区块链：从理论付诸实践.pdf

1 .11 .21 .31 .41 .51 .61 .71 .81 .91 .1 01 .1 11 .1 21 .1 31 .1 41 .1 5Ta ble of Conte nts介绍投资组合经理之摘要区块链简介从理论走向实践：7个案例分析案例分析1：声誉管理助益共享经济案例分析2：用区块链构筑分布式智能电网案例分析3：减少房地产产权保险交易成本案例分析4：资本市场美国现金股票市场澳洲证交所：现有的交易后服务-区块链试验平台案例分析5：资本市场再回购协议案例分析6：资本市场杠杆贷款交易案例分析7：反洗钱和“知晓客户”合规性区块链创新者：精选私有企业区块链创新者：上市企业赋能者披露附录1支付/金融技术Ja me s Sch n e id e r, Ph .D.ja me s.sch n e id e rg s.co mJo rd a n Fo xjo rd a n .fo xg s.co mPie rre Sa fap ie rre .sa fa g s.co m2金融业Ale xa n d e r Blo ste in , CFAa le xa n d e r.b lo ste in g s.co mIn g rid Gro e r, CFAin g rid .g ro e rg s.co mCo n o r Fitzg e ra ldco n o r.fitzg e ra ld g s.co mEric Be a rd sle y, CFAe ric.b e a rd sle yg s.co mGra yso n Ba rn a rd , CFAg ra yso n .b a rn a rd g s.co m能源Bria n L e e , CFAria n .K.L e e g s.co mMich a e l L a p id e smich a e l.la p id e sg s.co mHa n k Eld e rh a n k.e ld e rg s.co m旅馆/休闲业Ste ve n Ke n t, CFAste ve n .ke n tg s.co mL a ra Fo u rma nla ra .fo u rma n g s.co m管理Ro b e rt Bo ro u je rd iro b e rt.b o ro u je rd ig s.co m译者/Da vid .L i （如有错漏，敢请斧正）微信：象胥李/Da vid th e Pa n g wa e rEma il:Da vid th e Pa n g wa e rh o tma il.co m比特币地址：1 Gfwd th 3 a u o wBNPSh WMBMo tfyUc2 p R3 g KF3投资组合经理之摘要现在硅谷和华尔街都为了区块链着迷，逐渐忘记了作为其技术源头的比特币。但对其潜在应用的讨论仍十分抽象和深奥。焦点在于使用分布式账本建立去中心化市场，并削弱现有中间商的控制权。但区块链的潜力比这种单薄的说法来得更加细致也更加深远。从理论到实践，我们探索一系列特定的真实世界的应用场景，涵盖各类市场和产业，包括休旅业、能源、房地产和金融。我们阐明区块链的特性最适应现有的哪些商业问题，并量化其如何改变产业现状。我们突出展示那些将探索或赋能这一进程的私有和上市企业并分析区块链可以创造哪些新的利润池，或是破坏哪些旧的利润池。值得注意的是，在这些应用中，区块链不仅仅在于去中间商化。某些情况下，区块链会对现有市场和参与者造成破坏作用，而其他情况下，它有望能通过减少劳动密集型流程、消除重复劳动而减少成本。某些情况下，它可以触及之前未开发的资源供应而创造新的市场。相同的思路是，赋能一个本质上全新的、可以被多个组织采用的数据库技术，区块链可以构筑解决问题基础、或是能抓住那些现有体系无力实现的机会（区块链和运行原理简介，见后续章节）4区块链简介什么是区块链？区块链的核心潜力在于分布式数据库的特性及其如何助益透明、安全和效率。过去，机构们使用中央数据储存库来支持交易流程和计算。对数据库的控制权在其拥有者手中，后者管理着对数据库的访问和更新权限，这限制了透明程度和可扩展性，也使得外部人士难以确保数据记录没有被操纵。由于技术限制，分布式数据库基本上是不可能实现的。但随着软件、通信和加密技术的进步，现在一个跨组织的分布式数据库变得可能了。