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《区块链：技术驱动金融》
铛铛铃2025-09-14【科普】1人已围观
简介
今天为您解读的书
《区块链技术驱动金融》
时下人们最关注的事情莫过于新的机遇，而以大数据、云计算、人工智能、区块链等为代表的第四次技术革命，可以说是未来世界上最重大的机遇。区块链技术是其中最晚步入大众视野的一项热门技术，但它算得上是金融科技里的核心技术，获得了社会的巨大关注。
今天要讲的这本《区块链技术驱动金融》，重点讲了区块链技术的各种功能，以及这项技术可能给金融行业带来的变革。这本书起源于普林斯顿大学比特币和加密货币技术网络公开课，主要作者阿尔文·德·纳拉亚南是普林斯顿大学计算机系副教授，合著作者几乎都是技术学派出身。本书也是市面上比较少见的，从技术角度切入，深度剖析区块链及其应用的畅销书作品。
这本书一共40万字，我们将分两个部分为你解读。第一部分，以比特币为代表的区块链1.0时代；第二部分，以太坊和智能合约开启的区块链2.0时代。
首先，我们来看第一部分，以比特币为代表的区块链1.0时代。
要理解区块链，我们首先就要认识比特币。比特币是区块链技术的代表，可以说，市面上几乎所有的区块链技术都源于比特币的技术框架。2009年，比特币诞生，作为一种全新的加密数字货币，出现在人们面前。虽然很多人感觉比特币是一个横空出世的新事物，但事实上，比特币是线上支付发展的一个必然结果。
我们先来理解一下支付系统中两个重要的概念：信用和现金。在信用体系里，你从小张那里获得了一瓶可乐，可以跟他打个欠条，等到小张需要一包泡面的时候，你满足了他的需求，这样你就偿还了债务，这是信用体系的运转方式。
我们再来看看现金体系。在现金体系里，你可以用现金购买小张的可乐，然后呢，小张从别处买到泡面，只需要每场交易的买方有充足的现金。电子支付方式呢，基本上都可以分成信用体系和现金体系这两种解决思路。比特币作为一种数字货币，显然属于现金体系。
不过想要理解它的特点，你得先搞清楚信用体系的缺点在什么地方。信用卡交易就是信用体系的一种，比方说你使用信用卡在亚马逊或者京东购物，商家会直接得到你的交易信息和银行卡账户信息，很难说不会用这些信息做些其他的事情，比如亚马逊就曾经针对不同买家的历史记录，临时抬高价格。也就是说，卖家如果根据以往历史，觉得买家这个人不差钱儿，就会临时提高商品的价格，从中牟利。
另外一种是中介式线上交易结构，比如说支付宝。你和卖家之间存在一个中介公司，你把银行卡信息发给中介公司，中介公司核准交易通知卖家，在每个交易日结束时与卖家统一结算。中介式结构的优势是，你不需要提供给卖家信用卡信息，规避了安全风险，劣势在于它增加了复杂性，你和卖家无法进行直接交易，都得在中介公司开设账户。
所以我们看出啊，在信用体系中，直接交易方式和中介式交易结构都存在一定的不足。
接下来我们说说现金体系。现金体系的优势在于，买家欠债不还的风险是不存在的，而且现金体系还有另外两个独特的优势。第一，用户的匿名性更强，人们使用现金交易，不需要任何中介担保，卖家也无需知道消费者的个人信息。第二，现金支持线下交易，无需第三方提供交易批准。
我们关注的比特币，就具备这两个类似的优点。它的匿名性虽然比不上现金，但用户在使用比特币支付的时候，不需要使用自己的真实身份。比特币并不完全支持线下交易，但它不需要类似中央银行或者支付宝这样的中心化结算机构，而是依赖点对点网络，每个参与者都是一个节点，没有中心服务器，依靠用户群来交换信息，这种网络具有很强的修复能力。
那么，以区块链技术支撑的比特币，究竟如何来实现电子现金的一系列功能呢？让我们进入区块链1.0时代，一起来看一看比特币的原理和特性。
