跨鏈技術完善區塊鏈商業環境
發佈日期:2017/11/24 | 類別:創新應用與智慧服務 | 點閱次數:283

2017年是全球區塊鏈產業蓬勃發展的一年,區塊鏈新創募資持續創高,各類型區塊鏈產業聯盟(如金融、保險、醫療、工業、物流等)亦紛紛成立,各種區塊鏈協議如比特幣BITCOIN、ETHEREUM、HYPERLEDGER FABRIC等持續演進,使之能更加適應各領域商業環境,並使各類型區塊鏈應用如金融保險、醫療照護、內容存證、稽核監管等得以逐步落實。

2017年是全球區塊鏈產業蓬勃發展的一年,區塊鏈新創募資持續創高,各類型區塊鏈產業聯盟(如金融、保險、醫療、工業、物流等)亦紛紛成立,各種區塊鏈協議如比特幣BITCOIN、ETHEREUM、HYPERLEDGER FABRIC等持續演進,使之能更加適應各領域商業環境,並使各類型區塊鏈應用如金融保險、醫療照護、內容存證、稽核監管等得以逐步落實。

然而在區塊鏈產業發展趨勢下,已可預見不同區塊鏈協議間的區塊鏈網路價值與資料將面臨流通困難。

比特幣區塊鏈可謂是區塊鏈最早的應用型態,但企業在探索比特幣區塊鏈應用時,面臨到實用性問題,這些問題也同時反映在當前的公有區塊鏈應用上,如以太坊公有鏈等,使得企業區塊鏈應用最終走向私有鏈、聯盟鏈。

首先是效率與成本問題。比特幣區塊鏈與當前大多數公有區塊鏈在交易認證上所採取的工作量證明(POW)共識機制低效耗能,不符合企業需求。即使如以太坊公有鏈將轉換成權益證明(POS)共識機制,仍需支付礦工一定費用,以作為其協助認證交易的服務報酬,對於需要頻繁交易的企業而言,恐不符成本考量。

其次是安全與隱私問題。比特幣區塊鏈與當前大多數公有鏈的帳戶與交易資料過於透明,不符合部分企業對交易保密的需要(包括企業本身所需,以及法規要求,如要求個資保密,或要求部分交易不得公開等)。此外亦有過多無必要、不被信任的參與者參與交易的疑慮。

最後是主導權問題,在公有鏈方面,主導權為市場或開發者,對於企業而言有交易不穩定的風險。

為了滿足企業上述需求,企業需要更加高效率、低耗能的共識機制,如實用拜占庭容錯、權益證明等,保有分散式的共識特性,但降低運算力的無謂消耗;並提高安全與隱私保障,至於限制成員身分的私有鏈、聯盟鏈,亦存在交易資料需要有條件分享的需求,因而節點功能、隱私權限朝向複雜化發展。

目前,主要針對商業環境需求進行區塊鏈協議或應用改良者,包括公組織的R3(R3經過一段時間的研究後,已萃取區塊鏈概念,發展出另一套有別於區塊鏈的分散式帳本技術)推出CORDA、LINUX基金會推出HYPERLEDGER FABRIC、區塊鏈新創公司RIPPLE推出INTERLEDGER,以及傳統金融業者摩根大通推出以以太坊區塊鏈為基礎的私有鏈QUORUM。此外,除了私有鏈、聯盟鏈的客製化協議與應用,公有鏈亦有針對前述公有鏈實用困境而進行改良的協議與應用,如針對比特幣交易速度等進行改良的萊特幣LITECOIN應用、針對現有公有鏈缺乏隱私而開發零知識證明機制的ZCASH等。

各類型區塊鏈協議與應用朝向私有、客製、複雜化發展,區塊鏈產業形同百家爭鳴,但彼此隔離(難透過去信任的機制銜接)的數據孤島困境,此將限縮區塊鏈可發展範疇與效益創造。隨著各企業、聯盟應用規模擴張,將無法避免面臨跨企業、跨產業,乃至於跨國際的跨鏈價值與資料的去信任流通需要,然而現有的解決方案仍未臻完美。

