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没想到你是这种区块链!【国君通信·海外区块链风云榜(上)——底层技术谁领风骚?】

宋嘉吉/朱威宇 吉时通信 2018-11-01

(作者:宋嘉吉/朱威宇,贡献作者:吕泽楠/吴博

导读

作为区块链第一卖方团队,国君通信先后推出风靡一时的《漫画区块链》、《大话区块链》,为这一主题的深入人心做出重要贡献。随后举办区块链专题大会、多场电话会议,推出《对话区块链大佬》系列访谈纪要。


那么,投资者会问:区块链究竟会在哪些领域落地?产业链格局如何?商业模式怎么实现?


为解答这些问题,我们郑重推出《海外区块链》系列,为大家解读海外最具影响力的区块链公司和项目,明确区块链的应用场景,并预判行业的发展方向。


本文是《海外区块链》系列的第一篇,针对区块链产业链中的底层环节——基础技术层,欢迎品读!





摘要


重申对区块链行业的“增持”评级。海外区块链行业的产业链层级已逐渐成型,基础技术、平台、应用层面均在快速发展;应用领域百花齐放,从支付转账、电子商务、社交等to C应用,到数据管理、版权保护及交易、电子商务、金融交易结算、域名管理等to B应用,均有概念验证案例出现。我们认为区块链技术已经迈出商用的第一步,有望在一年后出现实际落地项目。首次单列覆盖区块链行业,并予以“增持”评级,标的包括广博股份、飞天诚信、海立美达、恒生电子、赢时胜、御银股份、四方精创等


纵向而言,海外区块链产业链层级已渐成型,行业成熟迈出第一步。①基础技术层面出现少数较具影响力的开源技术项目,提供区块链应用所依赖的底层协议和算法,为应用开发商构建统一技术标准、降低开发门槛,如致力于企业级区块链技术标准的Hyperledger、智能合约平台Ethereum。②平台层面出现针对各行业搭建的开发平台,可帮助开发者快速构建应用,如金融行业平台Chain和R3 CEV的Corda、物联网行业平台公司Slock.it。③应用层面出现种类繁多的to B和to C应用,如跨币种支付结算网络Ripple,支付APP Circle等。


横向而言,海外区块链受各行业积极接纳,概念验证项目不断出现。尽管距离成熟规模应用还有很长的路要走,但以目前各行业积极接纳、不断发起概念验证项目的态势而言,我们预计一年后将有实际商用落地项目,未来将从边缘系统逐渐向核心系统延伸。①金融领域:供应链金融在技术和模式上都不存在障碍,有望率先落地;场外交易、记账和审计、实时结算等领域在技术上不存在障碍,合规、市场教育、既得利益问题可逐步克服,有望逐步落地;针对用户的点到点支付转账、个人资产证券化等实现难度较大,需要长期发展。②供应链领域:产品溯源和追踪相对容易发展且需求真实存在,而基于智能合约的担保和自动打款等应用还有待物联网技术普及。③物联网、医疗、版权、社交、电商等领域仍处发展早期,需要较长时间市场培育。


优选有客户和技术优势的标的。推荐有实际项目或产品、具备竞争优势的标的。目前区块链在金融领域的应用尝试最为活跃,受益标的为广博股份、飞天诚信、新国都、赢时胜、恒生电子、御银股份,推荐海立美达、四方精创;此外,鲁亿通拟通过收购比特币矿机及芯片厂商嘉楠耘智,加码区块链矿机和人工智能芯片业务,在此一并予以推荐。


风险提示:区块链推广进度低于预期;潜在的安全和性能风险;合规和法律风险。





1. 海外区块链观察:产业层级初现,应用百花齐放


关于区块链,此前我们已通过《专题报告:巨头引领变革,区块链大有作为》、《大话区块链》及《漫画区块链》系列对行业的发展进行了阐述,但主题之风过后,投资者更关注区块链在哪些领域会率先落地。由此,我们着重于对海外区块链企业的应用场景及技术路线进行了深度整理。


