区块链技术和行业发展七个新趋势：新架构、新网络、新商业模型
原创区块链技术和行业发展七个新趋势：新架构、新网络、新商业模型
原创
背景?
新型数字货币战争实际上可分为三部曲：第一阶段与支付相关，第二阶段是银行改革，而第三阶段则是各行各业改革。2021年，由于美国财政部批准银行参与区块链作业，并且可以发行稳定币，美国正式进入第二阶段。但是很明显，美国许多行业正在进行第三阶段的布局。在第三阶段，各行各业都采用区块链技术，社会各界开始全面进入区块链和数字货币世界。
在2020年11月以前，区块链发展遵循币圈先行、合规市场跟随的模式，因为合规市场需要考虑法律问题。可是在如今区块链发展形势下，这种模式恐怕已不再合适。
2020年6月之后，币圈在悄然发生着重大改变：1）很多数字代币开始合规化；2）许多交易所也服从旅行规则（要求交易者进行个人身份验证）；3）大批合规金融机构开始投资数字货币（只能投资合规项目），这使得数字货币市场迅猛发展。2021年4月，全球最大的比特币和数字货币交易平台Coinbase在美国纳斯达克成功上市，代表该币圈交易所全面合规化，而美国监管单位也同意让其股票上市 。
于是，币圈开始抛弃过去一些常见的行为，例如以前零知识证明协议的数字代币可以在交易所交易，现在已被要求下架。现在交易所也进行“了解你的客户”（Know Your Customer, KYC）和反洗钱（Anti-Money Laundering, AML）分析，以前这都是不需要的。
数字代币交易不再匿名，因为美国监管单位已经全面追踪“匿名的”数字代币，这些“匿名的”代币早已透明。现在几乎所有的数字货币交易都已被监管，连国外暗网也不接受比特币，因为如果使用比特币，由于监管的缘故，暗网已不复是暗网了。整个区块链领域发生了翻天覆地的变化：
2021年2月，据美国媒体报导，IBM公司区块链部门重组，超级账本不再是公司产品。美国区块链产业分析师表示纯IT形式的区块链发展模式已经证实不行。而这发生在全球央行、银行、金融机构、大型科技公司全力进入区块链行业之际，说明区块链蓬勃发展的新路线已经找到，其中一个路线就是非同质化代币（Non-Fungible Tokens,?NFT），但这并不是唯一，现在是百花齐放的时代。
2021年4月13日，美国著名高科技公司Palantir表示美国国税局已和其签约，将使用高科技来追踪比特币交易，这可能就是连暗网都不接受比特币交易的重要原因。
2021年4月14日，?Coinbase?在美国成功上市。
2021年4月15日，预言机公司ChainLink发布第2代系统白皮书（以下简称ChainLink白皮书，部分章节译稿见附件）。
2021年4月16日，美联储表示美国央行数字货币（Central??Bank Digital Currency, CBDC）是高优先级的项目，这是美联储第一次这样表示。在这以前，2021年2月，美联储曾表示，美国CBDC项目会使用区块链技术（这也是第一次明确表示），而2021年3月，美联储和麻省理工学院表示两个CBDC实验平台会在2021年7月出现。
2021年4月20日，英国开启数字英镑特别工作组（Task Force），支持金融科技公司开展相关科技包括上市计划，提供数据服务。
在不到一个月的时间里，这么多重要事件密集发生，表示数字货币竞争正在紧锣密鼓的进行中。在2021年4月25号，笔者在人民大学重阳金融研究院就以“百花齐放，极速进展”来形容这种激烈的竞争场景。
经过我们的分析，认为区块链行业将出现七个新趋势，包括合规化（第1节），新系统架构（第2，3，4节），新信任网络（第5节），新软件工程（第6节），新商业模型（第7节）。
?1.?区块链界走向合规化、学术化，数字货币战争第三阶段开启
