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區塊鏈:從起源到未來的演進
作者:James(黃浩哲)
發佈時間:20241223
區塊鏈的起源

區塊鏈技術的起源可以追溯到 2008 年中本聰(Satoshi Nakamoto)發表的比特幣白皮書,比特幣作為第一個應用區塊鏈技術的加密貨幣,它的誕生標誌著去中心化和分散式帳本技術的開始,區塊鏈技術的核心理念是透過共識機制確保交易記錄的安全和可靠,而不需要中央管理機構的信任體系完成金融交易任務。

區塊鏈技術的發展
自比特幣誕生以來,區塊鏈技術經歷了快速發展和變革,截至目前區塊鏈技術已經應用於多個領域,包括金融、供應鏈管理、醫療健康和政府治理等,區塊鏈技術發展基本上可以分為以下幾個重要階段:
  1. 第一代區塊鏈:比特幣(Bitcoin,BTC)
    比特幣是第一代區塊鏈技術的代表,其主要目的是作為一種去中心化的虛擬貨幣,比特幣使用工作量證明(PoW)共識機制,這種機制依賴礦工透過計算競爭來驗證交易並生成新的區塊(Block)。
  2. 第二代區塊鏈:智能合約
    以太坊(Ethereum)是第二代區塊鏈技術的代表,以太坊引入了智能合約概念,智能合約是一種自動執行的程式,允許用戶在區塊鏈上建立和運行各種應用程序;以太坊使用的權益證明(PoS)共識機制使得交易驗證的效率更高,降低了區塊鏈為人詬病的能源消耗問題。
  3. 第三代區塊鏈:高可擴展性區塊鏈
    隨著區塊鏈技術的普及,許多區塊鏈議題也隨之浮出檯面(如上述耗能問題),因此便催生了第三代區塊鏈應應用,這一代的區塊鏈技術重點在解決前兩代技術在可擴展性和速度上的問題,例如:Cardano和Polkadot等區塊鏈平台通過分片技術和跨鏈協議提高了交易處理速度和網路性能。
區塊鏈技術的未來
  1. 去中心化金融(DeFi)
    去中心化金融是一種建立在區塊鏈技術上的金融體系,它不依賴於傳統金融機構,DeFi平台透過智能合約提供貸款、借貸、交易和保險等服務,這些平台的穩定性和安全性將會是未來金融市場的重要組成部分。
  2. 數位化身份識別
    區塊鏈技術在數位化身份管理方面也有著廣闊的應用前景,去中心化的身份驗證系統可以更加安全地管理和控制個體訊息,減少身份盜竊和數據外洩的風險。
  3. 供應鏈管理
    區塊鏈技術可以提高供應鏈的透明度和效率,記錄每一個供應鏈環節的交易資訊,企業和消費者可以追溯產品的來源和流通過程,確保產品的品質與安全。
  4. 政府和公共服務
    在政府治理和公共服務領域,區塊鏈技術可以用於選舉投票、土地登記和公共資源管分配等領域,區塊鏈的去中心化特性可以提高數據的透明度和可信度,減少腐敗和舞弊現象。
討論議題:區塊鏈是否值得?
  1. 資源消耗:PoW vs PoS
    • 工作量證明機制的參與者稱為礦工(Miner),嘗試獲得獎勵的過程稱作挖礦(Mining),PoW 挑選記帳者的方式是讓礦工們為一道困難的數學題計算出答案,最先解出答案者,即獲得打包新區塊的資格,並獲得加密貨幣作為獎勵,PoW十分浪費計算資源,以比特幣為例,比特幣網路的年度電力消耗大約在50至80TWh之間,甚至相當於一些國家的年度電力消耗量。
    • 權益證明機制的參與者稱為驗證者(Validators),嘗試獲得獎勵的過程稱為質押(Staking)。PoS 挑選記帳者的方式,是要求驗證者將加密貨幣鎖定於該區塊鏈上(質押),若質押的加密貨幣越多、質押的時間越長、距離成為記帳者的時間越久,被區塊鏈隨機選中成為記帳者的機率就越高。
  2. 區塊鏈的資安問題
    區塊鏈技術本身有一些安全性方面的考量,雖然它被視為一種相對安全的技術,但仍存在一些可能導致資安外洩問題的風險:
    • 智能合約漏洞:智能合約是在區塊鏈上運行的自動執行程式,但它們可能存在程式錯誤或漏洞,導致不符合預期的行為。這可能使攻擊者利用漏洞,進行資金盜竊或系統操控。
    • 51%攻擊:在區塊鏈中,如果一個單一實體或組織掌握超過51%的計算能力,他們可能可以控制該區塊鏈網絡,進行雙重支付或數據篡改等攻擊。
    • 隱私問題:雖然區塊鏈的交易本身是公開的,但一些區塊鏈技術存在隱私性方面的挑戰。特定的身份或交易詳細信息可能會被追蹤或洩露,這可能對用戶的隱私造成損害。
    • 錢包和密鑰管理:使用者的錢包和密鑰管理可能會成為攻擊的目標。如果使用者的私鑰被竊取或丟失,可能導致資金損失。
    • 智能合約和協議的更新問題:區塊鏈上的智能合約和協議一旦被部署,通常很難修改。因此,如果發現漏洞或需要進行更新,可能會導致安全問題。
個案探討:The DAO事件

