比特币所采用的区块链技术(Blockchain),在国外已是金融业者抢进金融科技的一大关键核心技术,不仅42家知名银行组成联盟,美国NASDAQ也早已采用区块链技术打造自家的新交易平台,美国证券交易委员会(SEC)也在去年底准许Overstock用区块链发行股票,目前全球投资区块链新创的金额已破10亿美金,不过,区块链并不限于金融领域应用,也可应用于政府税收、供应链协同供货、智慧契约、食品履历、智慧财产权证明、群众募资平台等需要更高监管性与追踪性的领域。

在台湾一手推动区块链技术研发的台大资工系副教授廖世伟,曾因对Android平台的开发贡献而获Google创始人奖,2年前他离开Goog​​le总部后,率领学生投入区块链技术研发,随后其学生组成DiQi团队并将研发成果贡献给台大金融科技暨区块链中心,成为台湾第一套自行开发的区块链协议GCoin。

GCoin区块链开源释出后引发国内各界的高度关注,银行、科技大厂和新创团队都积极想要抢进这个领域。不过,大家对区块链技术的本质了解有限,也很容易把区块链和比特币混为一谈,因此,廖世伟与DiQi共同创办人张哲瑞分别从效率面、安全面、法规面,完整解释目前区块链技术进展,并与比特币做出区别,同时,概括目前各界对区块链的拥抱与发展情形。

为什么银行弃比特币,却争相要用区块链技术
开始谈区块链之前,得先知道它为什么这么红,而我们又为什么需要搞懂它,先从全球的金融科技(Fintech)发展说起,大家应对金融科技不陌生,台湾去年开始积极追赶全球的脚步,然金融科技范畴极广,从支付、借贷、保险、证券、数位货币到理财机器人都算在内,虽然喊得沸沸扬扬,金融主管机关也确实努力松绑法规、筹设基金又成立金融科技办公室,不过实际上,台湾能推动的金融科技领域非常受限,如P2P借贷、纯网路银行都被绑住双脚,比特币也未受正面关注,导致现在大多仍局限于支付领域,拼命推电子支付。

这也是因为,大家常以颠覆一词谈金融科技,诸如矽谷要吃掉华尔街的午餐、银行分行即将消失等话语带给金融产业莫大的威胁,对金融产业而言,一方面怕业务遭侵蚀,一方面又想抢占先机,因此在投资新创同时,又不敢真的采用,双方始终找不到最佳平衡点,尤其台湾的银行受到高度的监管与保护,更难跨出这道围篱。对消费者而言,虽然被简单便利又省手续费所吸引,不想再与银行打交道,却又忧心新型态的模式安全性是否足够。

再加上不少金融科技创新商业模式与既有体制异质性太高,金融机构不敢轻举妄动,如比特币尽管具有去中心化且资料无法被窜改的好处,但其非实名制特性难与现实世界接轨,因此银行根本不想接受这种数位货币。除此之外,比特币虽强调是自由公平的开放社群,所有人都可以参与交易验证,但最终算力仍垄断于少数人中,可从去年底比特币扩容会议上只有少数人出席的情况看出端倪,再者,比特币区块链目前仍存在51%攻击的风险,以及10分钟的结算速度瓶颈。

不过,比特币背后的区块链技术,却能被改良来应用在许多金融、非金融领域,不只作为新一代的多中心化资料库,更被称作是Trust Machine,这也是为什么跨国银行都弃比特币,却争相要采用区块链技术。

区块链怎么运作?
廖世伟解释,区块链技术由密码学、数学、演算法及经济模型所组成,结合点对点的网路关系(P2P),并采用分散式共识演算法,来解决传统分散式资料库的同步问题,可说是一套整合跨领域技术的基础建设。

以金融应用为例,其运作原理由多个节点组成一个网路,当某一个节点要发起一笔交易时,会先将交易广播给其他节点,此时所有节点都可以经由共识演算法来决定谁可以验证这笔交易,而这个取得共识过程(比特币区块链称作挖矿),就像是让所有节点一起来解一道数学题。

各节点解题过程中,验证中的交易资料会被打包至区块里,并透过严格的密码学规则来保护,一旦区块中的资料遭到窜改,或不符合密码学规则时,该区块便会失效,无法完成交易验证。

当其中一个节点先解出题目时,便由该节点将验证过的交易写进区块链中,并广播通知其他节点。而资料一旦被写进区块链之中,便无法再被窜改。这样的机制让所有节点能共同维护一本帐本,并由每次最快解题完成的节点来负责记帐,以确保公平性,一旦有人入侵网路想窜改帐本纪录,也会立刻被发现。

比特币只是其中一种区块链技术应用
廖世伟解释,在区块链出现之前,大部分的网路交易都仰赖金融机构作为可信赖的第三方。在这种基于信用的模式下,所有交易资讯的提供与存储都被掌握在第三方手上,交易者对于第三方必须完全信任,并且无法参与验证。

2008年出现的比特币区块链技术,是一个去中心化交易平台的概念性验证,其采用密码学技术来控制货币的生产和转移,属于一种加密电子货币,比特币可经由挖矿的过程产生,并让所有参与者透过验证交易和记录来获得比特币,作为手续费,使得支付的过程可直接由一方发起,并支付给另一方,中间不需要再通过任何金融机构或第三方机构。

不过,比特币只是其中一种区块链技术应用,廖世伟认为区块链最重要的核心创新在于其算法算力,也就是共识演算法,而不同的区块链技术采用不同的共识机制。

由于比特币区块链技术开源,大家都可以拿来修改成自己的版本,或是重新开发一套新的区块链,如台大目前开源释出的GCoin、Linux基金会的Hyperledger和Ripple,都是不同于比特币的新区块链协议,这些区块链和比特币区块链已经大不相同,这里我们便以比特币区块链和GCoin区块链作为主要比较对象。

效率面:10分钟结算速度成比特币一大瓶颈,GCoin区块链每15秒可结算一次
效率面可从结算速度来看,理论上比特币区块链每秒可处理的交易笔数(TPS)为7笔,每10分钟可完成一次结算,而GCoin区块链则15秒就能完成一次结算,大幅改善了比特币的结算速度瓶颈。 DiQi共同创办人张哲瑞解释,区块链的结算速度在第一个区块产生时就会先设定好,而这个时间取决于验证题目的难度及网路节点的运算能力,要在两者之间取平衡,但是,如果将结算时间设定的太短,容易产生分叉情形,也就是各节点没有取得一致的共识,导致帐本不同步。

 

 



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