国内的顶尖区块链企业(如Onchain小蚁、布比、BitSE、OK Inc.等)尽管技术实力不亚于海外同行,由于人才缺口大以及市场认知不足,开发和商务拓展进展稍慢于海外(慢约半年)。因此,观察海外的区块链企业发展,有助于我们对国内这一领域的发展做出预判。


纵向上看,目前海外区块链行业的产业链层级已逐渐成型,基础技术、平台、应用层面均在快速发展,一些优质的基础技术项目、开发平台相继出现,为区块链应用开发降低门槛。


(下图单击可放大)



①基础技术层面出现少数较具影响力的开源技术项目提供区块链应用所依赖的底层协议和算法,为应用开发商构建统一技术标准、降低开发门槛,如致力于企业级区块链技术标准的Hyperledger(超级账本)、智能合约开发平台Ethereum(以太坊)。


②平台层面出现针对各个行业搭建的开发平台可帮助开发者快速构建上层应用,如金融领域有R3CEV的Corda和Chain的the Chain Platform、物联网领域有Slock.it的Ethereum Computer。


③应用层面出现种类繁多的to B和toC应用如跨币种支付结算网络Ripple,去中介化电商OpenBazaar等。


横向上看,区块链的应用领域百花齐放,从支付转账、电子商务、社交等to C应用,到数据管理、版权保护及交易、电子商务、金融结算与交易、域名管理等to B应用,均有概念验证(POC)案例出现,一年后可能有初步商用应用落地其中:


①金融领域:供应链金融在技术、合规、利益关系领域都不存在障碍,有望率先落地;场外交易、记账和审计、准实时结算等领域在技术上不存在障碍监管合规、市场教育、既得利益等问题有可能克服;而针对用户的点到点支付转账、个人资产证券化发行等应用尽管前景广阔,目前在技术、合规、产业成熟度等方面还存在很多障碍,尚需大量工作。


②供应链领域:产品溯源和追踪相对容易发展且需求真实存在,而基于智能合约的担保和自动打款等应用还有待于物联网、数字货币普及,以及智能合约的法律地位进一步得到认可。


③物联网、医疗、版权、社交、电商等领域:仍处发展早期,需要较长时间市场培育,其中物联网和版权领域行业自身发展尚不成熟,盈利模式尚未充分验证,因此即便有区块链落地应用,短期内也难以看到盈利;而医疗、社交、电商等领域传统势力强大且替代需求并不迫切,短期亦难以撼动。


我们认为,在2016年6月25日央行再度表态支持区块链应用等政策层面的催化剂作用下,国内区块链生态的发展有望提速,海外的生态格局或可作为参考。


在推荐标的方面,我们推荐有实际项目或产品、具备竞争优势的标的:


目前区块链在金融领域的应用尝试最为活跃,受益标的为广博股份、飞天诚信、新国都、赢时胜、恒生电子、御银股份,推荐海立美达、四方精创;此外,鲁亿通拟通过收购比特币矿机及芯片厂商嘉楠耘智,加码区块链矿机和人工智能芯片业务,在此一并予以推荐。

 

2.基础技术层:技术开发活跃,功能、性能不断提升


区块链的基础技术层面提供应用所依赖的底层协议和算法,为应用开发商构建统一技术标准、降低开发门槛。相当于互联网领域的TCP/IP协议和HTTP协议。


缺乏统一标准、并发性能低下是困扰区块链发展的两大难题。由DAH(数字资产控股)公司发起、Linux基金会维护的开源项目Hyperledger致力于打造企业级区块链技术标准,望解决缺乏统一标准的问题——相当于云计算领域的OpenStack。


并发性能低下是包括比特币网络在内的区块链的共同问题,Lightning.Network推出的闪电网络机制,力图解决比特币网络的这一问题;相关思想也实际应用在其他区块链网络中。


此外,区块链此前有功能单一的问题,只能支持分布式的数据记录,不能分布式地运行可执行程序。Ethereum(以太坊)的横空出世,解决了这一问题,开发者现在可以在区块链上基于以太坊或其他类似方案,开发各类应用程序(称为“智能合约”),实现以往难以想象的应用,如确保货币定向投放、确保贷款和募投款的专款专用、实现去中介化的组织等。Rootstock、Eris、Lisk亦是具有代表性的智能合约基础平台。