DAO是一個基於以太坊的智能合約,目的在建立一個分散式的投資基金,讓持有DAO代幣的投資者可以投票選擇投資的項目。

攻擊事件發生在2016年6月,當時有人利用智能合約程式碼中的漏洞進行了攻擊,攻擊者利用這個漏洞進行了一系列的交易,從DAO合約中竊取了總價值約為5000萬美元的以太幣,這次攻擊的成功顯示了智能合約中程式錯誤的嚴重後果,以太坊社群也因此面臨了一個艱難的抉擇:是否採取硬分叉(hard fork)手段恢復被竊取的資金。最終大多數以太坊社群同意透過硬分叉的方式回復資金到受影響用戶的帳戶中,但這也導致了區塊鏈社群內部的分歧。

延伸比較:中心化與去中心化的問題
從The DAO事件可以發現,雖然區塊鏈技術因為其驗證機制因此具有相當高的安全性,然而這樣的安全性同時也是一把雙面刃,當針對區塊鏈的攻擊成功時,強大的驗證機制就成了區塊鏈還原損失的巨大困難;此外再加上區塊鏈的去中心化特性,面臨此類問題時亦沒有中央監管單位可以對需要採取的應對方案進行仲裁,進一步加深了區塊鏈受攻擊時的風險。面對這樣的問題,顯然目前欠缺一個兩全其美的方案,因此我們以下就來探討究竟中心化與去中心化各自存在的問題以及潛在風險:
  1. 中心化概念的問題
    • 資訊不對等:這點是中心化機制存在的最大問題,沒有之一,不平等的關係在許多例子中可見一斑。如YouTube創作者的收益來自於演算法機制,無論是黃標、廣告分潤都是YouTube說得算,YouTube官方也無需告知機制;銀行在未擁有用戶實際犯罪證據前,即可直接凍結用戶的資產;Google、Facebook等公司利用用戶的大數據,創造極大的利潤價值,收益紅利卻完全無需提供給初始的數據分享者。
    • 系統性風險:中心化機構的發展完全取決於少數人經營、維護,試想若Netflix的伺服器當機,用戶即無法觀看影片;若Google倒閉或伺服器毀損,使用雲端硬碟的用戶可能面臨資料遺失的風險。
    • 第三方耗損:許多傳統的程序需一步一步進行,其中不乏會有大量的手續費消耗,而在非透明的機制中,更可能有層層剝削的現象。
  2. 去中心化的問題
    • 排異性:區塊鏈如比特幣、DeFi的技術是解決極端問題的極端手段,它們的興起大多由於主張「密碼龐克」的自由主義的數位叢林環境,但這樣的願景卻與現實世界存在極大差異:所有人均匿名,但除此之外一切公開透明,數位身份可隨意創造和拋棄,程式碼即法律,而程式碼之外無法律。這些規則和思想幾乎貫穿所有區塊鏈應用成為多數區塊鏈實例的宗旨,然而當我們試圖將這些概念搬到現實世界的時候,由於缺乏全面的研究和討論,因此產生了需多抵抗的聲音。
