基于區塊鏈的數字資產價值開發模式研究

■ 任錦鸞 蔡 霖

一、背景和意義

2008年11月1日中本聰(Satoshi Nakamoto)①發表了《比特幣:一種點對點的電子現金系統》,闡述了通過隨機散列哈希算法(Hashing)對全部交易加時間戳(Timestamps)的方式來完成點對點支付電子貨幣的方法。其實,在這篇文章中并沒有提到區塊鏈(Block Chain)的概念。區塊鏈真正被提起是在哈爾·芬尼(Hal Finney)與中本聰2008年11月9日交流的郵件中。區塊鏈技術以去中心化的方式、技術的手段、較低的計算機資源需求來解決整個社會的信用問題,這些特點使得區塊鏈技術迅速成為各界關注的對象。

伴隨著計算機網絡技術的發展和產業升級,數字經濟蓬勃發展。據中國信息通信研究院發布報告顯示,2017年中國數字經濟規模達27.2萬億元,占GDP比重達32.9%②。而作為數字經濟關鍵要素的數字化知識和信息在其價值開發過程中還普遍存在著易被復制、收益分配不合理、資源龐雜不易管理等一系列問題,而區塊鏈技術的發展為數字資產價值的充分開發利用提供了新的途徑。

二、文獻分析

(一)研究文獻數量和趨勢分析

以“Blockchain”為主題詞檢索Web of Science科學文獻檢索數據庫,可以發現:自2013年區塊鏈進入學術研究視野以來,相關文獻總計1532篇,在2017年達到了一個高點,論文數達900篇,具體如圖1所示。

從研究方向來看,如表1所示計算機科學領域的研究占到了39%；工程、商業經濟和電信領域分別為21%、13%和12%；其他方向的研究均在5%以下。這說明目前區塊鏈的研究以基礎理論研究為主,行業領域應用的研究才剛剛開始,將“Digital Assets”與“Blockchain”進行組合檢索,發現了26篇文獻。

圖1 Web of Science 中區塊鏈相關文獻情況

領域分布百分比領域分布百分比政策法律4數學2能源燃料2儀器儀表1其他科技主題2計算機科學39工程21商業經濟學13電信12傳播學5

以“區塊鏈”為關鍵詞,在CNKI數據庫中檢索核心期刊,找到415篇文獻,研究進展與國外研究基本同步,均在2017年達到了一個小高潮,如圖2所示。

從研究方向來看,國內學者關于區塊鏈的研究主要在計算機科學和金融領域,比重均為35%,說明金融成為了區塊鏈應用的主要領域,如表2所示。將數字資產與區塊鏈進行組合檢索,發現了8篇文獻。

圖2 CNKI中區塊鏈文獻數量

研究所屬領域百分比研究所屬領域百分比金融35證券3計算機科學35教育理論與管理3貿易經濟7工業經濟2信息與郵政經濟7企業經濟2投資3保險2

(二)相關研究現狀分析

從目前的國內外研究進展來看對于區塊鏈與數字資產的研究主要集中于以下三個方面:

第一,結合比特幣的原理解釋區塊鏈的基本理論,論證區塊鏈的應用前景及可能性。Decker Christian等(2013)和Moeser Malte等(2013)分別結合比特幣論述區塊鏈的應用現狀和應用前景③；區塊鏈的研究開始向區塊鏈的技術原理方面展開,Melanie Swan(2015)論述了區塊鏈去中心化原理的內涵④,2017年又指出區塊鏈分布式賬本有能力將經濟和金融業務、法律和政府服務進行數字化,并論述了這些業務在區塊鏈上實施的可能性⑤。

第二,將區塊鏈應用于產業或政務管理之中。在應用研究方面,國內的研究較早且更為豐富。鞏世廣和郭繼濤(2016)運用區塊鏈構建了科技金融發展模型,融合“三位一體”理念,為科技金融的發展提供了宏觀經濟上的環境保障⑥；宮曉林等(2017)從比特幣出發介紹了區塊鏈的基本原理與基本思想,認為區塊鏈技術的出現也會對解決傳統金融模式所存在的疑難問題提供幫助⑦；王海巍,周霖(2017)從區塊鏈底層技術視角入手,研究保險行業面臨的數據安全及運營效率問題,并提出了優化的神經網絡算法⑧。

