你是否需要一个区块链？（下）

区块链 被誉为一项技术创新，可以 彻底改变社会交易与社会互动的方式。

这一盛誉的取得归功于区块链的特性，即在不 依赖可信任第三方的条件下允许互不信任的交易主体交换具有价值的财产。 区块链还可以提供被完整保护的数据存储库，具有流程 全透明 的特性。

在本文中，我们将 批判性地分析在特定应用场景下区块链是否为合适的技术解决方案。

我们会将 无权限区块链 （例如，比特币/以太坊）和 权限区块链 （例如Hyperledger / Corda）进行区分，并 将其属性与集中管理的数据库的属性进行对比。 我们 提供结构化的方法来确定特定问题的技术解决方案。

在此方法论的指导下，我们深入分析了三个用例—— 供应链管理 、 银行间支付与国际支付 以及 分散的自治组织 。

最后我们总结了文章的主要观点，对未来的发展机会进行了展望。

通常情况下， 公司可以在给定的供应链内进行全球范围内的互动和交易 。由于这种库存管理的复杂性，流程和故障检测的成本特别高。

Skuchain、Provenance、沃尔玛和Evleger 等几家公司对区块链技术进行了宣传推广以提高供应链管理的效率。 有人甚至称，区块链技术是为需求链铺平了道路，而不是供应链。 在需求链中，多样市场的互动和价格风险的平衡都具有很高的灵活性，企业将从中获益。

传统的SCM是由规划和沟通来驱动的。 未来的需求根据过去和当前的需求进行估算。信息被推送给利益相关者，他们希望能及时获得相关信息来应对变化。公司可以决定何时将什么产品发布到市场上，而客户间接地推动了需求。

在需求链管理（DCM）中，客户的兴趣是链条的核心。 例如不断降低成本、卓越的客户服务、快速市场化的理念和最小化可行产品（MVP）。 DCM要求所有利益相关者实时了解消费者的需求和购买情况，从而提高灵活性。 因此，需求链的各方必须在网络中紧密联系起来。

SCM可以优化服务过程，但有可能缺乏完整准确的市场评估。与此相反，DCM要求公司有完整准确的市场视图，从而做出最佳的生产决策。因此，DCM中的信息流是基于拉取而非基于推送的——利害关系人无需等待通知，可以自主查询需求链的管理状态。

尽管SCM这一解决方案可以且应该被改进，但我们尚不明确为什么区块链能成为一个特别合适的技术方案。

（a）  传统的SCM                  （b）供应链驱动的SCM

图2

Provenance公司旨在提供另一种基于区块链的解决方案，以提高产品供应链的透明度。 Provenance没有提供任何技术细节，但声称其数据可以被所有参与者访问和验证。即使Provenance设法隐藏了操作者的身份（如白皮书所述），这些数据还是会泄露不同操作者的业务信息，如产量和时间。

Everledger已经拥有超过100万的钻石认证，每次钻石认证都永久记录在Everledger的区块链中，从而为利益相关方提供清晰的审计线索。虽然Everledger没有提供解决方案的细节信息，但Everledger称自己在公共和私有区块链之间使用了混合模式，以便在私有区块链的权限管理中受益。

图2将传统的SCM（左侧）与区块链驱动的SCM（右侧）进行了对比。 传统的SCM是分散式的，没有中央实体。 区块链驱动的SCM具有分散式账本，参与者可以更新和读取（拉取）当前的SCM状态。

1.1 前景

在不同的供应链中，SCM的参与者差异很大。 一个参与者可能在不同的供应链中担任不同的角色。供应链中不同参与者的划分基础通常取决于他们对产品的所有权。 这意味着参与者参与的每条供应链都需要一个区块链——这显然会影响最终解决方案的结果。

按照第3节中提出的方法论，SCM必须存储数据。其中会涉及多个作者，即拥有最终产品一定份额的SCM参与者 。Skuchain称此过程只需要一个单一信任源，这会消除区块链分散的组成部分，形成一个可信的中央服务器。继续沿用这一方法，在技术层面上SCM有可能会一直使用在线的TTP。如果这一可能性为0，造成的后果至少是暴露所有作者的身份，这让我们不得不在权限区块链和无权限区块链之间做一个选择。

供应链管理存在一个固有问题，即数字和物理世界的临界问题。这通常需要一个人或作者控制下的某台机器来确认某件物品已到达仓库，或者其质量是否达标。

如果不信任这些员工的操作，那么整个供应链在技术上就会受到影响，因为任何数据都可能是恶意作家提供的。

相反，如果所有作者都可以被信任，则不需要区块链，因为可以用具有共享写入权限的常规数据库将其代替。

在本节中，我们介绍目前的银行体系是如何进行银行间支付和国际支付的。另外我们还会描述基于分散式账本技术的解决方案，以简化、替换当前系统。在此基础上，我们明确了使用分散式账本技术简化银行间支付的优缺点。

2.1 遗留系统

在目前的银行体系中，从银行A账户转账到银行B账户需要多个步骤。与现金交易不同，银行转账中的债务通常不会立即结算。

而在现实操作中，这会使银行之间产生巨额债务，从而带来很大风险。 因此，各银行将账户设立在中央银行进行贷记和借记，同时在本银行设立一个本地账户（也称镜像账户）用来保留交易记录。

