徐忠又发论文了：区块链能做什么 不能做什么？

（原标题：徐忠又发论文了：区块链能做什么、不能做什么？）

摘要：本文从经济学角度研究了区块链的功能。首先，在给出区块链技术的经济学解释的基础上，归纳出目前主流区块链系统采取的“Token 范式”，厘清与区块链有关的共识和信任这两个基础概念，并梳理智能合约的功能。其次，根据对区块链内Token 的使用情况，梳理了目前区块链的主要应用方向，再讨论Token 的特征、Token 对区块链平台型项目的影响、区块链的治理功能以及区块链系统的性能和安全性等问题，最后总结并讨论区块链能做什么、不能做什么。

Abstract： This article studies blockchain‘s economic functions． First， by explaining blockchain technologies from an economic perspective， it introduces the Token Paradigm to summarize mainstream blockchain systems， discusses the true meaning of consensus and trust in the blockchain field， and analyzes the functions of smart contract． Next， it categorizes major blockchain applications according to how they use tokens and discusses relevant economic problems such as tokens’ monetary features， tokens‘ impacts on platform projects， blockchain’s governance functions， and the performance and security of blockchain systems．

关键词：区块链Token 智能合约 分布式自治组织 加密经济学

一、引言

区块链最早作为比特币的底层技术由Nakamoto（2008）提出。但比特币的脚本语言缺乏图灵完备性（Turing completeness），使用的UTXO（unspent transaction output，未使用交易输出）模型难以支持复杂的状态操作。为此，Buterin（2013）提出了以太坊（Ethereum）。以太坊是一个基于账户模型的区块链系统，脚本语言具有图灵完备性，目标是实现Szabo（1994）提出的智能合约（smart contract）并支持分布式应用（decentralized application，简称DApp）。随着2014年美国R3公司创立和2015年Linux基金会发起Hyperledger项目，区块链受到了越来越多主流机构的重视。比如，Goldman Sachs（2016）讨论了区块链在共享经济、智能电网、房地产保险、股票市场、回购市场、杠杆贷款交易以及反洗钱（anti-money laundering，简称是AML）和“了解你的客户”（know your customer，简称是KYC）中的应用。中国区块链技术和产业发展论坛2016年10月发布的《中国区块链技术和应用发展白皮书（2016）》讨论了区块链在金融服务、供应链管理、文化娱乐、智能制造、社会公益和教育就业等领域的应用场景。

2009年1月，比特币网络上线标志着区块链应用落地。但从那时至今近10 年时间里，除了加密货币（cryptocurrency）发行和交易之外，区块链没有得到大规模应用。截至2018 年10 月31 日，CoinMarketCap 网站统计了全球范围内的2086 个加密货币和15545 个加密货币交易所，全体加密货币的市值约2035 亿美元（其中比特币市值占比为54%），过去24 小时交易量约106 亿美元；但DappRadar 网站统计了以太坊及其上1137 个分布式应用，发现过去24 小时活跃用户数只有12521 人，其中只有2 个分布式应用的24 小时活跃用户数超过或接近1000 人，而且比较活跃的分布式应用集中在游戏、博彩和加密资产交易等与实体经济关系不大的领域。普华永道会计师事务所2018 年8 月对15 个国家的600 名公司高管的调查发现，有84%的公司对区块链感兴趣，但52%的公司的区块链项目处于研发状态，10%的公司有区块链试点项目，只有15%的公司有正在运行的区块链项目3。

区块链没能大规模应用的一个重要原因是物理性能不高（特别对公有链）。比如，比特币每秒钟最多支持6笔交易，而Paypal 平均每秒钟能支持193 笔交易，Visa 平均每秒钟能支持1667 笔交易。很多从业者和研究者讨论如何提高区块链物理性能，包括中继网络（relay network）、分片（sharding）、增加区块大小、隔离见证（SegWit）、有向无环图结构（DAG）、跨链、侧链、状态通道（以比特币闪电网络为代表）以及压缩交易信息的技术（比如Mimblewimble）等。袁煜明和刘洋（2018）对这些方向做了全面介绍。提高区块链物理性能的另一个重要方向是改进共识算法（consensus algorithm），特别是从工作量证明（proof of work，简称是POW）转向权益证明（proof of stake，简称是POS）。袁勇等（2018）综述了常见的区块链共识算法。在一些应用场景中使用联盟链或私有链而非公有链，也是绕开区块链物理性能瓶颈的重要方面。