基于区块链的数字资产价值开发模式研究

■ 任锦鸾 蔡 霖

一、背景和意义

2008年11月1日中本聪(Satoshi Nakamoto)①发表了《比特币:一种点对点的电子现金系统》,阐述了通过随机散列哈希算法(Hashing)对全部交易加时间戳(Timestamps)的方式来完成点对点支付电子货币的方法。其实,在这篇文章中并没有提到区块链(Block Chain)的概念。区块链真正被提起是在哈尔·芬尼(Hal Finney)与中本聪2008年11月9日交流的邮件中。区块链技术以去中心化的方式、技术的手段、较低的计算机资源需求来解决整个社会的信用问题,这些特点使得区块链技术迅速成为各界关注的对象。

伴随着计算机网络技术的发展和产业升级,数字经济蓬勃发展。据中国信息通信研究院发布报告显示,2017年中国数字经济规模达27.2万亿元,占GDP比重达32.9%②。而作为数字经济关键要素的数字化知识和信息在其价值开发过程中还普遍存在着易被复制、收益分配不合理、资源庞杂不易管理等一系列问题,而区块链技术的发展为数字资产价值的充分开发利用提供了新的途径。

二、文献分析

(一)研究文献数量和趋势分析

以“Blockchain”为主题词检索Web of Science科学文献检索数据库,可以发现:自2013年区块链进入学术研究视野以来,相关文献总计1532篇,在2017年达到了一个高点,论文数达900篇,具体如图1所示。

从研究方向来看,如表1所示计算机科学领域的研究占到了39%；工程、商业经济和电信领域分别为21%、13%和12%；其他方向的研究均在5%以下。这说明目前区块链的研究以基础理论研究为主,行业领域应用的研究才刚刚开始,将“Digital Assets”与“Blockchain”进行组合检索,发现了26篇文献。

图1 Web of Science 中区块链相关文献情况

领域分布百分比领域分布百分比政策法律4数学2能源燃料2仪器仪表1其他科技主题2计算机科学39工程21商业经济学13电信12传播学5

以“区块链”为关键词,在CNKI数据库中检索核心期刊,找到415篇文献,研究进展与国外研究基本同步,均在2017年达到了一个小高潮,如图2所示。

从研究方向来看,国内学者关于区块链的研究主要在计算机科学和金融领域,比重均为35%,说明金融成为了区块链应用的主要领域,如表2所示。将数字资产与区块链进行组合检索,发现了8篇文献。

图2 CNKI中区块链文献数量

研究所属领域百分比研究所属领域百分比金融35证券3计算机科学35教育理论与管理3贸易经济7工业经济2信息与邮政经济7企业经济2投资3保险2

(二)相关研究现状分析

从目前的国内外研究进展来看对于区块链与数字资产的研究主要集中于以下三个方面:

第一,结合比特币的原理解释区块链的基本理论,论证区块链的应用前景及可能性。Decker Christian等(2013)和Moeser Malte等(2013)分别结合比特币论述区块链的应用现状和应用前景③；区块链的研究开始向区块链的技术原理方面展开,Melanie Swan(2015)论述了区块链去中心化原理的内涵④,2017年又指出区块链分布式账本有能力将经济和金融业务、法律和政府服务进行数字化,并论述了这些业务在区块链上实施的可能性⑤。

第二,将区块链应用于产业或政务管理之中。在应用研究方面,国内的研究较早且更为丰富。巩世广和郭继涛(2016)运用区块链构建了科技金融发展模型,融合“三位一体”理念,为科技金融的发展提供了宏观经济上的环境保障⑥；宫晓林等(2017)从比特币出发介绍了区块链的基本原理与基本思想,认为区块链技术的出现也会对解决传统金融模式所存在的疑难问题提供帮助⑦；王海巍,周霖(2017)从区块链底层技术视角入手,研究保险行业面临的数据安全及运营效率问题,并提出了优化的神经网络算法⑧。

另外,也有部分学者探讨了区块链在政府公共管理方面的应用前景。王鹏和丁艺(2017)认为政府治理的模式可以通过区块链技术进行变革,并提出了在政府治理中区块链技术的四大应用⑨；王毛路和陆静怡(2018)认为区块链技术的分布式、透明性、可追溯性和公开性等特征适用于促进政府组织结构扁平化,治理及服务过程透明化,从而提高政府数据安全性,推动智能化和可信任政府的建设⑩。

国外关于区块链的应用研究于2016年进入高潮。Richard Olsen(2017)提出建立一个交易执行速度较快、易于实施的半集中交易所,力图做到与所有类型的公共区块链兼容,为区块链上的资产类别和数字化工具提供全球市场； Jemma Green和Peter Newman(2017)将区块链的应用拓展到了电网领域,将传统的单向电力系统拓展为分布式电力系统；Yuma Sakakibara等(2018)发展了区块链在物联网方面的应用,从技术层面解决了大量物联网产品同时访问服务器导致的服务器过载问题。

