區塊鍊很火。但是究竟什麼是區塊鍊？區塊鍊的關鍵技術是什麼？區塊鍊如何應用？這些問題卻沒有一個全面、通俗的解釋。
以下總體是按照：區塊鍊的分布式網絡、激勵機制、安全機制與典型案例來分别說明
摘要
區塊鍊技術（“blockchain”）的崛起是一種類似于網際網路崛起的範式轉移事件。我們認為區塊鍊技術有朝一日會促進全球絕大部分地方的資訊交換（“交易，transactions”）。區塊鍊不應該看成是比特币的代名詞。比特币隻是代表了一種基于區塊鍊的解決方案，它解決的是許多資訊交換問題當中的一個。盡管比特币是第一種受到媒體廣泛關注的基于區塊鍊的貨币，但區塊鍊的影響遠不止比特币。
區塊鍊之前的資訊交換：依賴于中心實體
首先，我們先來用資訊交換被讨論最多的例子——貨币，來看看區塊鍊之前的世界。為了友善了解，我們姑且假設有一位Zander，這是位美國的千禧代，總是忍不住想在網上買東西，然後還有Tara，這是一位住在澳洲的網上賣家。為了完成一項交易兩人準備交換資訊。Zander想給Tara 100美元換取Tara的一件手工品。Zander和Tara可以使用任何雙方同意有價值的貨币。雙方可能同意産品值100美元，或者120加元，或者80英鎊。
Zander可能會通過網際網路把100美元給到一個中心實體，比如PayPal，來執行交易。Paypal的代碼會确認Zaner和Tara都在Paypal的網絡上。通過登入證書、所在位置以及過去行為來确認Zander是不是真的是Zander？在某些情況下，Paypal會找一位人類員工來稽核這筆交易。如果一切看起來都好的話，Paypal就會跟其他的中心實體比如大通銀行或者澳洲聯邦銀行一起來完成這次交易。這些中心實體也會進行類似的驗證。最終，在幾天之後，這100美元就從Zander的賬戶轉到了Tara的賬戶。
重要的是，每一個中心實體都要抽取傭金，因為它們幫助達成了交易。Paypal可能會抽走1美元。大通銀行可能再抽走2美元，澳洲聯邦銀行也許再扣2塊錢。因為Zander和Tara住在不同的國家，是以中心實體的數量和總體費用會因為監管和談好的跨境合作協定而增加。
區塊鍊：分布式網絡
區塊鍊技術讓Zander和Tara在沒有中心實體的情況下交換資訊。區塊鍊技術會自動建立和維護一個分布式的網絡。在最純粹的例子中，一個區塊鍊網絡是由許多獨立計算機組成來取代這些大型的中心實體。在區塊鍊世界裡，這些計算機的操作者叫做礦工。這些計算機或者節點組成了網絡的供給側。一個成功的區塊鍊網絡會有大量計算機幫助傳遞資訊。如果一個區塊鍊網絡隻有少數計算機在上面，那麼像Zander這樣的人就要等久一點才能把資訊傳給Tara：因為那些計算機在忙着傳遞其他資訊。計算機越多意味着資訊轉移得越快。
為了幫助區塊鍊網絡内的計算機互相溝通，區塊鍊技術必定要建立一種貨币或者“coin”（也被稱為“加密貨币cyprtcoin cryptocurrency”、“數字貨币digital coin”以及“數字令牌digital tokens”）。每一個區塊鍊都會根據進入網絡的資訊類型生成一個獨一無二的區塊鍊貨币。比特币區塊鍊生成比特币。以太坊區塊鍊生成Ether。萊特币區塊鍊生成萊特币。被建立來替代比特币的“替代貨币”有好幾百種，萊特币和以太坊就是其中的例子。
