区块链研究1：比特币及其他加密资产.pdf

请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 证券 研究报告 2018年 11月 30日 主题研究 区块链研究 #1： 比特币及其他 加密资产 观点聚焦 投资建议 区块链是一项革命性技术，以比特币为代表的加密资产是区块链目前主要的应用。尽管近期加密资产价格大幅波动，但随着加密资产的法律地位逐渐明确，以及投资人数量不断增加，未来加密资产 有可能成为一种新的另类投资资产 。在这篇报告里，我们介绍比特币的法律地位，区块链的核心技术，比特币、比特币现金、以太坊、 EOS等主要加密资产的区别，跨境支付、 ICO等目前主要应用，以及证券型通证发行（ STO）、分布式应用（ DAPP）、分布式自治组织（ DAO）等未来技术发展方向。 理由 加密资产法律地位逐渐明确。 大部分国家基本承认加密资产的财产权，但对是否是证券（发行、交易）以及适合参与加密资产投资的投资人资格意见存在分歧。主要 国家中，目前日本承认加密资产具有等同于货币的地位（支付权）。所有国家目前都不承认加密资产具有等同于法币的地位。 区块链的四大核心技术： 加密资产是区块链技术的重要应用之一。区块链技术的核心是一种不可篡改的分布式账本，包括以下核心技术。 1）分布式账本：账本被分散保存在所有成员节点，数据的添加不需要通过任何中心化主体； 2）密码学：保障资产安全和进行 PoW 哈希运算的作用； 3）共识机制：解决如何在分布式环境下竞争记账的问题； 4）激励机制：通过发行和分配加密资产给参与共识机制的网络节点（矿工），来维护系统良性发展。 主 要加密资产之间的区别： 2008 年发布的比特币是世界上第一个得到广泛使用的加密资产。比特币采用完全去中心化的网络架构和工作量证明（ PoW）的共识机制，总币数上限 2100万枚，具有通缩货币的属性。其缺陷是网络交易处理能力弱（每秒最多 7笔）。2013 年开发的以太币在比特币的基础上新增分布式应用功能。实现首次代币发行（ ICO）等功能。 2018年发布的 EOS采取了新的委托股权证明（ DPoS）共识机制，在部分牺牲去中心化的前提下，提高网络处理能力。 加密资产的主要应用： 目前加密资产的主要用途包括（ 1） 跨境支付与转账 ，提高支付环节的效率，但同时存在规避跨境资金流动等合规问题。（ 2） 投机资产 ：由于投资者对其内在价值的看法争议较大，目前存在一定投机性质。（ 3） ICO（首次代币发行）和 STO（证券型通证发行） ：作为初创企业融资渠道， ICO缺乏监管 出现许多问题，未来符合监管条件下的 STO 可能成为趋势。此外，利用区块链的智能合约功能的 分布式应用 （ DAPP） 和 分布式自治组织 （ DAO） 代表区块链发展方向 。 目前 DAPP/DAO的应用以博彩、游戏为主，未来金融（如保险合约）与生活（如供应链管理）将是两大发展方向 。 风险 监管风险以及加密资产价格大幅波动导致投资人信心变化。 分析员 黄乐平 SAC 执证编号： S0080518070001 SFC CE Ref： AUZ066 leping.huangcicc 联系人 刘昌泰 SAC 执证编号： S0080118090030 SFC CE Ref： BNM900 changtai.liucicc 联系人 杨俊杰 SAC 执证编号： S0080117090047 junjie.yangcicc 相关研究报告 主题研究 | 中国半导体：面对周期下行压力，如何把握投资机会？ (2018.11.06) 主题研究 | 步入人工智能时代：四大 AI技术如何改变十大应用场景 (2018.09.17) 中金公司研究部： 2018年 11月 30日 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 2 目录 区块链与加密资产：发展概览 . 3 加密资产是目前区块链的主要应用 . 3 加密资产的法律地位逐渐明 确 . 4 主要加密资产的分类及用途 . 6 区块链技术：一种不可篡改的分布式记账技术 . 8 主要加密资产介绍 .11 比特币及比特币现金：第一个得到广泛使用的加密资产 . 