2.2 區塊鏈2.0：智能合約與通證經濟

2.2.1 概述

以以太坊為代表的區塊鏈2.0的出現，與比特幣有著千絲萬縷的關系。以太坊創始人Vitalik Buterin1在打造以太坊之前是比特幣的愛好者與推崇者。Vitalik對區塊鏈技術的認知與熱情，正是來自比特幣。2013年，Vitalik從滑鐵盧大學輟學，全職從事比特幣研究工作。與其他比特幣愛好者期望通過打造區塊鏈2.0來獲得比特幣更多功能和性能不同，Vitalik認為只有建立一個全新的編程語言才能最大程度促進比特幣發展與應用，這也是比特幣的當務之急。但是比特幣源代碼修改的工作并非易事。因此，當時年僅19歲的Vitalik決定重新撰寫一套全新的白皮書，這便是《以太坊白皮書》的雛形，該書期望基于通用編程語言，實現各種應用的創建，如社交、買賣交易、娛樂等。2014年1月23日，Vitalik在《比特幣雜志》（Bitcoin Magazine）上發表《以太坊：下一代加密貨幣和去中心化應用平臺》這一著名的以太坊白皮書。Vitalik試圖發明一種通用型的新型加密貨幣并創建一個允許任何人在其系統上創建任何應用的平臺。以太坊的目的是創造一個更為一般化的區塊鏈平臺，讓區塊鏈應用的開發變得更加簡單、高效，也讓這些應用變得更加安全可靠。

2.2.2 本質

區塊鏈2.0本質上是“區塊鏈（數據結構）+智能合約（算法）”，相對于區塊鏈1.0，區塊鏈2.0的優勢就在于引入了智能合約，以太坊使用者可以基于此實現眾多應用的開發，并以去中心化應用（Decentralized Application，DApp）的形式體現出來。簡而言之，區塊鏈2.0在區塊鏈1.0的基礎上引入了智能合約。智能合約又被稱為智能合同，是由事件驅動的、具有狀態的、獲得多方承認的、運行在區塊鏈之上且能夠根據預設條件自動處理資產的程序2。

從技術層面而言，智能合約是利用通用程序代碼方式進行定義的一套運行規則，如圖2-3所示。另外，應當注意的是，智能合約早在1995年便由密碼學家尼克·薩博（Nick Szabo）首次提出，并非區塊鏈2.0首創的技術。在區塊鏈2.0階段以前，智能合約一直被廣泛地應用在社會生產生活中，甚至可以說是一旦涉及信任關系便可以應用此項技術，如保險、股權、信托等金融產品設置一定的買入賣出條件，一旦觸發條款，計算機程序就會自動執行相應操作。但在區塊鏈2.0下，由于區塊鏈技術去中心化的特征，智能合約的執行需要通過代碼來實現，意味著一旦觸發智能合約的條款，相應代碼就會立即自動執行。因此可得，智能合約最大的優勢是利用程序算法替代人仲裁和執行合同，避免人為因素對合約執行造成干擾。

在區塊鏈2.0網絡中，基于大規模的協作網絡，任何人均可在該網絡中進行運算、開發應用層等操作，因此便賦予區塊鏈2.0更多的應用場景及功能實現的技術基礎。

2.2.3 特征

一、支持智能合約

智能合約的應用是區塊鏈2.0的重要特征。區塊鏈2.0引入智能合約技術，顯著提升了區塊鏈的運行速率，同時極大地擴展了區塊鏈的應用場景，使之不再局限于數字貨幣領域。

二、適應大部分應用場景的交易速度

區塊鏈2.0通過采用PBFT、PoS、DPoS等新的共識算法，使其交易速度有了很大的提高，峰值速度已經超過了3000 TPS（每秒處理交易數量）3，遠高于比特幣技術性能，已能滿足大部分應用場景的交易需求。

三、支持信息加密

在區塊鏈2.0中，一般使用公鑰密碼學即非對稱密碼學來實現公鑰密鑰對的創建，而其之所以被稱之為密鑰對，是因為公鑰是通過私鑰生成的，公鑰和私鑰一起表示一個區塊鏈2.0賬戶，公鑰用于可訪問賬戶管理，而私鑰則用于控制各自賬戶內部的數據信息及應用智能合約時所需的認證程序。同時，私鑰是生成數字簽名唯一需要的信息，而用戶數字簽名一方面可以用于簽署賬戶內部所有交易，實現對賬戶內資金的有效使用，成為控制各自賬戶資產的有效手段。另一方面，數字簽名還用于認證賬戶所有者與合約用戶，在滿足用戶信息隱私安全的基礎上實現用戶身份信息的有效認證。

四、無資源消耗

區塊鏈2.0普遍采用PBFT、DPoS、PoS等新共識算法，區分于區塊鏈1.0不再需要通過消耗算力達成共識，從而實現對資源的零消耗，顯著降低區塊鏈2.0網絡運行的能源消耗。

2.2.4 應用場景

區塊鏈2.0基于智能合約系統的支撐，應用范圍從單一的金融領域拓展到涉及合約功能的所有場景。相比于區塊鏈1.0階段，區塊鏈2.0的開放性和可拓展性更強，所有主體均可以自由加入區塊鏈2.0生態，且可以在區塊鏈2.0網絡基礎上開發應用、發行數字資產；另外，區塊鏈2.0將區塊鏈從金融領域帶向其他各個領域，從理論上講，任何主體均可以基于區塊鏈2.0網絡開發落地眾多應用場景，如存證、溯源等，但現實中更多主體基于區塊鏈2.0網絡發行數字資產并賦予其交易屬性，并沒有將區塊鏈落地應用，而是出現了“山寨幣”“空氣幣”等現象，這在一定程度上擾亂了金融秩序。

