货币、网络与未来——区块链的起源、发展及影响 | 雷锋网公开课 | 雷峰网-米乐m6平台
区块链是今年非常热门的技术名词。国内外对其都有比较高的评价，因为数字货币本身是一个伟大的发明，而更重要的是其底层的区块链构建了信任的机器，并因此有了更多的遐想空间。
但是，关于区块链的起源、发展和影响，以及其中的技术竞争，我们了解多少呢？这一期硬创公开课，我们邀请到oklink首席研究员段新星来分享他的见解和经验。
段新星，oklink母公司okcoin副总裁兼首席研究员，盖茨基金会奖学金得主，毕业于西安交通大学和南京大学，曾担任美国朗讯贝尔实验室资深工程师，著作有《区块链：重塑经济与世界》（中信出版社 2016）。
以下是段新星的演讲内容，雷锋网做了不改变原意的编辑整理：
其在国内之所以被大家关注的主要起源事件是，最早2013年，央行部委把数字货币当做一种数字资产和虚拟商品来看待。今年，其价格也一度有较大的上涨，当然其中有多方面的原因。
那么最近包括央行副行长范一飞，以及货币司司长、清算中心等各位负责区块链和数字货币研究的人士也提出一些比较明确的思路，包括采用传统的发行和回笼，以及采用央行和商业银行二元机制，但会参考和借鉴比特币和区块链的技术这样来发行法定数字货币。这一事件又使得区块链得到更多关注。
与此同时，国内外也诞生了许多区块链的应用，比如包括英国和德国等一些商业银行研究自己的数字货币和电子货币，还有公共管理领域的投票、税收、小额汇款和借贷等也有相关应用研究。也有人说，其去中心化的特性将会颠覆原有的产业模式。
什么是区块链？
从图谱来说的话，如上图，图一是传统的中心化解析的机构和方案。图二是常说的分布式系统，包括常见的域名解析系统就是这种，他们有多个节点一起来工作，但你会看到还是有中心故障点，一旦根域名解析服务器出现了问题，那么整个图谱解析也会出现故障。2008年黑客中本聪就说到，总结以往的数字货币也好，电子货币也好，包括以往的哈希渐进他们失败的重要原因是，其中的网络结构有一些大的弊端没有解决——也就是整个网络中存在着中心故障点，一旦中心故障点出现了问题，其他的服务也会关闭掉，没办法再开起来。那么他提出的是“decentraliazed”——去中心化，没有中心故障的服务器。所以不是不需要监管中心，而是做一个没有中心故障服务器的系统来运行比特币。于是他写了个“p2p electronic cash system”（点对点电子现金系统）。
这里有两个比较强的发明和构造：一个是上层的原生数字资产，大家称之为“币”，然后大家在从中进行修改，比如莱特币，以及基于零知识证明的零币。另外一个是底层的网络，在上面可以进行从物理的映射到数字的映射，可以用其去中心化的特性进行各种结构体系的设计。
那么这里就要提到其底部的共识机制和链的生成。在这里我们先列举最早最基本的比特币底层的区块链的生成和构造。
最早区块链是服务于上层的数字货币或者电子信息的系统，在这链上有多种的交易，每笔交易有公钥和私钥的签名进行确认。那么有个问题是，我们如何知道我们目前的操作或者签名没有被以前用过，所以我们需要有一个全局状态，即有一个最长的链来包含交易的全局信息。所以，在这里面数据库就相当于一个全局信息表的概念。
一旦下一次再用一个签名去建立交易，或者在链上查看以往的记录，确保某笔交易在这个连上，来保证交易没有出现过双花……这些都需要链的生成。
所以这个区块链实际就是——新的交易向全网广播，每个节点都会将收到交易信息纳到一个的区块中。在下一个步骤每个节点都尝试在自己的区块中找到一个有足够难度的工作量证明，当一个节点找到一个工作量证明时就会向全网广播。当且仅当每个区块的所有交易都是有效的，而且之前没有进行过的，其他节点才会认同这个区块的有效性。接收完区块后，表示接收的方法就是在你的区块的末尾来把链条链长，这是一个动态的过程，这整个循环过程生成的最长的链条就是现在的比特币公链。
这就是比特币基于区块链交易的过程，就是区块链本身。而在后来设计比特币区块链的过程中就生成很多技术流派，比如bitcoin-core，bitcoin-classic，bitcoin-unlimited等，他们试图用自己的技术来生成各种新的版本来推进，包括扩容以及其他性能的改进等等。
不同技术流派的偏见和来源
关于其缺陷，目前的几种说法包括，比如只能每秒进行7笔交易；完成一笔交易很慢，需要10-60分钟；用比特币进行交易成本很昂贵；比特币公链代码不是图灵完备，不能支持智能合约。
其实这些技术流派各自的说法都有一些偏见和误导。我们先看一下这些说法怎么来的。
性能问题：每秒处理交易
首先这个每秒处理的交易数一直被诟病。因为现有区块的大小从中本聪的白皮书提出至今没有被改变——每个区块大小为1m，目前的速度大概是10分钟出一个块，那么如图按照这个公式来计算，每秒处理的交易大概就是6.6约为7笔。 这是比特币处理速度陷入瓶颈的来源。
那么就有很多方案被提出来，包括bitcoin core提出的扩容、隔离验证，还有其他流派更粗暴地要直接修改区块的大小。这些是修改比特币区块链性能问题的不同方案。
为什么导致他们有这样的认识？我们可以把他们看成两个主要流派：
