*本文作者徐忠、邹传伟来自中國央行官网，原文标题《区块链能做什么、不能做什么》*
摘要：本文从经济学角度研究了区块链的功能。首先在给出区块链技术的经濟学解释的基础上，归纳出目前主流区块链系统采取的“Token范式”厘清与区块链有关的共识和信任这两个基础概念，并梳理智能合约的功能其次，根据对区块链内Token的使用情况梳理了目前区块链的主要应用方向，再讨论Token的特征、Token对区块链平台型项目的影响、区块链的治理功能以及区块链系统的性能和安全性等问题最后总结并讨论区块链能做什么、不能做什么。
区块链最早作为比特币的底层技术由Nakamoto（2008）提絀但比特币的脚本语言缺乏什么语言不是图灵完备备性2（Turingcompleteness），使用的UTXO（unspenttransactionoutput未使用交易输出）模型难以支持复杂的状态操作。为此Buterin（2013）提出了以太坊（Ethereum）。以太坊是一个基于账户模型的区块链系统脚本语言具有什么语言不是图灵完备备性，目标是实现Szabo（1994）提出的智能合約（smartcontract）并支持分布式应用（decentralizedapplication简称是DApp）。随着2014年美国R3公司创立和2015年Linux基金会发起Hyperledger项目区块链受到了越来越多主流机构的重视。比如GoldmanSachs（2016）討论了区块链在共享经济、智能电网、房地产保险、股票市场、回购市场、杠杆贷款交易以及反洗钱（anti-moneylaundering，简称是AML）和“了解你的客户”（knowyourcustomer简称是KYC）中的应用。中国区块链技术和产业发展论坛2016年10月发布的《中国区块链技术和应用发展白皮书（2016）》讨论了区块链在金融服务、供应链管理、文化娱乐、智能制造、社会公益和教育就业等领域的应用场景
2009年1月，比特币网络上线标志着区块链应用落地但从那时至紟近10年时间里，除了加密货币（cryptocurrency）发行和交易之外区块链没有得到大规模应用。截至2018年10月31日CoinMarketCap网站统计了全球范围内的2086个加密货币和15545个加密货币交易所，全体加密货币的市值约2035亿美元（其中比特币市值占比为54%）过去24小时交易量约106亿美元；但DappRadar网站统计了以太坊及其上1137个分咘式应用，发现过去24小时活跃用户数只有12521人其中只有2个分布式应用的24小时活跃用户数超过或接近1000人，而且比较活跃的分布式应用集中在遊戏、博彩和加密资产交易等与实体经济关系不大的领域普华永道会计师事务所2018年8月对15个国家的600名公司高管的调查发现，有84%的公司对区塊链感兴趣但52%的公司的区块链项目处于研发状态，10%的公司有区块链试点项目只有15%的公司有正在运行的区块链项目。
区块链没能大规模應用的一个重要原因是物理性能不高（特别对公有链）比如，比特币每秒钟最多支持6笔交易而Paypal平均每秒钟能支持193笔交易，Visa平均每秒钟能支持1667笔交易很多从业者和研究者讨论如何提高区块链物理性能，包括中继网络（relaynetwork）、分片（sharding）、增加区块大小、隔离见证（SegWit）、有向無环图结构（DAG）、跨链、侧链、状态通道（以比特币闪电网络为代表）以及压缩交易信息的技术（比如Mimblewimble）等袁煜明和刘洋（2018）对这些方姠做了全面介绍。提高区块链物理性能的另一个重要方向是改进共识算法（consensusalgorithm）特别是从工作量证明（proofofwork，简称是POW）转向权益证明（proofofstake简称昰POS）。袁勇等（2018）综述了常见的区块链共识算法在一些应用场景中使用联盟链或私有链而非公有链，也是绕开区块链物理性能瓶颈的重偠方面
本文从经济学角度研究了区块链能做什么、不能做什么。即使将来区块链物理性能瓶颈得以缓解本文研究一些经济学问题仍将存在。本文共分四部分第一部分是引言。第二部分是对区块链技术的经济学解释相当于用经济学语言“翻译”区块链技术。这一部分歸纳出目前主流区块链系统采取的“Token范式”（Token在不同语境下有多种中文翻译比如加密货币、加密资产、代币和通证等，为避免混淆或歧義本文主要用Token而非其中文翻译），厘清与区块链有关的共识和信任这两个基础概念并梳理智能合约的功能。第三部分研究区块链的经濟功能这一部分先梳理区块链的主要应用方向，再讨论Token类似货币的特征、Token对区块链平台型项目的影响、区块链的治理功能以及区块链系統的性能和安全性等问题第四部分总结全文并讨论区块链能做什么、不能做什么。
二、对区块链技术的经济学解释区块链涉及计算机技術和经济学
本部分对区块链技术给出经济学解释，辨析在与区块链有关的共识、信任和智能合约等方面的常见误解为第三部分研究区塊链的经济功能打下基础。
（一）区块链的Token范式
目前主流区块链系统不管采取以比特币为代表的UTXO模型，还是以以太坊为代表的账户模型也不管脚本语言是否具有什么语言不是图灵完备备性或是否支持智能合约，都具有3个关键特征可以归纳为“Token范式”：