嚴格來說，除了比特幣，其他后續產生的以區塊鏈技術為底層實現的都叫“山寨幣”。這是國內對這類加密數字貨幣的常見稱呼，在國外一般稱為“競爭幣”。“山寨幣”的主要特點是，絕大多數都是通過修改甚至是直接套用比特幣的源代碼實現的，只有極少數的幣種不用比特幣的源碼而是基于相關理論自身設計實現的，主要山寨幣見表2-1。當然，“山寨幣”并不是假幣，有的甚至針對比特幣的不足，進行了許多創新，比如以太坊（以太幣），用智能合約代替比特幣的棧式操作本身就是一個偉大的創新。

與“山寨幣”相比，“空氣幣”最大的不同之處就是無可落地的應用場景。

雖然以太坊的實用價值發揮受限，但由其帶來的區塊鏈泡沫，使區塊鏈概念開始走向產業和生活，全球范圍內越來越多的政府、企業等社會主體開始關注區塊鏈，為區塊鏈3.0打下了良好的認知基礎。

2.2.5 代表性應用

一、以太坊（Ethereum）

正如前文所述，以太坊作為區塊鏈2.0最為重要的代表性應用，本質上是一個技術開源的具有智能合約功能的公共區塊鏈平臺。第一節中提到比特幣存在一定的缺陷，如應用場景匱乏、拓展性不足等，具體而言，比特幣網絡在技術層面上無法實現多重簽名，這使現實經濟社會中許多活動無法應用區塊鏈技術，應用層面在比特幣網絡里只有一種貨幣符號即比特幣。因此，用戶無法在系統中自定義其他一些符號以實現各自的需求，如股票憑證、債務憑證等。而以太坊設計目標便是解決區塊鏈1.0在技術和應用方面拓展性不足的問題。

首先，以太坊作為一個開源技術平臺，為用戶提供各種模塊供用戶個性化搭建應用。具體而言，以太坊通過一套圖靈完備的腳本語言（Ethereum Virtual Machinecode，EVM語言）來建立應用，本質類似于匯編語言，但其用戶并不需要直接使用該語言，而是可以通過其他高級語言（如C語言、Python、Java等）進行撰寫，經由編譯器便可實現其他語言與EVM語言之間的直接轉換。

其次，以太坊是一種圖靈完備的底層協議。和比特幣事先設定好的系統不同，以太坊是一種靈活的、可編程的區塊鏈。在以太坊網絡中，開發者可以創建符合自己需要的、具備不同復雜程度的區塊鏈應用（DApp），這些應用可以是社交、交易、游戲等。

二、ICO（首次代幣發行，Initial Coin Offering）

ICO是區塊鏈2.0的典型應用，指的是一種為加密數字貨幣/區塊鏈項目籌措資金的常用方式，早期參與者可以從中獲得初始產生的加密數字貨幣作為回報。開發者要在以太坊上運行項目，需要開發成本，這些開發成本通常通過“向民眾募集以太幣”的方式來籌措。由于代幣具有市場價值，可以兌換成法幣，這樣一來，募集到的以太幣就可以用作項目的開發成本，而早期參與者可以從中獲得初始發行的數字貨幣作為回報。

但是，隨著ICO項目的泛濫，監管在這個領域存在空白，導致一些“空氣幣”打著區塊鏈的旗號大肆募集資金，出現了許多非法融資現象。越來越多的國家公權力機關、監管機構逐步完善對ICO項目的監管，打擊利用ICO進行非法金融活動的行為。其中，2017年9月4日，中國人民銀行等七部委發布了《關于防范代幣發行融資風險的公告》。公告中指出，ICO為非法金融活動，嚴重擾亂金融秩序，國內所有代幣融資項目均被叫停。

2.2.6 意義

區塊鏈2.0對于區塊鏈技術而言，是一次實質性的飛躍。區塊鏈2.0跳出了區塊鏈1.0只能被用作數字貨幣的局限，使區塊鏈技術應用商業化成為可能。如果說以比特幣為代表的區塊鏈1.0為價值轉移提供了新思路和新技術，那么以以太坊為代表的區塊鏈2.0則大大拓展了區塊鏈的應用場景，推動了區塊鏈技術的應用，一定程度上激發了區塊鏈商業化的潛能。

綜上所述，區塊鏈2.0可以被看作一臺“全球計算機”4，它實現了區塊鏈系統的圖靈完備5，使在區塊鏈上傳和執行應用程序成為可能，智能合約的功能特征保證程序的有效執行，也從技術上提高了數據信息透明度及用戶隱私保護水平。區塊鏈2.0階段也將區塊鏈概念帶入產業、生活中，雖然造就了“山寨幣”“空氣幣”等不好的社會現象，但對真正的區塊鏈技術落地應用、賦能實體場景起到了極大的推動作用。

1Vitalik Buterin，俄羅斯裔加拿大人，以太坊（Ethereum）以太幣創始人，著有《以太坊白皮書》。

2李赫.區塊鏈2.0架構及其保險業應用初探[J].金卡工程，2017(Z1):45-49.

3李赫，孫繼飛，楊泳，汪松.基于區塊鏈2.0的以太坊初探[J].中國金融電腦，2017(06):57-60.

4李赫，孫繼飛，楊泳，汪松.區塊鏈在網絡互助領域的應用前瞻[J].中國金融電腦，2019(05):51-55.

5圖靈完備：指機器具備對一切可計算的問題都能計算的能力。