第三,区块链在数字资产方面的研究主要包括数字资产确权、数字版权定价和交易。Dupont Quinn(2017)将区块链技术诠释为一种标记技术,结合Monegraph艺术数字资产管理平台进行了案例分析,探索了区块链技术嵌入数字资产管理的可能性；邓建鹏(2017)指出目前数字资产监管的不足,对数字资产管理的监管提出相应的政策建议；Ruzhi Xu等(2017)运用区块链技术提出了一套针对网络数字媒体版权管理的方案,在此基础上可以进一步变革盈利模式与监管模式；郑阳和杜荣(2018)认为区块链技术可以为数字知识资产的管理提供巨大便利,厘清了基于区块链技术的知识产权管理过程。

总之,近几年对于区块链基础理论的研究较多,主要在金融、公共管理、商业经济等领域开展了应用研究,但目前的研究主要是以分析和框架构建为主,对于区块链在数字资产领域的研究则刚刚展开。区块链的分布式、去中心化、信任机制等特点为解决数字资产开发、版权保护、定价、交易和利益分配等问题提供了新的思路。

三、区块链的定义、特征和工作原理

(一)区块链的定义

《哈佛商业评论》曾用一句话贴切描述区块链为“一种开放,分布式的分类账簿,能有效记录双方交易,并以可核查与永久性的方式记录”。区块链的工作原理相对复杂,本文构建了概要模型对其进行解析。

(二)区块链工作原理解析

区块链的所有参与者都处于一个对等架构的商业网络中,所有成员都对系统中的交易信息进行记录,并且基于共识算法保证每份副本的一致性,通过哈希函数、加密算法和个人签名实现信息的隐私保护和不可篡改性,通过交易验证规则实现对交易的认证,通过智能合约保证参与各方获得应有的利益。系统一般采用奖励虚拟货币的激励机制来带动各参与者的记账。

图3 区块链原理图

为了简要阐述清楚区块链技术原理,本文选择了最成熟、最普遍的比特币交易来进行说明。首先需要明确三个基本概念,即私钥、公钥和地址。私钥属于个人所有且不能展示给其他人,对应着某一地址中的比特币；公钥由私钥经过椭圆曲线算法产生,可以在链上公开,用来让收款人验证交易和数字签名；地址由公钥经过Hash算法及相应运算产生,用来作为交易双方的交易地址,比特币存在于交易地址之中。

当节点A向节点B发起一笔新的交易时,这笔交易的信息会通过存储在A用户钱包中的私钥进行数字签名。当B接收到数字签名以后,会通过A在链上公开的公钥对数字签名进行验证。如果确定交易是由A发出的且是可用的比特币地址,则交易通过B验证,否则取消交易。如果交易被B验证通过后,根据比特币合约会生成一串Hash值。在同一时间段内(目前通常是十分钟),不同交易会同时进行Hash 运算,形成某一时间段内的根哈希值。然后会在所有节点之间广播,所有节点为了争夺这些交易的记账权会进行一项特定难度的数学运算,也就是通常所说的“挖矿”。就像锁匠打开一把“闭合锁”,通过多次尝试获得所求的随机数,第一个算出答案的人即视为“挖矿”成功,获取记账权。这时就可以将这些交易打包形成一个新区块并将之写入区块链,“挖矿”成功的节点可得到一定数量的比特币作为奖励。所有节点都会将该区块写入区块链,区块链从而得到延展,区块一旦接入就无法再篡改,如图3所示。以上的运行原理保障了区块链具有以下特性。

(三)区块链的特征

1.去中心化

区块链技术采取分布式核算和存储,不依赖第三方管理机构或硬件设施,不存在中心化管制,在区块链中任何参与者都是一个节点,每个节点的权限都是对等的。非中心化是区块链最突出、最本质的特征。

2.开放性

区块链代码是开源的,除了交易各方的私有信息被加密外,区块链的数据对所有人均是公开的,整个系统信息高度透明。

3.自动化

区块链基于协商一致的规范和协议(例如比特币采用的“哈希算法”等密码算法),整个系统可在不依赖第三方的情况下,自动安全地验证和交换数据。

4.匿名性

由于所有节点都能够在“非信任”的环境下自动运行,因此各区块节点的身份信息无需公开或验证,信息可以匿名的方式传递。

5.不可篡改性

进入区块链的信息经过验证后将永久保存。除非同时控制整个系统中超过51%的节点,否则在单个节点上对数据库的修改是无效的,使攻击的难度与成本大大增加。

四、构建数字资产区块链可行性分析

(一)数字资产

通常情况下数字资产在本质上是指以数字形式存在,并且拥有使用权的任何事物。Intel公司在2013年Intel开发者论坛上公布了30类数字资产,包括音乐、电影、游戏、货币、照片等。数据资产具有数量大、传递便捷、互动性强、成本递减、容易仿制、不易确权等特点。互联网改变了传统信息拥有者、传播者、使用者的利益格局,当个人拥有或控制的数据资源参与到经济活动中时,数据便成为一种重要的数字知识资产。而区块链技术的出现,或许可以为数字资产价值开发提供一条新的路径。