首先，我们来理解一下什么是加密数字货币。我们知道啊，所有货币都需要通过某种方式控制总量，还需要通过各种方式防止欺骗行为的发生。比方说美元是美联储这样的机构控制了发行总量，然后在实体货币上加上防伪标识，这些机制增加了攻击法定货币体系的难度，但技术上想要伪造假币也不是不可能的，比如战争时期，敌对国就可能相互仿制纸币，空投到对方国家，攻击其货币稳定。
因此，实体货币在安全性、交易便捷性等方面其实都有所不足。于是从上世纪70年代开始，世界各国开始研究更加便捷和安全的数字货币。数字货币同样必须采取安全措施，防止遭到黑客的伪造、超发这样的破坏行为，同时呢，还需要防止双重支付的问题，也就是不诚实的用户用同一笔钱来买两次东西。双重支付是数字货币特有的问题，因为现实生活中，我们不能把同一张纸币花两次，而所有数字货币背后其实都是一串数据，数据是可以任意复制的，所以同一笔钱可能打给两个人。
为了解决数字货币的种种问题，人们想到使用密码学的技术来保障数字货币的安全。加密数字货币与传统货币的不同在于，它的安全规则通过密码学的技术手段实现，而不依赖于类似中央银行的机构来实现。比特币是目前世界上最成功的加密数字货币，其中使用了哈希函数、数字签名等等复杂的密码学技术，还有共识机制、区块链架构等等复杂的技术方式，都可以保证比特币作为一种加密的数字货币，具备不可伪造、不可篡改、不可超发、不可双重支付等作为货币的基本保证，从而让比特币有可能成为一种可靠的货币体系。
关于比特币的很多密码学术语和技术细节，在这里呢，就不给大家一一介绍了，我们今天只给大家讲两个最核心的概念：分布式账本和共识机制。理解了这两个概念，当你再看到比特币之外的其他区块链项目，也都能抓住其中最根本的内容。
首先来说说分布式账本是怎么回事。跟它对应的，我们生活中常见的东西是中心化的账本。举个例子，假如你在工商银行卡上存了1万块钱，那你有没有想过，为什么银行卡上的一行数字，就让你觉得自己拥有了1万块钱呢？本质上啊，就是因为工商银行为你记了一笔账，账上写着你拥有1万块钱，而工商银行的这笔账，又转记在中央银行的账本上，中央银行是发行货币的银行，背后担保的是国家主权。这样，全天下所有人的账，通过工商银行、建设银行等等商业银行都记在了中央银行的统一账本上，这个账本是唯一的、中心化的，也就是说，除了中央银行之外，没有人能够修改这笔账，这就保证了法定货币系统的稳定和权威。说白了，就是你这1万块钱，是中央银行背后的国家主权在为你担保，这就是中心化的账本儿。
明白了这个，我们再来看看比特币分布式账本的概念。在比特币的机制中，并不存在一个中心机构记录一个总账本，而是所有参与交易的人都保有一份账本。这样呢，王二拥有1万块钱，张三给了李四三千块钱，这样的交易信息，在分布式账本的机制下，就会记录在所有人的账本中。任何一个人想要造假或者做非法的事情，就必须篡改所有人的账本，这个造假的难度是非常大的。所以在分布式账本的机制中，可以不需要中央银行记账，就能建立起一个稳定、安全的现金系统。
好了，在所有人都拥有一份完整的账本之后呢，就带来了第二个问题，账本总是要继续往下写的，那么谁有权利来记录这个账本呢？这就涉及区块链技术的第二个重要概念：共识机制。
共识机制简单来说，就是决定谁有权利在分布式账本上做记录的一个机制。这样一个记录包含着谁拥有多少比特币，谁交易了多少比特币这样非常关键的信息，所以呢，确保这个记录过程的公正和合法性非常重要。比特币采取的共识机制叫做工作量证明机制，简单来说就是每一个希望获得记账权利的人，都需要让自己的计算设备作为一个节点，加入整个网络，然后进行大量的计算，找到满足某一个数学条件的数字，然后把这个数字发送给所有比特币网络的参与者进行验证。最早找到这样一个数字，并且得到大部分参与者验证通过的人，就获得了一次记账的权利。这个通过计算找到数字的过程，就像从矿山里挖到宝石的过程一样，所以这个过程就叫做挖矿。
