区块链产业专题报告：区块链四层应用模型的构建与解析.pdf

火币区 块链产业专题 报告 区块链 四层应用模型 的构建与解析 2018 年 12 月 3 日 摘要 关于区 块链如何 应用 落地 一直争 议不断 ，我 们认为 有必要 用分层 来梳 理， 根据 对区 块链 应用 的泛 化 与深 入程 度， 我们 提出 4 层 区块 链应 用层 级模型 ： 分布式 账本、 价 值传输 网络、 通证 激励体 系、资 产数字 化 。 第 1 层的 分布 式 账本 应用 的作用 有： （1） 增强 可信度 、 （2）提 高 协 作效率 。 挑战 及对 策包 括： （1 ） 如何 保障 平台 中立性 。 可采 用主 动合 作 共赢的战略，以及竞争对 手共同发展并通过跨链技 术来解决 （2 ）如何 保证上 链信息 真实。 短 期 内可引 入第 三方 见证 人、 中长期 采用 物联 网及 AI 等 技术； （3 ） 提 升交易 速度。 可通过 技术 分层 架构 方 式来 解决 ； （4 ） 避免资 源浪费 。 可通 过降低 计 算冗 余和 存储 冗余 实现 ； 本 层将 会在 技 术实现和 应 用领域 2 个方面 不 断吸 收结 合并 发展 扩大 。 第 2 层价 值传 输 网络 的作用 有 ： （1）可 清 算（2）可 追 溯（3）助 力 普惠金 融。 挑战及 对策 包括 ： （1 ） 如何 保持 传输价 值稳定。 可使 用对 冲 工 具、 稳定 币、 法 定数 字货 币等 （2 ） 如何 保证交 易 合法性 。 可通过 KY C/AML 以及 匿名 性与 可监 管性平 衡实 现 （3 ） 如 何保 证交易 安全性 。 可 通过技 术、 社区 、治 理等 实现； 主要 趋势 将有 3 个 方面： （1 ） 各种 支 付结算 类应用 将会 继续落 地 ； （2 ） 各类 标准协 议会 逐步形 成 ； （3）稳 定 币会逐 步完善 、法 定数字 货币或 将加速 。 第 3 层通 证激励 体系的作用 有 ： （1 ） 充分 调动 关联 方的贡 献（2 ） 优化资源分配 ； 挑战及对 策包括： （1 ）如何定义挖 矿行为 。可 通过分 析业务发展瓶颈、建立产 量递减模型实现 （2 ）如何赋予通证价值 。可 从 保 证通 证好 用、 有价 值、 制 定适 度通 证价 值、 建立 用 户甄 别机 制等 实 现 （3 ）如何平衡流动性与 保值性 。可通 过匹配通证 发行速度与使用速 度、均 衡使 用权 益与 持有 权益来 实现 ； 企 业级 BaaS 会逐 步 成熟 ，在 商业生 态共建 、提 高客户 信任方面 将有 更多 应用 。 第 4 层 资产 数字化是包含了 证券通证 化、 通 证证券 化、 有价 资产 数 字化 、 无价 资产 数字化 等 4 个方 面。 挑 战及 对策 包括 ： （1 ） 监管 政 策不 成熟 。需要 等待政策法规 完善 （2 ）高流动性带来的 风险 。需要 适度的 建立流 通门 槛、 加强 审核 机制、 设立 投资 者准 入门 槛、 加 强投 资者 教育 及项目 早期 辅导 ； 主要 趋 势将是 合 规基 础设 施 的建设 。 以上每 层的实 现思 路在对 区块链 技术和 通证 经济的 使用程 度上层 层递 进， 灵活性 和风险 均会 逐 层升高。整体 上， 会呈 现 1 、4 两层 的应 用更 新更广 ；2 、3 两层 的应 用更 多 更深 的大 趋势 。 相关报 告 全球 区块链 产业全 景与 趋势 报告（2018 上 半年） 2018-5 火币 区块链 产业专 题报 告： 合规基 础设 施系 列 （上） “ 稳定 币 ” 2018-10 作者 袁煜明 胡智威 李骅熹 肖晓 huobiresearchhuobi 火币区 块链产 业专 题 报告 2 目录 1. 引言 . 3 2. 四层应用 模型 . 4 3. 各层级应 用介绍 . 6 3.1. 第 1 层：分布式账本 . 