区块链（Blockchain）是一种新型的分布式数据库技术，又称为分布式记账技术（DLT），具有去中心化和难以篡改等特征，受到多国政府和企业的重视，我国《“十三五”国家信息化规划》[1]提出将区块链作为战略性前沿技术超前布局。
一、区块链行业现状
区块链本质上是数据库，利用加密算法、分布式存储和P2P网络等技术实现去中心化，不再把数据统一存放在某个数据中心或者某个经营实体，因而具有更广泛的信任基础。按照权限范围，区块链可分为公有链（Public blockchains）、联盟链（Consortium blockchains）、私有链（Fully private blockchains）。
（一）区块链市场
区块链行业处于起步阶段，在不计入数字加密货币产业的情况下市场规模仅为数亿美元，但其快速增长的潜力和前景已得到广泛认同。美国是公认的区块链发展领先国家，中国紧随其后。全球1242家区块链企业中，美国、中国、英国的企业数量排名前三，依次为455家、298家、97家；截至2018年7月，全球区块链相关专利申请3731件，中国累计2002件数量最多，美国1076件；区块链项目数量方面， 2017年美国1728个，中国527个。[2]
大型企业纷纷布局区块链行业。IBM致力于打造“IBM区块链生态系统”，帮助加入的企业发掘新的商业机会和解决现有的业务痛点，其成员来自公用事业、金融服务、安全认证、物流运输等不同行业。[3]亚马逊和微软各自宣称自己的AWS和Azure云上运行区块链更为高效可靠，提供所谓的区块链即服务（BaaS），都支持以太坊和Hyperledger Fabric开源框架，并且将供应链、金融等作为应用重点介绍。英特尔、英伟达等芯片厂商也对区块链予以不同程度的关注。
（二）区块链应用现状
市场对区块链的认知和接受程度不断提高。从行业看，金融服务被视为区块链应用的主要方向，区块链可以简化操作、提高监管效率和流动性、降低对手方风险和欺诈、减少结算时间，[4]具体包括供应链金融、贸易金融、征信、清算、保险理赔、资产证券化等场景，其中供应链金融的中国市场规模预计从2017年13万亿元增长至2020年15万亿元；工业制造、能源和公用事业、医疗保健行业的应用潜力也在显现，[5]具体包括食品药品溯源、版权保护和交易、电子存证、物联网、公益慈善等场景，解决信息真实和共享等问题，其中食品药品溯源的2016年中国市场规模10亿元。[6]另有调查表明，受访公司应用区块链最多的场景依次是供应链、物联网、数字身份、数字记录、数字货币、支付、选举。[7]
供应链是区块链落地最快的应用场景之一。沃尔玛、联合利华、雀巢等食品公司通过区块链追溯食品的生产、存储和处理环节；必和必拓公司（BHP）宣布将使用区块链跟踪并记录其采矿过程；英国石油公司（BP）、通用电气、联合包裹运输服务公司（UPS）、联邦快递（FedEX）、思爱普（SAP）、京东、微软等近500家企业已经加入2018年7月成立的区块链运输联盟（BiTA）；最大的钻石公司之一戴比尔斯（De Beers）区块链用于借助区块链证明其钻石产品的无争议和真实性。区块链技术在供应链的典型示例见图1。
图1区块链在供应链中的典型应用
来源：中投研究院
另一种典型应用是支付场景，这与区块链的共识机制密切相关。一般而言，去中心化的代价是牺牲性能，不同的共识机制可以在去中心化和性能之间进行取舍，优先考虑去中心化的区块链适合更广泛、松耦合的价值交换或协作，强调性能的区块链适合跨境支付、联盟生态等场景。基于此，区块链可以按共识机制分为非许可链和许可链，前者通过工作量、股权份额证明等共识机制强调去中心化和安全性（完全去中心化的比特币、以太坊网络处理能力分别为每秒7笔、15笔交易），后者通过指定少数中心节点代理投票提高性能（瑞波、EOS网络处理能力分别达每秒1500笔、近3000笔交易）。[8]相比之下，Paypal处理能力为每秒193笔，VISA为每秒24000笔。专注于各种法定货币、数字加密货币跨境支付清算的瑞波（Ripple）得到了瑞银、美国运通、谷歌、三菱日联等多家机构的投资或者建立了合作，其速度更快、成本更低的跨境支付已经引起了越来越多的关注。此外，IBM区块链生态系统也是基于许可链技术。
（三）区块链应用的阻碍
区块链应用的最大阻碍是监管的不确定性。值得注意的是，虽然各国政府对待数字加密货币的态度不同，但对区块链本身总体上都是支持态度，见表1。