另外,也有部分學者探討了區塊鏈在政府公共管理方面的應用前景。王鵬和丁藝(2017)認為政府治理的模式可以通過區塊鏈技術進行變革,并提出了在政府治理中區塊鏈技術的四大應用⑨；王毛路和陸靜怡(2018)認為區塊鏈技術的分布式、透明性、可追溯性和公開性等特征適用于促進政府組織結構扁平化,治理及服務過程透明化,從而提高政府數據安全性,推動智能化和可信任政府的建設⑩。

國外關于區塊鏈的應用研究于2016年進入高潮。Richard Olsen(2017)提出建立一個交易執行速度較快、易于實施的半集中交易所,力圖做到與所有類型的公共區塊鏈兼容,為區塊鏈上的資產類別和數字化工具提供全球市場； Jemma Green和Peter Newman(2017)將區塊鏈的應用拓展到了電網領域,將傳統的單向電力系統拓展為分布式電力系統；Yuma Sakakibara等(2018)發展了區塊鏈在物聯網方面的應用,從技術層面解決了大量物聯網產品同時訪問服務器導致的服務器過載問題。

第三,區塊鏈在數字資產方面的研究主要包括數字資產確權、數字版權定價和交易。Dupont Quinn(2017)將區塊鏈技術詮釋為一種標記技術,結合Monegraph藝術數字資產管理平臺進行了案例分析,探索了區塊鏈技術嵌入數字資產管理的可能性；鄧建鵬(2017)指出目前數字資產監管的不足,對數字資產管理的監管提出相應的政策建議；Ruzhi Xu等(2017)運用區塊鏈技術提出了一套針對網絡數字媒體版權管理的方案,在此基礎上可以進一步變革盈利模式與監管模式；鄭陽和杜榮(2018)認為區塊鏈技術可以為數字知識資產的管理提供巨大便利,厘清了基于區塊鏈技術的知識產權管理過程。

總之,近幾年對于區塊鏈基礎理論的研究較多,主要在金融、公共管理、商業經濟等領域開展了應用研究,但目前的研究主要是以分析和框架構建為主,對于區塊鏈在數字資產領域的研究則剛剛展開。區塊鏈的分布式、去中心化、信任機制等特點為解決數字資產開發、版權保護、定價、交易和利益分配等問題提供了新的思路。

三、區塊鏈的定義、特征和工作原理

(一)區塊鏈的定義

《哈佛商業評論》曾用一句話貼切描述區塊鏈為“一種開放,分布式的分類賬簿,能有效記錄雙方交易,并以可核查與永久性的方式記錄”。區塊鏈的工作原理相對復雜,本文構建了概要模型對其進行解析。

(二)區塊鏈工作原理解析

區塊鏈的所有參與者都處于一個對等架構的商業網絡中,所有成員都對系統中的交易信息進行記錄,并且基于共識算法保證每份副本的一致性,通過哈希函數、加密算法和個人簽名實現信息的隱私保護和不可篡改性,通過交易驗證規則實現對交易的認證,通過智能合約保證參與各方獲得應有的利益。系統一般采用獎勵虛擬貨幣的激勵機制來帶動各參與者的記賬。

圖3 區塊鏈原理圖

為了簡要闡述清楚區塊鏈技術原理,本文選擇了最成熟、最普遍的比特幣交易來進行說明。首先需要明確三個基本概念,即私鑰、公鑰和地址。私鑰屬于個人所有且不能展示給其他人,對應著某一地址中的比特幣；公鑰由私鑰經過橢圓曲線算法產生,可以在鏈上公開,用來讓收款人驗證交易和數字簽名；地址由公鑰經過Hash算法及相應運算產生,用來作為交易雙方的交易地址,比特幣存在于交易地址之中。