6 3.2. 第 2 层：价值传输网络 . 16 3.3. 第 3 层：通证激励体系 . 24 3.4. 第 4 层：资产数字化 . 36 4. 未来发展 趋势 . 42 4.1. 分布式账本 . 43 4.2. 价值传输网络. 43 4.3. 通证激励体系. 45 4.4. 资产数字化 . 47 5. 总体应用 趋势 . 47 6. 参考资料 . 50 火币区 块链研 究院 3 报告正文 1. 引言 自从 2009 年初中本聪 实现比特币系统到目前已经经过了近 10 年的 时 间。在这 10 年里，大 量的区块链技术以及区块链应用被不断的推出和使 用。 从技术上看，区块链技术已经从最初的以比特币为代表的实现了简单支 付功能的区块链系统，到以以太坊为代表的实现更复杂业务智能合约功能的 区块链平台，再发展到目前综合使用分片、分层、跨链、新型共识机制、新 型数据结构、可靠加密算法等多种区块链技术。 从应用上看，区块链从单纯实现点对点的电子现金功能，发展到对于供 应链金融、票据等传统金融行业的支持，再发展到当前区块链可对各实体行 业的进行“区块链+ ”改造赋能的应用探索。由于可以承载和传递价值，可 以说区块链是继计算机、互联网等技术后一次新的技术浪潮，是人类从信息 互联网时代向价值互联网时代转型的重要战略机遇，目前已有不少应用案例 落地。应用领域主要包括跨境贸易、供应链金融、社交、游戏、政务等，其 中区块链解决方案涉及产品溯源、信息存证、征信、数字版权等。 火币区 块链产 业专 题 报告 4 图 1 国内 区块链 项目/ 公司在 各行业 分布数 量 数 据来源 ：IT 桔 子，火 币区块 链研究 院整理 2. 四层应用模型 从以上统计可看到，随着行业发展目前已有不少区块链应用正在实施， 但仅仅在传统业务中加上区块链技术并不意味着用区块链真的解决了该行业 内的业务痛点。而随着 2018 年以来区块链 及数字资产市场规模的整体下降 以及区块链技术突破遇到的各类困难，各种关于区块链是否真正可应用的质 疑声音也在不断出现。 因此，我们有必要回归到区块链本身来探索其应从哪些角度来实现应 用。火币研究院根据对区块链应用的泛化与深入程度，提出 4 层区块链应用 层级模型。该模型的每层应用可通过其典型特征被分别定义为： 分布式账本应用 金融, 470 医疗, 28 文娱, 57 房产, 16 社交, 62 游戏, 50 能源, 13 农业, 5 法律, 16 物流, 35 物联网, 37 公益, 31 汽车交通, 13 其他, 19火币区 块链研 究院 5 价值传输网络 通证激励体系 资产数字化 图 2 区块 链应用 层级模 型 资 料来源 ：火币 区块链 研究院 值得说明的是，其中各个层次之间，每一个应用层次的实现都是基于前 一个应用层次，而又比前一层次更高阶，属于超集与子集的集合包含关系。 例如，分布式账本应用可视为是所有区块链应用实现的基础。价值流通 和通证激励体系以及资产数字化等均要基于一个透明、可信赖、无需第三方 中介的分布式账本。但价值传输网络的价值流通就是分布式账本应用的一种 更高阶的应用场景。 因此下文对于每个层次应用的讨论是不包含更高阶应用的，而是本层所 独有的应用。 其中，第 1 层的分布式账本应用，主要应用方向是实现分布式存证效果火币区 块链产 业专 题 报告 6 的分布式账本应用，不涉及到对于通证的区块链应用。这类应用更多的是利 用分布式账本技术，实现业务信息的公开透明、防篡改、防伪造，主要包括 数据存证、可信查询等。因此第 1 层虽然已开始应用一些分布式账本技术， 但更多的还是当前互联网实现信息共享的范畴。 第 2 层的价值传输网络，是基于分布式账本、借助于已有通证（通常会 基于法定数字货币或稳定币） ，实现价值的互联互通，以此形成价值互联网 的基础。因此该层应用的最早和目前最典型的应用主要是最能体现价值流通 的支付清算应用，是当前从信息互联网到价值互联网转型的关键一层。 