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搖錢樹44：全球區塊鏈發展現況與趨勢

楊惟雯
 

近幾年區塊鏈技術在全球迅速興起，很多行業人士認為，區塊鏈技術將成為第四次工業革命的重要引擎。
 

一、區塊鏈技術發展三階段
 

統整目前區塊鏈技術發展現況，可歸納以下三個發展階段：

（一）數位貨幣(Digital currency) 階段

區塊鏈最早的應用於2009年的比特幣(BitCoin)，且區塊鏈的基礎建立在節點彼此不信任上，因此區塊鏈就像提供了一台信任機器，讓交易完全透明公開，但是節點卻匿名僅存在一個公鑰的IP位址，在這樣特殊的機制下建立彼此信任。

（二）協定(Consensus) 階段

在2014年之後，區塊鏈因為其P2P的特性，除了被應用在虛擬貨幣上，之後開始被延伸使用於多樣資產的移轉上面，諸如股票、證券、土地…等資產的交易上。

（三）整合的共同協作平台階段

區塊鏈開放API（應用程序接口Application Programming Interface），不侷限於金融行業的應用，將會成為眾多平台的平台，不論會計、物流、房產、保險…各個領域將可以利用區塊鏈的技術進行革新，藉由開放原始碼，讓人人創新創業成為可能。
值得再次提及是區塊鏈技術的出現和應用並非擊敗現有的金融、物流等體系，其乃針對現有體系下不足的部分進行改善，並促發新機會的誕生。

二、區塊鏈未來發展趨勢展望

區塊鏈技術具有以下的三大優勢，包含：

1、去中心化：
提供快速、安全且低成本的方式進行交易的處理、稽核及監控，不再需要額外第三方驗證才能進行交易，將大幅降低使用者對第三方的依賴。

2、準確性：
提供使用者所有交易相關的出帳、入帳和餘額資訊，以及歷史資產所有權記錄與追蹤。

3、安全性：
完全公開的公共總帳，讓每個參與者能共同維護、彼此分享，每個人皆能擁有一份完整的帳本資料，當資料一旦寫入即不能被竄改，因此提供不容置疑的證據。

區塊鏈技術與傳統技術相比，最大價值在於去中心化的創新信任機制。未來，各行各業將以區塊鏈平台為基礎，利用資通訊技術與各行業的跨界融合，進行產業轉型升級，並不斷創造出新產品、新業務與新商業模式，打造鏈結一切的創新生態。

根據世界經濟論壇(WEF)調查報告指出，至2025年將有73.1%

的稅透過區塊鏈技術收集而來，至2027年是比特幣和區塊鏈技術被廣泛使用的一年。顯示區塊鏈技術在未來的10年將持續扮演重要的角色，那麼政府、傳統金融機構或是其他產業就需要重新思考可能面對的益處和挑戰。

目前區塊鏈技術正處於應用發展的初期，尚無殺手級應用產生，各自 有擁護的平台，沒有統一的標準。
雖然各大研究中心預測區塊鏈技術將可帶來無限的商機、以及多元商務發展的可能性，但實際如何操作與合適的運行仍未釐清，對於許多企業想投入也無從下手，僅止於觀望的態度。
目前大多企業皆從自身的需求思考，找出企業的關鍵核心能力，並將區塊鏈技術融入企業關鍵核心能力，來嚐試改變未來市場競爭的基礎，例如，IBM內部的供應鏈金流系統，透過區塊鏈技術改善交易糾紛產生多達1億美元的帳款問題。接著又推出新型雲區塊鏈安全服務，協助客戶保護有價值的數據。

另外，Walmart解決民眾所重視的食安問題，提升顧客對品牌的信任。

這些都是從企業內部需求所進行的企業改造與升級。因此，不管是分散式分類帳，還是區塊鏈技術，重要的是企業想解決什麼問題，企業採用這些技術後又解決那些問題，或創造哪些新營收？
 

另外，區塊鏈技術在國外已是金融業者搶進金融科技的一大關鍵核心技術，不僅42家知名銀行組成聯盟，美國NASDAQ也早已採用區塊鏈技術打造自家的新交易平臺，美國證券交易委員會（SEC）也在去年底准許Overstock用區塊鏈發行股票，目前全球投資區塊鏈新創的金額已破10億美金。
不過，區塊鏈並不限於金融領域應用，也可應用於政府稅收、供應鏈協同供貨、智慧契約、食品履歷、智慧財產權證明、群眾募資平臺…等需要更高監管性與追蹤性的領域；而眾多海外區塊鏈應用的新創公司例如 Gcoin,、Hyperledger、Consensys、 Eris blockchain …等等亦紛紛興起，證明區塊鏈成長潛力無窮。
 