对于比特币网络,Blockstream推出的侧链、Colu发起的Colored Coins、Counterparty.io的Counteparty平台,都极大扩充了其功能,使其可以实现智能合约、资产发行和交易等新功能。


2.1.企业级区块链:Hyperledger——区块链的“OpenStack”


Hyperledger打造统一的企业级区块链技术平台。缺乏统一标准一度限制了区块链行业的发展,Colu、Chain等领先企业均自行开发底层技术,而技术实力、资源禀赋不在此处的应用开发商则难以利用区块链技术。这一痛点催生了Hyperledger项目,Hyperledger致力打造统一的企业级区块链技术平台,创建标准库,并在制造业、银行、保险、物联网、政府等多个领域展开应用。




Hyperledger项目得到众多金融及IT巨头支持。项目汇聚全球超过80个成员,包括埃森哲、摩根大通、德国证券交易所等金融机构,IBM、英特尔、富士通等科技巨头,及DAH、Blockstream、R3 CEV等区块链领先企业。各成员对项目进行了实质型支持,如DAH贡献了Bits of Proof代码、IBM贡献OpenBlockchain代码,Blockstream、Ripple、Onchain小蚁等均作出贡献。




2.2.智能合约:现实版“死神笔记”,未来的“世界计算机”


智能合约可以类比为漫画中的“死神笔记”:在死神笔记中写谁死,谁就会在现实世界中死去,好像为现实世界编了程;智能合约是这样一种程序,其执行由区块链保证,可以指定区块链上登记的资产、资金按约定自动进行交易,且资产资金流向可以预先约定、无法更改,可以近似理解为为现实世界编程。因此有人认为智能合约未来会成为“世界计算机”。


智能合约在事实上起到了传统合同的作用,且加上了自动化执行能力。与传统合同相比,智能合约的生效和履行同时发生,标的物仅限于数字化事物,且履行自动执行。


智能合约与传统合同的差别:


智能合约是建立在区块链上的一段代码,在指定时间、事件触发下准确执行操作。1)合约各方就合约数据信息源、纠纷解决机制等事项达成共识,生成智能合约代码;2)各方电子签名,并将合约代码部署到区块链上;3)通过智能合约可控制自己的资产,并接收和回应外界信息;4)合约到期后,资金、资产按照合约条款进行分配。




智能合约可用于自动交易,未来应用于机器经济中,使机器自动付款、自动获取资源。由于其高度可编程性,未来可能会产生我们还想象不到的应用,如同计算机起初是用于科学运算,后来却可以放电影、玩游戏。


尽管近期遭遇the DAO事件,智能合约前景依然不可限量。我们预计the DAO受攻击事件的发生将促使社区更加注重合约的法律效力和解读问题,并且将在技术和法律层面更加注重合约各方权利的保护和限制。


智能合约技术平台的代表是以太坊,此外还有Rootstock、Iris、Lisk等。


2.2.1.Ethereum:智能合约龙头,最安全的区块链平台之一


比特币区块链无法编程,以太坊搭建了便于区块链编程的底层开发语言。与比特币区块链相比,以太坊拥有除金融交易以外更多的应用场景,简单的底层语言可用于编程。同时以太坊通过采取权益机制,使得运行更加快捷:比特币区块确认需要十分钟,而以太坊只需要5至30秒钟。权益机制是更加高效的共识机制,能够降低运行成本的同时,提高攻击成本,从而保证平台的高效、经济与安全。


以太坊的最大特色是智能合约。在以太坊上可创建任意高级合约、货币及其它去中心化应用。以太坊脚本语言更加简单,具有更高的易用性。智能合约标的物几乎可涵盖任意可编程物品。同时,不同于其它公司使用比特币区块链,以太坊建立了自己的编程语言,通信系统,信息管理网络及去中心化浏览器,拥有自己的区块链技术。以太坊的货币以太币(ETH),有助于推动基于以太坊区块链技术的应用开发。