第 3 层的通证激励体系，是基于价值传输网络、根据实际的应用场景定 制化生成原生通证以产生通证激励体系。可视作为一种升级版的积分，其流 通、交换等环节均在链上完成，由单中心控制变成社会化传播，从而实现 “区块链+ ”的通证经济应用，为实体经济赋能。 第 4 层的资产数字化，是基于通证激励体系、对资产通证化的应用，可 以使更多资产以权益型通证或资产型通证的形式上链，面向更广泛的公众实 现更高的流通性，且基于通证的可编程性降低监管以及合规的复杂度。 下面我们对每一层级的应用进行分别讨论介绍。 3. 各层级应用介绍 3.1. 第 1 层：分布式账 本 作为第 1 层应用的分布式账本，主要是利用分布式账本技术，实现业务火币区 块链研 究院 7 信息的公开透明、防篡改、防伪造。 尽管从技术上来看，很多时候仍然会利用传统的、已经较为成熟的分布 式数据库技术，但已经开始与传 统互联网产生区别 。最明显的区别在 于分布 式账本技术，解决了在没有可信中介的网络环境下的信任问题，实现可追 溯、可查证、防篡改的信息共享。 在区块链这个概念诞生前学术界已有拜占庭容错的共识协议，例如 80 年代诞生的拜占庭容错共识协议，2000 年左 右的实用拜占庭容错协议等 等，但由于应用场景有限并没有得到学术研究的商业应用的重视。在分布式 数据库领域内更多应用的是在一个不讨论作恶情况下实现一致性的 Raft 和 Paxos 等共识协议。而共识协议而随着区块链的大规模推广应用，共识协议 在近年来快速发展。这一点可以从与共识相关的专利数量上看出来。共识协 议相关的专利数量在 2015 年后呈快速增长趋 势（2018 年数字下降 的原因 在于专利申请和审核周期较长，暂未包含 5 月以后的数据） 。 图 3 国内 外共识 协议相 关专 利数量 数 据来源 ：国家 知识产 权局， 火币区 块链研 究院整 理 3 75 301 161 2 34 42 12 0 50 100 150 200 250 300 350 2015 2016 2017 2018 国内 国外火币区 块链产 业专 题 报告 8 作为首个被大规模社会及商业实践所检验的应用，比特币将原有拜占庭 容错共识协议的适用范围从只能容纳少数节点推广至了互联网级别，极大降 低了使用限制，为进一步的分布式账本研发和应用打下了基础。 3.1.1. 特性及案例 不涉及通证的分布式账本技术应用主要思路是基于分布式账本技术实现 信息的防篡改记录、高度透明共享与可追溯查证，围绕信息可信的存证与取 证实现信用增强。可以发挥出的作用主要包括： 增强信息 可信度、提高协作 效率 。 增强可信 度 从技术所能实现的效果上来看，分布式方式、尤其是区块链与传统第三 方中介方式相比，在存证取证方面 有着较大 优势 。 表 1 区块 链存证 与普通 第三 方存证 的主要 区别 对比维度 区块链 普通第三 方 核心技术 在原有 基础 上引 入共识 机制和 去中 心化存 储 电子签名、 时间戳、 哈希 加密 存储方式 区块链网 络上的 每一个 节 点服务器 平台本地 自有或 租赁服 务 器 验证机制 数据生 成根 据共 识固定 ，实时 完成 多方验 证 需要等待 其他机 构出具 证 明 资 料来源 ：火币 区块链 研究院 分布式账本技术背后的思想其实是与传统社会使用的复式记账的思路一 脉相承，也类似于订立合同时一式多份的做法，是希望通过在多个业务主体 间共同保有多个备份来尽可能避免对记录内容的篡改；而分布式账本技术实 际上是将现实世界的这一做法以电子化手段在数字世界中予以实现，一旦达 成一致则该共识信息会在网络的各个参与节点上共同快速存储记录并在需要火币区 块链研 究院 9 时快速比对，以此降低信用成本、增强可信度。 2018 年 9 月 7 日，中 国最高人民法院公布最高人民法院关于互联网 审理案件若干问题的规定 （以下简称规定 ） ，即日起施行。