第一，共识算法針对区块链内的TokenToken本质上是区块链内定义的状态变量，Token可以在区块链内不同地址之间转让转让过程中Token总量不变（也就是在转出地址减少1個Token的同时，转入地址增加1个Token）有些区块链系统限定了Token的总量上限，比特币就属于这种情况
Token在区块链内不同地址之间转让时，Token的状态（指区块链内各地址内有多少Token）更新和交易确认同步发生比如，Alice向Bob转了一笔比特币这笔比特币交易被记入区块链的同时（也就是交易被咑包进某一区块并接入区块链），Alice和Bob对应公钥的UTXO（可以理解为比特币区块链内的账户余额）同时更新因此，Token被交易时不会形成传统意義上的结算在途资金或结算风险。
第二Token与智能合约之间有密不可分的联系。Token本身是智能合约的体现比如，以以太坊ERC20为代表的Token合约规定Token嘚总量、发行规则、转让规则和销毁规则等一系列逻辑Token合约管理着一系列状态，记录哪些地址有多少Token等账本信息在Token合约的基础上，可鉯构建对Token执行复杂操作的智能合约这些智能合约执行的结果主要是，Token的状态发生变更本部分第三小节将分析智能合约的功能。
第三按照是否与Token的状态和交易有关，区块链内的信息分成两类——有关系的和没有关系的这两类信息在共识算法下有完全不一样的地位。节點在运行共识算法时重点检验第一类信息是否符合预先定义的算法规则，第二类信息作为Token交易的附加信息写入区块链节点不会检验这類信息的真实准确性。比如比特币节点会检验随机数（nonce）是“挖矿”问题的解，以及区块中的交易在数据结构、语法规范性、输入输出囷数字签名等方面符合预先定义的标准但对比特币创世区块中的“TheTimes03/Jan/2009Chancelloronbrinkofsecondbailoutforbanks”，节点不会也没有能力验证这句话的真实准确性
区分这两类信息昰理解区块链共识范围的关键。区块链共识针对与Token的状态和交易等有关的信息比如，比特币共识决定了截至某一区块各地址对应的UTXO数量以及地址之间转让比特币的记录。而区块链内与Token的状态或交易等无关的信息基本不属于共识的范围特别是，区块链外信息写入区块链內的机制一般被称为预言机（oraclemechanism）。如果区块链外信息在源头和写入环节不能保证真实准确写入区块链内只意味着信息不可篡改，没有提升信息的真实准确性但区块链有助于解决数据登记追溯问题，登记在区块链内的数据有可追溯的主体身份签名并可用于事后审计而苴上链数据的不可篡改性也有助于控制操作风险。
（二）区块链内的共识和信任
共识（consensus）和去信任（trustless）是区块链两个非常重要的基础概念这两个概念脱胎于计算机领域，很难在经济学上予以严格定义却很容易被误解。比如将共识等同于消除了信息不对称或实现了共同信念，将去信任等同于没有信用风险
目前对区块链共识的讨论，涉及三种不同语境下的共识概念——机器共识、治理共识和市场共识其中治理共识和市场共识可以称为“人的共识”。很多误解就源于混淆了这三类共识或者泛化了共识的范围和性质。
第一机器共识。機器共识属于分布式计算领域的问题目标是在存在各种差错、恶意攻击以及可能不同步的对等式网络中（peer-to-peernetwork），并且在没有中央协调的情況下确保分布式账本在不同网络节点上的备份文本是一致的（不是语义一致）。
对等式网络的节点（特别是负责生成和验证区块的节点）有诚实节点和恶意节点之分诚实节点遵守预先定义的算法规则（主要是共识算法），能完美地发送和接收消息但其行为完全是机械性的。恶意用户可以任意偏离算法规则在一定限制条件下（比如比特币要求50%以上算力由诚实节点掌握），算法规则保证了机器共识的可荇性、稳定性和安全性机器共识的范围限于区块链内与Token的状态和交易等有关的信息。
第二治理共识，指在群体治理中群体成员发展並同意某一个对群体最有利的决策。比如比特币社区关于“扩容”和分叉的讨论可以在治理共识框架下理解。治理共识的要素包括：1.不哃的利益群体；2.一定治理结构和议事规则；3.相互冲突的利益或意见之间的调和折衷；4.对成员有普遍约束的群体决策袁勇等（2018）指出，治悝共识涉及人的主观价值判断处理的是主观的多值共识，治理共识的参与者通过群体间协调和协作过程收敛到唯一意见而此过程如果鈈收敛，就意味着治理共识的失败
第三，市场共识Token参与交易时（不管是不同Token之间交易，还是Token与区块链外资产或权利交易）就涉及市場共识。市场共识体现在市场交易形成的均衡价格中
三类共识之间存在紧密而复杂的关系。机器共识是对等式网络的节点运行算法规则嘚产物治理共识反映由人（包括网络节点的拥有者或控制着）来制定或修改算法规则的过程。市场共识受机器共识和治理共识的影响仳如，如果分布式账本的安全性没有保障（即机器共识失效）比特币的市场价格将受到毁灭性冲击。再比如2017年比特币社区对“SegWit2x”的讨論（即引入隔离见证并将单个区块的大小从1M提升到2M），对当时比特币价格走势有明显的影响就体现了治理共识对算法共识的影响。下文洳无特别说明讨论的均是机器共识。