在今天的區塊鍊環境下，Zander和Tara預設就美元匯率以及標明的區塊鍊貨币達成一緻。他們可能會利用市場來幫助他們确定這一匯率。今天，他們有可能會利用區塊鍊市場的上司者：比特币。如果市場說100美元相當于1比特币（當然實際匯率要小很多很多），則Zander會告訴區塊鍊網絡他想傳1個比特币給Tara。比特币網絡衆多計算機或者節點中的一個接受了這一請求。在現實當中，節點要通過競争才能獲得成為區塊鍊（區塊連在一起建立一次成功的交易）中的一個“區塊”的機會。“獲勝”的節點是這條鍊的第一個區塊。這個節點然後将資訊傳遞給另一個節點，後者即成為該區塊鍊的第二個區塊。這每一步衆多節點都要争奪傳遞資訊給下一個節點的機會。勝出的節點或者“區塊”不斷傳遞資訊，直到抵達Tara。這條交易區塊鍊從Zander一直延伸到Tara，中間沒有任何間斷。通過這樣，許多分布式實體在沒有中心實體參與的情況下就把資訊給傳遞出去了。撤銷中心實體意味着費用更少資訊流動更快，因為網絡中的所有節點都在使用同一種貨币。
在實際情況下，如果Zander和Tara都使用比特币的話，他們可能需要依靠中心實體。Zander首先需要把他的美元兌換成比特币。他需要支付費用給一家“兌換”公司，比如Coinbase來換彙。不過此後他就可以把他的比特币發給Tara了。如果Tara希望把她的比特币換成另一種可用性更強的貨币的話，也需要使用兌換。在未來，如果一種區塊鍊貨币成為了預設貨币（類似于今天的美元），則Zander和Tara就不需要就匯率達成一緻，也不需要把美元換成加密貨币了。在這個假設的世界裡，Zander會利用數字貨币購買日用百貨，用這種貨币交房租，以及發送這種貨币給Tara，後者也可以利用同樣的貨币直接購買自己的商品和服務。如果每個人都同意使用同一種加密數字貨币的話，就不再需要将美元兌換成加密貨币了。
區塊鍊：基于激勵的分布式網絡
可是為什麼成千上萬的計算機會志願加入該區塊鍊網絡并且還要為傳播資訊争個頭破血流呢？答案是區塊鍊會自動“付費”給那些幫忙的計算機。每一個勝出的區塊都能收到這個區塊鍊網絡而不是Zander或者Tara這樣的個人提供的數字貨币。比方說，在萊特币網絡中，每一台被標明作為區塊來傳遞資訊的計算機都會收到該區塊鍊提供的少量萊特币。如果網絡上的計算機（“供給”）不多的話，則每一台計算機需要走相對較長一段路才能将資訊從Zander傳到Tara，而該區塊鍊網絡支付給每一台計算機的貨币數量也相對較多。由于這個網絡支付的費用較高，新的計算機就更有可能加入這個網絡。區塊鍊網絡為供應方生成數字貨币，同時對需求者不收取費用，這樣就提供了一種新穎的激勵結構。通過直接給礦工發放貨币，區塊鍊承擔了資訊傳輸的成本，而不是傳給使用該網絡的個人。是以，在這種激勵下，Zander、Tara等人都願意加入該網絡。
由于區塊鍊是去中心化的，是以礦工無法控制或者影響貨币的價格。如果部分礦工決定停止開采區塊鍊貨币，進而導緻價格上漲的話，其他的礦工就會因為價格上漲而開始挖礦，進而恢複市場的均衡。相比之下，在區塊鍊之前的世界裡，中心實體會因為對新的供給側的準入門檻變高而提高交易價格。
在過去，其他的分布式網絡未能獲得廣泛采用，這部分是因為它們無法激勵供給者加入網絡。Bittorrent(bt 種子下載下傳器)就是其中一個例子。這個點對點網絡允許使用者共享檔案，盡管使用者渴望下載下傳這些檔案，但是願意托管這些檔案的志願者卻很少，因為沒有激勵措施。
區塊鍊：基于加密的分布式網絡
區塊鍊利用加密來保證交易安全。跟傳統交易不一樣，區塊鍊交易無法被影響、破解或者撤銷，因為加密技術取代了中心實體。在高層，網絡中的每一台計算機其實都在解決一個預定義數學問題（“加密問題”）的一部分。第一台解密成功的計算機将“赢得”傳遞資訊給下一台計算機的權利。區塊鍊網絡的計算機然後再競争解決下一個難題。區塊鍊世界的加密基礎為資訊将從Zander傳遞到Tara提供了數學保證。