我们知道，比特币和区块链是一起被发明出来的。第一阵营的人特别强调的是抗审查性，看重这是一个分布式的自由主义系统，因此如果要对区块链进行改进，应该是要进行其他的部署。如bitcoin core。
其他流派则更倾向于把比特币做成全球的点对点电子现金，那么要完成这样体量的交易，目前的结构、容量和速率是不可能满足需求的。那么他们就希望把区块变得更大，从而以更低的费率来处理更多的交易。这个领域代表人物就是比特币区块链核心开发者gavin andresen。
实际上任何一种方案都会带来相应的问题。第一个阵营主导下的方案则可以进行层级化的开发，假定全球70亿人，每人每天进行两笔交易，其就需要133m的区块才能支持无限制的交易。而第二种方案，通过扩容来实现性能提升，那么其区块体量可能达到t级，这是一般企业无法承受的，需要一些大机构才能完成。那么这样区块链本身的去中心化的特性就会被削弱。
闪电网络的诞生和局限
闪电网络的方案缘由是什么呢？目前来说，其实整个公链上存在很多垃圾交易和超小的交易，他们认为这些交易并不需要在主链上进行，因此可以用闪电网络配合，把这些垃圾交易和超小交易移到闪电网络上进行，从而让主链更加通畅。
但这种方案就需要有热钱包来支持，因而其对安全性以及网络配置等条件就有更高的要求。
侧链
除了比特币，还有其他多重、复杂的交易，有人提出以侧链的方案解决。它可以采用双向锚定的技术，当我们运行到其中某一个区块时，我们可以在主链上将某些资产锁定，然后合约的自动触发，进行某些金融操作时可以在sidechain（侧链）完成，而这些条件达成或者交易完成以后可以导回到主链，也就是说采用分流的机制。那么这其中就涉及到双向锚定和双边挖矿机制的设计。
当前应用场景
纳斯达克：区块链 交易所
目前国外比较知名的区块链应用是纳斯达克的项目。去年，纳斯达克所推出了面向私有市场的区块链项目linq，它可以使用公链来发行公司的股份。使用了linq平台之后，纳斯达克的收益体现在，至少可以减少结算的时间，更快地发行股权，从而提升了效率。
此外，基于区块链的发行，因其不可篡改的记录保存，消除了过去人为手工错误的隐患。此外，向用户提供的透明度和审计性也更高。
让小额交易成为可能
点对点的交易取消了第三方信任平台，让小额交易成为可能。因为以往跨境支付需要中介机构来完成，比如银行卡组织、银联组织等等，但因为小额交易利润不多，他们就不会经手。有了区块链好，企业就可以开发微支付的应用。
其次因为区块链是完全数字化的东西，上面的数字资产可以拆分成一亿分之一的比特币，那么在这种小单位上进行结算， 也可以带来更多的应用场景。
其他的话，因其记录不可篡改、可以追溯，便可以进行资产登记、确权等应用，比如公证通。
区块链 支付
大家都公认的是，支付是区块链领域比较成熟的应用。区块链支付的价值在哪里呢？
传统跨境汇款业务因为结算系统复杂，造成了支付成本高昂、结算时间慢等痛点，据不完全统计，全球每年7000亿美元海外汇款支付的成本高达近700亿美元，而汇款到账通常需要等待2-4天。而基于区块链产品的则可以实现支付即清算的实时结算，比如oklink，其可以把中转银行的结算系统去掉，资金可以在10分钟之内到达全球任意一个角落，并且大幅降低成本至0.3%。 oklink产品利用“区块链 支付”解决跨境支付中的痛点，不仅能够降低金融机构间的成本，提高支付业务的处理速度及效率，也为以前不符实际的“小额跨境支付”开辟了广阔空间，目前它已经可以在全球25个国家进行支付汇款。
现有的区块链还是从数字资产到商业应用一路走过来的，预计以后随着大众认知更加的清晰化和广泛，它也会进入民用的阶段。更远的未来中，个体都可以把健康等数据用区块链做数字存证。也就是说，区块链让每个人第一次把数字主权集中到自己的手上，而不是由巨头来掌控数据，这就推动了从数字资产社会到数字信用社会，到人人共享经济和人人信用经济社会的到来。
精彩问答：
问：有人说区块链能够解决aml（反洗钱）问题，您是如何看待的？
段新星：它是可以做一部分反洗钱的工作，因为区块链上每一笔交易数据的流动都可以不可篡改地记录着，并且可以追溯和查询。而根据这个进行反洗钱，也是央行决定发行法定数字货币的原因之一，因为基于区块链可以降低反洗钱、非法融资的监控成本。
问：区块链技术可以如何与征信行业进行结合呢？
段新星：我觉得，可以用区块链作为征信系统的一个环节来提高效率，但不可以完全依靠区块链解决征信的问题。我们可以做的是把一些信息放到链上，保证其不可被更改。然后比如互联网金融等行业中，就可以追溯区块链记录的过往消费记录等数据，再结合风控模型来做征信工作。
区块链是可以保证物理世界的信息放到链上后不被更改，但如果合规等方面的工作没有做好，比如数据本身就是假的，那么区块链对于征信的意义也不是特别大。
问：如何评价私有链就是优化的分布式数据库？私有链的意义在哪里？它商业应用有公共案例吗？
段新星：关于私有链的争议向来很大。无论是公有连——所有人都可以通过一定方式查证，或者联盟链——允许加入这个联盟的成员互相查证，它们都是自带公信力。那么所以私有链没有对外开放借口的话，它对外而言就相当于一个黑箱。
所以有个国外区块链大牛，他有一段著名的话，我也引述在这里：私有链连个区块都没有，你凭什么叫区块链？