以太坊智能合约已有落地案例。比如,物联网平台自行车租赁:1)自行车所有者将智能锁安装到自行车上,并在以太坊区块链上用程序代码给自行车注册一个智能合约;2)在区块链上,任何人都能向智能合约发起发送一定数量数字货币的请求;3)合约接到这些请求后,自动将请求及相应可支付数字货币数转发给自行车所有者;4)所有者同意其中一个请求,请求发送者将数字货币发送给自行车所有者,发送者获得2小时的使用权。


目前比特币社区和以太坊社区已成为虚拟货币领域最大的两个阵营,从生态上看也是各有优势。我们判断,在未来共享经济平台的应用中,将有相当部分是基于以太坊底层平台。




以太坊由创始人Vitalik Buterin在2013年12月开发,2014年7月开始预售以太(Ether,又称以太币,是智能合约运行所消耗的“燃料”),2015年7月发布Frontier,进入协议测试阶段,经过改造与升级,2016年3月发布Homestead,以太坊协议正式发布。平台也公布了未来2-3年的技术路线图,以太坊2.0将实现简单的分片,支持跨分片交易和异步;3-5年实现以太坊3.0,可支持优化的分片,无限的吞吐量。

 



以太坊区块链受巨头关注。以太坊技术被R3 CE三星、德勤、RWE、IBM 等巨头应用到多个项目中,如Gem Health的医疗应用、微软的云计算应用等。




The DAO通过以太坊区块链,众筹1.35亿美金破历史纪录。The DAO是一个去中心化的公募基金,通过众筹募集资金,用于区块链项目投资。从2016年4月30日截至5月17日,区块链众筹项目the DAO募集到1085万个以太,彼时价值约1.35亿美元。在众筹阶段,用以太换取DAO币,依据投入金额获得相应投票权,可对资金使用方式在以太坊界面进行投票,未来DAO(去中心化自治组织)的理念有望运用于更多领域。


尽管遭遇挫折,智能合约和以太坊仍将大步向前发展。近期the DAO遭遇被攻击事件,引发社区诸多讨论(参见我们此前的电话会议解读及“大话区块链”文章)。虽然bug出在the DAO合约本身,以太坊并无问题,但作为the DAO的积极支持者,以太坊仍然需要妥善处理此事,并从技术和法律等方面引导智能合约健康稳健发展。

 


融资情况:

2014年7月,以太坊通过发行以太,筹集到31529个比特币,约值1840万美元。


2.2.2.Rootstock、Eris和Lisk:值得一提的其他智能合约平台


RSK的Rootstock是一个基于比特币网络的开源智能合约平台,将为比特币生态带来智能合约、实时支付(保证大部分的支付在20秒内完成)、高扩充性等特性。其“燃料”(对应于以太坊中的“以太”)是比特币。Rootstock兼容以太坊Dapp界面。目前一些合作企业在其测试网络上试运行小额贷款解决方案、资产代币化、去中心化投票和一些其他金融应用。


Eris Industries开发了企业级智能合约平台Eris,并获得了包括普华永道在内的40家全球企业巨头的使用。Eris平台既可以部署在AWS上,也可以部署在微软Azure上。与以太坊不同,Eris Industries是一家以盈利为目的的企业。


Lisk平台可兼容以太坊,并通过创造链接IPFS上的视频、图片等大体积资源(IPFS是一种分布式的文件存储系统),使更为复杂应用的开发成为可能。Lisk认为现有的以太坊应用仍然较轻量,不支持大体积的数据流,而通过Lisk可以支持非常复杂、大型的应用的开发。


2.3.比特币网络扩展:以比特币区块链为基础,实现更多功能


比特币由于得到最多“矿工”支持,是目前最安全的区块链,但存在功能单一、并发性能低下等问题。为解决这些问题,一些杰出公司开发了基于比特币网络的智能合约、资产交易、跨链资产交易、快速交易手段。上文提到的Rootstock事实上也是其中之一。

 