12 以太坊：具有智能合约功能的区块链平台 . 14 EOS：采用委托股权 证明（ DPoS）解决吞吐量瓶颈 . 16 分布式应用（ DAPP）与分布式自治组织（ DAO）：区块链未来发展方向 . 18 稳定币：一种价值稳定的加密资产，结合了区块链去中心化与现实社会法币价格的产物 . 20 分叉（ Fork）：软件技术上的“复制并修改” . 20 图表 图表 1: 区块链的主要用途 . 3 图表 2: 各主要国家或地区对加密资产监督走向 . 4 图表 3: 主要加密资产比较 . 6 图表 4: 传统中心式数据库和分布 式数据库比较 . 8 图表 5: 区块链的数据结构 . 9 图表 6: 工作量证明（ PoW）、权益证明（ PoS）、股份授权证明（ DPoS）比较 . 9 图表 7: 区块链的不可能三角 去中心化、速度、安全 . 10 图表 8: 主要加密资产市值变化 . 11 图表 9: Coinbase用户数的变化 . 11 图表 10: 比特币币价波动分析及大事记 . 12 图表 11: 比特币记账机制 . 12 图表 12: 比特币及比特币现 金分叉历程 . 13 图表 13: 以太币币价波动分析与以太坊年表 . 14 图表 14: 以太坊 ICO机制说明 . 15 图表 15: 以太坊智能合约机制说明 . 15 图表 16: DPoS机制 . 16 图表 17: EOS七层架构 . 17 图表 18: DAO形态广泛，包含加密资产和无人驾驶汽车等 . 18 图表 19: 以太坊各类型 DAPP占比（日活大于 10） . 19 图表 20: 以太坊 7日交易量前十五的 DAPP . 19 图表 21: EOS各类型 DAPP占比（日活大于 10） . 19 图表 22: 以太坊 7日交易量前十五的 DAPP . 19 图表 23: 软硬分叉前后协议兼容对比 . 20 图表 24: 非隔离见证 VS 隔离见证 . 21 中金公司研究部： 2018年 11月 30日 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 3 区块链 与加密资产： 发展 概览 加密资产是 目前 区块链的主要 应用 区块链 是 一种 不可篡改 的 分布式记账技术 ， 其四大核心技术包括 ： 1） 分布式账本 ； 2）密码学 ； 3） 共识机制 ； 4） 激励机制 。 区块链 按开发者可以分为由开源社区主导的公有链，和大型 IT或金融企业主导的联盟链。 公有链： 公有链的优点是协议公开，信息透明度高， 所有数据都可以被公开访问。 缺点是 很难在满足去中心化和安全性的同时支持很高的交易量。 比特币是第一个得到广泛应用的公有链 。其它主要的加密资产包括 比特币现金，以太币、 EOS， Ripple等。 尽管近期以 比特币 为代表的加密资产 价格 大幅波动 ，但 随着加密资产的法律地位逐渐明确，以及投资加密资产的人数不断增加， 未来加密资产有可能成为 一种新的另类投资资产 。加密资产目前正 向 证券化 （ ICO/STO） 和 分布式应用 （ DAO/DAPP） 发展 ， 目前公有链上的应用以 游戏 和博彩类为主，未来有向金融和生活领域发展的趋势 。 联盟链 是半公开性质， 需要预先指定节点作为记账人，区块的生成由所有记账人共同决定。联盟链的优点是网络性能高， 运作成本较低， 缺点是透明性较公有链低。目前大部分联盟链还处在概念验证阶段。其主要的应用包括：（ 1）蚂蚁金服 和京东 等电商企业在推进的 供应链管理 。（ 2） 港交所 与 Digital Asset共同推进的 基于分布式账本的股票 交易结算 系统。（ 3） 香 港金融管理局（金管局） 牵头， 平安 集团参的 贸易融资 平台 。 图表 1: 区块链 的主要用途 资料来源 ： Wikipedia， Google news， 中金公司研究部 区块链公有链 联盟 链加密资产 分布式应用 供应链管理 交 易结算 贸易融资中金公司研究部： 2018年 11月 30日 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 4 加密资产 的法律地位逐渐明确 过去两年，主要加密资产的价格大幅波动。