ChainLink白皮书作者来自美国/欧洲著名大学，包括伯尔尼大学、康纳尔大学、加州大学圣地亚哥分校、伊利诺伊大学厄巴纳香槟分校的教授，也有毕业于哈佛大学或斯坦福大学，和即将入学杜克大学的博士研究生。这几所大学都是享誉全球的著名大学，所以说币圈也开始进入合规化、学术化。
ChainLink白皮书有科技含量，也提出了具体技术，与2017-2018年白皮书泛滥的时代大不相同。这代表区块链领域开始走向成熟，传统币圈开始合规化，以前胡编乱造的白皮书正在消失。这属于数字货币战争第三部曲，币圈现在是从不合规向合规转移，这样，新型数字货币战争的三个阶段等于同时在进行。
图1??原来数字货币战争三部曲
虽然还需要磨合，但是第三阶段已经开启，所以现在是制定规则的时候。监管规则不是仅为监管，而是为市场引导方向——“定义新市场”，看起来中立的监管规则却能改变一些市场规则。由于监管起到了规则制定的作用，成了非常有用的工具。监管的战略目标是引导开发新市场，并通过科技手段来执行。所以我们应以新市场的布局来决定监管机制和监管政策，这是一个重要概念。
2.?广义区块链定义
2020年3月，我们在中国提出重新定义的区块链，把传统区块链系统扩展到账本系统（Ledgers, BC），加上智能合约系统（Smart Contracts, SC）及预言机系统（Oracle Machines, OM），而且这些系统之间可以有多对多的关系出现。例如一个账本系统可以有多个SC系统，一个SC系统可以和多个账本系统合作，一个OM可以和多个SC系统连接。
2020年10月，我们又发表了LSO（Ledgers账本, Smart contracts智能合约, Oracles预言机）模型的英文文章，再度延伸这个定义，让这些系统可以经过注册而动态调整。在《智能合约：重构社会契约》书中提到，这样的新模型方便统一管理和监管。如许多股票交易系统，可以使用标准化SC，这样监管单位可以制定统一监管规则，建立一个可以共用的SC库。
这些研究成果改变了人们对于区块链的认知，区块链的定义也发生了改变，从此变成多对多的模型，区块链是多系统且可以动态调整的，这跟传统的区块链定义有着云泥之别。
而现在币圈、链圈和主流学术界也在走同一路线。以前狭义的区块链定义都开始改变，例如一个BC支持一个SC系统，BC和SC绑定，共识和交易绑定。?
3.?新型预言机架构
未来的区块链系统会是复杂系统，比如，一个区块链应用系统可以有一个BC、3个SC、2个OM，而其中一个OM又有自己的BC和SC。所以这将是一个复杂系统，与2016、2017年提出的所谓“区块链网络”或“区块链操作系统”等概念差异巨大。以前这些概念都是单一机制而全网布局的系统，系统虽大但却是单一的（每个节点上都是相同的软件和数据），上面的资产也只是一种代币，交易机制只有一种，难以被监管，也不符合现代金融交易流程。
早期预言机单纯收集数据，并将数据以安全的方式送到区块链系统。后来预言机的定义范围扩大，可以是复杂系统，可以使用区块链和智能合约，还可以进行验证和隐私计算，来保证数据正确。如LSO架构，允许多个BC、SC和OM相互协作，甚至可以通过协作层（CL）动态创建它们的关系，并且CL位于多个BC、SC和OM之间。一个OM可与多个SC交互，也可以和多个BC交互。每个OM必须先向BC注册，然后才能向BC发送数据或从BC接收数据。
OM可以提供及时且正确的信息，也可以提供不正确甚至误导或恶意的信息。因此，LSO系统需要具有动态评估机制来跟踪参与的OM的可靠性。与OM关联的还有几种设计模式：立即读取，发布-订阅和请求-响应。所有这些都与观察者设计模式，事件驱动架构（EDA）有关。