区块链最纯粹的应用形态比特币用它来建立和追踪加密货币单位是一个共享的电子交易账本，以一个抗干扰的、对所有人公开可见的链条形式，由全网参与者共同记录和验证。许可制或私有变种会在此之上增加一层特权，以决定谁可以参与到这个链条上而我们预期大多数的商业应用都会使用某种形式的许可制模型。（我们在最后章节收录了正在为现实世界中区块链的应用铺平道路的5 0个私有企业和1 0个上市企业。）区块链有什么好处？我们相信区块链透明、安全和效率的特性会使得它尤其适合那些被低效率拖累的企业转型、适合为基于分布式市场和技术的新商业模型赋能。区块链并非万能药，也不是破碎商业流程的替代品，但我们相信它特别适合应对如下问题：在物联网中，促进多方间安全、去中心化的交易：基于账本天然去中心化的特质，区块链对于处理特别多方参与的分布式交易尤其高效。而且，基于多方间的加密确认和验证流程，区块链为每个交易都提供了高度的安全性。随着新的分布式经济模型逐渐进化，覆盖数千万甚至数以亿计的资产单位（比如共享经济中的汽车或房屋）或是机器（物联网），安全的、分布式的交易模型将会变得至关重要。我们将在智能电网的案例分析中探索这样的应用。增强安全性与互信，减少欺诈：在世界的许多地方，腐败可以滋生伪造或篡改官方记录的行为。比如，受贿的政府官员会修改描述支付金额的记录，或者修改特定资产所有人的记录。同样地，恶意者会试图有选择地篡改或破坏记录（比如黑客修改支付记录或多方间的交易数据）。由于每笔交易都单独加密，且这样的加密被区块链上其他各方验证，任何试图篡改、删除交易信息的行为都会被其他各方察觉，然后被其他各个节点修正。在关于Airb n b的案例分析中，我们将展示该公司将如何通过基于区块链的声誉管理解决方案促进共享经济的发展。促进多方交易中的透明度和效率：在任何涉及两个或以上对手参与的交易中，交易通常被单独地由各方记入各自独立的系统中。在资本市场上，同样的交易会被记入两个对手的自有系统。每个机构中，这笔交易都需要经过一系列中段和后段的办公系统这个时候，错误会导致昂贵的对账流程和大量人工干预。如果使用分布式账本技术，如区块链，机构们将可以获得更顺畅的清算和结算流程，减短结算窗口，避免大量的资金和运营成本。我们将评估许多资本市场应用场景是否可以用区块链技术显著降低成本。（我们将在7个不同的应用案例中量化区块链的价值主张，找到可观的市场机会。我们在后续章节总结每种应用场景的潜力。）5从理论走向实践：7个案例分析从理论走向实践：真实世界的应用场景与收益当我们在真实世界的场景中考量这些应用时，金钱回报变得显而易见。我们就7个实际的商业问题进行案例分析，它们都将从区块链的完整价值主张中获得收益：共享经济中，构筑多方间的“信任”（P2 P旅馆业）；更好地管理美国国家电网的供应、需求和安全；验证一笔房产证明；清算和结算证券交易；与反洗钱和“知晓客户”管理规定的合规性。在共享经济中，构筑多方间的信任：Airb n b这样的P2 P住宿网站已经开始通过构建私有房产的公共市场来转型整个旅馆业。但是其发展受到诸如对安全（顾客）和财产损坏（房主）的顾虑的限制。通过构建一个安全防干扰的系统来管理电子化的认证信息和声誉，我们认为区块链可以帮助加速P2 P住宿业的发展，直到2 0 2 0年会产生3 0 -9 0亿美元的增量收入机会。通过分布式市场改造美国的电力产业：今天，消费者依赖由公用事业中心化生产的能源。随着屋顶太阳能和大容量电池技术的出现，个人将可能成为分布式的能源供应者。我们相信区块链能被用来促进个人在分布式网络上进行安全的能源交易，而他们之间并无现存关系每年2 5 -7 0亿美元的机会。减少承保产权保险的交易成本：房屋的所有者再购入或再融资他们的房产需要负担大量的交易费用，包括产权保险，因为产权搜索流程需要耗费大量人力。随着商业流程的改变，区块链可以减少产权保险的保费，单是美国因为减少了错误和人力耗费而产生的成本节约就可达2 0 -4 0亿美元。而在新兴市场，一个土地登记系统也可以帮助减少交易和融资成本。优化现金证券的清算和结算：尽管如股权这样的证券的交易成本相对低廉，但多达1 0 %的交易都会受限于各种错误，导致人工干预和交易结算时间延长。通过应用区块链技术到现金证券的清算和结算特别是股权、再回购协议和杠杆贷款我们预计，通过更短、甚至是定制化的结算窗口，全球的本行业将节约1 1 0 -1 2 0亿美元的费用、运营成本和资本支出。