首先,跨區塊鏈網路的直接整合,會面對兩個主要的問題,包括節點功能與隱私權限彼此複雜相異,在節點與流程的直接整合十分不易。此外若直接整合,即使能解決隱私問題,帳本資料將會疊加,而使得資料的承載量、運算量暴增。此議題在與公有鏈的整合上尤其影響深遠,因此,目前產業上在進行實質的跨鏈價值與資料流通上,仍以間接整合為主。

然而在跨區塊鏈網路的間接整合,同樣面臨兩個主要問題。第一,跨區塊鏈網路的價值與資料流通過程中,通常需要第三方機構居中提供信任,例如不同虛擬貨幣(如:比特幣與以太幣)間的流通與交換,目前需要數位資產交易所等機構擔任可信任的中介機構。然而若無理想中介機構,則價值與資料流通將受限。即使擁有中介機構,亦有中介成本,以及增加交易對手風險等;其次,資料在跨鏈轉移過程當中,未必能滿足資料安全需求,如在跨鏈的轉移過程中保持不可竄改、可追溯等去信任特性等。

為了解決上述問題,國際間已在思考發展、實現跨鏈過程中的去中介化、自動化,同時保有可信任化的跨鏈技術,以在間接整合過程中,消除或減少中介機構的角色,進而提高跨鏈價值與資料流通過程的效率並降低成本。R3聯盟是國際間極早投入此議題的區塊鏈公組織,早在2016年即與以太坊創辦人VITALIK BUTERIN合作研究跨鏈技術,並於年底發表了CHAIN INTEROPERABILITY報告,鑒於目前各區塊鏈相互操作不易,造成交易時間過長等問題,統整現行主要發展的3項跨鏈技術(包括公證人機制、側鏈與中繼鏈、哈希鎖定等技術),提出解決方案。此外如日本業者富士通亦於日前發表新的跨鏈應用CONNECTIONCHAIN,以支持跨區塊鏈間的價值流通。

進一步分析跨鏈技術的應用,在價值流通方面,目前主要的問題在於價值交換過程中,需要存在第三方機構擔任可信任的中介。為了達成去中介化,必須設計一種跨鏈的認證或價值轉移執行確認訊號,例如萊特幣在進行與比特幣間價值交換所使用的哈希鎖定,透過鎖定哈希值,以確認彼此鏈上的價值轉移執行;在資料流通方面,主要的問題則是要確保資料傳遞過程中仍能保有區塊鏈的不可竄改、可追溯等特性,目前國際上則有探索運用分散式的行星檔案系統,以鏈外的方式,達成上述資料安全的需求,同時降低區塊鏈上的資料承載量。

透過去中介、全自動、可信任的跨鏈機制,將可望解決未來區塊鏈發展趨勢下必然面臨的價值與資料流通問題,進而帶來更有效率的數位價值流通環境。

回顧台灣,國際區塊鏈發展仍在萌芽初期,區塊鏈技術與產業的發展並未與國際先進國家脫節。當前亦以成立不少專家、學術機構、業者亦積極投入發展,隨著單點概念驗證、應用與產業聯盟規模擴大,跨鏈需求勢將湧現。考量台灣產業現況,在供應鏈融資、醫療保險與公用服務等三大領域將具有極大發展潛力。

因此建議台灣應預先關注跨鏈議題,為產業提供更加完善的區塊鏈基礎環境,以及更高效的去信任價值與資訊流通環境,以協助產業建立高度自動化、安全的價值傳輸商業聯網,進而創造巨大的產業與社會效益。此外,目前主流的企業區塊鏈協議皆來自國際組織,無論在區塊鏈或跨鏈議題上,台灣亦應積極與國際交流,以利未來企業與國際接軌,並提高台灣在區塊鏈的國際地位。

(本文刊登於2017/11/19 工商時報 A9版)

本文作者

陳凱迪  產業分析師
領域:金融科技、雲端運算
簡歷:
專業於資訊服務產業研究,並專注於金融科技、雲端運算、巨量資料、創新商業模式與廠商發展動向等領域研究。 曾參與執行「產業技術知識服務計畫(ITIS)」、「雲端服務暨巨量資料產業發展計畫」等政府專案。國立台灣大學財務金融學系畢業。
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