这样就会出现一个复杂的区块链网络，上面有多个BC、SC和OM系统。由于多个系统的出现，出现事件模型，由多个OM向多个BC和SC传送事件。事件模型注册合同参与者的事件，并将自然语言合同标准化为事件，即，在合同的内部处理逻辑下（以软件代码的形式表示，大致为条件声明），对合同进行预处理，包括对事件属性和合同属性的数据分别包装和存储，并通知司法当局进行公证。事件开始后，根据事件ID查找相应的事件数据包和合同数据包，并将其提交给SC系统以进行自动交易处理。同时，与账户资产相关的信息会提前提交到BC系统进行资产验证或证明，如果涉及资产欺诈或参与者在不信任方列表中，则会搜索对应账户的信用记录。可以通知合同参与者或监管机构终止合同并启动终止事件。
而OM的功能也被扩充。例如，2021年4月，ChainLink提出一个分权式（或是分布式）OM网络（Decentralized Oracle Networks，DON），使用其他资产（网络，存储，计算）和区块链系统合作完成应用，扩充了传统OM的系统规模。
DON由OM节点组成，可以和BC合作，也可使用SC，但也可以使用非区块链系统的服务，例如传统互联网服务，如下图表示。
图2??ChainLink?分权式OM
图2是一个概念图，说明了DON如何实现OM基本功能，即将链下数据转发到一个合约。可执行文件使用适配器获取链下数据，并在其上进行计算，通过另一个适配器将输出发送到目标区块链。（适配器由DON中的代码启动，用蓝色小框表示；箭头表示此特定示例的数据流方向。）可执行文件还可以读取和写入本地DON存储，以保持状态和/或与其他可执行文件通信。
4.?新型SC架构
传统上，SC在BC上执行，和BC连接，SC的数据需要来自BC，才能使数据有保障。LSO机制打破这一传统，引入OM，OM是提供与外部信息的智能合约的第三方服务。它们是BC与外部世界之间的桥梁，是一种可以在不同BC之间提供互操作性并与外部数据源进行通信的工具。
LSO提出了一种支持隐私计算的可伸缩OM，它不仅可以确保数据收集过程合理，而且可以进行隐私计算并维护系统服务的可伸缩性。并为每个节点设计了信誉评估策略，以确定每个节点是否为恶意节点。每次提交之后，将更新每个节点的信誉值。另外，OM使用BC来保存数据以保护内容提供者。作为SC的数据馈送服务，它可以忠实地提供离线数据，从而确保账本上数据的真实性，并实现SC与外界的交互。
而ChainLink提出一个新概念——链上与链下合作的混合型SC。这里链上数据由BC保障，链下数据由OM系统保障，而OM系统可以有自己的BC和SC。因此，链上链下数据都经过验证流程，这样，SC作业可由链上和链下合作完成。
这里一共有三套系统：
· ?BC保证送上来的数据不会被更改，会被节点诚实地记录；但是BC不担保被送上来的数据本身就是正确的，这个由OM负责。BC保证数字资产的所有权；
· ?OM保证送上去的数据是正确的；
· ?SC保证它所从事的计算是正确的，同时从事监管工作，并且以验证数据的机制来保护系统，抵抗外面的攻击。
也就是说，三者各负其责，数据提供商（可以是金融机构、新闻媒体、物流、天气预测中心等）即OM保证数据本身正确，SC保证数据的计算行为和操作正确，而BC则保证数据的存储正确和存储安全。
混合智能合约（简称混合合约）的核心是使智能合约能安全地结合链上和链下优势。
链上部分以SC表示，链下部分以Exec表示。DON提供多种链下服务来实现链上功能的安全组合。
图3?新型智能合约由链上和链下合作完成
除了BC、OM和SC外，还需要其他辅助系统，如事件处理（Event Processing）系统、大型大数据监管系统、监管注册系统如STRISA系统等。
SC的发展历史发展可见下表：
表1?智能合约历史发展
照此发展下去，区块链网络系统越来越复杂，链上和链下一起完成SC。由于传统链上系统比较有信誉，这种混合SC的信誉度会比较低。这样，网络系统会出现动态信誉度评估系统（Dynamic reputation evaluation system，?DRES），对参与的BC、SC和OM系统来进行评估。而这些DRES也被其他DRES评估或客户评估，维持一个互相评估的闭环系统。