其中，第十 一条规定指出： “当事人提交的电子数据，通过电子签名、可信时间戳、哈 希值校验、区块链等证据收集、固定和防篡改的技术手段或者通过电子取证 存证平台认证，能够证明其真实性的，互联网法院应当确认。 ”这是最高人 民法院首次对以区块链技术进行存证的电子数据真实性作出司法解释，由此 区块链存证的法律效力得到进一步确认。作为互联网技术与电子数据存证的 新融合，存证上链给机构和维权模式创新提供了更多的可能性，也为实体经 济的资产上链和业务上链增添了更丰富的想象空间 1 。 2017 年 8 月 18 日，全 球首家互联网法院在浙江省杭州市挂牌成立。2 018 年 6 月 28 日，杭 州互联网法院对一起侵害作品信息网络传播权纠纷案 进行了公开宣判，首次对采用区块链技术存证的电子数据的法律效力予以确 认，并在判决中较为全面地阐述了区块链存证的技术细节以及司法认定尺 度。该案中的原告华泰一媒在诉讼阶段通过第三方存证平台保全网提交了一 系列证据。保全网通过开源程序自动收集了网页源码和截图等原始信息并打 包压缩，将哈希值等相关信息上传至 Factom 和比特币区块链平台上，以 技术手段最大程度的降低了人为干预的可能性，确保取证到法庭呈现过程中 证据未被篡改。 我国在增强可信度方面还有一些应用案例：2017 年，微众银行联合 广 州仲裁委、杭州亦笔科技三方基于FISCO BCOS 区块链底层平台打造“仲火币区 块链产 业专 题 报告 10 裁链” ；2018 年 2 月， 广州仲裁委基于“仲裁链”出具了业内首份裁决书。 通过“仲裁链” ，仲裁机构能够从证据产生初期就参与到存证业务的过程 中，参与多方共识进行实时见证，当发生纠纷时，经核实签名的存证数据即 可被视为直接证据，极大地缩减了仲裁流程。 国外的一个典型案例为莫斯科的市民投票系统。莫斯科政府 2014 年推 出了“积极市民” （Active Citizen）项目，让市民通过投票参与到大大小 小的城市管理决策中，比如新地铁列车的取名、新的体育场馆座位涂色等 等。传统的投票方式在大规模实施时不仅耗时耗力，而且对计票结果也可能 存在质疑。但莫斯科市民投票系统，基于以太坊区块链平台，每个市民可作 为分布式网络的一个节点，记录和存储投票数据并实时查看计票情况。由于 区块链的数据不可篡改性，使得投票透明度大大提高，市民和政府之间的信 任程度也会随之提高。从 2014 年推出以来， 该平台已累计超过 200 万用 户，共完成了 3510 次 民意调查。 提高协作 效率 在基于区块链上增强可信度的数据基础之上，区块链可降低了业务合作 过程中的信用风险和信用成本， 提高多方 的业务协作效 率 ，进而服务 于实体 经济。 2017 年 3 月，国际海 运第一巨头马士基航运与 IBM Hyperledger 项 目合作，完成了对施耐德电气货物跨大西洋运输的全过程测试，基于分布式 账本+ 智能合约的区块链平台跟进了从提交采购订单到交付货物的整个过 程，实时追踪货物位置，避免了国际贸易中官僚机构带来的不透明性，将原火币区 块链研 究院 11 本需要 60 天的运输流 程降低到两周，并节省了厚达 25cm 的纸质文件。 3.1.2. 挑战及解决方案 第 1 层分布式账本应用的挑战主要包括四个： 如何保障平台中立性 如何确保数据真实、有效 如何提升交易速度 如何避免资源浪费 如何保障 平台中立性 虽然采用了多中心的分布式记账技术，但目前很多区块链平台仍然会由 1 个或少数几个单位来发起筹建；平台上的运营业务合作伙伴一般也是发起 单位的原有合作者或某些联盟的成员等。这在发起阶段的逻辑上固然说的 通：需要一个中心化单位采用集中式的方式来推动一个具有革命性的新型技 术推广。但在业务不断扩大后，则不应仍然是单中心的模式来运营，否则这 会与区块链本质特征产生了矛盾，很难发挥出区块链分布式记账与多中心化 的治理模式优势，外界也会对采用分布式账本技术的必要性产生质疑，难以 维持分布式应用的良性发展。 