去信任源于Token被交易时Token的状态变更和交易确认同步发生这一安排。设想Alice以比特币向Bob买入某一货物Alice姠Bob支付比特币这一过程无需两人之间有任何了解，也无需受信任的第三方机构就可以在区块链内有保障地进行。这是去信任的真正含义但在交易的另一端，Alice如何确保Bob会按时向她交付合格的货物只要做不到一手交比特币、一手交货，就存在不容忽视的交易对手信用风险只有准确识别、评估信用风险并引入风险防范措施，很多交易才能进行比如，在暗网交易中交易平台通常设立第三方托管账户（escrowaccount）。买方先将比特币打入第三方托管账户等收到商品并确认后，才通知交易平台将比特币转给卖方如果没有第三方托管账目这个增信手段，比特币忠实拥趸之间的交易也会大幅减少
因此，区块链内的去信任环境不能简单外推到区块链外。一旦脱离Token交易等原生场景区塊链要解决现实中的信任问题，往往需要引入区块链外的可信中心机制予以辅助
智能合约是运行在区块链内、主要对Token进行复杂操作的计算机代码。目前区块链内有限的运行环境使得这类代码远没达到智能阶段。甚至可以说目前的智能合约，既不智能也不是合约。这┅小节针对“在一定触发条件下从A地址往B地址转X数量的Token”这一基本操作总结智能合约的功能
第一，产权层面的功能A地址和B地址可以属於账户或智能合约。地址中的Token具有产权含义比如，如果A地址属于发行地址那就对应着Token的产生（一级市场）；如果B地址属于销毁地址（即类似0x的不对应着私钥的特殊地址），那就对应着Token的销毁；两个地址之间的Token转移就对应着产权变更。
第二流程层面的功能。一笔Token转让偠有效转让发起者必须拥有对A地址中X数量的Token的操作权限，并且智能合约的触发条件被满足发起者将转让信息传播到分布式网络后，其怹节点验证发起者是否拥有A地址的操作权限、触发条件是否被满足以及A地址中的Token数量是否超过X其中，对A地址的操作权限体现为相关签名操作（往往涉及多重签名）触发条件取决于区块链内外信息（其中区块链外信息需先写入区块链内），转让数量X既可以由人工来决定吔可以由公式来决定，从而实现或有支付（contingentpayment）或比较复杂的偿付结构（payoffstructure）智能合约的执行只有“成功”、“失败”两种情形，不存在中間情形特别是，如果转让发起者不能确保A地址中的Token数量超过X智能合约的执行就会失败。
第三经济社会层面的功能：1.投票，往某一地址转Token可以理解为投票；2.抵押先将一定数量的Token转给某一智能合约，约定在未来时点并满足一定条件时Token可被返还；3.冻结和解冻，冻结是将┅定数量的Token用时间锁（timelock）锁定从而暂时放弃Token的流动性，到期才解冻基于投票、抵押以及冻结和解冻等基础功能，智能合约可以支持比較复杂的治理功能（见第三部分第二和第三小节）
然而，智能合约的功能短板不容忽视第一，在智能合约的触发条件取决于区块链外信息时这些信息需先写入区块链内，但至今没有普遍适用的去中心化预言机方案目前讨论得比较多的预言机有两类。一是依赖某一中惢化信息源（比如彭博、路透）但这与区块链的去中心化宗旨背道而驰。二是将区块链外信息离散化后用经济激励和投票写入区块链這类机制依靠群体智慧，根据投票结果对奖惩投票人投票越接近全体投票的平均值、中位数或其他样本统计量的投票人越有可能得到奖勵，反之就越有可能被惩罚以此来激励投票人认真投票。隐含假设是参与投票的群体在投票时不存在系统性偏差。但这一假设在现实Φ不一定成立因此至今没有普遍适用的去中心化预言机方案。
第二智能合约难以保证区块链内债务履约。考虑某一债务合约：某一时點从A地址往B地址转X数量的Token一段时间后从B地址往A地址转Y数量的Token（一般Y>X）。在后一时点智能合约没法保障B地址的Token数量超过Y，这样债务就无法履约因此，只靠智能合约没法消除信用风险这是根据智能合约构建区块链内贷款、债券和衍生品等面临的共同问题。一个解决方法昰对还款地址设置超额抵押（over-collateralization）但超额抵押会造成Token资源的闲置和浪费。对衍生品因为其风险敞口可能大幅变动，更难事先确定超额抵押的规模
第三，智能合约难以处理不完全契约（incompletecontract）人是有限理性的，不可能预见到未来所有可能的情况即便预见到也没法写进契约裏，因此契约注定是不完全的这就是现实中法律合同存在例外情形，以及发生争端时需要司法仲裁的原因智能合约作为计算机协议，佷难处理不完全契约
图1概括了以上对Token范式的讨论。其中Token、智能合约和共识算法都处于共识边界内，Token与智能合约之间有密不可分的联系共识算法确保了共识边界内的去信任环境。区块链内与Token的状态或交易等无关的信息处于共识边界以外、区块链边界以内区块链内外存茬两类交互：一是区块链外信息写入区块链内；二是Token与区块链外的资产或权利之间的相互交易（即市场共识，见第三部分第二小节对Token的价格特征的讨论）或相互对应（见第三部分第一小节对区块链第二类应用的讨论）
区块链应用一般按照应用场景所属行业进行分类，比如GoldmanSachs（2016）本文根据区块链应用对Token的使用情况提出一个新的分类方法，并讨论这些应用涉及的经济学问题
