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12018年区块链应用情况研究2018/5/172目录Contents1区块链发展历程2金融领域的应用3其他领域的应用4总结与展望3区块链发展历程PART11.0加密货币时代（2009—2013）2.0智能合约时代（2014—2017）13.0大规模应用时代（2018—）4区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的链式数据结构，以密码学的方式保证数据不可篡改概念•区块链起源于中本聪在2008年发表的《比特币：一种点对点的电子现金系统》一文。•2009年1月，中本聪开发出创始区块0和区块1，将区块0的信息加入到区块1中，实现了区块的链接，区块链由此诞生。•区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的链式数据结构，以密码学的方式保证数据不可篡改、不可伪造，具有去中心化的特征。•从形式上看，区块是一个一个的存储单元，记录了一定时间内各个区块节点全部的交流信息。各个区块之间通过随机散列（也称哈希算法）实现链接，后一个区块包含前一个区块的哈希值，随着信息交流的扩大，一个区块与一个区块相继链接，形成区块链。起源狭义区块链广义区块链•区块链是一种利用加密技术来验证与存储数据，利用分布式共识算法来新增和更新数据，利用运行在区块链上的代码，即智能合约，来保证业务逻辑的自动强制执行的全新的多中心化基础架构与分布式计算范式。5区块链具有防篡改、去信任、去中心化、保护身份隐私性和交易公开性的特征特征注：在比特币中，目前由于算力不均衡导致节点权利不均等，这也使比特币的安全性受到质疑，工作量证明机制受到挑战。但区块链追求的是去中心化，暂时的中心化是技术待改进的体现。防篡改依靠密码学原理和分布式算法，只有控制超过51%的节点，才能篡改数据隐私性和公开性比特币的加密技术（Hash碰撞）使得全部人的账单并不会显示用户名字，而只是一串唯一识别码，保证了隐私性的同时也保证了公开性去信任机制交易的确认基于密码学原理（Hash碰撞），而非信任机制自治性与去中心化采用基于协商一致的规范和协议，使得系统中所有节点能在去信任的环境下自由交换数据。不存在中心化的硬件或管理机构，任意节点的权利和义务均等6区块链的发展经历了加密货币时代、智能合约时代，将进入大规模应用时代发展历程20092008•2008年11月1日，中本聪发表《比特币:一种点对点的电子现金系统》•1月，中本聪开发的区块1和区块0相连，区块链诞生20132010•12月，以太坊创始人VitalikButerin发布了以太坊初版白皮书，启动了以太坊项目•2010年，域名币（namecoin）利用区块链实现名称注册•5月，去中心化自治组织“TheDAO”诞生•6月，以太坊遭遇黑客攻击，发生硬分叉：以太坊经典（ETC）、以太坊（ETH）20162014•7月，开源系统以太坊进行了为期42天的以太币预售•6月，EOS代币开始众筹•12月12日，比特币分叉：BTH和BTC，BTH开始支持智能合约20182017•4月，天空链(Skycoin)底层链生态正式对外发布区块链1.0加密货币时代区块链2.0智能合约时代区块链3.0大规模应用时代7加密货币时代，区块链技术主要用于发币和支付，被比特币统治标志事件发展特点•2008年11月1日，中本聪发表《比特币:一种点对点的电子现金系统一文》，阐述了基于点对点网络技术、加密技术、时间戳技术、区块链技术的电子现金系统的构架理念。•2009年1月，中本聪开发出创始区块0和区块1，将区块0的信息加入到区块1中，实现了区块的链接，区块链由此诞生。•在比特币协议中，比特币的获得基于工作量证明机制（挖矿），算力决定影响力，出现了挖矿热潮。•出现了很多山寨币，山寨币通过修改比特币源代码得到，出现“一链一币”的现象。•加密货币交易价格波动幅度极大，没有政府信用背书，且面临着政策不确定性。