第二节
加密数字货币
加密数字货币(Crypto Currency)是一种由密码学驱动的新型数字货币,是基于分布式账本的交换媒介。其中,交换媒介是指被广泛接受、可支付任何商品和服务的物品,而分布式账本是记录交易的数据存储系统。与银行转账或第三方支付转账等金融服务相比,加密数字货币的最大特点在于不需要中间人参与。在传统金融体系下的银行转账过程中,银行会干预资金发送方和接收方之间的交易,银行有权监视、审查,甚至与第三方共享用户的交易记录。但加密数字货币不同,区块链技术将资金发送方和接收方直接连接在一起。
创造加密数字货币的想法最早始于戴维的B-Money和尼克·萨博的Bit Gold提纲。1998年,戴维发布了《B-Money:一种匿名的分布式电子现金系统》一文,文中提出了电子加密货币系统B-Money,围绕该系统出现了用工作量证明创造货币的理念,以及分布式账本、激励、身份验证等核心概念。1998年,尼克·萨博首次提出了Bit Gold构想,并于2005年公开且完整地阐述了该构想。在Bit Gold网络中,参与者使用算力解决密码学难题,每个解决方案都将成为下一个挑战的一部分,由此成为一个不断增长的链条。
比特币的诞生是加密数字货币走向现实的真正开端。2008年10月31日,中本聪发表了论文《比特币:一种点对点的电子现金系统》。2009年1月3日,中本聪开采出了比特币网络首个区块,世界上第一个加密数字货币比特币诞生。2010年,拉斯洛·汉耶兹(Laszlo Hanyecz)使用10000个比特币购买了两个比萨,这是比特币第一次被估值。更重要的是,2010年也是加密数字货币市场的形成之年。2010年7月,Mt.Gox上线,并于2013—2014年初占据超过70%的全球加密数字货币交易市场份额,一度成为规模最大的加密数字货币交易所。2011年,加密数字货币进入市场竞争期。自此开始,诸如莱特币(Litecoin)等新型加密数字货币相继出现,共识机制等底层技术创新大量出现。
首次代币发行在加密数字货币发展历程中具有重要意义。它是加密数字货币市场借鉴首次公开发行的筹资方式,以资助新兴项目。在首次公开发行中,公司出售股票以筹集法定货币,股票代表公司资产的所有权和收益分成权。然而,项目方参与首次代币发行的目的是获得流通中的加密数字货币(如早期的比特币),并出售项目方自己发行的代币。这些项目方发行的代币用途各异,具体用途通常在其白皮书中进行详细描述。以太坊项目也是通过首次代币发行的方式获得项目发展所需资金。
以太坊的出现是去中心化金融发展史上一个重要的节点。2015年7月30日,以太坊网络正式启动。作为目前市值第二大的加密数字货币,以太坊给加密数字货币世界带来了智能合约及去中心化金融。这些成果让以太坊得以在其区块链上运行整个生态系统,同时也能托管自己的原生货币以太坊。除此之外,以太坊联合创始人提出的代币标准ERC-20 ,允许开发者在以太坊区块链上创建同质化代币并与第三方应用程序集成。该标准被广泛接受,创新的重心逐渐从底层技术层面转移到应用层面。
稳定币的出现是加密数字货币世界锚定现实世界资产的重要节点。2014年7月,由Bitfinex组建的泰达公司发行了法定货币抵押稳定币USDT。该稳定币试图与美元挂钩,采取中心化方式运营。泰达公司每个季度都会公示经过第三方审计的现金储备分布,目前被广泛投资于美国国债、商业票据、美元现金和银行存款、货币市场基金等资产中。后来,稳定币市场还逐渐发展出加密数字货币抵押型稳定币和算法稳定币等。例如Maker发行的稳定币DAI采取超额抵押加密数字货币的机制运行,但由于锚定的以太坊本身价格的波动性,即使采取超额抵押机制,仍然具有币值不稳定的风险。又如Terraform Labs创建的Terra USD(UST)是一种算法稳定币,它试图通过算法构造的套利机制促使供需平衡,进而维持价格的稳定性,但这种算法稳定币机制仍然具有币值不稳定的风险。我们会在第四章详细介绍这两种去中心化稳定币的运作机制。
接下来我们详细阐述加密数字货币的原理。
第一,区块链技术是加密数字货币的产生基础。货币本质上是信用关系的一种体现。当货币的使用者形成共识时,货币才会真正被赋予价值。而区块链技术恰恰提供了一种非常适合于创建货币的场景。首先,区块链本身就是一个分布式账本,这个账本上详细记录了在这个体系里不同地址之间的信用关系,这与货币本身所代表的“信用”不谋而合。其次,区块链不可篡改的特性保证了这个账本上的信息具有可信度,也就是说区块链的不可篡改特质天然能够产生信任。最后,区块链本身去中心化的特质,使得人们可以摆脱中心化机构带来的一些问题。在传统的金融体系中,货币的发行需要中心化机构为其背书,人们是因为相信中心化机构,从而相信其发行的货币的价值,但中心化机构本身并不完全是绝对可信的。在去中心化的金融体系中,人们转而相信区块链上的信息,区块链上的信息是客观和中立的,相对来说更不以某些人的利益所转移,因而也更加可信。