那么，当一个人获得了一次记账权利之后呢，他接下来要做什么呢？他会把过去10分钟里自己收到的所有记账请求，打包成一个块儿，我们叫区块，然后把这个区块按照时间顺序，加到过去产生的所有区块后面，成为整个链条中最新的一个区块，上面的交易记录，也就变成了合法公认的交易记录，所有参与者都会复制一份新的区块到自己的账本里。到这儿为止，就完成了一次记账的过程。
记账完成后，成功挖矿的矿工会获得一定量的比特币，这也是比特币的发行过程。每一次记账权利都通过挖矿的竞争性方式获得，每10分钟产生一个包含交易记录的区块，一块一块的加到整个数据链条的最后端，成为数据区块加时间链条式的数据结构，区块链技术也就由此而得名。
这样的记账方式有什么好处呢？对于用户而言，首先，整个区块链的数据链条是对所有人公开的，因此每一条交易数据就是可以追溯的，交易记录对所有人都透明，没有人能在这个交易系统中抵赖，这样便实现了比特币的不可篡改、不可双重支付的特点，因为每一块比特币的交易都有唯一的数据链条，每一次交易记录的写入也都需要共识机制的认可。
其次，比特币的参与者是通过一个匿名的地址进行交易，这个地址不会和自己的身份挂钩，因此在区块链数据上面只能看到地址A给地址B送了多少比特币，并不能查到后面对应的人是谁，一定程度上保护了参与者的隐私。
再有就是比特币在区块链的系统中引入了激励机制，通过挖矿实现了比特币的发行工作，最开始每记一次账，奖励50个比特币，每记21万笔账，也就是大约4年之后，记账的奖励就会减少一半，直到大约2140年，比特币将无法继续细分，那时比特币也就发行完毕了，总量2100万。矿工们用共同维护的协议确保比特币发行总量确定。
最后，因为整个交易系统里没有一个中心化的机构，所以整个系统就节约了很多维护成本，有可能在未来提高整个商业交易的运转效率。
刚刚我们介绍了比特币的基本原理和运转机制，接下来我们来说说比特币的应用场景。比特币具有着这样一种潜力，它可以作为一种未来的智能资产。我们知道，每个比特币的交易记录都带着时间戳，也就是说，每一个比特币都可以追溯到所有早期的交易，这些交易标志着这个比特币的诞生、流转的全过程。比特币的时间戳有什么作用吗？除了能追溯交易历史之外呢，其实啊，还可以在很多领域产生应用，比方说音乐作品、文学作品和艺术品的版权标记，如果这些作品从诞生开始，就使用区块链技术来进行交易，那么所有人都可以查询到这件作品现在的所有者和历史上所有的购买者，因此想要伪造、抄袭具有版权的作品，就会变得非常的困难，因为下一个购买者总是可以通过区块链来验证卖方是不是在当前拥有真品，还是私自伪造了赝品。
说完了比特币的应用场景，现在我们聊聊比特币的另一方面，类似于开采金矿会带来环境污染问题，比特币的挖掘工作也会带来能源消耗问题，甚至影响地球生态。诶，说起来你可能会觉得奇怪，比特币是一种电子货币，不需要去开采真正的矿产资源，为何会带来污染呢？可别忘了比特币是怎样诞生的，没错，通过计算。挖掘比特币的设备是挖矿机，你可以理解为一种特殊的计算机。从生产挖矿机到矿工挖矿，最后给挖矿机降温，每个环节都需要消耗能源。整个比特币系统到底需要消耗多少电能呢？根据作者的估算，大概是几百兆瓦的数量级，几乎赶上丹麦一个国家的耗电量。有人提出啊，把挖矿机产生的热能收集起来，用来取暖，打造出一个数据火炉。哎，也许未来你可以购买一个数据火炉，来取代传统的电取暖器。
听到这里啊，我们主要还是以比特币为例，讲述了区块链技术的原理和应用，利用区块链技术构建起现金系统的阶段，业内普遍把它叫做区块链1.0时代。但是啊，资产流通不只是一个人向另一个人转账这么简单，背后往往会有一个故事，比方说，你的车被意外剐蹭，保险公司会向你支付一笔钱，或者你请快递小哥帮你送了份包裹，送达后会支付给他快递费，这就是合约。