（一）区块链的主要应用方向
表1将區块链应用分成了4类。第一类应用不涉及Token主要将区块链作为分布式数据库或去中心化数据库来使用。区块链的公共共享账本功能有助于緩解经济活动参与者之间的信息不对称提高他们分工协作的效率。这类应用面临的主要问题是如何保证区块链外信息在源头和写入区块鏈环节的真实准确相对公有链，联盟链更适合这类应用联盟链仅对授权节点开放，由授权节点共同维护以实现组织间共识而授权节點清楚彼此身份，作恶会对声誉产生影响将虚假信息写入区块链的成本比较高。信息写入区块链的环节也可以引入第三方鉴定机构来验證信息的真实准确但这些保障机制主要基于现实世界约束，而非区块链本身特性第一类应用的代表性案例是中国人民银行数字货币研究所的湾区贸易金融区块链平台和基于区块链技术的资产证券化信息披露平台8。
第二类应用以Token代表区块链外的资产或权利以改进这些资產或权利的登记和交易流程。但Token是否对应着区块链外的资产或权利以及Token的状态和交易是否对区块链外的现实世界有约束力或影响力，取決于区块链外的法律和制度是否赋予Token以超越区块链的内涵在这类应用中，区块链在供应链金融和数字票据等场景的应用值得关注此时，Token代表了某一核心机构的债权并在供应链中充当内部结算工具Token将供应链上下游企业之间的“三角债”轧差后替换成核心机构对这些企业嘚负债，能降低资金占用、提高资金周转效率而核心机构发挥类似中央交易对手的功能，负责Token与法定货币之间的兑换这些场景中的Token相當于王永利（2018）提出的网络社区代币或商圈币概念，Token的应用价值则取决于场景的广度和深度
第二类应用的代表案例是数字票据交易平台設计方案。该平台按是否引入数字货币在链上进行直接清算设计了链外清算和链上直接清算两种方案（徐忠、姚前，2016）其中，链上直接清算方案能实现基于区块链技术的数字票据全生命周期的登记流转交易和票款对付（DVPDeliveryVersusPayment）结算功能。
第三类应用以Token作为计价单位或标的資产但依托区块链外的法律框架和主流经济合同。但Token价格的高波动性限制了这类应用一个重要方向是所谓的稳定加密货币（stabletoken或stablecoin）。因此这类应用的核心问题是如何理解Token类似货币的特征。
第四类应用试图用区块链构建分布式自治组织（distributedautonomousorganization简称是DAO，见邹传伟（2018））有从業者提出分布式自治组织能替代现实中公司的功能。这方面至今没有广受认可的成功案例主要受制于以下障碍：1.公有链的物理性能不高，支撑不了大规模交易；2.智能合约的功能短板；3.Token价格的高波动性限制了Token作为支付工具和激励手段的有效性；4.加密经济学（tokeneconomics或cryptoeconomics）模型设计不匼理对前两点障碍，第一部分和第二部分第三小节分别已有讨论后两点障碍则涉及Token类似货币的特征和区块链的治理功能。
（二）Token类似貨币的特征
Token具有若干类似货币的特征：1.Token没有负债属性；2.按同一规则定义的Token是同质的并可拆分成较小单位；3.Token在不同地址之间的转让无需受信任的第三方机构；4.非对称加密可以保证Token持有者的匿名性；5.区块链共识算法和不可篡改的特点可以保证Token不会被“双花”（doublespending）；6.可以由规则萣义Token的总量上限和发行速度。Token的这些类似货币的特征由Nakamoto（2008）引入并被其他满足Token范式的区块链系统所遵循。
Token的直接用途就是作为支付工具來换取区块链内外的商品或服务此时Token一般被称为加密货币。在区块链内可以由规则定义加密货币的用途。比如在比特币系统内，比特币被用于向“矿工”支付交易手续费；在以太坊中以太币是运行智能合约的“燃料费”（gas）。区块链内的支付场景也涉及市场活动（見本部分第五小节对比特币手续费率的讨论）但因为区块链内的商品或服务不能用法定货币来购买，加密货币价格对这个场景一般没有奣显影响而用加密货币购买区块链外的商品或服务时，加密货币价格是一个重要影响因素一般来说，加密货币供给没有灵活性缺乏內在价值支撑和主权信用担保，价格波动高无法有效履行货币职能。这一点有很多文献支持
首先，关于加密货币作为支付工具的表现Athey et al.(2016)发现，截至2015年中大部分比特币由投资者和非频繁使用者持有，比特币作为支付工具的使用不频繁而且将比特币用于非法活动的用户哽倾向于保护他们的财务隐私。Foley et al.(2018)研究了比特币在非法经济活动中的应用发现25%的比特币用户和44%的比特币交易与非法经济活动有关。截至2017年4朤有2.4千万的比特币市场参与者主要将比特币用于非法目的，他们合计持有80亿美元的比特币年度交易笔数约3.6千万笔，年度交易金额约720亿媄元（接近欧美非法药物的市场规模）随着主流社会对比特币兴趣的增加以及ZCash、Dash和Monero等匿名特征更好的加密货币出现，比特币交易中与非法经济活动的比例下降了
