必须要加入到自私挖矿者的地盘才能生存。这样的场景更容易导致垄断。事实上，曾有某个挖矿节点控制了近 51% 的比特币挖矿活动，随着一些具有道德意识挖矿者的离开，这个组织逐渐恢复正常规模，这才避免了垄断的发生【6】。

一些挖矿设备日益强大，通过 Walmart 就可以买到。但是很多挖矿设备由于自身的复杂性，被归入了商用范围。据 Hearn 宣称，中国的挖矿者在比特币挖矿能力上投资很大，已具备了垄断比特币的计算能力【4】。

交易率

Hearn 在 2015 年领导了一个方案，通过更改区块大小加速验证过程。当前区块大小限制在 1MB 以内，只能允许区区 30 万笔交易。与之相对比，Pay Pal 每天能处理 1 千万笔交易，Visa 每秒可处理 2 万笔交易。由 Hearn 开发的 Bitcoin XT 软件提供了一种方法，通过增加区块大小而将交易速度提升至每秒 24 笔。到 2015 年底，13% 的挖矿节点已经采用了 Bitcoin XT。一旦 Bitcoin XT 可以处理 75% 的链接，那么区块大小将增加到 8MB，并且会每两年增加一倍。旧方式的挖矿者将被旁置。人们担心验证过程会逐渐停止工作，区块的分解需要更长的时间，比特币比的产量瓶颈比预想的要来得更早，节点数量的下降将导致传统的集中式控制死灰复燃。【7】。这种从最初比特币架构里分离出来的分支，最终会与经典比特币（Bitcoin Classic）妥协。经典比特币是由其他开发者提出的一种更为渐进的方案。【4】。

图 1 区块链的潜在应用范围。

准匿名

也有一些评论指出区块链顶多是半匿名的，因为区块链本身可使用数学方法验证交易参与方的身份。有人已经确认，在没有特殊保护的情况下，用户的假名可以链接到交易生成的 IP 地址，这个 IP 地址可用于追踪参与比特币交易的各方【8】。

终点

在 2014 年，每个 1MB 的新区块就会让一位成功的挖矿者挣到 25 个新比特币，平均有 350 个交易被成功地添加到了区块链。区块链会随着时间的推移而增长，如果从交易到新验证区块产生的时间间隔为 10 分钟，按此标定的散列算法会变得越来越难。最后，从设计上看，比特币的报酬在挖掘出 2 千 1 百万个之后将降至零。最大数量的比特币已经被全数挖出，那么该如何保持区块链的吸引力。最终解决方案可能是依赖于使用某种形式的交易费用【9】。而交易费用意味着当前这种去中心化的加密货币可能最终会趋于中心化，这取决于协商情况。

路在何方？

当然，比特币作为一种加密货币有其挑战者，同时也会面临挑战。为真正认识到比特币技术为我们所带来的贡献，我们需要将比特币技术不只作为一种交易底层的加密货币来看待。区块链技术作为一种交易的追踪手段，在货币交换领域之外也有其显著价值。一些得到风险投资支持的企业已投身于围绕衍生品、债券、贷款和合约开展的交易【10】。另有一些初创企业正在试验其他类型交易。事实上，图 1 的每个分类中都有一个或多个初创企业在开展区块链应用。图 1 对当前的应用定义了四个领域，每个领域还可以细分。

一些人走得更远，他们指出物联网（IoT，Internet of Things），或者更好地表述为全联网（IoA，Internet of Everything），将从交易区块链中获得最大的好处。全联网由各种各样的基于硬件的传感器和相关的传动装置组成，据估计，在 2013 年就连接了大约 98 亿个设备，这已经超过了这个星球上居住的人类数量（参见图 2）。根据展望，全联网未来可达连接 500 亿传感器的规模，范围从可穿戴技术进一步扩展到汽车、家庭、公共资源、城市、道路和共享基础设施、商贸，甚至是工业发展中【11】。