•ICO成为区块链领域融资的主要模式，甚至超过VC投资。•区块链技术主要用于各种项目的发币筹资，甚至被不法分子用于洗钱。加密货币时代比特币基于密码学原理进行支付，而非基于信用，通过点对点分布式的时间戳服务器来生成依照时间前后排列并加以记录的电子交易证明，从而解决双重支付问题，开创了去中心化加密货币的先河，统治了加密货币时代。8加密货币的主要用途是支付，多数基于比特币协议，少数基于原创共识机制和算法币种上市时间用途算法特点比特币（Bitcoin，BTC）2009.01支付SHA-256•提出工作量证明（PoW）机制•交易确认较慢：每10分钟处理一个区块•预期产出2100万个比特币，随着比特币数量的增加，挖矿难度会增大瑞波币（Ripple，XRP）2011.04支付Opencoin原创算法•基于Ripple协议，自有共识机制，可以兼容所有法定货币与虚拟货币•“全节点”开源；总量1000亿，随着瑞波币数量的增加，后期产出数量逐渐减少•为避免恶意攻击，要求每个账户至少有20个瑞波币，每交易一次就销毁1/100000个瑞波币莱特币（Litecoin，LTC）2011.10支付Scrypt•基于比特币协议，使用工作量证明机制•交易确认较快：每2.5分钟处理一个区块•预期产出8400万个莱特币，每一个莱特币被分成1亿个更小的单位点点币（PPcoin，PPC）2012.08支付SHA-256•基于比特币协议，是第一个混合工作量证明机制和权益证明（PoS）机制的加密货币•创建了PoS利息体系，防止通货紧缩•总量无上限，通胀率1%/年质数币（Primecoin，XPM）2013.07解决数学问题，寻找质数XPM原创算法，搜寻新质数•基于比特币协议，每分钟产生1个区块，每个区块包含若干个XPM的奖励(奖励数量取决于破解质数的难度)•尚未有人研发出XPM的显卡挖矿程序，只能通过CPU挖掘•没有总量上限，但由于大质数的计算难度高，产生速度极慢门罗币（Monero，XMR）2014.04电子现金RingCT（环形加密）•基于CryptoNote协议•开源加密货币，更加注重隐私保护、去中心化、可扩展•公平发布，且不限制每日交易数量加密货币时代市值较大的几种加密货币数据来源：根据公开资料整理9基于比特币协议的加密货币最大的优势是建立起基于密码学原理的去信任机制，最大的弊端是PoW机制易受算力的51%攻击加密货币时代优势•去中心化，每个区块记录全部节点信息，建立了PoW共识机制，防止运营者控制整个网络。•公钥匿名，对身份信息加密，每次交易生成一个新的地址，保证了身份隐私性。•每个区块节点可以查看全网账本，保证了交易数据透明性和公开性。•大部分的加密货币总量一定，可抵制通货膨胀风险。•算力可能进行51%攻击：比特币协议中工作量证明机制有可能会被集中矿力突破，控制超过51%的节点。•不具备图灵完备性，不能实现所有种类的计算。•协议缺乏扩展性：如，比特币网络里仅有比特币符号，用户无法自定义另外的符号，损失了一些功能。•交易速度慢：每秒约处理6笔交易。区块链需要承载上一个区块的全部信息，区块写入信息量会无限增大。•价值盲、状态种类欠缺、区块链盲：不能为账户取款额度提供精细的控制，限制了交易类型的发展。不足10智能合约时代，基于以太坊协议的区块链开始可编程，出现了大量DAOs和Dapps标志事件发展特点•2013年年末，以太坊创始人VitalikButerin发布了以太坊初版白皮书，启动了项目。2014年7月24日起，以太坊进行了为期42天的以太币预售。2015年7月30日，以太坊系统正式上线。•2016年初，以太坊的技术得到市场认可，价格开始暴涨，吸引了大量开发者以外的人进入以太坊的世界，以太币（ETH）成为这一阶段的典型货币。•2016年6月，以太坊遭遇黑客攻击，发生硬分叉：以太坊经典（ETC）、以太坊（ETH）。•出现了大量建立在以太坊协议上的去中心化自治组织（DAOs）和去中心化应用（Dapps），促进了区块链技术在发币以外的应用。•DAOs的安全问题暴露出来，DAOs之间互相学习，避免技术漏洞的出现。