所以，第二代加密币以太币出现了，以太币作为一种区块链虚拟货币，它的底层技术架构与比特币类似，但是他加入了一个非常独特的理念：智能合约。
接下来第二部分，我就为大家简单介绍一下以太坊和智能合约，他们所开启的区块链2.0时代造就了近两年区块链市场的繁荣，可以支持更多的应用场景，比方说保险行业、股票发行、市场预测等等。
以太坊系统呢，就是把以太币和智能合约相结合，把合约写成程序发布到以太坊网络上，这样就可以通过编程语言来实现需要履行的合约。传统交易里，也需要参与者履行各种各样的合约，但现行的体系存在两个很大的问题。第一，不同的人对合约的理解会有偏差，一般合约都是由文字写成，而语句会存在歧义。第二，参与者可以耍赖，虽然可以通过法庭强制执行，但是代价会非常大。这些问题在智能合约里就都解决了。
怎么通过以太坊来实现智能合约呢？我们举一个例子来说明。假设你自己做了一款手机应用软件，一家公司看中了，想要出资购买，并约定在年底完成交易。这时候啊，你可以写下以太坊程序，这个程序设定了交易日期、对方需要支付的金额，以及这款软件版权所有者的变动情况，然后上传到以太网络，对方公司可以看到这个合约，并且给这个合约支付相应数量的以太币。等到了交易日期，合约自动执行，这个过程中，没有一个中心化的机构为双方进行担保，而是由一个写在整个网络上，所有人都能够查看的公开智能合约在进行监督，而且编程语言是不存在歧义的，不会把公历的年底误解为中国农历的年底，缔约双方毁约的风险也被消除。也就是说，智能合约既定义了合约内容，也保证了合约内容的执行，这是智能合约技术以及以太坊能够让区块链2.0时代蓬勃发展的重要原因。
区块链的透明性解决了交易中的信任和安全问题，此外呢，区块链技术还能提高金融行业的效率。在很多金融场景中，因为参与节点多、交易流程长，大多存在业务效率低的问题。就拿转账来说，当我们将一笔钱从国内转到国外银行账户的时候，往往需要支付一笔手续费，而且还需要等待一些时间，这是由于汇率浮动、银行系统不统一、记账方式不一致等原因，许多跨国的交易都需要一定程度的人工审核和查账，这其实是一个非常耗时耗力的工作。
我们可以思考一下，这种跨国交易本质上不就是一种多方针对一个协议或者说合约进行验证的过程吗？这样一个换汇的协议，如果能够写到区块链技术的智能合约之中，就可以在区块链网络中自动化地完成机构间结算和对账，大大减少了结算的时间和消耗的人力物力。希望参与这一自动化结算的机构，只需要承认在区块链网络中的这份智能合约，就可以享受这种便利的链上结算，不仅节约了时间，还避免了人力结算造成的失误，以及系统间标准不同造成的损失等问题，大大提高了机构间金融行为的效率。
好，现在你应该明白了区块链是怎么回事。区块链技术为我们构建了一个公开、透明的、可信赖的账务系统。在区块链1.0时代，因为采用分布式账本和共识机制，让比特币具备不可伪造、不可篡改、不可超发、不可双重支付的特性，建立起了一个稳定、安全的现金系统。发展到区块链2.0时代，在以太坊程序中写入了智能合约，可以解决交易中的信任和安全问题，还能提高金融行为的效率。
最后，对于未来区块链的发展，本书的作者还提出了这样一种展望，人类还会继续丰富并完善区块链技术，让它在新的商业领域、社会领域当中发挥更大的作用，从房屋租赁到投票选取，区块链都可能为我们构建一个更加公正高效的平台。希望大家在了解了区块链的底层技术和核心思想之后，能有所收获，在有可能到来的区块链浪潮当中，比其他人抢先一步做好准备。
好，《区块链技术驱动金融》这本书就为您解读到这儿，精华笔记在音频下方，我们明天见。
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