1. Введение: Парадигмальная революция криптовалют блокчейна

Под действием цифровой волны Blockchain Крипто Активы, как восходящая технологическая сила, перекрывают глобальный экономический и социальный ландшафт в несравненной манере. Blockchain, технология распределенного реестра, известная как 'машина доверия', развивалась с момента своего первого предложения Сатоси Накамото в белой книге Биткоина в 2008 году, от простой поддержки цифровых валют до универсальной технической архитектуры, охватывающей финансы, цепочки поставок, здравоохранение, государственные дела и другие области. Ее основные функции, такие как децентрализация, неизменяемость, распределенное согласие и автоматическое выполнение смарт-контрактов, разрушили традиционную модель построения доверия, основанную на посредниках третьих сторон, что позволило значению протекать напрямую, безопасно и эффективно между узлами сети.

Криптовалюты, как передовое приложение технологии блокчейн, были разработаны Bitcoin. С децентрализованными механизмами выпуска и торговли, они ставят под сомнение традиционную модель фиатных валют, монополизированных центральными банками для выпуска и регулирования. Впоследствии появилось множество проектов криптовалют, таких как Ethereum, обогащая разнообразие цифровых валют. Внедряя смарт-контракты, они создали открытую финансовую платформу инноваций для разработчиков, способствуя появлению децентрализованных финансов (DeFi), нефункциональных токенов (NFT) и других развивающихся финансовых экосистем. Эти инновационные приложения привлекли большое количество инвесторов, предпринимателей и технологических энтузиастов по всему миру, подталкивая общую рыночную стоимость рынка криптовалют к превышению отметки в триллион долларов во время пика, ставя себя на карту как развивающуюся силу в финансовом секторе, которую нельзя игнорировать.

В крупной повести Web3 блокчейн-криптовалютные активы играют фундаментальную роль. Web3 нацелен на создание децентрализованного интернета, где пользователи действительно владеют данными, имеют автономный контроль над идентичностью и активами. Распределенный реестр блокчейн обеспечивает безопасное и прозрачное хранение данных, а криптовалютные активы служат средством обмена стоимости и инструментами стимулирования, поддерживая экономический цикл всей экосистемы.

С общественной точки зрения блокчейн-криптоактивы приносят луч надежды на расширение финансовой инклюзии. По всему миру миллиарды людей по-прежнему лишены доступа к традиционным финансовым услугам, таким как банковские счета и кредитная поддержка. Используя интернет, криптоактивы позволяют любому человеку смартфон и доступ в интернет участвовать в глобальных финансовых транзакциях, облегчая международные денежные переводы, сбережения и инвестиции, снижая барьеры к финансовым услугам и укрепляя экономически уязвимые группы. Более того, в области устойчивого развития блокчейн-криптоактивы демонстрируют уникальную ценность, отслеживая выбросы углерода через смарт-контракты, поддерживая финансирование проектов по зеленой энергии, предоставляя новые технологические пути и экономические модели для борьбы с изменением климата и поощрения зеленого развития.

2. Деконструкция технического фундамента: Основная архитектура и инновационный прорыв криптовалюты блокчейн

2.1 Слойная техническая архитектура

2.1.1 Data Layer: Структура цепочки и временные метки обеспечивают прослеживаемость данных

Слой данных Блокчейна является основой всей технической архитектуры, хранящей данные в цепочкообразной структуре. Каждый блок данных содержит хэш-значение предыдущего блока, и блоки соединены в хронологическом порядке через хэш-указатели, чтобы формировать неизменяемую цепочку транзакций. Возьмем Биткоин Блокчейн в качестве примера, новый блок генерируется приблизительно каждые десять минут, записывая множество информации о транзакциях за это время, такую как адреса сторон транзакции, суммы транзакций и т. д. Эта цепочкообразная структура придает данным естественную прослеживаемость, позволяя проследить любую транзакцию, обратившись к ее полной истории через хэши блоков.

Отметка времени - еще одной ключевой элемент слоя данных, отмечающий точное время создания каждого блока. Отметка времени не только является важной основой для последовательности транзакций, но также повышает надежность и устойчивость к вмешательствам данных. В сценариях применения смарт-контрактов Ethereum отметки времени могут использоваться для определения времени выполнения контрактов, времени поступления средств и т. д. Например, в протоколах децентрализованных финансовых займов ключевая информация, такая как условия займа и сроки погашения, зависит от отметок времени для точного определения, обеспечивая защиту прав и интересов как заемщиков, так и кредиторов. Любая попытка вмешательства во времена транзакций будет легко обнаружена из-за изменений в хеш-значениях.