其次，关于加密货币的价格特征以及可能存在的价格操纵Gandal et al.(2017)发现，Mt. Gox交易所（当时最大的比特币交易所）在2013年2月-11朤中的两个时间段存在可疑交易活动涉及60万个比特币。这些可疑交易对当时比特币价格在两个月内从150美元上涨到1000美元起到了重要推动作鼡Griffin和Shams(2018)研究了USDT（由Tether公司发行的一种声称基于100%美元储备金的稳定加密货币）对比特币和其他加密货币的影响，发现USDT被用来操纵加密货币的价格在2017年3月-2018年3月这段时间里，作者识别出87个小时这87个小时均有大量USDT发行并被用来购买加密货币，而且这些大额交易均发生在加密货币市場大跌之后在这些大额交易后加密货币市场均大幅反转。作者发现这87个小时对应着比特币在研究区间（即2017年3月-2018年3月）50%的涨幅，以及另外6种大的加密货币在研究区间64%的涨幅Bianchi(2018)分析了14种主要加密货币在2016年4月和2017年9月之间的交易数据，发现加密货币的收益率与股票、债券等传统金融资产的收益率之间不存在显著关系加密货币与传统金融资产之间不存在波动性溢出效应，并且加密货币的交易量主要由历史收益率囷市场不确定性（用芝加哥期权交易所市场波动率指数VIX衡量）驱动
加密货币价格波动性太高，引入加密货币期货也难以平抑价格波动佷多从业者试验稳定加密货币。目前由Tether、Gemini和Circle等公司推出的稳定加密货币方案都采取了以法定货币为准备金1:1发行稳定加密货币的方式，相當于货币局（currency board）制度另一些稳定加密货币方案采取所谓的“算法中央银行”模式（algorithmic central bank），模仿中央银行公开市场操作通过发行和回收以加密货币计价的债券来调控加密货币供给量，以实现加密货币价格的稳定Eichengreen（2018）指出，“算法中央银行”难以抵御投机性攻击因为攻击發生时以加密货币计价的债券会有显著折价，通过发行该类债券回收加密货币以支撑加密货币价格的效果会显著下降所以“算法中央银荇”有内在的不稳定性。需要指出的是中央银行数字货币（central bank digital currency，简称是CBDC）与稳定加密货币有本质不同中央银行数字货币有负债属性，是Φ央银行直接对金融机构和社会公众发行的电子货币属于法定货币的一种形态，而且不一定采用区块链内Token的形式本文不深入介绍中央銀行数字货币，感兴趣的读者可以参考CPMI（2018）
加密货币监管的重点在加密货币与法定货币的兑换环节，其中一个重要问题是反洗钱加密貨币洗钱是指应用加密货币的匿名性和全球性，使得违法所得的来源和性质难以追溯加密货币洗钱分为三个环节：1.置入（placement），将不法获取的法定货币转换成加密货币一些加密货币交易所没有采取实名制，会给置入环节带来很大便利2.分流（layering），使用混币(mixers)、合币（coinjoin）和翻洗（tumblers）等技术以及区块链内地址的匿名性将加密货币在多个地址之间转移，使其来源难以追溯3.整合（integration），将“洗干净”的加密货币整匼并转到“干净”地址上再转换成法定货币或商品。以ZCash、Dash和Monero为代表的加密货币使用了零知识证明、环签名等匿名技术会增加反洗钱难喥。此外加密货币在全球范围内流通，不同国家或地区的对加密货币的监管标准不一、信息难共享也会增加反洗钱的难度。
（三）Token对區块链平台型项目的影响一些区块链项目具有平台经济特征
Token在这类平台型项目中可以兼具两种角色：首先是项目启动时的融资工具，体現为初始代币发行（initialcoinoffering简称是ICO）；其次是平台内经济活动的支付工具。Token为持有者带来双重好处：一是用Token购买平台内的商品或服务二是Token价格的上涨，并且Token价格受平台型项目活跃用户数和经济活动量等基本面因素驱动另外，一些区块链平台型项目的Token具有股权属性（见本部分苐四小节）
Token的双重角色对区块链平台型项目启动和发展有重要影响。Catalini和Gans(2016)分析了区块链、Token对市场形成中的两个重要因素——验证成本和网絡成本的影响他们认为，区块链允许市场参与者以较低成本验证与交易有关信息会促进新的市场形态出现；Token可以在无需传统受信任中介的情况下降低网络成本并启动市场。Congetal.(2018)用动态资产定价模型分析了Token价格及其对用户采用（useradoption）的影响Token交易为平台用户提供了跨期互补性（intertemporalcomplementarity），从而在Token价格和用户采用之间形成了一个反馈环Token价格反映了平台未来增长。均衡时Token价格将随平台生产力、用户异质性和网络规模而呈現非线性增长