另一个主要障碍是用户间的信任协作，区块链只能提供技术解决方案，不可能取代利益共享和谈判。
二、区块链1.0产业生态
数字加密货币（Crytocurrency）是区块链最早、最典型的应用，因此称为区块链1.0。多数区块链都有对应的通证（Token，有时译为代币）作为持有凭证，加密数字货币就是用于支付的一类特殊通证，因此区块链和加密数字货币不能混为一谈。
比特币（Bitcoin）是最早也是目前市值最大的数字加密货币。2008年10月，署名作者为“中本聪”的论文《比特币：一种点对点的电子现金系统》[9]综合运用已有的数学理论、信息技术和金融知识，创造性地解决了困扰货币数字化的“双花”（Double-spending）和“拜占庭将军”两大问题，可确保支付交易的唯一性和不可篡改。此后，各种数字加密货币层出不穷（市值超过20亿美元的数字加密货币见表2），场内、场外交易所和ATM应运而生，比特大陆迅速成长为矿机龙头，英伟达受益于挖矿对显卡的需求股价大涨，2017年底芝加哥期权交易所（CBOE）、芝加哥商品交易所集团（CME）先后推出比特币期货合约，使用数字加密货币进行的募资活动日益频繁，围绕数字加密货币的发行和交易的产业生态初步形成。
2018年11月，比特币现金社区由于技术及商业分歧形成两派，双方各持有相当的算力和数字加密货币，进而爆发所谓算力战争，造成比特币现金硬分叉为两条互不认可的分支，引发投资者恐慌，以比特币为首的数字加密货币再次破位下行（见图2）。这次事件对整个数字加密货币乃至区块链的发展或产生深远影响，算力垄断对区块链的去中心化本质形成拷问。
图2 比特币（BTC）和比特币现金（BTH）2018年11月价格走势
来源：CoinMarketCap.com、中投研究院
（一）交易所与ATM产业
数字加密货币交易所分为现货交易所与衍生品交易所。主流交易所大多位于东亚和美国，例如位于日本的币安、香港的OKEx和Bitfinex、新加坡的火币、韩国的Upbit和BitThumb、美国的Bitstamp和Bittrex等。交易额排名前三的现货交易所见表3。最大的衍生品交易所是BitMEX，其主要交易品种为比特币美元期货，24小时交易额达29.8亿美元。
数字加密货币ATM作为新兴事物，尚未被广泛接受。截至2018年10月，目前美国安装2175台，占全球66%； Genesis Coin、General Bytes、Lamassu等三家供应商合计占数字加密货币ATM市场份额约72%，见图3。
图3 数字加密货币ATM安装数量（左）及市场份额（右）
来源：Coin ATM Radar
（二）矿机及计算芯片产业
数字加密货币对算力的渴求造就了矿机产业。矿机龙头比特大陆基于ASIC（特定应用集成电路）的数字加密货币矿机2017年收入约22.6亿美元，占全球市场份额的74.5%。另外两个矿机企业嘉楠耘智、亿邦国际2017年收入分别达到13.1亿元、9.8亿元。这三家中国企业都在谋划港股上市。
矿机的核心是GPU、FPGA（可编程逻辑门阵列）、ASIC等计算芯片。这些计算芯片擅长专用场景的密集计算，既适用于挖矿需求，也适用于多数人工智能场景。GPU通过牺牲逻辑能力提高并行计算性能，是矿机的主流选择， 2018年数字加密货币贬值及11月比特币现金分叉等因素导致市场看空矿机需求，GPU龙头英伟达股价随之大跌。
FPGA和ASIC芯片的专用程度则较GPU更进一步，成为矿机的新选择。FPGA允许用户通过硬件编程定义逻辑，但这种灵活性是以更高总成本、功耗以及牺牲性能为代价，FPGA的全球市场规模在2017年为59.6亿美元，预计到2023年达到98.0亿美元，年复合增长率为8.64%[10]，主要供应商为赛灵思（Xilinx）、英特尔等。ASIC出厂后无法修改但特定场景下速度更快，其全球市场规模从2012年的163亿美元增长到2017年257亿美元，预计今后5年保持18.4%年复合增长，到2022年达到597亿美元[11]，这个市场更为碎片化。
（三）数字加密货币钱包产业
数字加密货币钱包技术门槛相对较低，是一个高度碎片化的行业。按照是否联网可以分为冷钱包（离线钱包）和热钱包（在线钱包）两大类，前者能更好抵御黑客攻击、安全性更高，后者则方便日常使用，除了数字钱包之外还有硬件钱包。钱包除了基本的数字加密资产存储功能外，往往还有兑换、行情乃至理财等功能，相当于数字加密资产的入口，因此是兵家必争之地，很多交易平台和区块链公司都推出了各自的钱包。据CryptoCompare统计，现有185种数字加密货币钱包以及47种比特币借贷卡。