    • 去中心化的價值主張:去中心化共識這個主張,只有在惡性中心化而為多數人所接受條件下才能夠得到廣泛的共鳴,在數位貨幣產業中,這個條件局部成立,但是在大多數產業,此條件並不成立。換句話說,傳統的基於可信第三方的信任機制,在絕大多數場合中並沒有暴露出嚴重的問題,反而因爲其靈活成熟,更受到使用者信賴,有些區塊鏈研究者便認為,在這種情況下,強硬地渲染和誇大中心化的風險,並試圖用一個不夠成熟的新架構去全盤取代傳統架構,使用者自然不會買單,除了基於現實的考慮,從道理上分析,「去中心化」以及「分布式共識」也不應該成爲區塊鏈產業應用的核心價值主張。
    • 數據隱私的衝突:在現實世界中,使用者需要實名參與商業活動並接受監管,但是其商業數據和商業行爲,則屬於隱私,如果沒有特別情況,不需要對外公佈。然而在區塊鏈生態系統中則正好相反,在區塊鏈中使用者匿名,但是每一個地址背後的所有數據和行爲歷史都是公開透明的,因此區塊鏈技術對於隱私問題的態度,與現實世界的需求之間就産生了矛盾。
  3. 額外議題:數位市場的轉換成本

    在當今數位化的市場環境中,區塊鏈技術以其去中心化、透明和不可篡改的特性,逐漸成為一個備受關注的創新解決方案,然而這項技術的應用也面臨著諸多挑戰和潛在風險,其中一個重要的議題便是數位市場的轉換成本,轉換成本是指企業或個人在採用新技術或變更供應商時所需付出的各種直接和間接成本。從The DAO事件我們可以看到,區塊鏈技術雖然具備高安全性,但在遭受攻擊時,其強大的驗證機制反而成為恢復損失的障礙。此外去中心化的價值主張在某些情境下並不完全適用,因為傳統的中心化信任機制在多數情況下依然有效且受到信賴。

    轉換成本的概念不僅適用於技術層面,也涵蓋了在數位市場中更換供應商或平台所需的各種費用和努力(effort),這些成本包括實際的費用支出,如設備更換和新系統的培訓,也包括難以量化的間接成本,如生產力和效率的短期下降;隨著數位金融技術的不斷發展,企業在考慮採用新興技術時,也更需權衡其帶來的潛在益處與轉換成本之間的關係。因此這部分我們將討論數位市場的轉換成本影響,並解釋何謂轉換成本效應,以及探討為什麼顧客轉換數位市場商品總是如此高昂的原因。

    何謂轉換成本

    轉換成本是指在進行不同選擇或進行變更時所需付出的成本和努力。這種成本並非直接涉及貨幣支付,而是指由於改變而產生的各種間接成本和影響。

    轉換成本通常可分為兩種主要類型:
    • 直接成本:這類成本涉及實際的費用支出,例如設備更換、新技術的培訓、新系統的購買與安裝等。這些成本可以較為容易地衡量和量化。
    • 間接成本:這類成本是較難量化的,並包括時間、精力、生產力和過渡期間的效率損失。例如,新系統導入可能需要員工重新學習和適應新流程,這可能會導致暫時的工作效率下降,間接成本即源於這些損失。
    轉換成本效應