虽然我们在本文中不会深入讨论，但区块链也有可能削减大量的涉及外汇交易、大宗商品和场外衍生品交易的额外成本。促进反洗钱和“知晓客户”合规性的效率：用区块链存储账户和支付信息可以标准化一个账户的数据结构，因此会增强数据质量，减少被错误划归“可疑”交易的数量。一个抗干扰的记录也可以更顺畅地知晓客户并展示与反洗钱规定的合规性产生3 0 -5 0亿美元的成本节约。（我们会阐明一个基于区块链的、去中心化的能源市场是什么样子而它将于现有的公用事业模型有何区别在【第2 4页】。）区块链何时能成气候？我们预计在接下来的2年中见到早期技术原型，2 -5年后见到有限度的市场应用，而5 -1 0年内会有更大范围的市场接受度。我们相信聚焦客户的共享经济和社交媒体企业会在更短的时间内开始实施基于区块链的身份与声誉管理系统。在资本市场上，我们预计在接下来2年内见到早期的原型产品，但范围有限、参与者数量也有限。更广泛的市场接受度可能需要1 0年时间，这是基于所需的监管和诸如美国现金证券市场这样的大规模市场上众多的参与者数量。会出什么问题？和任何新技术一样，在真实世界中应用区块链会涉及很多挑战。我们将某些最为严峻的挑战如下列出：标准：我们预计会产生许多特殊许可制区块链来为一系列应用服务。为了获得广泛的应用，我们认为需要有技术标准来确保产业间有类似的技术应用尤其是某些情况下多个区块链之间需要有互通性。商业矛盾和商业流程差异：很多情况下，一个区块链数据库的好坏取决于构成其基础的数据和商业流程。如果出于商业流程或商业矛盾的原因，各方间不能达成共识，那么区块链的应用将极大地收到阻碍，甚至停滞不前。6隐私问题：商业交易应用分布式数据库会导致一个问题：机构之间是否愿意与对手共享信息。同样地，“声誉管理”的概念也会导致永久性声誉影响的顾虑。用户需要小心斟酌这些因素。速度与性能：任何分布式数据库都天然地比中心化数据库慢，那么区块链是否适合高速、高容量的应用场景呢。尽管许多区块链变形产品都承诺增强性能，对商业应用而言这仍是个问题。区块链应用概览区块链独特的性质使得它不仅有潜力优化现有市场，也有能力重构市场和创造新市场。如下，我们总结了5个例子，特别展示了精选的正在现实世界中探索和赋能区块链的私有和上市企业。创造新市场共享经济：住宿至2 0 2 0年，3 0 -9 0亿美元的美国市场订房费用增量区块链能做什么简化身份和声誉管理。区块链可以安全地储存和整合用户的在线交易信息，并检查身份验证和支付认证的历史记录使得各方建立信任更容易。这样的信息可以优化交易流程，增强历史记录质量。精选赋能者：Airb n b , Ho me Awa y, Flip Ke y, On e Fin e Sta y受到威胁者：酒店业“创造性破坏”重构市场智能电网新的、价值2 5 -7 0亿美元的美国分布式能源市场区块链能做什么为去中心化能源市场赋能交易能力。区块链可以连接本地的能源生产者（比如有太阳能板的邻居）与该地区的消费者，使得分布式的实时能源交易市场成为可能。一个区块链驱动的市场也能增强电网安全性、刺激智能电网科技的应用。精选赋能者：Tra n sActive Grid , Grid Sin g u la rity受到威胁者：公用事业公司优化现有市场房地产产权保险美国每年2 0 -4 0亿美元的成本节约区块链能做什么增加效率、减少风险。用区块链记录房产信息，产权保险业者可以更轻松地获得清算一项产权所需的信息。而账本的抗干扰性可以帮助减少新兴市场的房地产欺诈问题。精选赋能者：BitFu ry, Fa cto m/Ep ig ra p h受到威胁者：产权保险人现金证券（股权、再回购协议、杠杆贷款）每年全球1 1 0 -1 2 0亿美元的成本节约7区块链能做什么缩短结算时间，节约对账成本。使用基于区块链的系统可以显著缩短交易的结算时间，甚至是从几天缩减到数小时。这也可以帮助减少全流程的资本需求、运营成本和托管费用。精选赋能者：Dig ita l Asse t Ho ld in g s, R3 CEV, Ch a in .co m, Au stra lia n Se cu ritie s Exch a n g e , itBit, Axo n i, Rip p le受到威胁者：托管银行和清算所（如果其他资本市场，如外汇交易、场外衍生品交易和大宗商品交易市场应用区块链，则会有更多的成本得到节约。）反洗钱合规性每年全球3 0 -5 0亿美元的成本节约区块链能做什么增加透明度和效率。