这种动态信誉评估机制是我们在2017年贵阳数博会上提出的，当时主要是评估BC系统，现在还需要评估SC和OM系统。
5.?新型区块链网络：信任网络
?2020年，美国财政部提出，三至五年后，美联储乃至全美国的支付网络都会被区块链网络全面取代，并且该网络系统会开放给企业开发和经营，在其上盈利。如果这得到实施，将会是重大变革，代表以美联储为中心的支付系统会出现新型区块链网络，一个划时代的网络出现。
根据这一计划，传统互联网时代的金融体系将会全部被区块链网络所取代，而银行将附属在此区块链网络上，这个观点源自普林斯顿大学数字货币区（Digital Currency Areas, DCA）理论。
这将会是哪一种区块链网络？可能是新型区块链网络，例如互链网。从2017到2018年开始，美国、中国、瑞士都提出新型互联网概念，美国提出加密宇宙思想（Cryptocosm），中国提出互链网（ChainNet）。
2017年，《经济人》杂志提出区块链系统是“信任机器”（Trust Machine），但现在已变成“信任网络”（Trust Network），不但区块链定义扩展了，网络定义也更新了。
2017年贵阳数博会上，我们提出区块链网络必定会改革成为下一代互链网，并于2018年将这写成第一个区块链中国梦，开启了我们的区块链中国梦系列。这一新型信任网络就是互链网，每一层上的系统都会更新，有些还有结构性的改变，应用方式也发生改变。互链网实际项目始于2020年初，该项目将BC和相关技术用于信息和通信系统。换言之，这些系统将被区块链化。例如，将修改操作系统（OS）、数据库、网络协议以直接支持BC操作。我们已经在互链网中提出了一些关于OS、数据库、网络协议以及应用程序体系结构的新设计。
互链网上不但有价值网络，还有并行的“监管网络”，这代表信任网络包含价值网络和监管网络。老百姓们可以在价值链网上做交易、做公证，监管网络则监视价值链网活动，保证系统和交易不发生风险——一个新的可信的网络社会将会出现。?
新型区块链网络并非传统跨链技术?
系统之间需要有复杂的交互，但是交互并不等同于跨链，交互的本质是从多条BC或多个OM、多个SC，获取数据进行融合计算。这和传统跨链思想不同，跨链交易是两个以上的链交换价值，这些链或有不同结构，或是同一结构，交易时，交易双方的链都需要有共识。因此跨链需要进行多次共识，速度肯定会慢下来。一些跨链技术为了加快速度，牺牲了交易性和可监管性，使其很难在合规金融市场使用。
现在Chainlink所提的不是跨链，而是多链合作的机制，多BC、多SC、多OM合作的应用系统。比如说每个应用都需要有“区块链家”（Homebase blockchain），这就是它的主要区块链系统。这种应用可以使用许多BC或OM的数据，而这些BC和OM都必须签名以保证提供数据的正确性，这样区块链网络系统就变成了一种复杂的、可信任的网络系统，而不是传统的跨链网络系统。
6.?基于区块链的新型软件工程出现：新型数字金融出现
传统软件工程工具包括编译器、数据库系统、操作系统、云、容器等，但不是可信软件工程机制，而是属于系统或应用；现在，BC（自带不可篡改性）、SC、OM，都自带可信机制，加上动态STRISA、LSO工具，新型软件工程架构出现。
传统软件可信的评判标准包括可靠性（Reliability）、安全性（Safety）、保密性（Security）、容错性（Fault Tolerance）、时效性（Real Time），这在新型软件工程中仍然成立，但是会出现更多的工具。以后，这些新工具都可以是软件工程标配，和操作系统、数据库一样，和设计模式（Design Patterns）、框架（Frameworks）一样是标配；和互联网的网络一样也是基础设施。