在區塊鍊之前的世界裡，Zander跟Tara的交易可能要涉及到Paypal、大通銀行，可能還會涉及到像Amazon Web Services (AWS)、Visa、Oracle等其他中心實體。每一個中心實體都代表了一個潛在的故障點。這些實體每個都維護着獨立的代碼，這些代碼要稽核進入的資訊然後再傳遞給下一個中心實體或者最終使用者。如果這些實體當中任何一個被黑掉，存在軟體漏洞，或者決定改變做業務的方式的話，則交易和過去的交易記錄就都會有風險了。
相比之下，在區塊鍊的世界裡，所有代碼都是直接在區塊鍊的架構内維護的。礦工解決由區塊鍊代碼預定義的問題，但礦工無法改變規則。沒有代碼時由促進資訊傳輸的計算機來維護的。此外，一旦發行了一種新的區塊鍊貨币，沒人可以改變這一版本的區塊鍊代碼，就連創始的開發者、一群積極分子或者黑客都不可以。
相反，如果實體希望改變區塊鍊代碼的話，他們需要建立一個全新的版本。如果創立開發者提供了像以太坊這樣的區塊鍊貨币的新的更新版的話，那麼從技術上來說就相當于創立了一種新貨币。如果買賣以太坊（“市場”）的個人認為這種新貨币是個更好的版本的話，則新版的以太坊可能會取代舊版的市場地位。
如果一群積極分子推出了一種區塊鍊貨币的變更，但是市場認為這種數字貨币的新版和舊版都有價值的話，則市場和交易基礎而設施也許會選擇支援這兩種版本。這就叫做“硬分叉”。比方說，最近有一群積極分子就修改了比特币的代碼來改進（在他們看來是）比特币這種貨币。市場還是認為舊版的比特币仍有價值（仍然叫做“比特币”）但是也很重視新版（命名為“Bitcoin Cash”）。注意，市場往往會對這些分叉出來的貨币予以不同的定價。2018年1月時，比特币的價格大約比Bitcoin Cash高5倍。
如果一名黑客篡改了以太坊的公開代碼，因而建立了一個新版本的話，市場會把這一代碼看作是惡意的，并且對這個版本的數字貨币給出的估價基本上為0。這樣就不會有基礎設施進行更新來支援這個版本的數字貨币。
區塊鍊交易的線性關系（Zander傳遞資訊給第一台計算機，這台計算機又把它傳遞給下一台計算機，如此類推，直到資訊抵達Tara）還建立了一條有關之前所有區塊鍊交易的、防篡改的記錄：該區塊鍊是以建立起了一個交易賬本。任何人都可以對公開的區塊鍊進行稽核，進而了解資訊在過去是如何流動的。如果另一個人在不同的時間或者地點看這個賬本，他會看到一模一樣的交易曆史。沒有一個中心實體有能力篡改記錄，因為賬本是在區塊鍊代碼裡面進行維護的。
相比之下，諸如美元這樣的貨币交易随着時間轉移是極其難以跟蹤的。基于區塊鍊的貨币是以為更好的透明性提供了機會。比方說，如果一個政府舉債經營一種基于區塊鍊的貨币，選民可以用這種加密數字貨币來納稅，然後準确跟蹤政府的每一筆開支。或者更現實一點，捐款給慈善機構也能看到慈善機構是如何使用他們的贊助的。你可以看着捐款從該慈善機構轉到了當地的一家房屋建築公司，然後最終轉到勞工手上。
區塊鍊：典型案例
1. 區塊鍊技術當做貨币使用
因為區塊鍊必然要建立所有交易方（本例中為Zander和Tara）均同意存在價值的貨币，是以區塊鍊技術就充當起了貨币的角色。我們發現，有可能區塊鍊貨币首先會通過促進私下交易而獲得采用，然後最終擴充到成為所有交易的預設貨币。
注重隐私的群體以及規避法律的群體可能是最先利用比特币這樣的加密數字貨币作為貨币的群體之一。數字貨币對這些群體是很有吸引力的，因為它依賴于分布式網絡而且回避了跟蹤、審查等形式的幹預。相比之下，通過電子郵件或者利用正常金融機構轉賬的替代手段就不那麼具有吸引力了。比方說，比特币一開始就是在Silk Road這樣的黑市上獲得流行的。在比特币取得早期成功之後，創始人又推出了幾十種新的更加強調隐私性和匿名性的加密數字貨币。我們預計在這些地方基于區塊鍊的貨币使用會獲得強勁發展。