2.1.2 Сетевой уровень: P2P-сети и механизм консенсуса обеспечивают децентрализованную верификацию

Сетевой уровень Блокчейн построен на технологии P2P (peer-to-peer), где узлы взаимосвязаны, образуя распределенную сетевую структуру. В этой сети нет централизованного сервера, и каждый узел равноправно участвует в передаче данных, верификации и хранении, что значительно повышает устойчивость системы к атакам и отказоустойчивость. В сети Litecoin узлы со всего мира общаются друг с другом по протоколу P2P, чтобы совместно поддерживать стабильную работу блокчейна. Даже если некоторые узлы выходят из строя или подвергаются атакам, другие узлы все равно могут функционировать нормально, обеспечивая бесперебойную работу всей сети.

Механизм консенсуса является ядром сетевого уровня, которое решает задачу, как достичь консенсуса по генерации новых блоков среди многочисленных узлов в распределенной среде. Взяв в качестве примера механизм доказательства работы (PoW), принятый Биткоином, узлы (майнеры) соревнуются за право бронировать новые блоки, решая сложные математические задачи. Только узел, который первым найдет хеш-значение, соответствующее условиям, может добавить новый блок в блокчейн и получить соответствующее вознаграждение в биткоинах. Этот механизм обеспечивает безопасность и децентрализацию блокчейна, но у него также есть такие проблемы, как высокое энергопотребление и медленная скорость обработки транзакций. Чтобы преодолеть эти недостатки, появились новые механизмы консенсуса, такие как Proof of Stake (PoS) и Delegated Proof of Stake (DPoS). В блокчейне EOS используется механизм DPoS. Пользователи, владеющие монетами EOS, голосуют за 21 суперузел, и эти суперноды по очереди генерируют новые блоки, значительно повышая эффективность обработки транзакций при одновременном снижении энергопотребления.

Войдите на торговую платформу Gate.io и начните торговать криптовалютными активами прямо сейчас:https://www.gate.io/trade/BTC_USDT

2.1.3 Контрактный слой: Смарт-контракты обеспечивают автоматизированное выполнение правил

Слой контрактов - ключевая инновация технологии блокчейн, которая отличает ее от традиционных распределенных реестров, в основном состоящая из смарт-контрактов. Смарт-контракты - это заранее написанный и развернутый код на блокчейне, цифровое определение прав и обязанностей всех сторон. Как только заданные условия будут выполнены, соответствующие операции будут автоматически выполнены без необходимости вмешательства сторонней стороны. На платформе Ethereum смарт-контракты широко используются в различных децентрализованных приложениях (DApps). Например, в децентрализованных проектах краудфандинга смарт-контракты могут устанавливать условия, такие как цель сбора средств и крайний срок. Когда сбор средств достигает цели и истекает срок, средства автоматически переводятся на проектную сторону; если цель не достигнута, средства автоматически возвращаются инвесторам. Весь процесс открыт, прозрачен, с результатами исполнения, которые можно проследить, что эффективно избегает рисков доверия и человеческих ошибок, которые могут возникнуть в традиционных моделях краудфандинга.

Языки программирования смарт-контрактов разнообразны, такие как Solidity, используемый Ethereum, WebAssembly (Wasm), используемый EOS и т. д. Эти языки программирования являются универсальными, способными поддерживать написание сложной бизнес-логики, обеспечивая разработчиков широким пространством для инноваций и способствуя глубокому применению и инновационному развитию блокчейна в различных областях, таких как финансы, цепочка поставок и Интернет вещей.

2.2 Прорыв в ядерной технологии

2.2.1 Асимметричное шифрование: Двойная защита конфиденциальности и аутентификации личности

Асимметричная технология шифрования является основой информационной безопасности и проверки личности пользователя в криптовалютной системе блокчейна. Она использует пару ключей, а именно открытый и закрытый ключи. Открытый ключ может быть публично распространен для шифрования информации, в то время как закрытый ключ надежно хранится пользователем для расшифровки информации и цифровых подписей. Возьмем транзакции биткоина в качестве примера: когда пользователь A переводит средства пользователю B, A использует открытый ключ B для шифрования информации о транзакции. Только B, обладающий соответствующим закрытым ключом, может расшифровать и получить детали транзакции, обеспечивая конфиденциальность содержания транзакции во время передачи и предотвращая кражу информации третьими лицами.

В контексте проверки личности цифровые подписи играют важную роль. Пользователи используют свои закрытые ключи для подписи информации о транзакции, и получатель или другие узлы могут проверить подлинность подписи через открытый ключ пользователя. Если проверка подписи проходит успешно, это доказывает, что транзакция действительно была инициирована пользователем и не была подвергнута вмешательству, что эффективно предотвращает отрицание транзакции и проблемы кражи личности. При вызовах смарт-контрактов Ethereum пользователи должны использовать свои закрытые ключи для подписи инструкций вызова. Смарт-контракт будет проверять подпись перед выполнением и выполнит соответствующую операцию только в случае успешной проверки, обеспечивая безопасность и надежность выполнения смарт-контракта.