而发起者以及早期参与者毫无疑问会在包括资产所属权、标准制定、数 据积累等方面具有极强的先发优势，因此如何保障平台中立性是在应用时的 第一大挑战。 火币区 块链产 业专 题 报告 12 我们仍然以马士基和 IBM 合作的航运区块链平台 TradeLens 为例。目 前有人在调查后提出了对该平台的一些质疑 2 ：由于马士基与 IBM 拥有该平 台的全部知识产权，许多与马士基形成竞争关系的航运公司出于无法被公平 对待以及知识产权等方面的疑虑而拒绝加入该平台。 解决这一问题的方法首先应在战 略层面上以合作共赢的 思维主动进行生 态建设。 许多已在本行 业内布局了区块链平台的行业领军企业，在治理时应 拥抱去中心或多中心的治理模式进行业务建设，让渡部分权利来做大整个行 业的蛋糕，避免因闭关自守而错失行业的整体性发展机遇。 另外在战术层 面，多个互为竞争 关系的实体均可布局该 行业，并利用跨 链交互等 技术形成多中心化局面 。 在当前世界 整体经济发展环境下，已极难 见到有一家企业可以通吃该行业全部份额的绝对垄断情况。因此，也可以利 用这种原本已有的竞争关系来制衡其中一些早期发起者。多个竞争对手也可 以在区块链分布式账本实现上齐头并进，共同布局该赛道；并在需要进行业 务合作时，利用跨链技术在多链间进行数据交互，共享业务平台间账本。 如何确保 数据真实、有效 采用了分布式账本技术后一般都可认为记录并流转在区块链平台上的数 据是真实可信的，但如何保证上链前的信息是真实可靠的则是一个需要解决 的问题。这一困难在将区块链应用于溯源等链上链下结合较多的业务场景时 尤为突出。 短期内的 解决办法可 以引入权威第三方作为 验证节点 ，通 过传统 的公正鉴定体系对上链前的数据进行确认。这一过程与传统的 CA 体系类 似，而在链上，业务流程可通过智能合约自动、高效的完成验证过程。但这火币区 块链研 究院 13 种方式始终是中心化的治理模式，存在一定被人为恶意修改结果的可能性。 因此同时还需要配合使用辅助手段来综合使用，例如多人共同输入、公众监 督、引入仲裁及奖惩机制等。 长期的解 决方式可以综合 使用物联网、人工智 能等多种 技术来实现 。 据研究估计，2018 年 全球在 IoT 设备上的花 费将达 到 7 千 7 百亿美元， 比 2017 年增长近 15% ，并预期在 2024 年达 到 6.5 万 亿美元。因此，物联网设备的快速发展将会为保证上链数据的真实性提供硬 件层面上的解决基础。通过物联网设备在终端自动采集数据，由设备按照设 定好的智能合约进行上链，从源头上在输入端降低人为干预的几率；同时可 以使用人工智能技术，例如对区块链用户的指纹、人脸、声纹等多种生物特 征身份确认；对物体的图像识别；对行为的实时数据分析检测行为等。 如何提升 交易速度 尽管有增强可信度、提高协作效率等实际效果，分布式账本技术在推广 应用过程中主要挑战还在于如何提升 交易速度。 比特币的交易处理能力只 有约7 TPS （每秒交易笔数） 、以太坊最高也只有约几十 TPS 。相较于传统的 金融系统，例如 Visa 峰值处理能力可达 56000 TPS ，目前分布式账本或区 块链系统的处理能力还很弱。 解决这一问题的思路可借鉴计算机网络分层管理、各层标准化设计的思 想，结合传统互联网OSI(Open System Interconnect ）模型，可 将区块 链技术架构分为三个层级：Layer 0 主要是数 据传输层。Layer 1 层 解决 底层账本问题，主要负责安全，妥协性能，注重于记账功能。Layer 2 层 解决广义应用问题，主要负责性能，妥协去中心化，注重于计算功能。火币火币区 块链产 业专 题 报告 14 研究院之前专门做过研究总结 3 ，其中： Layer 0 改进主要思路 是通过加快全网节点之间的传播速度来提升全网 的确认共识，主要有中继网络（Relay Network ）和 OSI 模型优化 两种方 法。 Layer 1 改进通过对公 链本身的改进来提升可扩展性，即链上改进。