區塊鍊技術對于像Zander和Tara這樣存在地理區隔的實體很有用。因為它們生活在不同的國家，Zander和Tara的交易如果不是基于區塊鍊的交易則需要高度依賴于多個中心實體，漫長的交易時間，而且費用高昂。國際交易的高額成本對于開發中國家實體來說尤其令人痛苦，因為本國貨币不穩定，他們希望将自己的财富轉為國際貨币。
區塊鍊技術對于進行小額交易的個體也很有用。如果個人想轉1美元給另一個人，在區塊鍊之前的世界裡整個交易的費用輕易就能達到30-40%（0.3到0.4美元）。是以，公司被迫将交易滾成按月結，而且這些高額的費用還妨礙了創始人創辦一開始依賴于小額收入的公司。假設一位創業者希望創辦這麼一家企業，讓法國的個人可以直接把1美元轉給肯亞的農民來幫助他們建設農業基礎設施。在這位創業者和他的潛在贊助人意識到這些付款的将近一半都落入到中心實體的腰包之後，這位創業者可能就要放棄打算了，贊助人也許也會走人。反過來，如果開發中國家的一位創業者希望将自己的财富（比如每天2美元到5美元）從不穩定的貨币轉成更加穩定的國際貨币時，也會受到高達兩位數的國際交易費用以及小額交易額高收費的打擊。基于區塊鍊的貨币則為這些問題提供了一個解決方案。
解決好這些細分客戶的問題可以幫助加密數字貨币跟更多的使用者進行互動，解決更多客戶問題并且推出有幫助的加密數字貨币新版本。這一基礎将幫助區塊連結管越來越多的全球交易。這個世界的支付基礎設施是在網際網路之前建成的，已經準備要被颠覆了。在短期内，局部的區塊鍊解決方案将變得常見。而且金融機構已經在建立自己私有的區塊鍊網絡并且制造數字貨币了。參與機構在其中充當了節點的作用，也可以看到共享數字賬本裡面所有的交易。今天，這些金融機構利用全球匯率将金錢從主流貨币（比如墨西哥比索）轉為這種私有數字貨币，然後再轉為另一種主流貨币（比如澳元）。這樣金融機構就可以在改進安全性、加快處理時間以及為客戶降低費用的同時繼續維持其中心實體的角色。
2. 把區塊鍊技術用作保值手段
區塊鍊技術還有可能提供一種新的獨立的價值儲存手段。今天，典型的獨立保值手段黃金之是以貴重，部分是因為人類決定獨立于國家（比如加拿大）或國家聯盟（比如歐盟）對其進行估值（這個跟其他的主流貨币不一樣，比方說美元與美國的成功緊密相關）。黃金跟美元基本上是負相關的：換句話說，黃金充當了目前全球金融體系的避險手段。因為黃金很重且相對不安全而難以儲存，數字區塊鍊貨币就成為一個有吸引力的替代選項。如果數字貨币今後變得更加穩定的話（目前的波動性極高），有朝一日可能會成為黃金這樣的資産的增強或者補充。
不過更大的保值機會是幫助實體第一時間買入全球金融體系。比方說，在開發中國家，許多實體都渴望将本地不穩定的貨币轉為美元這樣的穩定貨币以更好地保護自己的财富。就像今日的美元一樣，促進未來全球交易的、有區塊鍊支援的貨币自然也會充當起保值的手段。是以，被主流用來支付的區塊鍊貨币也有可能被主流用來作為保值手段。
如果數字貨币取代了美元歐元等傳統貨币，則這些數字貨币就将代表着主導的金融體系。在這個世界裡，這些貨币将不再充當目前現狀有用的避險手段：它們将成為現狀！我們預計投資者會尋求類似的資産，黃金，以及可能非主導的數字貨币作為這些成為主流的數字貨币的避險機制。
3. 利用區塊鍊技術促進簡單資訊交換
最終，區塊鍊的價值源自其確定資訊傳遞安全及自動化的潛能——這是一項有着近乎無限機會的嘗試。盡管基于區塊鍊的貨币代表了簡化資訊傳遞的一個很大的機會，但目前任何通過數字化手段傳遞資訊的過程或者系統（比方說網際網路上面的一切）都有可能被區塊鍊技術徹底改變。在區塊鍊的世界裡，決定區塊鍊如何傳遞資訊的可程式設計規則被稱為智能合約。今天，支援智能合約的最大、最流行的去中心化區塊鍊平台是以太坊。我們不應該低估以太坊的出現：它将區塊鍊的商用範圍從貨币擴充到了一切數字化資訊。