(二)区块链技术解决数字资产管理瓶颈的可行性分析

目前关于数字资产管理的理论研究和实践并不多,且在不同的领域有不同的管理模式和独立的管理系统,主要有数字媒体资产管理,图书馆/博物馆数字资产管理、出版社数字资产管理等。这一方面源于人们还没有形成对数字资产管理的意识；另一方面源于数字资产管理中存在一系列问题,而区块链技术的特性为这些问题的解决提供了新的途径,如表3所示。

表3 数字资产管理瓶颈与区块链特征对比

数字资产管理的核心在于版权管理,区块链技术的引入可以解决目前一系列版权问题,处理盗版横行的现状。区块链的分布式账本和时间戳技术使全网对知识产权所属权迅速达成共识,理论上可实现时时确权。不对称加密技术确保了版权的唯一性,时间戳技术保证了版权归属方,版权主可以方便快捷地完成确权这一流程,解决了传统确权机制低效的问题。

版权交易是数字资产管理的目的之一。版权交易指作品版权中全部或部分经济权利,通过版权许可或版权转让的方式,从而获取相应经济收入的交易行为。区块链技术的去中心化、账目公开、不可篡改等优势,使得区块链上所有交易信息透明,可依据已有交易信息记录,链中的实时需求来决定数字资产的价格,降低谈判成本和不可控的交易行为。

区块链技术提高了数字资产交易的效率。通过提供区块链公共平台来存储交易记录,版权方能够对版权内容进行加密,通过智能合约执行版权的交易流程,这个过程在条件触发时自动完成,无需中间商的介入,可以解决版权内容访问、分发和获利环节的问题,将版权交易环节透明化的同时也能帮助创造者获取最大收入。同时也解决了版权交易过程中需求匹配问题,降低了中间成本。

通过区块链可实现优质数字资产内容自动筛选。用户的转发、分享行为,是内容的筛选器和传播渠道,使优质内容从海量信息中脱颖而出,得以被更多人看到。因此,传统的数字资产定价难的问题也有可能被解决。

五、数字资产区块链系统设计

(一)数字资产区块链运行机理

基于以上分析,本文提出数字资产区块链基本运行机制:通过区块链原生代币激励的方式,使用户获得相应的回报；纳入代币之后,通过平台灵活的代币政策,激励用户的正向行为；通过奖励做出贡献的用户以鼓励更多的贡献行为,促使平台快速发展,尽早形成网络效应；通过系统中数字资产的交易行为促进资产的利用和价值开发,激活系统整体活力。

(二)数字资产区块链构成要素

数字资产区块链在构建过程中,主要包括以下要素:数字资产、数字资产区块链参与主体和各参与者拥有的相应权利。数字资产以数字形式存储,主要包括音频、视频、图片、文本等。数字资产区块链参与主体有数字资产创作者、拥有者、传播者、消费者、广告商和投资人,这些主体共同构成数字资产区块链上的节点。各参与者拥有的相应权利包括数字资产的所有权、使用权、传播权、收益权、隐私权、自由交易权等。

(三)数字资产区块链运行模式

数字资产区块链如能正常运行,至少要包括以下环节:数字资产上传、数字资产交易和能自动执行的数字资产区块链智能合约。

1.数字资产上传

资产的拥有者,一般指的是原创者将自己的数字资产上传区块链,并依据要求进行声明,区块链系统对其信息进行验证、通过验证后进行记录,完成数字资产的确权。由管理组对版权进行甄别,根据点赞频率或版权流转频率,达到优秀内容标准的,可以再获得代币奖励。

2.数字资产交易

数字资产供给方和需求方达成协议之后,在数字资产区块链上发起交易,提供相应的交易费用,区块链系统对交易进行验证,通过核实之后,记录交易信息,依据请求完成数字资产所有权、使用权等信息的更新,并全链记账。

3.数字资产区块链智能合约

为了保证区块链的正常运转,初步拟定需要以下智能合约的支持。

1)关于内容创作者收益的智能合约:当一项数字产品被售卖、播放,创作者按一定比例获益。

2)关于内容转发的智能合约:当转发一次某项数字产品,获得一定比例收益。

3)关于内容购买的智能合约:当购买产品时,按照整个区块链中的供求关系来定价和支付。

4)关于内容投资的智能合约:数字资产开发投资者依据自己的投资额度获得相应的收益。

六、总结与展望

本文对国内外关于区块链的相关文献进行了详细分析,尤其是对数字资产区块链的相关文献进行了系统研究。构建了区块链的解释性原理模型,在对其运行原理阐述的基础上分析了区块链的特点,分析了数字资产的特点和目前管理中存在的问题,并指出用区块链技术解决这些问题的可行性。最后提出了数字资产区块链的设计思路,构成要素、运行模式和智能合约。为数字资产区块链的研究提供了系统分析的理论框架基础,关于具体的运行机制和模式还需将来进一步研究。