在现实生活中，每一笔交易都有三家银行参与其中，交易结算所等其他机构也有所参与。 由此，低面值交易可以进行批处理，中央银行也不需要参与每一笔银行间的支付。

图3

图3是传统国际支付中涉及的金钱和会计步骤的逻辑流程，其中来自欧洲的爱丽丝在美国支付了100美元给鲍勃。

请注意，在这个简化的例子中，中间步骤中实际发生的费用未显示。

当某银行在没有代理银行的情况下进行货币汇款时，可能需要额外的中间环节。这增加了汇款的复杂性和成本，同时浪费了时间。

2.2 用于银行间支付的分散式账本技术

由于代理银行系统的高成本，许多人将希望寄托在了分散式账本技术上，希望以此简化银行间支付的复杂过程。

新加坡金融管理局（MAS）和加拿大银行等一些中央银行正在研究如何将分散式账本技术应用于银行间支付。

尽管交叉货币转移不被允许，但这一技术简化了单一货币的银行间支付，也是取代支付系统的第一步。

与此类似，SWIFT和Visa等公司也开始利用区块链技术开发国际支付手段。尽管证实这些概念的证据尚未公开，与此相关的信息也很少，但其他使用分散式账本技术、旨在简化跨境支付过程的解决方案已经较为成熟。

Ripple旨在创建一个基于分散式账本的全球结算网络。 Ripple仅部分取代了代理银行系统。在所需外币流动性较低的情况下，银行可以继续使用代理银行处理支付过程。若流动性较高，银行可以利用流动性第三方提供商来提供所需的流动性。

与传统的代理银行系统相类似，如果交易双方之间没有信任关系，则支付可能需要经历多次中间节点。

与传统系统相反，这一结算网络的支付过程是“原子性”的，也就是说，或者所有中间支付都达成，或者没有支付可以达成，非此即彼。

在传统系统中，如果中间支付出现问题，那么以前的支付都必须做反转操作，有时还需要人工干预。此外，Ripple还提供自己的货币XRP，可用作交易的中间货币。

在Ripple的账本中，XPB是唯一一种交易时不涉及对手方风险的货币。 其他货币由需要信任的网关“发布”，如果一方撤回存款，则需要该网关支付分散式账本之外的欠款。

如果这一系统使用中央银行充当网关，那么该限制就可以被消除，因为Ripple发行的货币将对应实际货币。这会消除所有的信托结算要求，中央银行的信托除外。

图4

通过节点B和C连接的三个单独账本L1、L2和L3，节点B作为L1和L2中的书写器参与L1和L2，节点C参与L2和L3。

如果每一个帐本中都是一种货币的区块链，则A到D的支付可以通过B和C作为原子交易路由，其中B和C提供货币兑换。这可以通过哈希化时间锁定合约来实现。

2.3 前景

区块链技术非常适合用于金融应用，因为缔约方通常不愿意承担风险，也不希望依赖于信用。 我们在第3部分中看到，我们可以评估区块链技术对于一个既定体系的作用。

以银行同业支付为例，缔约多方中，银行是作为写手。在统一货币体系中，存在可信的第三方，即中央银行。 但是，中央银行并不希望作交易的验证者，只希望为商业银行颁发许可证。

这就意味着这个系统的所有写手都是已知的，并且我们可以使用相应经过许可的区块链。 这种区块是否应该经过公开验证，或者说这种区块链到底应该是公链还是私链还有待商榷。

一方面，银行不希望公开现金流，另一方面，公开的验证可以增加公众对于该现金体系的信任。

正如在2.2部分中提到的，透明度和私密度之间的矛盾可以通过加密技术来解决，虽然降低了效率，但是既保证了隐私，又实现了公众的信任。

对于中央发行的链上货币，价格是由货币本身的实际价值决定的，所以是不可改变的。 如果各国就用于银行同业支付的区块链设计进行合作，它们可以以一种允许链间相互作用的方式设计， 例如图4所示的原子交叉货币支付。使用链下交易系统的技术也可以完成这一工作，例如哈希化时间锁合约（hashed timelock contracts）。

在这样一个体系中，拥有多链账户的银行可以进行货币交易，并且无需银行系统就可以记录交易信息。

与传统的组织和公司不同，DAO不存在中央控制和管理，而是通过智能合约中的规则来定义其行动和发展方向。

通常来说，DAO有多个投资者，通过投票表决的方式来做决策。这种组织的目标是完全去中心化的监管，投资者们相互之间都不认识，那么无需许可的区块链是很适用的。这个体系中的写手彼此之间不相识，可以实现自主存储。

去中心化自治组织存在其特殊性。对于一些应用来说，专用的经过许可的区块链对于单个DAO来说是有效的。

但是在大多数情况下，DAO并不需要自身的区块链，而是更适合于通过现有的货币建立在已有的区块链之上（例如以太坊）。

以下我们将讨论区块链技术应用的其他例子。

4.1 所有权证明

知识产权的所有权证明是区块链技术的一个典型应用。

如果一个内容的创造者想证明其知识产权，他可以通过公链来达到其目的。将来他可以证明现在这个内容是存在的，并且和他相关。

虽然这不能完全证明其所有权，但是如果没有人能证明该内容曾经发布过，他的所有权就可以证明了。

除了使用区块链之外，可靠的第三方也可以进行所有权证明，例如专利局。但是 公链使得这一过程变得更加简洁、高效、安全，通过去中心化的方式避免了相关信息的披露。

4.2 电子投票

电子投票面临着许多的困难。

一方面，投票以匿名的方式进行，保护隐私是首要。另一方面，电子投票需要经过公开检验。

电子投票涉及多方，并且彼此都互不信任。同时，电子投票系统需要公开验证，所以很多人提议由区块链来做底层技术。

基于上述的要求，区块链技术是理想的解决方案。但是，就我们目前所知，没有一个解决方案是完美的，未来还有可能遇到很多挑战。

4.3 智能合同