你可以把智能合約看作是可程式設計的if-then（判斷）語句。如果A事實發生，則自動進行動作B。我們來看看Zander和Tara之間一開始進行的資訊交換。Zander希望付錢給Tara買他的一件産品。假設Zander希望買一張音樂會門票。在區塊鍊之前的世界裡，Zander給Tara 100美元然後祈禱Tara把門票給他寄過來。如果交易風險更高一些（比如達到10000美元），則Zander和Tara可能會使用第三方中介付款服務。這種模式下，Zander會給第三方轉10000美元。一旦第三方中介收到這筆錢，就會訓示Tara把票發給Zander。一旦Zander收到票，該中介付款服務機構就會把這10000美元轉給Tara，并為提供服務而收取一點費用。
在區塊鍊的世界裡，Zander和Tara可能會使用ConcertCoin，一種幫助買賣雙方進行門票交易的（虛構的）區塊鍊貨币。盡管比特币這樣的數字貨币可用作保值并且幫助使用者兌換貨币，但是有很多的替代貨币是專門建立來進行這類更加具體的交易的。這些替代貨币使用區塊鍊技術和智能合約來處理諸如廣告、内容創作、賭博以及房地産之類的交易領域。還是回到Zander和Tara這個例子，兩人可能同意門票值20個ConcertCoin。通過ConcertCoin針對門票交易的特殊合同架構，Tara和Zander可能就這麼一個智能合同達成一緻：如果Tara有票，則将20 ConcertCoin從Zander轉給Tara。如果Tara收到這20個ConcertCoin，則将門票的所有權轉給Zander。
智能合約真的隻是自動化合約。智能合約要想起效，需要三件事情成立。首先，所有利益攸關者需要同意該數字貨币有價值。在這個例子當中，Zander和Tara都需要同意20（或其他數額）ConcertCoin是音樂會門票的合适價格。其次，所有利益攸關者都需要同意智能合約的每一項定義。這個例子當中，Zander和Tara都需要同意對于Tara來說“手上有票”意味着什麼，以及 “将所有權轉給”Zander意味着什麼。第三，該數字貨币需要跟每一項定義的程式化的事實來源相結合。在這個例子當中，ConcertCoin會以程式設計的方式檢查Tara的賬戶，看看有沒有合法的門票，然後回應“是”或者“否”。如果“是”，ConcertCoin會自動将資金從Zander轉到Tara，将門票的名字從Tara改成Zander，然後将門票轉移到Zander的戶頭。
4. 利用區塊鍊技術促進複雜資訊交換
盡管區塊鍊可以幫助使用者從存儲、連接配接、帶寬、通路網站以及内容創作中獲得更多價值，但這項技術并不局限于數字資訊，它還可以通過讓實體世界的資産變得更加可還原的方式讓其流動性變得更強（更容易買賣）。換句話說，區塊鍊更好地促進了跨多人的資産所有權。
考慮有十二個個人集中資源買了10套房作為投資房産。這群人計劃在10到15年後再把房子賣出來賺錢。在區塊鍊之前的世界裡，假設一位業主（稱之為Jim）需要在房子售出前（假設買下房子的3年後）拿走自己的投資回報的話，他可能會遇到麻煩，比如很難找到買家，無法确定自己手上那份房産的合适價格，交易也很難執行。如果Jim一開始的投資是10000美元，他可能會想以15000美元的價格賣出自己的股份，因為他感覺這3年房價已經上漲了。因為這種資産很複雜，而且也有風險，潛在買家可能希望認識Jim本人。這種情況下，最有可能的買家是其他的11位成員。其中10位可能都不感興趣。感興趣的那位可能隻願意出11000美元。這位願意買他股份的投資人的理由也很充分，房子都還沒有賣出去，是以他們的投資實際上還沒有任何收益。因為Jim急着用錢，最後他可能被迫接受11000美元的出價。