随着传感器的持续倍增，为保持安全和保障，他们之间交互性变得愈发重要。考虑当两辆自治的汽车互相接近时，有必要记录汽车间的交互情况，他们之间是安全的错车而过，还是让一辆停止以允许另一辆通过。在另一个例子中，区块链也可以用于构建汽车所有者的智能钥匙（key fob）以及汽车本身之间的安全关系。IBM 正在实验一个称为 iAdept 的系统，允许在数十亿的互联设备之间使用区块链方法进行交互【12】。

不幸的是，新的技术带来了新的挑战，我们采用的区块链技术正是这样的一个例子。看上去可以通过一些特殊的区块链变体来追踪服务，但是挑战在于如何维护一个去中心化的矿池。挖矿者依然需要为他们的付出寻求报酬，很有可能是某种类型的加密货币，即使区块链本身并非是面向加密货币的【13】。在效率和公平性方面，去中心化比垄断行为更具优势。

最后一点，对于恶意攻击，区块链并非完全是免疫的。因为利益问题引起矿池之间的相互攻击，就会形成博弈，这显著地扰乱了挖矿者之间的短期平衡和长期平衡【14】。在区块链技术尚未普遍替代传统的交易数据库之前，必须要布局严格的标准，这些标准必须涵盖可被接受的行为指南。这些标准也会与那些采用了仔细斟酌的架构解决方案的成功开源模型很好地保持一致。

图 2 例子：提供全联网数据的传感器的普世性。

参考资料

1. E. Perez, “ 2 Former Federal Agents Charged with Stealing Bitcoin During Silk Road Probe, ” CNN, 30 Mar. 2015.
2. D. Roberts, “ Here’s Why a Slew of Bitcoin Startups Fled New York This Week, ” Fortune, 14 Aug. 2015.
3. B.P. Eha, “ How the World’s Richest Nations Are Regulating Bitcoin, ” Entrepreneur, 7 Feb. 2014.
4. N. Popper, “A Bitcoin Believer’s Crisis of Faith,” New York Times, Dealbook blog, 14 Jan. 2016.
5. G. Hurlburt and I. Bojanova, “Bitcoin, Benefit or Curse?” IT Professional, vol. 16, no. 3, 2014, pp. 10–15.
6. I. Eyal and E. Gün Sirer, “Majority Is Not Enough: Bitcoin Mining Is Vulnerable,” Dept. of Computer Science, Cornell Univ., Nov. 2015.
7. “ Forking Hell: A Spat Between Programmers May Split Bitcoin, ” The Economist, 18 Aug. 2015.
8. A. Biryukov, D. Khovratovich, and I. Pustogarov, “Deanonymisation of Clients in Bitcoin P2P Network,” Proc. 2014 ACM SIGSAC Conf. Computer and Communications Security, 2014, pp. 15–29.
9. J. Kelleher, “ What Is Bitcoin Mining? ” Forbes, 8 May 2014.
10. M. Leising, “ Wall Street Embraces Blockchain as the Future, ” Sidney Morning Herald, 5 Aug. 2015.
11. J. Parkinson, “ IoT Mapped: The Emerging Landscape of Smart Things, ” Venturebeat, 23 Aug. 2015.
12. L. Greenemeier, “ Bitcoin-Based Blockchain Breaks Out, ” Scientific Am., 1 Apr. 2015.
13. M. Orcutt, “ The Most Valuable Aspect of Bitcoin: Its Versatile Ledger Technology, ” MIT Technology Rev., 8 May 2015.
14. A. Laska, B. Johnson, and J. Grossklags, “When Bitcoin Mining Pools Run Dry: A Game-Theoretic Analysis of the Long-Term Impact of Attacks Between Mining Pools,”Financial Cryptography and Data Security, LNCS 8976, 2015, pp. 63–77.

本文作者

George Hurlburt是 STEMCorp 的首席科学家。STEMCorp 是一个非营利组织，他们采用网络科技，推进自主技术为人类所用，以此来促进经济的发展。可以通过 ghurlburt@change-index.com 联系上他。

本文最早发表在《 IEEE Software 》杂志。《 IEEE Software 》针对当前的战略技术问题，提供经同行评议的详实信息，可满足企业灵活可靠运营、IT 经理人和依赖 IT 专业人士的技术领导对先进解决方案的需求。

查看英文原文： Might the Blockchain Outlive Bitcoin?

感谢薛命灯对本文的审校。

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