（四）首次代币发行
首次代币发行（ICO）使用数字加密货币进行募资。自2017年二季度起ICO活动骤增，募资金额从2016年的2.6亿美元增加到2018年前10个月的167.2亿美元（见图4），单个ICO项目的募资中位数也从2016年100万美元到2018年前10个月的1000万美元。截至2018年11月，EOS成为史上最大ICO，募资42亿美元；加密即时通讯应用Telegram紧随其后，ICO募资17亿美元。
图4 ICO历年募资金额和项目数量
来源：Coindesk ICO Tracker、中投研究院
（五）风险与争论
数字加密货币并非全无风险。第一，数字加密货币由全网的算力和算法背书，超过50%的算力集中到单个矿池或者单个实体，抑或算法被破解，这种数字加密货币的信用基础将荡然无存，有外媒据此认为中国矿池合计控制比特币全网70%算力是隐患；第二，数字加密货币对用户而言不可篡改，但对于开发者是可修改的，比特币、以太坊的“分叉”就是佐证，无论开发者的修改理由是否正当，这种风险某种程度上不亚于央行滥发货币的危害；第三，数字加密货币的安全性和匿名性仅限于其底层的区块链技术，通过交易所和数字钱包进行交易和管理将暴露在传统的黑客攻击和内部欺诈之下，日本比特币交易所Mt． Gox失窃（2014）、Coincheck交易所失窃（2018）都轰动一时；第四，部分数字加密货币所谓的发行上限值得商榷，比特币设定的理论上限约2100万个，但有开发者提出，当比特币的最小单位satoshi（即0.00000001个比特币）都不够用时，可以增加比特币的精度，造成实质上的通胀或通缩。
数字加密货币从诞生至今一直处于争议中。诺贝尔奖得主、新奥地利经济学派代表人物之一的哈耶克在他最后一本经济学著作《货币的非国家化》提出，货币发行和流通应当由市场而非政府来决定，成为数字加密货币支持者经常援引的经济学基础。支持者认为，数字加密货币克服了政府发行货币的弊端以及国家货币政策诱发的经济危机，能够更高效率地促进资本在全球范围内的流动；反对者则认为，数字加密货币由民间发起，容易扰乱市场秩序，成为“洗钱”等犯罪活动的工具，有人甚至认为数字加密货币就是庞氏骗局。
针对数字加密货币价格波动大的问题，一种解决设想是稳定币（stablecoin）。稳定币可以是用等值法定货币进行抵押（如Tether、TrueUSD），或用加密数字货币进行超额抵押（如MakerDAO），也可以是通过所谓的算法央行动态调整数字加密货币的供给（如basecoin）。稳定币目前仍备受争议，但也颇受天使投资和风投青睐。
三、区块链发展趋势
（一）区块链2.0：智能合约
智能合约（smart contracts）是区块链技术根据应用需要拓展增加了逻辑执行功能的结果，被称为区块链2.0，其代表为以太坊。从区块的层面看，比特币封装的是交易数据——代表着历史记录，以太坊封装的是智能合约——代表着未来动作（或有权利和或有义务），因此智能合约无疑大大拓展了应用空间。
智能合约的概念最早于1994年由计算机科学家尼克·萨博提出，签约后能自动执行合约条款，在很多行业都具有广泛的应用前景，但目前仍处于非常初级的阶段，主要原因就是智能合约的安全性问题，例如2016年，The DAO智能合约众筹项目由于代码漏洞被黑客盗取时值6000万美元的以太币，导致当时的以太坊被迫硬分叉为以太坊（ETH）与以太坊经典（ETC）两种区块链。尤为尴尬的是，智能合约上线后代码就不可更改，发现漏洞要么置之不理，要么下线修复后重新部署，这两种处理方式都会损害智能合约的公信力。
尽管还存在这样或那样的不足，智能合约的出现催生了更加丰富的商业和政务应用，并帮助区块链深入到越来越多的垂直行业中。智能合约赋予了区块链网络运行代码逻辑的能力，DApp（分布式应用）应运而生。截至2018年11月，DApp数量合计2259个，月活跃用户近21万人，其应用场景较为有限，总体上看还处于发展早期。DApp数量和用户数分布见图5。
图5 DApp用例：DApp数量（左）、月活跃用户数（右）
来源：StateoftheDApps.com、中投研究院
（二）区块链3.0：互联与多态
为了满足多样化需求并解决不同区块链体系分割的问题，侧链、跨链、平行链等技术应运而生，即区块链3.0。当前，各种区块链形成的网络割据和价值孤岛，在某种程度上相当于互联网出现之前各种局域网互不联通的局面，而区块链3.0致力于实现区块链之间的互联互通和拓展兼容，不容忽视。