•出现了许多行业区块链联盟，如企业以太坊联盟（EEA）、IBM发起的Hyperledger、R3等。智能合约时代以太坊是一个开源的区块链底层系统，基于权益证明机制，交易速度提高，每秒可处理约30笔交易，并且支持智能合约。众多ICO的项目纷纷通过以太坊实现，目前已经有超过200多个应用在以太坊系统上开发。11智能合约的三大应用：金融应用、半金融应用、非金融应用•子货币•金融衍生品•储蓄钱包•遗嘱•…金融应用•身份和信誉系统•去中心化存储•去中心化自治组织（DAOs）非金融应用•为解决计算问题而进行自我强制悬赏半金融应用智能合约时代•代币权益分红项目。典型的代币权益分红项目是去中心化的预测市场平台Augur，Augur的代币REP是具有分红权的，权益写在智能合约里面不用担心没有分红权益。用户可以用数字货币进行预测和下注，依靠群众的智慧来预判事件的发展结果，有效地消除对手方风险和服务器的中心化风险，同时采用加密货币（如比特币）创建出一个全球性的市场。•代币（Currency）项目。此类项目内置消费场景，进行代币使用消耗。此类项目典型的有Coindash（大师跟投）、Omise.go（去中心交易市场，法币兑换）、perss.one，这些项目的代币和货币都是同一种代币。ETH智能合约金融应用举例12统治智能合约时代的以太坊协议的最大优势是公有链开源，支持智能合约；最大劣势是PoS机制易被利益占有者控制智能合约时代优势•PoS共识机制解决了PoW共识机制中的资源浪费问题。•基于以太坊协议的区块链可编程，可以在此基础上开发各种应用，极大拓宽了区块链技术的应用范围。•智能合约具有透明可信、自动执行、强制履约的优点。去中心化的组织和代理合约不需要关心合约的每一参与方是什么类型的账户。•用户的各类资产都写在智能合约里面，不用担心资产的映射问题。•基于权益证明机制的网络可能会被利益占优者控制。网络变得中心化，从而给网络的安全性带来威胁。•ETH的应用数量的增长速度远远超过了区块链扩容的速度，出现拥堵，使得每笔交易的手续费持续提高。•在ETH基础上很难开发复杂的大规模应用产品。智能合约大部分都不在区块链上，而是在身份识别层和交流与数据复制上，未充分发挥区块链的优势。•所有数据都和单一一个公钥联系在一起，在公布账户公钥后，任何密码漏洞都可能造成问题。不足13大规模应用时代关键是去中心化、安全性与效率的平衡与提高；EOS、Skycoin等新的底层协议出现大规模应用时代标志事件发展特点•2017年6月，商用分布式操作系统EOS（EnterpriseOperationSystem）代币开始发行。发行期1年，首次公开发行2亿枚。•2018年4月，天空链(Skycoin)底层链生态正式对外发布，创新并完善了不同于PoW和PoS的新共识机制Obelisk，共识引入“动态观点”。建立一个基于信任度为共识基础的网络，由社区共识决定权力的平衡，由节点之间的订阅建立验证和信任，避免51%攻击的危险，交易速度可达3000笔/秒。•比特币、以太坊、EOS、NEO、BTM、Skycoin等多种底层协议共存，底层协议支持的应用开发数量将成为底层协议系统竞争成败的关键。•由于各底层协议的性能不同，不同类型的应用需要的底层协议可能不同。如，高频交易的应用对底层协议的效率要求相对较高，而低频交易的应用对底层协议的性能要求则相对较低。•区块链在金融、交通与物流、慈善公益、网络社交、共享经济等各种应用场景中落地。区块链应用场景的开发在逐步扩大，在支付、结算等金融领域的应用已经落地。区块链的发展将要进入大规模应用时代，但安全是前提，去中心化和效率之间的平衡优化将成为各底层协议未来发展的关键。14EOS采用DPoS机制，挖矿无需比拼算力；石墨烯结构高度模块化，更具可扩展性大规模应用时代•EOS商用分布式区块链操作系统，设计的目的在于解决现有区块链应用性能低，安全性差、开发难度高以及交易手续费高的问题。•EOS交易无需手续费。任何团队都可以在EOS上以比较快的速度开发出所需要