甚麼是區塊鏈?比特幣是錢嗎?快速了解區塊鏈概念

蔡承睿
UCLITE | 柏克萊時報
7 min readFeb 15, 2020

區塊鏈是一個很新穎且高技術含量的領域,很榮幸能聽到Berkeley區塊鏈協會前會長、現任的Coinbase實習生Nadir關於區塊鏈的介紹。聽了Nadir這堂課後,我針對他提到的各個名詞深入的去查找資料,也對區塊鏈技術有了更深的認識。

技術緣起

區塊鏈技術的起源,來自於電腦科學家對於”拜占庭問題”的探索,該問題非常類似阿瓦隆這款桌遊:在幅員遼闊的帝國上駐紮著多個軍隊,軍隊與軍隊之間距離非常遙遠,而其中有部分軍隊有叛變意圖,每一次的出兵都是由所有軍隊一同進行協議,該問題設法找出一套算法,以盡可能使得每一次出兵的軍隊中無叛變意圖的軍隊多於有叛變意圖的軍隊,才能盡可能地讓任務成功(有效)。

對比區塊鏈網絡,當今天一則新的交易進入到網絡中,每一個節點都要對這筆交易進行認證(軍隊出兵),只要保證正常運作的節點數目大於有問題的節點,就能確保認證機制的運作,這些廣泛分散的節點能夠允許部分錯誤(叛軍)的存在,達到”拜占庭容錯”,提升交易的可信度。

拜占庭問題-綠色箭頭是正常出兵的軍隊,而紅色箭頭的軍隊有叛變意圖

區塊鏈相關專有名詞 (較繁瑣,沒興趣直接跳下一段沒關係!)

1. 分類帳(ledger)

分類帳指的是儲存帳戶餘額、資產所有權、任意信息數據的表單

2. 分散的(distributed)

分散式系統中包含多個零星散布的節點,具有容錯性,部分節點異常仍可確保系統運行,可讓多個基於零信任基礎的節點達成共識,確保資訊傳遞的一致性。

3. 不變性(immutable)

不變性可以理解成區塊鏈總帳保持永久且不可更改的交易歷史的能力。這是區塊鏈的重要優勢。此外,不變性可以將審核程式轉變為一種有效的方法(可審核的、Auditable)。這種方法以更好的方式為資料組織帶來了更好的整合性和信任度。

4. 共識(consensus)

共識算法為使區塊鍊網絡達成共識的機制。去中心化的區塊鏈是作為分佈式系統來構建的,它們不依賴於一個中央權威,交易透過分散的節點各自處理,其有效性取決於各節點處理結果是否一致。共識算法確保所有節點都遵守協議規則並保證所有交易都以可靠的方式進行。第一個被創建出的加密貨幣共識算法是工作量證明(PoW),它由中本聰設計並在比特幣上實現,用於實現拜占庭容錯。

5. 比特幣與區塊鏈的差別

比特幣是區塊鏈的技術應用,屬於加密貨幣(cryptocurrency)的一種;而區塊鏈指的是整個平台,包含了ICO和智能合約等等,也較為商業導向;至於共識則是用於實現比特幣規則的演算法。

共識算法與雙花攻擊:

共識算法是區塊鏈最核心的算法機制,共識算法之能夠容忍錯誤節點的原因在於他的認證機制類似投票的過程,只要正常運作的節點數目大於總節點數目的50%,就能保證區塊鏈體系給出認證是正確的。對於區塊和節點數目夠多網絡中,共識算法能起到很強的防護機制,因為任何惡意破壞者得付出很大的算力成本才能控制住系統中51%的節點,然而對於節點數目不夠多區塊鏈網絡種,安全性就可能存在疑慮。

這種安全問題便衍伸出了雙花攻擊,雙花顧名思義就是指一份錢被花了兩次(double spending)。在節點數目不夠多的區塊鏈網絡中,只要付出一定算力,控制網絡中51%的節點,就能偽造出錯誤的交易認證。常用的手法是先準備一定的算力和加密貨幣,透過交易將帳戶中的加密貨幣變現,然後用手中的算力偽造出一條錯誤的認證讓之前的變現交易失效,虛擬貨幣便會重新回到惡意攻擊者的帳戶中。2019年 5 月比特幣黃金就曾遭到 51%攻擊,估計當時超支了市值 1800 萬美元 BTG,並導致 Bittrex 直接下架 BTG。