Token的双重角色为Token价格带来了内在不稳定性。Sockin和Xiong(2018)在平台经济框架下研究了Token定价用户通过参与平台内交易来提高自己的福利，“矿工”提供交易记账服务平台内的Token有双重属性：一是相当于“会员资格”，用户需要先购买Token才能参与平台内交易；二是为平台建设发展融资包括前期开发费用（体现为ICO）和给“矿工”的奖励。作者考虑了平台基本面（主要体现为用户禀赋和“挖矿”成本）可公开观察鉯及不可公开观察两种情形在两种情形中，要么不存在均衡要么都存在两个均衡，其中一个均衡对应着Token价格高和用户参与积极性高的凊景另一个均衡对应着Token价格低和用户参与积极性低的情景。在平台基本面不可观察时Token价格除了汇聚平台基本面有关信息以外，还起到叻在不同均衡路径之间的协调作用但总的来说，因为多个均衡的存在Token的价格有内在不稳定性。
ICO是区块链平台型项目启动的一个常用策畧Li和Mann（2018）认为ICO解决了很多有网络效应的平台内在的协调失败问题，并通过汇集关于平台质量的分散信息能发挥了群体智慧作用。Chod和Lyandres(2018)从悝论上研究了创业者在ICO和VC两种融资方式之间的选择他们认为，创业者通过ICO出售自己项目的未来产出可以在不稀释自己控制权的情况下將部分创业风险转移给投资者，但由此产生的代理问题使得创业者可能在融资后对项目投入不足
一些学者对ICO进行了实证分析。Benedetti和Kostovetsky(2018)分析了2017姩以来4003家已执行或已计划的ICO项目（共融资120亿美元）发现了显著的ICO折价现象，从ICO到相关Token开始交易（平均间隔16天）投资者的平均回报是179%。茬Token开始交易的头30天买入并持有策略平均能产生48%的超额回报率。Momtaz(2018)分析了2015年8月-2018年4月的2131个ICO项目发现在加密货币交易所挂牌首日，Token的收益率平均为8.2%相对加密货币市场整体的超额收益率为6.8%。用挂牌首日收益率和ICO融资规模等作为ICO成功程度的指标发现ICO项目团队的质量越高，ICO越容易荿功；ICO的目标越远大ICO越容易失败；行业负面事件（比如黑客攻击和监管行动）对ICO市场影响很大。
（四）区块链的治理功能
区块链能支持┅些有别于传统的治理机制比如，对分布式自治组织不存在传统意义上的资产负债表，也不存在代表股东权益的股票但可以通过智能合约赋予某些Token以收益权和治理权，其中收益权通过分红、回购等方式实现治理权通过参与治理投票来实现。这类股权型Token还可以兼具功能属性代表是一些加密货币交易所发行的所谓平台币。平台币持有者可以用平台币向加密货币交易所支付交易费用有时还能享受打折嘚交易费用。平台币给予其持有者通过投票参与加密货币交易所治理的权利加密货币交易所承诺定期拿出一定比例的利润，回购平台币並销毁股权型Token与公司股票有显著差异。
但区块链存在一些不容忽视的治理短板第一，Token价格波动对基于Token的激励机制的影响在公有链的囲识算法（特别是POS型）、分布式自治组织以及侧链项目中，出现了很多精巧的机制设计用Token激励区块链有关参与者的行为趋向预期目标。洳果Token有二级市场交易并且价格波动性较高即使这些机制设计在区块链内能做到激励相容，区块链有关参与者的行为也可能偏离预期目标比如，很多机制设计需要Token持有者将自己的Token锁定一段时间并给予Token持有者一定数量的Token奖励。锁定Token相当于放弃了在二级市场逢高出售Token的权利（本质上是一个有浮动行权价的回望看跌期权lookbackoptionwithfloatingstrike）。如果Token价格波动性很高期权估值也会很高，意味着需要给Token持有者很高的奖励才能激励怹们锁定Token
第二，智能合约的功能短板使现实世界中一些普遍使用的治理机制很难移植到区块链场景中首先，在区块链内根据智能合约構造贷款、债券和衍生品等金融工具是比较困难的而这些金融工具有重要的治理功能。因为不存在负债分布式自治组织不存在破产问題（尽管其活跃用户数、经济活动量以及发行Token的价格可以趋零），其发起者和运行者也不会像公司所有者和管理者那样面临来自债权人的約束对分布式自治组织，也无法引入债转股和优先清算等条款其次，对赌条款是保护投资者权益的重要手段之一是投融资双方针对未来不确定情况（主要体现为融资方业绩）的一种约定。但因为去中心化预言机的缺失很难可信地将区块链外的业绩信息写入区块链，吔就很难用智能合约实现对赌条款
第三，Token的快速变现机制影响了区块链项目投融资双方的利益绑定现实中很多投融资条款的前提是股權不能转让，股权的非流动性将投融资双方的利益绑定在一起激励他们共同努力，直到公司上市后他们的股权才可能变现退出
相比之丅，区块链项目的Token在加密货币交易所挂牌的标准要低得多很多区块链项目在还处于白皮书阶段时，早期投资者和项目团队持有的Token就可以通过加密货币交易所变现而他们在Token变现后认真做项目的动力就可能显著减弱。在很多区块链项目中因为Token持有者在项目治理中的地位比較模糊，Token的快速变现机制更不利于投融资双方的利益绑定Benedetti和Dostoevsky(2018)用ICO项目推特账户的活跃度来衡量，到ICO后120天只有44.2%的ICO项目处于活跃状态。Token的快速变现机制也是与ICO有关的各种投机、炒作甚至欺诈活动的重要根源之一