2.3.1.Blockstream:侧链技术为比特币网络如虎添翼


比特币系统较为单一、保守,侧链可以看作比特币主链的延伸,能够安全、快速地实现附加功能。1)比特币区块链目前只支持比特币传输,不能与其它资产相兑换,较为单一;2)随着区块链技术的发展,智能合约、实物资产证明等衍生功能相继出现,而比特币作为最早开发的区块链系统,较为保守,关键部分难以变更。因此,与其他协议相比,比特币系统更难适应新需求。而侧链可看作比特币主链的延伸,在保证主链完整性、安全性的前提下,延伸出的侧链上可进行更多衍生功能的开发与探索,发掘比特币区块链的更大潜力。


在侧链上可以添加财产保险、智能合约、实物资产公证、安全操作、微支付等多种附加功能。




此外,侧链也能够实现快速交易,未来有望成为区块链高频交易的基础。由于交易过程不用上主链,交易的速度可以大幅提升,从而解决区块链饱受诟病的性能低下问题。


可以通过侧链将竞争币与比特币相连接,成为以比特币为核心的币圈整体。目前各种数字货币层出不穷、互相独立,为了数字货币能够更好发展,应该建立起一个规范的币圈。侧链技术开拓了比特币协议与其它区块链之间的接口,能够以相对固定的汇率实现比特币和竞争币的自由转化。想使用某个侧链,下载该侧链的插件即可。“挂在”比特币区块链上的竞争币,就像金条(比特币)和美元、英镑等(竞争币)的关系一样。最终,以比特币主链为主干,各竞争币可以实现更便捷的转化,减轻流动性短缺和市场波动。

 



基于侧链技术的商业化应用Liquid已经发布,能够实现交易所功能。Liquid为比特币交易所、支付处理商以及交易者而设计,它可以减少这些机构移动比特币资金所需要的时间,并且带有审计和商业隐私保护组件。五大比特币初创公司Bitfinex、BTCC、Kraken、Unocoin以及Xapo将会使用该私有侧链。Blockstream首席执行官称使用Liquid的侧链交易所,其资金移动所需的时间将从60分钟缩短至秒。


Liquid通过兼容监测、全网广播、比特币保障系统安全。1)通过一种特殊抗干扰硬件,确认新区块与系统的兼容性;2)在Liquid网络中,如果有一个节点试图改变系统规则,其他节点可以迅速地捕捉到这个变化,避免恶意行为发生;3)比特币网络的安全性对于Liquid系统有着决定性的作用,比特币可以自由到达Liquid侧链中,也可以随时撤回比特币网络。




普化永道与Blockstream合作,为全球客户提供区块链技术。普化永道作为全球四大会计事务所之一,在今年宣布全面进军区块链技术领域。该项合作融合侧链的比特币扩展应用与普化永道的深厚行业经验,将为全球提供区块链技术,目前普华永道已着手将该技术介绍给其在欧美及亚洲的客户。


是区块链领域融资额较高的公司之一。Blockstream 2014年由Khosla Ventures领投,它之前投资了著名的比特币挖矿公司21 Inc。2016年2月得到李嘉诚旗下维港投资5500万美元A轮融资。




2.3.2.ColoredCoins:在比特币基础上交易数字资产


Colored Coins(彩色币)是基于比特币区块链的数字资产协议。打个比方,彩色币就好像在一张人民币纸币上写上“本纸币代表现实世界中一辆车的产权”,拿到这张纸币的人可以找写字的人提车;只不过彩色币是在比特币上“写”这样的产权信息。


在Colored Coins平台上,用户可以发行股票、数字黄金、虚拟货币等资产,这些数字资产的价值与实体世界相关联。发行者通过实体价值物对发行的资产提供担保,比如发行彩色币,设定它的价值为1盎司黄金,那么发行者将承诺随时以一盎司黄金来回购该彩色币。另外,ColoredCoins平台还可用于证明所有权、储存信息、创造智能合约等。




Colored Coins具有三种工具。1)区块浏览器:公开数字资产的搜索引擎;2)Colu:整合资产管理APP与彩色币协议的集成工具;3)Copay:彩色币跨平台钱包插件。