三、全球兩大重要區塊鏈技術發展組織

隨著金融科技（Fintech）在全球掀起熱潮，做為比特幣底層的基礎技術----區塊鏈 ，再度成為熱門話題。不只各國政府投入，全球跨國銀行業、非金融企業等更積極組成聯盟合力發展區塊鏈技術與應用，近期已超越數位貨幣的框架，逐漸應用於非金融領域。

目前全球有兩大重要區塊鏈技術發展組織，以下就這兩大組織作較深入的說明：

 (ㄧ)R3 CEV
以金融業業者為主導，為全球最大的金融區塊鏈組織R3 CEV聯盟，2015年9月由美國R3公司所發起，集結了全球最重要的金融機構和最強大的研究能力。成員包含摩根士丹利、巴克萊、花旗集團、匯豐銀行、荷蘭國際集團、大都會人壽保險、野村證券等各國頂尖金融業；而微軟Azure、IBM Cloud及Amazon AWS為雲端運算服務提供者，截至2016年11月止全球會員數逾70家金融機構，是目前全球最大區塊鏈組織。

R3 CEV聯盟所推動Concord計畫，目標是制定銀行業區塊鏈技術的產業標準，透過不同的測試案例，找出最適於金融產業的創新應用。初期主要應用於國際金融支付、清算平台和發行金融商品等，未來期望能擴大至非金融領域。

目前推出最新技術為分散式分類帳平台Corda，與區塊鏈技術最大的差別是，此技術並非搭建系統層面的區塊鏈，不具備hash區塊、沒有如比特幣一樣的採礦機制，但仍保有區塊鏈技術的優點與特性。加上，Corda可支援各種共識機制又不共享所有資料，僅給特定授權的參與者看見協定間的資料，個別交易過程皆受到監管下，是一個專為金融服務所設計的平台。

2016年3月R3 CEV表示已成功測試五種不同的區塊鏈技術進行全球40個大型銀行間固定收益資產的交易。2016年11月31日正式開放Corda開源碼給全球的開發者，R3 CEV表示希望其他企業能利用Corda開源碼建構出更多創新應用服務，如同互聯網般，即使每個企業的需求不同，但若以此為基礎搭建，就可以彼此溝通，創造更多價值。

(二)Hyperledger
以科技大廠為主導，集結最多FinTech、區塊鏈技術團隊Hyperledger成立於2015年12月，由Linux  Foundation主導，主要整合區塊鏈研發與Industry Platforms新創事業，成員包含IBM、Intel、Cisco、Ripple、Nokia、CME Group、Hitachi、JP Morgan、華為、新創公司如Blockstream、Bloq、itBit等，以及R3等不同業態的公司，截至2017年初全球會員數已逾100個。

Hyperledger推動的Hyper ledger計畫目標是讓所有會員能共同合作，開發共享、透明及去中心化的分散式分類帳技術(Distributed Ledgers)平台，致力拓展不同產業的區塊鏈應用。因此，除了適用於金融業外，也適用於其他如製造、銀行、保險、物聯網等跨領域產業。

Hyperledger Blockchain Explorer，簡稱Hyperledger Explorer，是整合DTCC、IBM和Intel等三間公司各自所開發的區塊鏈瀏覽器而來，也是Hyperledger計畫中四個重要的區塊鏈技術之一。

Hyperledger Explorer讓使用者可以容易地了解Hyperledger計畫的內部消息，同時保留許多非營利組織成員重視的隱私性，且不論是Hyperledger計畫的開發者、非技術型的使用者、或是非會員皆能了解區塊訊息、交易資料、以及區塊鏈代碼等。這樣的開源機制產生的標準化可能帶來意料不到的網路效益。

另外三個重要的研發方向，分別為Fabric、Iroha、Sawtooth  Lake。

Fabric是由Tamas  Blummer(DAH)和Christopher Ferris (IBM)所提出，提供讓像共識機制、會員服務  等元件能立即使用的模組化架構，它也利用容器技術(Container technology)來承載智慧合約(又稱chaincode)，是一個讓開發者發展區塊鏈應用和解決方案的基礎平台。

Iroha由Makoto  Takemiya(Soramitsu)、Toshiya Cho (Hitachi)、Takahiro Inaba (NTT Data)以及Mark Smargon (Colu)共同提出，Iroha設計架構的靈感源自於Fabric，目的是提供C++和行動應用開發者一個參與Hyperledger計畫的環境，除了支援行動與網路應用，更具備APIs和共識演算法，未來將可整合到Fabric、Sawtooth Lake

或其他潛在的專案計畫中。

Sawtooth Lake則由Intel所提供一個用於建造、部署和運行分散式分類帳(Distributed Ledger Technology)的高度模組化平台，包含支援授權和非授權的部署、共識演算法、消逝時間量證明(Proof of Elapsed Time, PoET)、還有不同的資料模型以及交易語法，因此Sawtooth Lake可適用於不同的產業領域。