开源的Interledger跨链协议旨在实现不同账本（ledger，即区块链）的互联互通，也可以实现各种数字加密货币的自由兑换。该协议的设计目标是不受任何公司、货币或网络的约束，确保中立、安全和互操作性。必须指出，Interledger协议本身并不是区块链抑或中心式服务，而是一整套协议栈，类似于TCP/IP协议在互联网中的作用。
四、投资并购分析
2018年区块链并购交易数量飙升，摩根大通证券公司指出截至 10 月 15 日至少 115 笔，较2017年47笔、2016年16笔明显增加，另一方面这些交易的金额总体较小，大多不足1亿美元。[12]部分投资并购交易见表4。
当前，数字加密货币交易所的投资并购是区块链领域最为活跃的，投资收购方中既有知名孵化器、PE、VC，也有大型投行、传统证券交易所，同时一些较大的数字加密货币交易所也在通过兼并扩张地域和业务范围。数字加密货币交易所对整个区块链行业具有基础性的支撑作用，与矿机、矿池、开发社区、投资方、产业应用形成完整的生态闭环，不但是交易平台，而且对技术积累和资本集聚的虹吸效应将推动区块链在金融和实体经济的应用。长期来看，在缺乏有国际竞争力的数字加密货币交易所的情况下，扶持和发展区块链产业的难度恐怕要大得多。
在强监管和数字加密货币价格下跌的双重压力下，国内区块链公司，尤其是对加密数字货币价格依赖性较强的公司，纷纷谋求转型和上市。2017年9月七部委发文禁止数字加密货币场内交易后，比特币中国、火币、OKCoin等三大中国交易所的命运急转直下，比特币中国于2018年1月被收购，另两家则转战境外。
火币集团董事长李林选择联合裂变资本收购香港上市公司桐成控股，或实现借壳上市。桐成控股成立于1990年，主要从事电气相关电源及电子产品的制造，业绩差强人意，被认为存在卖壳预期，买卖双方已于2018年10月完成股权交割，只待香港监管部门同意。此前，火币集团已收购日本拥有合法牌照的BitTrade交易所并将其更名火币日本站。
OKCoin宣布扩展美国币市服务区域，为美国21个州提供数字加密货币间交易服务，其中在加利福尼亚还提供美元交易。2018年3月，巨人网络(19.370, -0.18, -0.92%)以2850万美元转让所持有的14% OKCoin股权。目前OKCoin的前景仍存不确定性。
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[1] 中华人民共和国中央人民政府，《国务院关于印发“十三五”国家信息化规划的通知》，2016年12月。
[2] 中国信息通信研究院和可信区块链推进计划，《区块链白皮书（2018）》，2018年9月。
[3] IBM，Emerging Technology Projection： The Total Economic Impact of IBM Blockchain， 2018年7月。
[4] 世界经济论坛（WEF），The future of financial infrastructure，2016年8月。
[5] 普华永道，《2018年全球区块链调研》，2018年。
[6] 工信部信息中心、起风财经区块链研究院，《2018年中国区块链产业白皮书》，2018年5月。
[7] 德勤：Deloitte’s 2018 global blockchain survey，2018年8月。
[8] Anjiali Tyagi，EOS Breaks New Records with 2822 TPS， Leaving BTC， ETH & XRP Way Behind，2018年7月。
[9] Satoshi Nakamoto，Bitcoin： A Peer-to-Peer Electronic Cash System，2008年。
[10] Mordor intelligence，见https：//mordorintelligence.com/industry-reports/global-fpga-market-industry，2018年4月
[11]比特大陆招股说明书，2018年
[12] CNBC：Crypto M&A is on a tear as deal-makers see opportunity in bitcoin‘s price slump，2018年10月。
（来源：中投研究院；作者：中投研究院 刘烜）