以 前五大加密资产（ 比特币，比特币现金，以太币， EOS， Riipple）为例，其总市值从 2017/1/1 的 170 亿美金，在一年内上升 32.7倍在 2018/1/7达到顶点的 5736亿美金， 其后开始下跌， 2018/11/25下跌到 1031亿美金，和峰值比下跌 82%， 即使在大幅下跌以后， 已挖出比特币市值相当于已开采黄金市值的7%。 但比特币代表的 加密资产在全球范围的接受程度不断高，据加密资产交易所 Coinbase披露，其用户数已从 2013年的 52万增长至今年 6月份的 2000余万。 阻碍比特币普及的一个主要原因是其法律地位不明确。比特币普及度持续提高，但各国由于对比特币底 层技术的不了解或对货币去中心化的担心等，对比特币采取了不同的态度， 根据我们对各国法律条文的理解和法学专家的访谈， 我们将政府对 加密资产 可能采取 的 法律定位 分为财产、证券、货币和法币 等四类 。 主要定义如下。 财产： 类似于游戏道具等的 数字资产。 加密资产 的所有者对虚拟货币拥有财产权。盗窃 加密资产 违法。 证券：分为发行和交易两部分。发行即 ICO，归类为证券首次发行，募集 加密资产发展业务；交易即监管机构发放 加密资产 交易牌照 ，合法进行 加密资产 买卖。 货币： 加密资产 可用于 一般 支付 手段进行交易 ，但不能作为纳税手段。 法币： 国家以法律形式赋予其强制流通使用的货币 ，可以用来纳税。 主要国家目前基本承认 加密资产 的财产 权，但对是否 是证券（ 发行 ，交易）以及适合参与 加密资产 投资的投资人资格意见存在分歧。主要国家中，目前日本承认 加密资产 具有等同于货币的地位（支付权）。 所有国家目前都不承认 加密资产 具有等同于法币的地位。 图表 2: 各主要国家或 地区对加密资产监督走向 资料来源 ： 星瀚金融 ，中金公司研究部 中国 ：中国在法律上不认可 加密资产 的货币属性，也不允许 ICO 或相关交易 。 2017 年 9月 4日， 中国央行等七部委联合发布关于防范代币发行融资风险的公告，正式开启了对 ICO和 加密资产 的强监管时代。 2018年 11月由深圳国际仲裁院裁决的一起案件 ， 承认了国内比特币具有财产属性 ， 受法律保护 ， 并被认为在一定程度上填补了现有司法判例的空白。 财产证券 货币（支付手段）法币发行（ ICO ） 交易中国香港美国英国日本韩国新加坡中金公司研究部： 2018年 11月 30日 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 5 香港 ： 加密资产 被香港特别行政区政府视为虚拟 资产 ，且取决于其确切特征，某些 加密资产 可作为股份、集体投资计划、储值支付工具或其他工具而加以监管。 2018年 11月 1日，香港证监会发布有关针对虚拟资产投资组合的管理公司、基金分销商及交易平台营运者的监管框架的声明，针对 加密资产 等虚拟资产投资发布新规。 加密资产 交易所成为被香港允许实行“沙盒”实验中的金融科技项目，可行性被验证后可发出正式牌照。 美国 ： 美国对 加密资产 持开放态度，认可 加密资产 的财产属性，交易合法，不是法币。但 加密资产 监管复杂，涉及较多部门，暂无系统性框架。 美国证券交易委员会 （ SEC） 、美国商品期货交易委员会 （ CFTC） 和美国国税局（ IRS）都有相关法规。 SEC 认为 某些 加密 资产属于 证券， 它的 ICO 需要注册并受法律监管； CFTC 负责监管比特币期货交易，认为 加密资产 类似一种大宗商品； IRS出于税收考虑 ，将比特币和其他 加密资产 认定为财产而非货币，并出台了相应规定。 英国 ：英国认为机构投资人交易 加密资产 合法，职责不在于监督 加密资产 ，而是 加密资产 衍生品。 2017年 9月 12日， 金融市场行为监 管局（ FCA） 将 ICO纳入监管范围，认为其是高风险、投机性强的投资活动。 2018年 5月 21日 法定交易平台 LMAX允许机构投资人进行相关交易。 