第二,加密数字货币依托于密码学中的数字签名技术。这是支撑加密数字货币的核心技术,也是加密数字货币中“加密”二字的来源。数字签名可以被理解为使用一些技术手段来模拟现实中的签名。比如在现实世界中,当一个人签署一份知情同意书时,应意味着他认可并接受知情同意书中的条款。这样的签名要具有效力的话,必须满足一些特征。首先,一个人的签名必须只能由本人生成。 其次,一个人在一份文件上的签名应当是有限制性的,这也就意味着一个签名对应一份文件,其他人并不能通过使用这个签名来声明这个人对其他文件的知情同意。在密码学中,数字签名算法可以通过非对称加密技术来实现这一目的。 非对称加密技术会先随机生成一个私钥,私钥可以通过算法生成公钥,公钥可以进一步生成地址,但是公钥和地址均不能反推私钥。信息的发送方可以用自己的私钥对一段信息进行加密,形成数字签名。而后,发送方可以将数字签名和原文一起发送给信息的接收方,然后公布自己的公钥。信息的接收方可以用发送方公开的公钥对被加密后的信息进行解密,从而检查解密后的信息是否和发送方发送的原文一致。如果一致,就可以说明这一信息是由发送方所发送。
在此基础上,我们用一个例子来简单介绍加密数字货币的交易。我们先假设A的钱包地址里有1枚比特币。A如果想要将这枚加密数字货币转给B,他就需要声明“A将1枚比特币转给了B”。A可以使用自己的私钥对这句话进行加密,而后把这个声明和加密后的数字签名发布在区块链上。在这一信息发布后,区块链上的所有人都可以使用A公开的公钥对这一信息进行解密,并将解密后的信息和声明进行对照,如果确认无误,那么这笔交易就被记录在了区块链上,任何人都不可以更改,也就成为一种“信用”的记录。由于区块链是可溯源的,所以其他人也可以根据以往的交易记录,判断A是否真的拥有这枚比特币。
当然,在实际的运行过程中,还需要考虑很多其他问题,例如最基础的双重支付(Double Spending)问题等。双重支付问题简单来说就是同一笔钱花了两次,也被称为“双花问题”。在区块链系统中,可能出现A在将一枚加密数字货币转给B的同时也将这枚加密数字货币转给了C。有两种情况可能会导致出现这种问题。一是工作量证明共识机制导致区块确认时间较长,因此可能出现A在将这枚加密数字货币转给B这笔交易还未被确认完成的时间间隔内,用这枚加密数字货币发起对C的第二笔交易。二是即使A对B的第一笔交易已经被验证通过并记录区块,A仍然可以通过控制算力的方法,验证出新的包含A对C交易信息的更长链条,A第二次花费这枚加密数字货币的更长区块链条将使第一次花费的链条变为无效链条,所以导致了“双花”。
比特币创始人中本聪提出,可以通过未花费交易输出(Unspent Transaction Output,简称UTXO)记录、时间戳(Time Stamp)证明,以及规定每笔交易必须进行6次确认等方法来解决这一问题。具体而言,首先,系统在A申请交易这1枚比特币之前,会检查这枚比特币是否为A的未花费交易输出。然后,系统对于A向系统提交的每笔交易都会有一个提交时间,如果提交了同一未花费交易输出的两笔交易,系统中的节点只确认时间戳在前的那一笔,这就可以避免A利用区块确认时间间隔差进行A对B和A对C的双花交易。当然,如果A向系统同时提交了对B和C转账这1枚比特币的交易,系统确认此枚比特币为未花费交易输出,而且这两笔交易因为时间接近而被不同节点确认,那么区块链将分叉,剩余节点在两链之间选择一个来构建新区块。当其中A对B这一笔交易被6个节点确认后,其所在链将成为系统最长链,该笔交易被视为最终确认,另一条包含A对C交易的分叉链将因为该比特币不再被系统视为未花费交易输出而被停止确认。另外,A大概率不再通过算力控制方法改变最长链进而导致“双花”的原因主要有两个。一是中本聪计算了在6次确认规则下,攻击者算力追赶成功的概率很低;二是形成算力控制局面的成本本身很高,即便掌握超过51%的算力成为算力控制者,该算力控制者也是比特币网络健康运行的最大受益者,发动攻击虽然能够短期获利,但长期来看,比特币价值会遭到毁灭性打击,因此算力控制者出于理性计算,不会做出不利于自己长期经济利益之事。
此外,在比特币的经济系统中,还有一系列类似的巧妙激励设计,来保证整个系统能够正常运作。例如,比特币系统通过提供挖矿激励和交易手续费,来实现加密数字货币的发行,以及保证矿工有动机去做交易的打包和账本的维护等。当然,不同的加密数字货币在经济系统的设计上也有很大的不同。对此,我们可以通过进一步阅读加密数字货币项目的白皮书来了解相关设计的更多细节。
加密数字货币是去中心化金融中的重要基础设施,类似于法定货币在传统金融体系中的作用和地位。金融业务实质上是各种形式的货币流通,与之相对应,去中心化金融业务实质上是各种形式的加密数字货币流通。例如去中心化金融信贷业务是指超额抵押某种加密数字货币,然后从协议资金池中借出另一种加密数字货币;去中心化金融资管是指从加密数字货币的投资中获取收益等。
总之,在加密数字货币的发展过程中,机遇与风险并存。经过数年发展,加密数字货币的种类和市值都呈指数级增加,但也存在比特币价值波动剧烈、Luna代币崩盘这样的负面新闻。自2013年,中国就密切关注加密数字货币。2017年,中国人民银行等七部委联合发布《关于防范代币发行融资风险的公告》,正式宣布禁止首次代币发行。此后,中国对加密数字货币的监管日趋严格。事实上,随着稳定币的流行,各国都已经意识到加密数字货币对金融稳定的重大影响,开始出台相关的监管政策。我们相信,未来加密数字货币的监管会日趋完善。