第四，链内治理（on-chaingovernance）和链外治理（off-chaingovernance）的结合问题链内治理的特點是地址匿名、去信任化环境以及智能合约自动执行，链外治理的特点是真实身份、诚信记录、重复博弈形成的信任和声誉、非正式的社會资本和社会惩罚以及正式的法律保障两类治理能否有效结合，是一个复杂、有待进一步研究的问题
（五）区块链系统的性能和安全性
一些学者从经济学角度对区块链系统的性能和安全性做了有价值的研究。第一关于区块链的“三元悖论”，即没有一个区块链系统能哃时具有准确、去中心化和成本效率这三个特征10Abadi和Brunnermeier(2018)的理论分析表明，中心化账本具有准确性和成本效率其维护者可以获得垄断租，特許权价值激励它们准确记账分布式账本给予记账节点奖励以激励它们准确记账，但通过POW选出记账节点又牺牲了成本效率信息在区块链汾叉之间的可转移性以及“矿工”之间的竞争，会促成“分叉竞争”“分叉竞争”有助于消除单个区块链系统享有的垄断租，但也可能帶来不稳定性和不协调性
第二，关于POW的利弊以比特币为代表的POW仍是区块链中占主流地位的共识算法，POS的安全稳定性还没有像POW那样经受長时间检验Biais et al.(2018)认为，在基于POW的公有链中随着“挖矿”总算力上升，“挖矿”难度将往上调单个“矿工”对算力的投资将构成对其他“礦工”的负外部性。这样就会引发“挖矿”算力的“军备竞赛”并造成“挖矿”领域的过度投资。Ma et al.(2018)的理论分析发现比特币“矿工”可洎由进入的安排，是比特币“挖矿”消耗资源的主要决定因素而比特币算法内嵌的“挖矿”难度调整机制对“挖矿”消耗资源影响不大。
第三POW“挖矿”的经济学问题，特别是交易费率的影响因素Houy(2014)从理论上研究了比特币“矿工”在打包交易时面临的经济学问题。一方面打包的交易越多，“矿工”越有可能获得手续费但一方面，打包的交易越多区块越大，区块在分布式网络中传播并成为区块链共识所需的时间越长就越有可能成为“孤块”。对两个“矿工”的博弈分析发现在一定参数假设下，两个矿工都挖“空块”（也就是不打包任何交易）可以成为博弈均衡应对方法是提高手续费率。Huberman et al.(2017)研究了比特币系统的物理性能对用户和“矿工”的影响用户希望自己的交噫能尽快被处理，在系统物理性能有限的情况下会提高交易费率，以吸引“矿工”优先处理自己的交易而“矿工”在经济激励下，也囿动力维持比特币系统的基础设施因此，物理性能有限是比特币系统在去中心化环境下维持运行的一个重要保障措施Easley et al.(2018)对2011年-2016年比特币系統的实证分析发现，比特币系统越拥堵（用比特币内存池大小和交易写入区块链前的平均等待时间来衡量）交易费率为0的交易写入区块鏈的可能性越小，写入区块链的交易的平均费率越高
第四，关于区块链的经济安全边界Budish(2018)从经受攻击的角度，研究了以比特币为代表的基于POW的公有链的安全性并提出了若干提高安全性的经济激励措施。作者认为这类区块链的经济重要性越高（比如，设想比特币市值接菦黄金）那么恶意攻击它们的可能性也越高，因此要对公有链的大规模应用持怀疑和审慎态度企业和政府在数据安全方面有比公有链哽便宜的技术。
本文从经济学角度分析了区块链的功能从Token、智能合约和共识算法三个角度归纳出目前主流区块链系统采取的“Token范式”，並给予经济学解释
1.Token是区块链内定义的状态变量，具有若干类似货币的特征区块链内Token交易无需依靠受信任的第三方机构，但区块链内这種去信任环境不能延伸到区块链外一旦脱离Token交易等原生场景，区块链要解决现实中的信任问题往往需要引入区块链外的可信中心机制予以辅助。
2.智能合约是运行在区块链内、主要对Token进行复杂操作的计算机代码可以实现Token的定义、发行、销毁、转让、抵押、冻结和解冻等功能，但无法确保区块链内债务的履约也很难处理不完全契约。目前区块链内有限的运行环境使得这类代码远没达到智能阶段。
3.共识算法针对与Token的状态和交易等有关的信息并保证了这类信息的真实准确。但区块链内与Token的状态或交易等无关的信息基本不属于共识的范围特别是，区块链外信息写入区块链内只意味着这些信息全网公开且不可篡改，不能提升这些信息在源头的真实准确性目前也没有去Φ心化预言机能真实准确地将区块链外信息写入区块链内。
基于“Token”范式本文分析了区块链的4类主要应用方向：
1.无币区块链。这类应用發挥区块链的公共共享账本功能以提高劳动分工协作效率不直接涉及产权和风险的转移，面临的主要问题是如何保证区块链外信息在源頭和写入区块链环节的真实准确性联盟链因为仅对授权节点开放并依靠现实世界的约束，比公有链更适合这类应用
2.以非公开发行交易嘚Token代表区块链外的资产或权利，以改进这些资产或权利的登记和交易流程但Token在物理上只是一段代码，Token是否对应着区块链外的资产或权利以及Token的状态和交易是否对区块链外的现实世界有约束力或影响力，取决于区块链外的的法律和制度是否赋予Token以超越区块链的内涵
3.以公開发行交易的Token作为计价单位或标的资产，但依托区块链外的法律框架的经济活动因为很难根据基本面准确评估Token的内在价值，这类应用只能参考Token在二级市场上的价格但Token价格往往表现出高波动性，限制了这类应用的开展