雖然上述Fabric、Iroha、Sawtooth  Lak三個開發環境仍屬於提案與實驗階段，尚未能相互溝通，但Hyperledger執行董事Brian  Behlendor有信心的表示，2016年是Hyperledger計畫對區塊鏈技術應用的探索、研發和原型設計，2017年將是建構不同產業測試案例的一年。

四、從效率面、安全面、法規面檢視目前區塊鏈技術發展現況

在臺灣一手推動區塊鏈技術研發的臺大資工系副教授廖世偉，率領學生投入區塊鏈技術研發，隨後其學生組成DiQi團隊並將研發成果貢獻給臺大金融科技暨區塊鏈中心，成為臺灣第一套自行開發的區塊鏈協議GCoin。以下，廖世偉與DiQi共同創辦人張哲瑞分別從效率面、安全面、法規面，完整解釋目前區塊鏈技術進展，並與比特幣做出區別，同時，概括目前各界對區塊鏈的擁抱與發展情形。

（一）從效率面檢視目前區塊鏈技術進展

效率面：10分鐘結算速度成比特幣一大瓶頸，GCoin區塊鏈每15秒可結算一次

效率面可從結算速度來看，理論上比特幣區塊鏈每秒可處理的交易筆數（TPS）為7筆，每10分鐘可完成一次結算，而GCoin區塊鏈則15秒就能完成一次結算，大幅改善了比特幣的結算速度瓶頸。
DiQi共同創辦人張哲瑞解釋，區塊鏈的結算速度在第一個區塊產生時就會先設定好，而這個時間取決於驗證題目的難度及網路節點的運算能力，要在兩者之間取平衡，但是，如果將結算時間設定的太短，容易產生分叉情形，也就是各節點沒有取得一致的共識，導致帳本不同步。

此外，參與節點數、交易廣播到各節點的速度也都是影響因素。張哲瑞也說，如比特幣這種非實名制的區塊鏈，因為強調公平性，因此有太多節點同時一起解題，得花最多時間在決定驗證者的階段。而像GCoin這種實名制區塊鏈，儘管結算速度已經遠高於比特幣，但在廣播的機制上仍然會遇到一定的效能瓶頸。因此，若要縮短結算時間，不只要修改最開始的區塊，還得解決分叉的問題，而DiQi研發的動態難度調整技術，便是為了要降低產生分叉的機率。

（二）從安全面檢視目前區塊鏈技術進展

安全面：GCoin區塊鏈採動態難度調整技術解決比特幣遇到的51%攻擊風險

動態難度調整技術也解決了比特幣的安全隱憂，從安全面來看，比特幣區塊鏈設計的一大問題是，如果區塊鏈網路中有人掌握了51%以上的運算能力，也可說是過半的運算資源，就有可能會破壞區塊鏈網路的安全性，掌握交易驗證權利，就是所謂的51%攻擊問題。因此，張哲瑞表示，他們調整許多參數，也花很多時間做演算法優化，讓各節點仍具有公平的驗證機會，確保即使有人壟斷大半的區塊鏈網路運算能力，仍無法掌握每次的交易驗證權。

簡單來說，比特幣原本採用的工作量證明做法（Proof of Work），像是發同一道題目給大家解，誰先解出來就有驗證交易的權利，而DiQi改用動態難度調整技術後，就是透過演算法分發不同難度的題目，如果節點運算能力較強，一直取得驗證權力，就給較難的題目，這麼做可提升公平性，讓各節點都有機會算出答案，而不被少數人掌握。

廖世偉表示，以前的網路沒有透過演算法算力來保護，像是傳遞郵件的過程都可能被竄改，但在區塊鏈中，受到密碼學和數學保護，其安全加密機制即使是當今運算速度最快的電腦天河二號，也得花相當於250兆年（2的48次方）的時間才能破解，他們認為目前來說，區塊鏈是足夠安全的，並具有可追蹤性與不可竄改的優勢。

（三）從法規面檢視目前區塊鏈技術進展

法規面：區塊鏈加上認許制，能配合金融監管所需的反洗錢與身份驗證規範

再從法規面來看，廖世偉表示，這也正是比特幣與區塊鏈技術最大的不同之處，由於比特幣是一種虛擬貨幣的應用，因此面臨各國法規的限制，但區塊鏈本身可結合認許制或其他方式來管控節點，決定讓哪些節點參與交易驗證及存取所有的資料，並提供治理架構（Governance Structure）及商業邏輯（Business Logic）兩大關鍵特性。他也表示，GCoin的G具便有Governance Structure及Global這2層涵義。