比特幣

比特幣的出現源自於金融海嘯後人們對中心化金融體系的不信任。他使用區塊鏈技術來對各項交易進行認證,由於認證的過程會消耗電腦的運算成本,因此只要參與交易的認證就能獲得獎勵(或者稱為挖礦),而每一個節點的認證是交由解出綁訂於該節點的數學加密問題的裝置所進行,這樣一套透過消耗算力幫助比特幣體系進行認證以獲得獎勵的程序就稱為”工作量證明(PoW)”。

參與認證的獎勵相當於中心化體系下金融機構所收取的手續費,只不過金融機構的手續費比挖礦獎勵高,可信度也不及去中心化體系。認證的獎勵隨著時間遞減,由級數求和公式可推導出比特幣理論上的供給上限為2100萬。

ICO

加密貨幣不只能用來進行交易的支付,更可以用來融資。相對於資本市場上的首次公開募股(IPO),加密貨幣也存在一套稱為"首次代幣發行(ICO)"的融資方式。新創公司透過發行代幣,由投資人認購虛擬代幣以獲得資金。進行ICO的公司會提供自己發行的加密貨幣的白皮書(類似發行股票時的招股書),投資人可以根據內容是否符合自己的投資偏好來進行投資決策。進行ICO融資的公司通常處在發展階段的非常前期,且ICO過程不受政府監管,投資風險非常高。目前ICO的發行主要是透過以太坊平台的智能合約來實現。

經濟學界對加密貨幣的看法

以務實的證券分析和價值投資聞名的股神巴菲特曾多次抨擊比特幣的投機性質,經濟學學術界關於比特幣的價值意見非常分歧。儘管多數人都認可區塊鏈作為一項技術的價值,比特幣本身的價值卻一直得不到認可。傳統的金融資產和商品都可以找到與其綁定的有價標的物,比如股票綁訂了上司公司分紅的權利、外匯貨幣綁定了一個國家的生產能力與經濟情勢、商品期貨綁訂了資源的價值,就連很多非常詭異的衍生性金融產品都有對沖特定風險的用途,然而比特幣本身到底有甚麼用呢?

作為交易媒介,比特幣目前仍然沒有被廣泛使用,其劇烈的波動性使得除了特定創投、基金以外的投資人望之卻步,更別說拿來做貨幣了。比特幣不具備利息,無法衡量其作為貨幣的時間價值,因此無法透過傳統的利率模型進行估值。計量經濟學家針對比特幣的收益率和波動性進行建模,使用時間序列中的GARCH等模型分析,發現比特幣的走勢與現有的金融資產顯著不相關。世界銀行在一次報告中稱比特幣為”數位資產”而非”數位貨幣”。目前也只有美國證監會(SEC)表態認為加密貨幣的ICO過程類似有價證券發行,應該受到政府監管。

與此同時,比特幣自2010年開始的十年來報酬率已經高達9萬倍,除了原有的比特幣交易所,多家金融機構和科技公司開始布局比特幣,儘管學術圈內對於比特幣的價值還未有定論,商業界對於比特幣的前景還是持審慎樂觀的態度。

2009年2月到2019年12月比特幣與世界知名企業報酬率比較

個人觀點

在區塊鏈這個議題上,過去我一直是比較偏向”區塊鏈是一項好技術,但比特幣根本不值那個價錢”的觀點。在這趟旅程中的一次飯局上,我聽到一位區塊鏈投資者分享他在投ICO項目時的所思考的面向,Nadir的課也幫助我進一步去了解區塊鏈技術大致的樣貌。對於這種非常具有前瞻性的領域,肯定存在估值不合理、在潮水中裸泳的”老鼠會”,但也不乏真正能改變世界的企業。事實上現階段許多新創企業的估值過高不全是因為市值過高,除了投資人期待的高增長率外,一部份也是因為銷售、獲利狀況不穩定,使得估值倍數看起來不合理,一旦商業模式發展成熟並開始穩定營利後,估值還是會進到較為合理的區間。在區塊鏈和加密貨幣浪潮中,儘管風險很高,傳統的價值型、成長型投資策略在ICO投資上也不全然會失效,透過扎實的研究和分析,肯定還是能找到非常有潛力的公司的!(當然前提還是得對區塊鏈有深入了解,而不是不負責任的一味炒作)

在學習區塊鏈的過程,我也看到了新技術在融入社會的過程中所面對的法律、道德等問題。區塊鏈的去中心化貨幣體系無法得到政府相關機構的監管,這直接挑戰了現行的貨幣制度,也使得穩定經濟運行的貨幣政策變得不那麼可行。技術的升級能幫助推進人類的生產可能邊界,不過新技術在全面普及之前,制度、法律、價值觀等社會層面的概念也需要同步更新,讓科技與人性能和諧共存。

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