FCA 计划在 2018 底前确定 加密资产 监管政策 ， FCA 的监管职责不包括加密资产 ，仅限于 加密资产 衍生品如 加密资产 期货、 加密资产 差异合约和 加密资产 期权。 日本 ： 2017年 4月 1日，日本内阁正式签署的支付服务修正法案正式生效， 部分加密资产 作为支付手段的合法性正式被承认。 加密资产 交换业务受到监管，要求对企业及其客户的资金或 加密资产 进行分开管理。 2017 年 7 月 1 日，日本新版消费税正式生效，加密资产 交易成为免消费税项目。不过，日本没有明确规定 ICO 具体细则，现行的比特币支付法律并不足以确定某些 ICO活动的合法地位。 韩国 ：韩国 是一个代币交易市场火爆的国家， 有强化监管的趋势 。 2017年 8月韩国认为加密资产 交易合法，是受法律保护的“一种交易工具或者电子保值品”，可不是法币。 韩国金融服务委员会 （ FSC） 将新设金融创新局，该部门将专注于为该国区块链和金融科技行业制定政策 。 韩国 2017年 宣布首次代币发行 （ ICO） 非法。然而 2018年 5月份，韩国政府的立法机构进而取消了这一禁令 ，并正式提议只要投资者保护措施到位，就允许 ICO。2018 年 7 月韩国央行（ BOK）表示， 加密资产 很可能被用作海外汇款等有限领域的支付手段。 新加坡 ：新加坡既 降低 加密资产 市场 准入门槛，又 积极治理不符合监管要求的 加密资产 。2018 年 9 月， 新加坡金融管理局（ MAS）将代币分为应用型代币，付款型代币以及证券型代币。 MAS 不打算监管应用型代币； 但付款服务性条例草案将在本年年底制定 ，以适用付款型代币；证券型代币适用于现有的新加坡证券及期货法，比特币出售和交付需缴税。 中金公司研究部： 2018年 11月 30日 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 6 主要 加密资产 的分类及 用途 根据 OK区块链研究院 不完全统计， 截止 2018年 1月 至少有 1334种币 。 目前市值前五大币，比特币 、 比特币现金 、 以太币 、 EOS、 Riipple占据市值的 80%。 图表 3: 主要 加密资产 比较 资料来源 ： 中金公司研究部 比特币： 2008年 由中本聪发明， 发展历史最长，知名度最高， 被称为其他加密电子货币的始祖。 完全去中心化的 P2P架构， 大概每 10分钟会产生一个新的区块 ，币数总计 2100万枚。缺点在于受每个区块 1M 大小限制，每秒最多处理 7笔交易。 比特币现金： 2017年， 为解决比特币交易速度太慢、提高每秒交易笔数，由比特币硬分叉形成。在分叉点前， BCH 和 BTC 所有数据都是兼容的，而后的 BCH 链条上，BCH将比特币原先的区块容量由 1M提 高到了 8M，因此一个区块上可以记录更多交易，理论上每秒处理交易量可以提升到约 56笔。 以太币： 2013年 Vitalik Buterin受到 比特币启发，提出以太坊网络以改善比特币拓展空间不足、不支持智能合约 等问题。 比特币最大不同在于，以太坊支持更为强大的脚本语言，允许应用开发，可以实现智能合约。 以太币是以太坊网络内通行的代币（ Token），相当于以太坊平台体系下的基础货币。同比特币类似，矿工通过 PoW共识下的记账获得奖励。 EOS币： 2018年 Block.One公司开发了 EOS，这是 一个共识区块链操作系统 。与 以太坊网络的中立性不同， EOS 为开发者提供了数据库、账户权限、调度、身份认证和互联网通讯等工具，帮助开发者专注于应用程序中的业务逻辑 。其共识机制为委托股权证明（ DPoS），每年增发 5%货币量， 每秒有望达到数百万次交易处理。 EOS 币经过长达一年 ICO融资额达 40亿美元。 目前 加密资产 的主要用途包括 跨境支付与转账 ： 目前银行及金融机构跨境支付仍沿用 1971年成立的 SWIFT， 导致了 导致了高成本、 高 耗时、对账环节复杂等问题 ，跨境交易量占全球支付的 20%，贡献了全球支付交易费的 40%。基于 加密资产 的清算， 1）可以显著提高交易速度，提高 7*24 无间断不需人工参与的服务； 2）有效降低交易成本，削减交易中介的作用； 3）便于客户身份识别，可以利用区块链储存客户电子身份。 