在區塊鍊的世界裡，那12個人可能會同意建立所謂的首次代币發售（Initial Coin Offering，ICO），然後發行區塊鍊貨币來交換該基金的所有權。在這裡例子當中，這12人會給每一位投資者發放100個RealEstateCoin。如果一位投資者很早就想離開基金，區塊鍊技術會把潛在買家數擴充到網際網路上的任何人。盡管大型公司（比如Amazon、AirBnb）過去已經成功地建立了自己的數字市場，但通過智能合約、安全交易以及為廣泛實體提供的權威賬本的區塊鍊提供的卻是面向所有人的、建構信任的、低成本的金融基礎設施。是以，Jim手上的那100個RealEstateCoin會有成千上萬個潛在客戶想要。最後他以相當于17500美元的價格把自己的數字貨币都賣了出去。區塊鍊使得任何個人或者公司都能為自己的目前資産建立一個數字市場。
如果一家公司做得好的話，那家公司獨有的區塊鍊貨币的價值就會随着更多的個人對其表現出需求而提高。如果一家公司表現糟糕，其區塊鍊貨币價值就會下跌。
這些區塊鍊貨币激勵是非常強大的。比方說，在今天，一小部分人可以選擇衆籌電影創意即便他們知道除了感激不會得到任何東西。但在區塊鍊的世界裡，這些個人可以實際擁有電影的一部分。是以，潛在投資者的數量和支援這類項目的金額就會增加；當他們也有機會從中獲利時，更多的人會支援他們熱愛的東西。區塊鍊将會為創意的、非盈利和盈利性項目和公司釋放新的資金。區塊鍊可以為任何東西創造出一個去中心化的、安全的、基于激勵的線上市場。
區塊鍊：預測區塊鍊技術的未來
區塊鍊技術創造資訊網絡。網絡的基本規則是當新人加入任何網絡時，該網絡的價值就會呈指數式上升。作為推論，每次有新人加入得到廣泛使用的網絡時，競争網絡要想給人提供類似價值的難度也會指數式增長。你用Facebook是因為你所有的朋友都在那個平台上。你不大可能加入新的社交網絡是因為你沒幾個朋友在那個網絡上。是以，網絡往往會制造赢家通吃的市場。比方說Facebook、微信等少數就統治了社交網絡領域。
我們預計區塊鍊技術也會出現類似的赢家通吃的局面。目前為止，創始人已經建立了數百種數字貨币。未來幾年這些數字貨币當中會有少量成功走上全球舞台，而絕大部分最終會變得毫無價值。比方說，在未來可能會有兩種加密數字貨币充當主要的全球貨币，而第三種可能會作為這些數字貨币的避險機制充當全球性的保值手段，而另外的5、6種也許會會組成智能合約的全球平台。
首先，我們預計投資者會投入資金到整個區塊鍊技術市場。投資者不知道哪一種貨币最終會像Amazon.com那樣，哪一種會落得Pets.com一樣的結局——是以他們會多點開花。不過就像所有網絡一樣，最終區塊鍊貨币将基于使用者來進行估值。盡管比特币取得了領先優勢并且有着最大數量的使用者，但它還需要更多的使用者加入和使用才能有意義地全面簡化資訊流動。盡管如此，比特币的使用者仍激勵着更多的實體加入該網絡，供應者挖掘更多的比特币，以及創始人建設更多的貨币基礎設施——這反過來又會影響更多的使用者加入比特币網絡。由于這些網絡效應，我們預計比特币還會存在一段時間。另一方面，至少還有一種即将改變世界的數字貨币可能還沒有被建立出來。
結論
區塊鍊有望提供更安全的、去中心化的、激勵一緻的世界是令人鼓舞的。中心實體（比如中間人）的數量越多，通過區塊鍊簡化的機會就越大。為了實作這一願景，利益攸關者需要同意使用和重視同一種數字貨币。他們需要就智能合約中的相同标準定義以及對這些定義的程式化資料事實來源達成一緻。最後，這些利益攸關者需要實際使用這些數字貨币來交換資訊。這些程序需要時間，但最終我們預計區塊鍊技術會變革資訊流和商業。