深度学习的发展可以帮助我们理解这一点。因为有好的深度学习软件工具出现，开展深度学习实验和应用的门槛降低，许多本科生或是高中生都可以从事深度学习实验和应用。
而按照现在美联储等的布局，以后必定会出现区块链网络，相关的软件工具也会出现。这些软件工具可以助力SC的建模、开发和验证，并且运行在区块链网络上。这就是可编程的数字金融，也是新型货币战争的第三阶段。那时，由于大量工具出现，本科生或是高中生，都可以使用网上（更正确一点是链上）的软件工具，开发可编程的数字金融。建立一个新区块链应用系统，以后可能只需要几天，而不是像现在这样需要许多人年才能完成。
最近SC上的工作已经出现软件工程思想，例如国际掉期交易协会（International Swaps and Derivatives Association, ISDA）竟然在没有使用任何代码的情况下提出SC标准，这表示大量的SC工作和代码没有任何关系，而是和法律、金融交易相关，这符合软件工程的原则——软件需求不同于软件代码；美国和英国合作的雅阁项目（Accord Project），也是从法律出发，且又使用形式化语言，属于法律和高科技结盟的SC产品；而中国的比格犬模型(Beagle Model)，也是结合法律、金融和软件工程的方法，例如领域工程；美国斯坦福大学的CodeX计划中的可计算的合同（Computable contracts）项目也是大量使用逻辑学和机器学习方法。
形式化方法对可信软件工程的发展与推进起到至关重要的作用，它以一种标准化的模式对可信软件进行规范化，提供一个高效、统一的结构框架能够同时支持多种可信性质，能够将关键性质进行有机集成。这就是皋陶模型的精神（参见《智能合约：重构社会契约》第19章）。
7.?新型商业模型出现：数字资产时代来临
区块链技术已经让许多行业的商业模型改变，例如新版权商业模型NFT出现，是最近的热点。2021年第一季度NFT的成长倍数竟然是去年一整年的8倍，是目前区块链应用发展最快速的热点领域。
过去版权产业一直被认为无法盈利，起码在中国是如此，但现在却是全球金融市场最热门的领域。NFT包括治理、经济学设计、技术设计和价值主张等多个层次，将是未来价值竞争的新赛道。
NFT和传统数字代币不同，同样的两个数字代币之间没有差异，而NFT是独一无二、不可分割的（而传统数字货币是可以分割的），可以代表特定的数字产权，这等于开创一个全新的数字经济。而这不可分割的代币和可以分割的代币可以合作，建立新商业模型。
NFT大火带来一个重要信息，区块链可以带来新型商业模型。传统上平常的领域，在区块链时代可以一夜之间“麻雀变凤凰”，打破传统思维。
需要指出的是，国外NFT项目还是和发币相关，而在中国发展对应的NFT项目，需要遵守国内法律不能发币的约束。
由于超级账本系统在国外出状况，国际数字经济分析师立刻表示一个新时代已经来临了，一个基于数字资产和商业结合的新盈利模型正在强力出现，由于大笔合规基金的资金在2020年第4季开始进入数字资产领域。而这种新商业模型和传统商业模型不同，NFT只是一个例子。这数字货币会是合规稳定币，合规数字资产，或是CBDC。
英国CBDC特别工作组成立的时候，媒体的报导非常有趣。媒体表示英国已经没有时间再等了，大量时间都花在研究上，而其他国家现在都跑在英国前面（他们还记得2015年英国是世界第一个国家推出CBDC计划，当时领先世界），必须马上有重大改革。
8.?总结
整个区块链领域已经发生翻天覆地的改变，区块链界走向合规化、学术化，数字货币战争第三阶段已开启；广义区块链定义得到认可；新型OM出现；链上与链下合作的一种新型的、混合型智能合约出现；新型区块链网络“信任网络”正在形成；新型可信软件工程出现；NFT等新型商业模式出现。未来已来！
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