投机资产 ： 加密资产 产业处于发展早期阶段，投资者对其内在价值的看法争议较大，购买力来 自于持有者的相信和预期。在此背景下， 加密资产 价格波动性较 大 ，投机比特币BTC比特币现金BCH以太币ETHEOS 币EOS创始人 中本聪 从比特币分叉 V i tali k Buterin （ V 神） Daniel Lar i mer （ BM ）市场规模（ 10 亿美元）86 4.1 15.6 3.8日交易规模（ 10 亿美元）8.2 0.6 4.4 3.3社区 比特币基金会 Bi tc oi n AB C 等开发团体 以太坊基金会 Bl oc k O ne 及 EOS 基金会虚拟资产 支付手段 慢 DA PP /智能合约 哈希算法 SHA - 256 SHA - 256 ETHAS H SHA - 256共识机制 PoW PoW PoW DPoSP2P 拓扑结构 平等节点 平等节点 平等节点 21 个超 级节 点激励途径新区块产 生+ 交易费用新区块产 生+ 交易费用新区块产 生+ 交 易费用EOS 增发激励形式 比特币 比特币现金新区 块产 生：以太 坊交 易费用： G asEO S区块容量 1M 8M - -每秒可处理交易笔数 7 56 30 - 50 百万级总量 2100 万 2100 万 无限 无限主流矿机 AS IC 矿机 AS IC 矿机 G PU 矿机 -中金公司研究部： 2018年 11月 30日 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 7 色彩浓烈。部分投资者寄希望于短期跟随热点“炒币”，造成 2017 年的 加密资产 集体泡沫， 引起 币价暴涨暴跌。 ICO（ 首次代币发行 ， Initial Coin Offering） ： 一种网上集资方式， ICO发起人通过 发行独创的 加密资产 以换取市场广泛使用的 加密资产 （如比特币、以太币等），来发展公司的营运项目，投资者获得相关区块链项目的收益权。 ICO 主要分为： 资产支持加密电子货币（ Asset-Backed Cryptocurrency）和效能代币（ Utility Token） ，第一种有资产背书 。 目前 ICO，特别是没有资产背书的的 Utility Token存在 诈骗 等问题 ，未来有往 STO（ Security Token Offering）发展趋势。 STO被称为证券化 代币发行，其目标是在一个合法合规的监管框架下，实现代币的 公开发行 ，以保证投资人利益 。 通过利用 区块链所提供的智能合约等能力，未来的发展方向包括 分布式应用 （ DAPP） 为运行在区块链上的分布式应用， EOS和 ETH上目前运行的 DAPP以博彩、游戏为主，未来金融（如保险合约 , 知识产权 ）与生活（如供应链管理）将是两大发展方向。 分布式自治组织 （ DAO， Distributed Autonomous Organization） 是一种基于区块链的组织形式，它通过一系列公开公正的规则，可以在无人干预和管理的情况下自主运行。 并 在运作的过程中，根据实际情况不断的自我维护和升级， 来适合周围 环境。DAO的形态非常广泛，它可能是某种 加密资产 ，也可能是一个系统或者机构，甚至可能是无人驾驶汽车 ，它们都 为客户提供有价值的服务 。 DAO 不受 任何 中心化控制，且 有着明确目标， 可以 自我发展 进化。 中金公司研究部： 2018年 11月 30日 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 8 区块链技术 ： 一种不可篡改的分布式 记账技术 加密资产 的底层技术是区块链。区块链技术提供了一种 不可篡改 的 分布式账本 。 分布式 账本 “ 分布式 账本 ”是指 账本 被分散保存在所有成员节点，数据的添加 、 删除 、 修改等 不需要 通过任何 中心化主体。 节点之间相互沟通，确保对交易准确、及时的记录。 图表 4: 传统中心式数据库和分布式数据库比较 资料来源 ： 中金公司研究部 数据结构： 通过哈希密码算法链接的区块的顺序链 区块链是“通过哈希密码算法链接的区块的顺序链”的数据结构，保证数据一旦被保存以后，不可被篡改 。 