    轉換成本效應是指更換供應商所需要的投資越大,消費者對於現有供應商的商品的價格敏感性越低。換句話說,更換供應商的附加成本越大,消費者對商品的價格敏感性越低,因為許多商品需要消費者進行一系列的配套投資以保證使用。例如:航空公司一般不願意更換飛機供應商,因為如果將波音換為空中巴士(Airbus),那麼重新培訓機械師、投資購置新的備用部件等會增加很多成本。

    顧客轉換成本高昂的原因
    • 缺乏競爭選擇:如果市場缺乏競爭,或者某個領域存在壟斷或寡頭壟斷,顧客可能會感到被迫只能選擇某些提供者,而無法獲得更多選擇權。
    • 供應商套牢:某些產品或服務可能會使顧客陷入套牢,因為轉換到其他選擇會帶來高昂的成本。例如,由於合約限制或取消費用,顧客可能在換電信供應商或銀行時需要支付高額費用。
    • 鎖定機制:一些業務模式設計了特定的鎖定機制,例如長期合約、固定訂閱等,這可能使顧客難以輕易更換服務提供者。
    • 產品或服務綁定:某些產品或服務可能是綁定銷售的一部分,讓顧客不得不使用其他產品或服務。這種鎖定策略可以限制顧客的選擇權。
    • 資訊不對等:若顧客缺乏對市場或產品的足夠資訊,可能難以做出明智的選擇。這可能導致顧客在某種服務或產品中長期停留,而不知道有更好的選擇。
    數位市場轉換成本舉例
    • 數位內容和訂閱服務:訂閱服務(如串流媒體、線上課程、軟體訂閱等)通常涉及固定的合約期限或取消費用。如果顧客想要轉換到其他服務或取消訂閱,可能需要支付高額費用或面臨合約期限的限制。
    • 電子商務平台:有些電子商務平台可能會綁定顧客,例如:一旦選擇了特定平台進行購物,可能需要建立新的帳戶、重新設定偏好或面臨其他技術方面的障礙,這會增加轉換成本。
    • 數位貨幣或虛擬貨幣轉換:在虛擬貨幣或加密貨幣的世界裡,轉換成本可能包括貨幣兌換的費用、交易所手續費、轉帳成本等。這些成本可能會限制顧客在不同加密貨幣之間進行交易。
    • 數位商品:某些數位商品可能包含刻意的數據綁定,例如:電子書或音樂App可能與特定設備或平台相關聯,要在其他設備或平台上使用可能需要極為複雜的步驟和額外費用。
題測
  1. Blockchain technology utilizes distributed and open ledgers to create a decentralized trust mechanism and efficient data management system. This revolutionary technology offers significant potential for information authentication and sharing, eliminating the need for central control and enhancing transparency. However, there are reports of blockchain security breaches, high energy consumption, and usability concerns.
    1. Suppose you are the CTO of a firm, provide justification that supports the proposition that the benefits of blockchain may (or may not) justify firm investment? (20%)
  2. E-commerce has become an integral part of the modern economy, transforming how businesses and consumers interact. Its importance is underscored by the convenience, efficiency, and global reach it offers, enabling transactions and interactions that were once impossible, now achievable with just a few clicks.
    1. In a digital market, will information asymmetry between consumers and suppliers be reduced or intensified? What are the business implications of such change of information asymmetry (either reduction or intensifying) in digital markets? (12%)
    2. Research studies suggest that in digital markets, the switching cost (i.e., the cost of switching from one supplier to another) for consumers can either increase or decrease, depending on the nature of the product or service being sold. Identify the characteristics of products or services that result in higher consumer switching costs in digital markets compared to traditional markets. Additionally, identify the characteristics of products or services whose consumer switching costs decrease when sold in digital markets. (12%)
關鍵詞
區塊鏈技術、DAO
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