目前區塊鏈可分為非實名制和實名制兩種，前者如比特幣區塊鏈，後者如GCoin區塊鏈。GCoin區塊鏈目前已經做到可認許制 (Permissioned Blockchain)，能配合金融監管所需的反洗錢 (AML) 與身份驗證 (KYC) 規範。

張哲瑞解釋，銀行和金融機構想採用的都是實名制的區塊鏈，為了滿足金融領域的應用需求， DiQi團隊從去年開始，開發新的區塊鏈架構，要讓區塊鏈上的節點具有不同的身分，包括聯盟（Alliance）、發行者（Issuer）及一般使用者（或稱錢包），其中，只有聯盟成員才具有驗證交易的權力，各個發行者可產生資產，而一般使用者則指用戶或錢包。

在結合認許制之後，廖世偉認為，若善用其不可竄改性與可追蹤性，區塊鏈將是政府建立可管可控的IT基礎建設時的一大利器。他也強調，若想要應用在現實世界中，確保交易紀錄的安全性及可追蹤性，就必須採用實名制才能運作，如臺灣的自然人憑證便採用實名制。而比特弊是並非實名制，無法與現實世界融合，大家都看得到公有金鑰，但不知道這把金鑰對應到哪個人，沒辦法追蹤交易來源對象。

廖世偉也說，這世界原本存在兩種信任體制，一種是相信政府或大公司的中心化系統（中心化系統），另一種是只相信自己，也就是所謂的分散式系統（去中心化系統），基於零信任基礎下，每個人都擁有完整帳本，如比特幣區塊鏈，但這樣衍生多餘性和複雜性，不僅每個節點都可看到完整帳本，在交易傳遞上也因此較為複雜，因此現在出現了第三種選擇，也就是如GCoin這類的新一代區塊鏈，不僅做到去中心化，同時藉由認許制來控管節點的身分與驗證權力。

五、進入區塊鏈的戰國時代

1、為什麼全球42家銀行搶著加入R3聯盟

目前區塊鏈可分為底層協議、服務供應商以及區塊鏈上層的應用，張哲瑞表示，如比特幣、Ripple和GCoin，都是最底層的區塊鏈協議，而區塊鏈服務供應商有的會自己開發一套區塊鏈，有的拿現成的區塊鏈協議來改，再提供API或是服務給金融機構，最上層則是區塊鏈應用平臺如比特幣交易所、或是美國NASDAQ所採用的Linq交易平臺。

對銀行來說有兩種選擇，一種是自己採用一套區塊鏈來提供服務，如美國NASDAQ所採用的區塊鏈平臺Linq，另一種則是和別人一起共用同一套區塊鏈，如全球42家銀行組成的區塊鏈聯盟R3，便是想要找出一套大家都認定的區塊鏈，作為這些銀行之間的交易清算平臺。

2、取得區塊鏈原始碼不難，難在找到對的區塊鏈服務供應商

以目前全球的發展狀況，區塊鏈投資主要集中在北美、歐洲，其次才是亞洲，且以中國為主，廖世偉表示，北美約有10幾家區塊鏈服務提供商，並且獲得當地金融機構與政府單位的重視，而臺灣目前真正握有實際技術的區塊鏈服務商不多，大部分只是比特幣交易商。

他認為，科技問題就是人才問題，目前幾乎所有區塊鏈協議都是開源的，因此要取得區塊鏈協議的原始碼不是問題，重點是要找到好的區塊鏈服務供應商，協助導入現有的系統。

而銀行或金融機構得對區塊鏈有一定的瞭解，才能知道該如何選擇，並應用於適合的業務情境，除了DiQi之外，目前幾個知名的區塊鏈服務供應商包括Digital Asset Holding（DAH）、Chain.com和Mijin。

3、進入新區塊鏈時代，未來仍採用傳統資料庫的銀行恐被淘汰

現在就像是區塊鏈的戰國時代，由於區塊鏈有技術上的進入門檻，這些銀行或金融機構要從理解並接受區塊鏈，到找出一套大家都認可的區塊鏈，且真正應用於交易上，恐怕還需要一段時間。

對臺灣來說，廖世偉認為，任何虛擬幣的發展都不是我們應該關心的，臺灣真的要推動金融科技發展，應該著重在區塊鏈技術本身。比特幣只是區塊鏈技術的一個應用，與區塊鏈技術是兩回事。

他認為，區塊鏈對金融機構來說，就像是1995年網際網路剛出現的時候，若沒有進行產業升級便會失去競爭優勢，當大家都開始電子化，採用人工紙本作業的銀行就會被淘汰，而現在，當大家開始進入區塊鏈時代，還在採用傳統資料庫的銀行，未來恐怕會因高營運成本而被淘汰。