當節點A向節點B發起一筆新的交易時,這筆交易的信息會通過存儲在A用戶錢包中的私鑰進行數字簽名。當B接收到數字簽名以后,會通過A在鏈上公開的公鑰對數字簽名進行驗證。如果確定交易是由A發出的且是可用的比特幣地址,則交易通過B驗證,否則取消交易。如果交易被B驗證通過后,根據比特幣合約會生成一串Hash值。在同一時間段內(目前通常是十分鐘),不同交易會同時進行Hash 運算,形成某一時間段內的根哈希值。然后會在所有節點之間廣播,所有節點為了爭奪這些交易的記賬權會進行一項特定難度的數學運算,也就是通常所說的“挖礦”。就像鎖匠打開一把“閉合鎖”,通過多次嘗試獲得所求的隨機數,第一個算出答案的人即視為“挖礦”成功,獲取記賬權。這時就可以將這些交易打包形成一個新區塊并將之寫入區塊鏈,“挖礦”成功的節點可得到一定數量的比特幣作為獎勵。所有節點都會將該區塊寫入區塊鏈,區塊鏈從而得到延展,區塊一旦接入就無法再篡改,如圖3所示。以上的運行原理保障了區塊鏈具有以下特性。

(三)區塊鏈的特征

1.去中心化

區塊鏈技術采取分布式核算和存儲,不依賴第三方管理機構或硬件設施,不存在中心化管制,在區塊鏈中任何參與者都是一個節點,每個節點的權限都是對等的。非中心化是區塊鏈最突出、最本質的特征。

2.開放性

區塊鏈代碼是開源的,除了交易各方的私有信息被加密外,區塊鏈的數據對所有人均是公開的,整個系統信息高度透明。

3.自動化

區塊鏈基于協商一致的規范和協議(例如比特幣采用的“哈希算法”等密碼算法),整個系統可在不依賴第三方的情況下,自動安全地驗證和交換數據。

4.匿名性

由于所有節點都能夠在“非信任”的環境下自動運行,因此各區塊節點的身份信息無需公開或驗證,信息可以匿名的方式傳遞。

5.不可篡改性

進入區塊鏈的信息經過驗證后將永久保存。除非同時控制整個系統中超過51%的節點,否則在單個節點上對數據庫的修改是無效的,使攻擊的難度與成本大大增加。

四、構建數字資產區塊鏈可行性分析

(一)數字資產

通常情況下數字資產在本質上是指以數字形式存在,并且擁有使用權的任何事物。Intel公司在2013年Intel開發者論壇上公布了30類數字資產,包括音樂、電影、游戲、貨幣、照片等。數據資產具有數量大、傳遞便捷、互動性強、成本遞減、容易仿制、不易確權等特點?；ヂ摼W改變了傳統信息擁有者、傳播者、使用者的利益格局,當個人擁有或控制的數據資源參與到經濟活動中時,數據便成為一種重要的數字知識資產。而區塊鏈技術的出現,或許可以為數字資產價值開發提供一條新的路徑。

(二)區塊鏈技術解決數字資產管理瓶頸的可行性分析

目前關于數字資產管理的理論研究和實踐并不多,且在不同的領域有不同的管理模式和獨立的管理系統,主要有數字媒體資產管理,圖書館/博物館數字資產管理、出版社數字資產管理等。這一方面源于人們還沒有形成對數字資產管理的意識；另一方面源于數字資產管理中存在一系列問題,而區塊鏈技術的特性為這些問題的解決提供了新的途徑,如表3所示。

表3 數字資產管理瓶頸與區塊鏈特征對比

數字資產管理的核心在于版權管理,區塊鏈技術的引入可以解決目前一系列版權問題,處理盜版橫行的現狀。區塊鏈的分布式賬本和時間戳技術使全網對知識產權所屬權迅速達成共識,理論上可實現時時確權。不對稱加密技術確保了版權的唯一性,時間戳技術保證了版權歸屬方,版權主可以方便快捷地完成確權這一流程,解決了傳統確權機制低效的問題。

版權交易是數字資產管理的目的之一。版權交易指作品版權中全部或部分經濟權利,通過版權許可或版權轉讓的方式,從而獲取相應經濟收入的交易行為。區塊鏈技術的去中心化、賬目公開、不可篡改等優勢,使得區塊鏈上所有交易信息透明,可依據已有交易信息記錄,鏈中的實時需求來決定數字資產的價格,降低談判成本和不可控的交易行為。