其 中网络层的改进可以从验证机制入手，典型代表是分片（Sharding ）技 术；数据层的改进是最直接的改进方向之一。比如增加数据区块大小、改进 区块的结构、改进链式结构；共识层主要是改进共识机制。 Layer 2 改进是指不影 响该公链本身，通过其他方式来实现可扩展性的 提升，即链下改进。大家可以发现 Layer0 和 Layer1 可改进的地方 其实已 经相对有限了，而 Layer2 可发挥的空间还比 较大。跨链就是Layer 2 层上 很有前景的一个方向，路线上可以分为公证人机制、哈希锁定、侧链/ 中 继、分布式密钥等等；状态通道是通过将部分流程移出到链外来提高区块链 的效率。其本质上是通过在不同用户之间建立一个双向通道，为不同实体之 间提供状态维护服务。具体的案例有闪电网络、雷电网络、Liquidity Netw ork 、Celer Network ；另外还有一些其他的方案，比如 TrueBit 是将复杂 的计算链下进行来增强扩展性。Plasma 是采用子链的模式。 如何避免 资源浪费 分布式账本由于其与生俱来的多节点、多中心特点，所以会存在一定程 度的冗余。这些冗余一方面可实现多点备份的安全特性、避免单点故障，而火币区 块链研 究院 15 另一方面如果控制不当，则会将冗余演变为浪费。这其中会包括计算和存储 两个方面。 （1 ） 计算冗余 。主要会存在 节点对于交易的处理方面。首先是“ 挖 矿”的计 算资源浪费 。 在比特币为典型代表的 PoW 共识方式下，为了获取 “挖矿”收益的节点会进行大量的哈希运算。据估计，仅比特币网络的挖 矿就在全世界范围内消耗的电力就可达 2.55 GW ，与爱尔兰的耗电量相 当，并且这一消耗仍在持续快速上升 4 。对于 这一问题，目前许多区块链平 台采用了多种方式来进行解决，例如换用资源更为环保的 PoS 、DPoS 或 B FT 类共识算法，降低竞 争挖矿的计算成本；另一方面也可将 PoW 的计算 内容从无意义的哈希运算，应用于更为实际的运算场景。PoW 本身最早应 用在 Hashcash 时就是用来过滤垃圾邮件和防止 DoS 攻击的 5 。目前 也有 很多区块链平台将 PoW 的场景扩展到了更多实用领域。 另一种计 算资源浪费是区块链交 易和智能合约运行往往 是需要每个节点 复现的 ，即每个节点会 进行重复交易处理运算，除了在对计算资源的使用 上存在一定冗余之外，还会一定程度上降低系统的整体性能表现。解决这 一问题，同样可以利用上文提到的提升交易速度的扩展技术，例如分片、 状态通道等，将计算资源进行划分，降低每个节点的重复性计算工作。 （2 ） 存储冗余 。 存储冗余主 要是计算后的分布式账本存储部分。目 前主要有三类方法可以解决： 链下存储 。 将大文件， 例如视频、图片等本身存储在链下；链上只保存火币区 块链产 业专 题 报告 16 文件的哈希值，以降低区块链的存储压力。 轻节点方 式。 在网络中 仅适用少量保存全部账本数据的全节点；其余大 部分节点采用轻节点方式，只同步和保存必要的区块头信息，包括交易哈希 值、时间戳等，将具体的账本信息交给全节点去维护，可以节约比较大的存 储空间。 分布式存 储。 与中心化 存储方式相对，分布式存储，包括 IPFS 、Storj 、 Sia 、Swarm 等分布式存储技术，除了防止数据的单点故障之外，还可以在 整个网络空间上建立起版本管理功能，避免额外存储文件不同版本间的重复 部分，节约存储空间。 3.2. 第 2 层：价值传输 网络 传统世界的载体是货币，基于传统货币的价值体系有国界之分：不同的 主权国家或地区一般都有自己的一套货币体系。在跨境使用或进行贸易时， 这些不同的货币需要进行相互兑换，成本一般不低。 传统价值体系也有银行系统之分：商业贸易的交易支付、清算往往都要 借助银行体系。