2.3.3.Counterparty:比特币网络上的“金融专用以太坊”


Counterparty(合约币)是比特币网络上的以太坊,允许在比特币网络上运行智能合约,但局限于金融应用。Counterparty将以太坊结构及智能合约技术复制到比特币区块链平台,使用户在比特币区块链上,即可获得以太坊的几乎所有功能,但目前主要提供众筹、资产发行和交易、货币发行等功能。




Counterparty自2014年进入市场以来取得较大进步。Counterparty已成为日常比特币交易的一个重要部分,将近三分之二的比特币2.0初创众筹都在Counterparty平台上完成。


2.3.4.Lighting.Network(闪电网络):拓展交易规模,提升交易及时性


比特币交易吞吐量低、及时性差,闪电网络应运而生。目前比特币因为1兆字节块的限制,每秒仅支持7笔交易,而Visa在其网络上每秒能实现47000笔交易。理论上,比特币要实现Visa吞吐量,需要将每十分钟的比特币区块提高到8千兆字节,累计一年的数据竟然超过400万亿字节。因此在如今的比特币网络上,要实现Visa的吞吐交易能力是不现实的,比特币无法实现大规模的交易。闪电网络通过链下交易,可以提高交易及时性,并且不会增加比特币网络负担。


闪电网络在脱链状态下实现无限制的交易,减轻比特币网络负担。闪电网络的核心原理是利用复杂的比特币脚本,为交易双方建立一个“支付渠道”,让双方在链下即可进行无限制的交易。1)A、B双方通过闪电网络进行交易,他们必须建立“支付渠道”;2)A、B其中一方或者双方需要存入一定的比特币在该渠道中,支付渠道建立完成;3)双方在链下交易,可进行比特币转账,在渠道一直存在的情况下,交易可无限制进行;4)当关闭渠道时,最后一笔交易在区块链上记录,并支付相应的交易费用。整个过程中,前面进行的无数次交易都是链下的,只有最后一次才会记录在比特币网络中,这极大的减轻了比特币网络的负担,扩展了交易规模。




闪电网络能够提升交易即时性、额度范围和可扩展性。1)通过比特币网络进行支付,需要6个区块或接近一小时的时间,而在闪电网络的交易是实时完成的,无需区块的确认;2)闪电网络允许最低0.00000001比特币的小额度支付,扩大了资金转移额度范围,而比特币区块最低额度是闪电网络的几百倍;3)闪电网络上的交易有着很强的可扩展性,支持大规模交易,可以将比特币日交易量扩充到数十亿笔,允许使用者在各设备之间进行近乎没有任何限制的交易,能够有效满足未来自动交易和M2M交易需求;4)闪电网络极少使用到比特币网络,同时交易费用也极低。




闪电网络实质是通过无数支付渠道构建支付网络。比如,如果A和B建立了支付渠道,B和C建立支付渠道,那么A和C通过B的中转也建立支付渠道,可以进行无限制的交易,推广开来,未来闪电网络会形成一个中心辐射型的支付网络,未来有望作为高频交易的基础架构。


当然,除了看到闪电网络在技术思想上的进步,其同时存在额度受限、占用资金流动性等问题。




【小结】


目前基础技术层面已经出现了Hyperledger这样万众支持的企业级开源项目,类似云计算领域的OpenStack,后续行业类应用的发展有望提速;以太坊等基于以太坊的智能合约技术的出现,让区块链在供应链金融、金融监管、物联网等领域可以发挥更大作用;在公有链领域,针对比特币区块链的各种加强技术让区块链不仅安全,而且更为快速、功能更为强大。


接下来我们还将推出《海外区块链系列》2和3,分别对应区块链的平台和应用,敬请期待!


感兴趣的投资者可进一步阅读我们前期研究报告!(点击链接可跳转)


漫画区块链:我和小明的2块钱恩怨情仇(最通俗最诙谐解读,阅读量过12000)


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国泰君安通信·宋嘉吉团队

宋嘉吉 13564652985

王  胜 18682255712

朱威宇 17721018912

任鹤义 18510930314


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