區塊鏈技術提高了數字資產交易的效率。通過提供區塊鏈公共平臺來存儲交易記錄,版權方能夠對版權內容進行加密,通過智能合約執行版權的交易流程,這個過程在條件觸發時自動完成,無需中間商的介入,可以解決版權內容訪問、分發和獲利環節的問題,將版權交易環節透明化的同時也能幫助創造者獲取最大收入。同時也解決了版權交易過程中需求匹配問題,降低了中間成本。

通過區塊鏈可實現優質數字資產內容自動篩選。用戶的轉發、分享行為,是內容的篩選器和傳播渠道,使優質內容從海量信息中脫穎而出,得以被更多人看到。因此,傳統的數字資產定價難的問題也有可能被解決。

五、數字資產區塊鏈系統設計

(一)數字資產區塊鏈運行機理

基于以上分析,本文提出數字資產區塊鏈基本運行機制:通過區塊鏈原生代幣激勵的方式,使用戶獲得相應的回報；納入代幣之后,通過平臺靈活的代幣政策,激勵用戶的正向行為；通過獎勵做出貢獻的用戶以鼓勵更多的貢獻行為,促使平臺快速發展,盡早形成網絡效應；通過系統中數字資產的交易行為促進資產的利用和價值開發,激活系統整體活力。

(二)數字資產區塊鏈構成要素

數字資產區塊鏈在構建過程中,主要包括以下要素:數字資產、數字資產區塊鏈參與主體和各參與者擁有的相應權利。數字資產以數字形式存儲,主要包括音頻、視頻、圖片、文本等。數字資產區塊鏈參與主體有數字資產創作者、擁有者、傳播者、消費者、廣告商和投資人,這些主體共同構成數字資產區塊鏈上的節點。各參與者擁有的相應權利包括數字資產的所有權、使用權、傳播權、收益權、隱私權、自由交易權等。

(三)數字資產區塊鏈運行模式

數字資產區塊鏈如能正常運行,至少要包括以下環節:數字資產上傳、數字資產交易和能自動執行的數字資產區塊鏈智能合約。

1.數字資產上傳

資產的擁有者,一般指的是原創者將自己的數字資產上傳區塊鏈,并依據要求進行聲明,區塊鏈系統對其信息進行驗證、通過驗證后進行記錄,完成數字資產的確權。由管理組對版權進行甄別,根據點贊頻率或版權流轉頻率,達到優秀內容標準的,可以再獲得代幣獎勵。

2.數字資產交易

數字資產供給方和需求方達成協議之后,在數字資產區塊鏈上發起交易,提供相應的交易費用,區塊鏈系統對交易進行驗證,通過核實之后,記錄交易信息,依據請求完成數字資產所有權、使用權等信息的更新,并全鏈記賬。

3.數字資產區塊鏈智能合約

為了保證區塊鏈的正常運轉,初步擬定需要以下智能合約的支持。

1)關于內容創作者收益的智能合約:當一項數字產品被售賣、播放,創作者按一定比例獲益。

2)關于內容轉發的智能合約:當轉發一次某項數字產品,獲得一定比例收益。

3)關于內容購買的智能合約:當購買產品時,按照整個區塊鏈中的供求關系來定價和支付。

4)關于內容投資的智能合約:數字資產開發投資者依據自己的投資額度獲得相應的收益。

六、總結與展望

本文對國內外關于區塊鏈的相關文獻進行了詳細分析,尤其是對數字資產區塊鏈的相關文獻進行了系統研究。構建了區塊鏈的解釋性原理模型,在對其運行原理闡述的基礎上分析了區塊鏈的特點,分析了數字資產的特點和目前管理中存在的問題,并指出用區塊鏈技術解決這些問題的可行性。最后提出了數字資產區塊鏈的設計思路,構成要素、運行模式和智能合約。為數字資產區塊鏈的研究提供了系統分析的理論框架基礎,關于具體的運行機制和模式還需將來進一步研究。