传统的银行体系下，支付需经过开户行、对手行、清算组织 等多个组织及较为繁冗的处理流程，往往需要依赖第三方的中央清算机构， 造成了支付及清结算费用高且效率低。 而且由于各个机构之间的配合存在不可忽视的协调成本，且该成本还会 因为跨越的机构数量、机构类型与地理文化差异等因素而显著上升，因此资 金往往经过跨越多个主体的几次倒手之后，其来源与去向就变得难以追查。 火币区 块链研 究院 17 而更重要的是，这种割裂的价值体系会对普惠金融的实现造成巨大障 碍。 但正如基于分布式的网络，信息得以无障碍的快速传递共享，产生了 “信息高速公路”的传统互联网；基于分布式账本，原本在单个业务中的价 值载体可以通过流通产生更大的价值，将区块链应用形成一个价值传输网 络，打破原有割裂的价值体系。所以可以说，从区块链第 2 层应用开始，业 务场景对区块链的使用开始产生更为本质上的飞跃。 3.2.1. 特性及案例 区块链带来的效率提升就是利用各方均信赖的通证作为价值和信用的流 转媒介，减少不必要的中间流程、提高清结算效率。分布式账本既可以保存 普遍意义下的信息，也可以专门保存具有价值属性的链上通证，可以连通原 本价值流通不畅的市场，实现价值传输的网络体系。在这种网络中传递价值 像传递信息一样方便、快捷、低成本，同时还具有 可清算 、 可 追溯 、 能助力 普惠金融 等特点。 可清算 本层应用的首个特点是通过链上的通证，使价值流转过程变得清晰透 明，提高业务过程中多方对账的效率，实现实时链上对账、实时结算等效 果。目前已有不少区块链平台在支付结算领域落地应用。 Ripple 是这方面的典型案例之一。它是一家跨境支付的服务商，为银 行提供基于区块链的快速国际支付结算服务。各银行可通过简单的 API 接口火币区 块链产 业专 题 报告 18 接入支付平台，所有接入网络的参与者都能看到同一个账本，银行可以实时 点对点跨国转账，且支持各国不同货币；汇款的到账速度可达 5 秒（SWIFT 汇款的速度是 30 分钟-3 天） ，成本也比 SWIFT 低 60% 左右。 除了实现跨境支付结算之外，更重要的是进行支付结算类的区块链系统 往往同时会设计实现一个支付结算的协议，例如 Ripple 的 InterLedger 协 议。Ripple 不仅设计了价值载体的通证，同时还制定了银行后台账本的标 准规范，目标是为了银行间共享清结算数据更加容易，打造一个可取代现有 的 SWIFT 的跨境支付网 络。类似于信息互联网建立之初诞生的 HTTP 协议、 SMTP 协议等，这类区块链的专有协议会建起区块链应用的底层基础设施。 可追溯 由于区块链账本对交易记录的透明特性，每笔交易的付款方和收款方都 在链上进行记录，这样可实现可追溯的特性。特别是对于采用了 UTXO 的区 块链系统，可花费的金额都对应于之前一笔或多笔交易的输出，可以很自然 的追踪到交易的全部历史记录。这种可追溯的特性可以在许多需要对资金进 行追踪领域内得到很好的应用。慈善捐款就是一个很典型的场景。 2013 年 4 月 21 日，李 连杰的壹基金公布了雅安地震的比特币捐赠地 址：1DUMifqLdCRvx6tAzafwDC2tKRntRAAm3z ，并表示已收到意向捐 赠 50 比特币。这也是 比特币第一次在中国成为捐赠物。使用比特币的捐款 时效性高，且全程公开透明，所有人都可以根据这个地址来监控捐款情况。 同样，资金从这个地址流出的情况也可以被大众监测。这样可以监督资产机 构的资金使用情况，在一定程度上避免资金挪用。 火币区 块链研 究院 19 无独有偶，在 2017 年 6 月 24 日四川省阿坝 州茂县的山体高位垮塌灾 害的救援过程中也出现过比特币捐款。嘉楠耘智捐助给成都市慈善总会 32 比特币，价值约 8.1 万 美元。 国际上，公开数据显示，共同基金巨头Fidelity Investments 旗下的 公 共慈善机构Fidelity Charitable，在 2016 年 全年募集了 700 万美元 的比特 币捐款；并且 2017 年 仅前半年，这个数字就达到了 900 万美元，已 经具有 相当大的规模。 