用区块链储存账户和支付信息可以增强数据质量，减少被错误划归“可疑”交易的数量。精选赋能者：SWIFT与其它受到威胁者：特殊合规性软件商精选私有与上市企业资料我们在【第8 1页】提供更具体的、针对正在研发区块链应用的私有企业的讨论。我们也特别介绍了数个正在驱动区块链发展的上市企业，包括澳洲证交所(ASX)、IBM、埃森哲、Visa、Ma ste rca rd、纳斯达克、纽约梅隆银行、道富银行、北方信托和Ove rsto ck.co m什么是区块链？区块链是一种本质上全新的数据库技术，极其适合应对一些特定的挑战。过去，机构们使用中央数据储存系统来支撑交易流程和计算。但出于一些技术和安全因素，机构之间极少共享数据库。区块链是一种共享的分布式数据库，记录各方交易，增强透明度、安全性和效率。区块链可以按以下顺序解析：区块链是：一种数据库（数据库的备份由多个地点或节点保存）记录交易（两方或多方）划归区块（每个区块包含交易细节信息，如卖方、买方、价格、合约条款和其它信息）全网通过组合共同交易信息和特定两方或多方的独有签名加密验证。如果所有节点都写入同样的结果，交易就是有效的。并加到之前交易的链条上（只要区块得到验证）。如果区块是无效的，节点间的“共识”会纠正不相容节点的结果。（区块链是一种共享的分布式数据库，记录各方交易，增强透明度、安全性和效率。）图表1：图解区块链上单个区块如何建立和验证。8来源：高盛全球投资研究图表2：区块链账本被复制到多个地点（此处为简便只展示6处），每个节点持有自己的备份，并依据新的交易数据单独更新。我们展示了3个连续的交易。前两个交易中，数据和签名信息被所有6个节点通过匹配的“哈希”值正确验证。但L o ca tio n # 5节点5 的Tra n sa ctio n # 3交易3的哈希值与其他节点不匹配，将被其他节点通过“共识”纠正。来源：高盛全球投资研究相对于传统中央数据库，区块链有着以下优势：安全：区块链依赖加密验证交易，会验证涉及交易的各方身份。这确保如果没有涉及各方的同意，一个“错误的”交易不能被加到区块链上。每次要向区块链加入一笔新的交易就需要进行一次复杂的数学计算，哈希计算，这取决于交易数据、涉及交易的各方身份和之前交易的结果。现有区块链依赖先前的区块链这一特性确保了恶意参与者不能篡改交易历史记录。这是因为如果改变之前的交易数据，现有的哈希值将受到影响，不能与账本的其它备份匹配。透明：区块链的本质决定它是一种分布式的数据库，被多个节点维护和同步比如，多个频繁互相交易的对手方。此外，交易数据必须在各方间保持一致，才有可能被加入区块链。这就是说从设计上多方能访问同样的数据（某些情况下机构内部的本地数据）因此极大地增加了透明度，而传统系统依赖于多个躲在防火墙后面的“私藏”数据库，从外部是不可见的。9效率：从概念上讲，维护区块链数据库的多份备份不会比一个单一、中心化的数据库更有效率。但现实世界中（包括我们将研究的一些资本市场的案例），多方已经在维护包含同样交易信息的数据库备份了。许多区块中，关于同一交易的数据互相矛盾导致成本高昂、耗时冗长的对账程序。跨组织使用区块链这样的分布式数据库可以极大地减少人工对账需求，因此大量节约成本。此外，某些情况下（见我们对反洗钱问题的讨论），区块链可以让各组织获得共同能力，免除重复劳动。图表3：区块链账本分布于多个地点，每个都通过数据连接互联。如下图解了一个包含特定数量可信方的“许可制”区块链：来源：高盛全球投资研究区块链：公共还是私有？我们预计私有的、或是“许可制”的区块链会占据商业应用领域的主流。比特币使用的分布式账本是一个公共账本，可以由任何希望交易的人进行读取和写入，这样的公共交易工具非常适合互不认识的陌生个体。事实上，比特币账本的公共特性也是分布式数据库最吸引人和最新奇的功能。但对于许多大容量商业交易（比如，对手方之间进行的证券交易或供应链上的商业伙伴之间共享信息），信任已然建立而且很多情况下他们更需要交易的隐私性。私有或“许可制”的区块链和公共区块链的逻辑是一样的，至少任何希望访问区块链的人都必须先被验明身份是否在一份预先验证市场ID列表上。我们认为商业区块链应用的绝大多数尤其是资本市场都会使用私有或许可制区块链。数字化区块链机会智能电网9 %这是中心化电站和终端消费者之间的电力传输损耗占比。区块链将通过一个去中心化的实时能源市场连接本地生产者和消费者，减少长程传输需求，也就削减了中心化供应模型的固有缺陷。（【第2 4页】）1 0