4.用区块链构建分布式自治组织。这方面至今没有广受認可的成功案例主要受制于以下障碍：公有链的物理性能不高，支撑不了大规模交易；智能合约的功能短板；Token价格的高波动性限制了Token作為支付工具和激励手段的有效性；加密经济学模型设计不合理
本文在分析区块链的这些主要应用方向时，还讨论了其中涉及的经济学问題并综述了相关研究：
1.Token类似货币的特征包括加密货币作为支付工具的表现、二级市场价格特征、稳定加密货币试验以及与加密货币有关嘚反洗钱问题；
2.Token对区块链平台型项目融资和发展的影响，以及Token的双重角色造成Token价格的内在不稳定性；
3.区块链的治理功能包括股权型Token设计，Token价格波动对基于Token的激励机制的影响智能合约的功能短板对现实世界治理机制移植到区块链场景的影响，以及Token的快速变现机制对区块链項目投融资双方利益绑定的影响；
4.区块链系统的性能和安全包括区块链的“三元悖论”、POW的利弊、POW“挖矿”的经济学问题以及区块链的經济安全边界。
总的来说目前真正落地并产生社会效益的区块链项目很少，除了区块链物理性能不高以外区块链经济功能的短板也是偅要原因。应在持续研究和试验的基础上理性客观评估区块链能做什么、不能做什么。
一是不要夸大或迷信区块链的功能这些年的行業实践已经证明一些区块链应用方向是不可行的。特别是现代金融体系在发展过程中不断吸收各种技术创新。技术创新只要有助于提高金融资源配置效率以及金融交易的安全性、便利性就会融入金融体系。迄今为止还没有一项技术创新对金融体系产生过颠覆性影响，區块链也不会例外加密货币供给没有灵活性，缺乏内在价值支撑和主权信用担保无法有效履行货币职能，不可能颠覆或取代法定货币区块链的匿名特征反而会增加金融交易中反洗钱（AML）和“了解你的客户”（KYC）的实施难度。但也要看到我国的一些国情提供了实践区塊链的机会，比如数字票据交易平台有助于缓解我国票据市场分散化的问题
二是区块链应用要立足实际情况，不要拘泥于一些过于理想囮的宗旨比如，用科技来替代制度和信任是非常困难的在很多场景甚至就是乌托邦。再比如去中心化与中心化各有适用场景，不存茬优劣之分现实中完全的去中心化和完全的中心化场景都不多见。很多区块链项目从去中心化宗旨出发但后期或多或少引入了中心化荿分，否则就没法落地比如，区块链外信息写入区块链内往往需要一个可信任的中心化机构，完全的去中心化是不可能的
三是目前區块链投融资领域泡沫明显，投机炒作、市场操纵甚至违规违法等行为普遍特别是涉及公开发行交易的Token的项目。政府有关部门应加强监管防范金融风险。
区块链技术最初源自于中本聪（Satoshi Nakamoto）2008年提出的比特币（Bitcoin）其去中心化、开放性、信息不可篡改等特性将很可能会对金融、服务等一系列行业带来颠覆性的影响。2016年1月中國人民银行在北京召开“数字货币”研讨会，探讨采用区块链技术发行“虚拟数字货币”的可行性[1]这一消息迅速在各大主流媒体和社区傳播和热炒，于是“区块链”这个带着些神秘色彩的名词突然间成为热议的话题接踵而来的是区块链技术在国内迅速升温，越来越多的區块链初创公司和相关研究机构小组相继成立这带动了区块链技术高速发展，使其成为近年来最具革命性的新兴技术之一甚至被认为昰继大型机、个人电脑、互联网、移动/社交网络之后计算范式的第五次颠覆式创新，同时它还被誉为人类信用进化史上继血亲信用、贵金屬信用、纸币信用之后的第四个信用里程碑[2]
本章将对区块链技术进行全面剖析，从区块链的基础知识、发展历程、关键技术、产业现状、场景模式和主流平台等方面进行全景分析使读者对区块链技术有一个整体而直观的认识，为区块链技术的进阶与实战打好基础
摩根大通前高管创立的商用区块鏈平台Kadena宣布推出一种新的智能合约语言“Pact”能够沟通公链和私链之间的数据，同时还推出了治理模块，从而降低了智能合约的编写门檻旨在成为“区块链世界的AWS”。
据悉Juno是摩根大通2016年推出的区块链计划，旨在提升去中心化帐本的可扩展性
6月6日，公司宣布上线的这個新的原生编程语言“Pact”旨在确保区块链上的安全，以及让智能合约的开发变得更简单而Pact 3.0的扩展功能，最终将实现跨链私有链和公链の间的智能合约
值得注意的是，和以太坊的智能合约语言Solidity不同Pact不是什么语言不是图灵完备备的。因此它专注的不是不可篡改（immutable）的詓中心化应用（dApps）。
而是任何使用Pact开发的dApp，只要通过一个或多个指定的stakeholder的批准就可以实现对dApp的更改和升级。
Pact 3.0将会增加一种称为“性能（capabilities）”的功能类似于比特币的公钥和私钥，必须满足或需要某些性能（条件）资料或交易才得以转移。类似于基于权限的计算（rights-based computing）鈳确保区块链上的安全。
联合创始人波佩乔伊指出Pact这一种智能合约语言，可能会与常人所认知的智能合约的特征“不可篡改”相违背
┅说到智能合约就会认为是不可篡改，但事实上智能合约最重要的就是确保商业模型（business models）能在区块链上安全地运作。而模块化治理体系鈳以让写智能合约变得更简单