普惠金融 如何更好的进行 KYC 是传统金融机构一个十分棘手的问题。因为 KYC 过程存在许多难点，包括：客户资料受监管、受保护或被刻意隐瞒，需要耗 费大量人力物力来提高准确度；为保证形式要件完整而使得 KYC 过 程冗 长；KYC 后的客户资 料可能会被泄漏或滥用等等。 另一方面，在现有银行体系进行支付转账都需要依赖于银行账户体系。 在银行无法触及的地区要实现人与人之间的转账就变得十分困难。据世界银 行统计，2017 年世界 上仍有 17 亿人没有银 行账户 6 。这是一个十 分惊人的 数字，这意味着世界上有 17 亿人无法利用银 行进行基本的储蓄、汇款等业 务。而更重要的是，银行绝大部分现有金融服务又依赖于客户的 KYC 情 况、过往金融记录等银行数据，而很难将金融服务延伸给这些真正需要融资 的贫困人群等。普惠金融就是需要解决这些问题，让尽可能多的大众人民享 受到金融服务。 火币区 块链产 业专 题 报告 20 区块链对个人的价值传输网络首先可体现在对 KYC 的提升上。利 用密 码学构建起的区块链体系，可以使得每个用户的身份不可伪造、行为不可抵 赖，可形成 KYC 的数 据基础；其次可以利用区块链的点对点支付功能，快 速进行个人资产可信交换；最后，基于区块链上的各类可信数据，区块链可 逐步构建出真正的普惠金融体系。 美国支付汇款公司 Abra 在菲律宾市场应用区块链技术就是一个很典型 的案例。和上文介绍的情况类似，菲律宾大约 70%-80% 的人口没 有银行账 户，且银行间市场极不发达不利于资金流动。同时菲律宾外出务工人员较 多，经常需要将劳务所得寄回菲律宾国内。因此菲律宾的跨境汇款服务需求 一直很高。在 2015 年 ，汇款总额达到菲律宾 GDP 的 10% 。 为了解决这一供需矛盾，Abra 采用了“比特 币区块链+ 人体 ATM”组 合技术：汇款过程发生在用户的 Abra 账户之 间，通过比特币完成，以比特 币为媒介的汇款没有中间费用以及清算时间，中间清算过程由比特币区块链 来完成。而存钱、提款过程通过人体 ATM （即认证的 Teller ）进行现金和电 子现金的互换。而 Abra 后台通过比特币衍生品进行对冲，保证用户转账金 额的价值稳定。 3.2.2. 挑战及解决方案 尽管用区块链实现一个价值传输网络是较为典型和较早落地的一类应 用，但在实践中仍有一些挑战，主要包括： 如何保持传输价值稳定 火币区 块链研 究院 21 如何保证交易合法性 如何提高交易安全性 如何保持 传输价值稳定 正如对于通讯需要保证信息传输稳定可靠，使得信息传输不失真并可被 接收方使用一样，价值传输网络也需要在两方面保持稳定：一方面应确保价 格稳定 ，而不是随着数 字货币媒介波动而波动；另一方面 应保证价值可用 ， 当传输的不是法币时，接收方是否同意并可正常使用。 这个挑战的解决方案可包括： 通过对冲 工具来稳定价值。 在对冲的衍生工具 方面，目前已经出现了场 内交易的比特币期货，最早是 CME 和 CBOE 于 2017 年底推出；场 外交易 方面较常使用的是 CFD 差价合约，由双方同意即可签订协议。 可使用稳 定加密货币。目前加密数字货币世界中也有一些专门用来实现 价值稳定的稳定币，实现方式包括法币抵押、数字资产抵押、算法央行等。 目前合规稳定币都是通过抵押法币来发行加密货币，价值与法币是 1 比 1 锚 定，比如 PAX 、GUSD 、USDC 、TUSD 等。 之所以称为合规稳定币，是因 为这些加密货币在发行和托管上有牌照的背书。比如 PAX 、GUSD 是由持 牌的信托公司自行发行并管理收到的法币。USDC 、TUSD 是由持牌的货币 转移（Money Transmitter ）公司以汇款的名义发行并销售稳定币，而托管 则交给银行等第三方机构。 在稳定币的基础上，可能还会有新的解决方案，例如法定数字 货币 。这