哈希 函数 的特点是可以将 任意长的消息压缩为一个固定长度 （例如256bit） 的摘要。 哈希 函数 的一个重要特性是 给定任意 哈希 值， 很难从中 恢复 原消息或者找到另外一个具有同一哈希 值 的消息 。 区块的签名中用到 非对称加密技术，即公钥、私钥加密机制，用于数字签名。 每个区块包括区块头和区块体 。区块头封装了版本号、父区块哈希值、目标哈希、当前区块 PoW 算出的随机数（ Nonce）等。区块体包含经过当前区块认证、区块创建过程中生成的全部交易记录，这些记录通过 Merkle树的哈希过程生成唯一的 Merkel根，并被封装进区块头。 中心式数据库 分布式数据库中金公司研究部： 2018年 11月 30日 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 9 图表 5: 区块链的数据结构 资料来源 ： 中金公司研究部 共识机制 ： 工作量证明（ PoW）权益证明（ PoS）、股份授权证明（ DPoS） 区块链通过引入“ 共识机制 ”解决如何在分布式环境下竞争记账的问题。目前主流共识机制有 工作量证明（ PoW） 、 权益证明（ PoS） 、 股份授权证明（ DPoS） 。 PoW 应用较为广泛，完全去中心化，但共识达成周期长且消耗大量能源； POS 目前尚无广泛应用， 根据每个节点所占 加密资产 的比例及时间，等比例降低挖矿难度 ； EOS采用 21个超级节点的DPoS代理人机制，提高交易处理速度，但中心化程度加强。 图表 6: 工作量证明（ PoW） 、 权益证明（ PoS）、股份授权证明（ DPoS）比较 资料来源 ： 中金公司研究部 区块N - 1区块N区块N+1区块N+2区块N+3版本号 区块高度父区块 N 时间戳 No nc e 目标哈希Merk le 根区 块 N+1 ：区块头区块 N+1 ：区块体(交易集合 )Ha sh 1234Ha sh 12 Ha sh 12Ha sh 1 Ha sh 2 Ha sh 3 H as h4交易 1 交 易 2 交 易 3 交 易 4P oW P oS DPoS定义一种由算力大小决定记账权的共识机制：拥有的算力越大，挖出下一区块的概率越大一种由权益大小决定记账权的共识机制：拥有的权益越大，挖出下一区块的概率越大由节点选出的若干代理人验证和记账优点 规则简单、透明、有效、可靠 完全去中心化 缩短了共识达成周期 减少了能源消耗 共识达成周期短、效率高缺点 造成大量能源消耗 共识达成周期长 规则复杂，且完备的、难以攻击的规则较难制定 非完全去中心化 去中心化程度低典型币种 比特币 BT C 以太坊前三个阶段（ F ront ier 前沿、H om es t ead 家园、M et ropolis 大都会） 以太坊第四阶段（ Sere nit y 宁静） 未来币 NXT 量子链 QT U M EOS投 票箱中金公司研究部： 2018年 11月 30日 请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 10 激励机制 （ 挖矿 ） 区块链通过发行和分配 加密资产 给参与共识机制的网络节点（ 矿工 ），来维护 系统良性发展。以比特币为例，网络节点（矿工）付出计算资源和电能参与工作量证明记 账，作为成功记账的回报获得相应的比特币。以太坊 将 GAS 作为运行智能合约的费用，地位与比特币系统中的交易手续费相当， 并采用 ETHASH 方式挖矿，防止 ASIC 矿机垄断。 EOS 每年增发 5%， 1%用于超级节点的补偿， 4%用于 EOS 平台建设 ， EOS 补偿不是根据节点算力大小而通常是 EOS币的数量决定 ，所以不存在 大型矿厂或高算力 ASIC矿机 。 私有链中则不一定需要进行激励，因为往往记账是基于链外的特定，强制力实施。 区块链通过发行和分配激励用户成为节点参与社区运作。比特币从 2009年开始可以挖矿，最开始的四年每个区块出 50 个币，四年减半一次（目前是 BTC12.5/块），预计 2140年比特币将被挖完，总