Эволюция алгоритма консенсуса 2.2.2: Балансировка эффективности и безопасности от PoW до DPoS

Как одна из ключевых технологий блокчейна, алгоритм консенсуса отражает постоянное стремление к балансировке эффективности и безопасности. В начале своего развития Биткойн использовал алгоритм консенсуса PoW, при котором узлы соревнуются в решении сложных математических задач для получения права записи транзакций. Хотя этот метод обеспечивает высокую степень децентрализации и безопасности, он приходится по высокой цене энергии и медленной скорости обработки транзакций. Биткойн подтверждает блок в среднем каждые 10 минут, при этом обрабатывается всего около 7 транзакций в секунду, что затрудняет удовлетворение потребностей крупномасштабных коммерческих приложений.

Для повышения эффективности был разработан алгоритм Proof-of-Stake (PoS). Алгоритм PoS определяет право на ведение бухгалтерии на основе количества и времени удержания криптовалюты узлом. Чем больше монет удерживается и чем дольше время, тем выше вероятность выбора для ведения бухгалтерии. По сравнению с PoW, PoS снижает энергопотребление, поскольку не требует большого количества вычислительной мощности для математических расчетов. Однако PoS также сталкивается с проблемами, такими как 'богатые становятся богаче' и несправедливое распределение начальных монет, что может привести к определенной степени риска централизации.

Delegated Proof of Stake (DPoS) - это дальнейшая оптимизация на основе PoS. Возьмем блокчейн EOS в качестве примера: в рамках механизма DPoS пользователи, удерживающие монеты EOS, голосуют, чтобы выбрать определенное количество (например, 21) суперузлов, которые поочередно упаковывают транзакции и создают новые блоки. Это значительно увеличивает скорость обработки транзакций, и теоретически EOS способен обрабатывать тысячи транзакций в секунду, при этом снижается порог входа, что позволяет большему количеству обычных пользователей участвовать в управлении сетью через голосование, достигая хорошего баланса между эффективностью и децентрализацией.

2.2.3 Дерево Меркля и Доказательства Знания О Нуле: Улучшение эффективности и конфиденциальности проверки данных

Дерево Меркля - это эффективная структура данных, используемая для быстрой проверки целостности данных в блокчейне. Оно генерирует хэш-значение для каждого блока данных в наборе данных как листовой узел, затем объединяет смежные хэш-значения попарно, снова вычисляет хэш-значение, чтобы сформировать новый родительский узел и так далее, пока не будет сгенерирован корневой хэш. В блокчейне Bitcoin каждый блок содержит корень Меркля. Через дерево Меркля узлам достаточно проверить хэш корня Меркля, чтобы быстро подтвердить целостность всех данных транзакций в этом блоке. Например, когда узел должен проверить, существует ли транзакция в определенном блоке, ему нужно только вычислить хэш-значения вдоль пути дерева Меркля от листового узла до корневого хэша. Если вычисленный корневой хэш совпадает с корнем Меркля в блоке, это доказывает, что транзакция существует и не была подвергнута вмешательству, что значительно повышает эффективность и точность проверки данных.

Доказательство нулевого разглашения - это технология, подтверждающая правдивость определенных фактов без раскрытия конкретного содержания данных. В применении к криптовалютам на блокчейне, она в основном используется для защиты конфиденциальности пользователей. Возьмем криптовалюту Zcash в качестве примера: доказательство нулевого разглашения позволяет пользователям доказать сети законность транзакций (например, наличие достаточных средств, соблюдение источников транзакций и т. д.) без раскрытия чувствительной информации, такой как суммы транзакций, адреса транзакций обеих сторон и т. д. Это позволяет Zcash защитить верифицируемость транзакций, максимизируя конфиденциальность пользователей, обеспечивая более безопасную и анонимную торговую среду для пользователей, ориентированных на защиту конфиденциальности, и расширяя границы применения блокчейна в области финансовой конфиденциальности.

3. Многоизмерительные сценарии применения: экологическое расширение криптовалютных активов блокчейна

3.1 Разрушительная реконструкция в финансовом секторе

3.1.1 DeFi (Децентрализованные финансы): Автоматизированное кредитование, добыча ликвидности, изменение формы финансовых услуг

DeFi, как фронтальное приложение блокчейна шифрования криптовалютных активов в финансовой сфере, бросает вызов традиционной финансовой системе своей инновационной финансовой моделью. Децентрализованные платформы кредитования, представленные Compound, реализуют автоматизацию и дезинтермедиацию процесса кредитования через смарт-контракты. На платформе Compound пользователям нужно только депонировать криптовалютные активы в кредитный пул, чтобы получить соответствующий процентный доход в соответствии с алгоритмом платформы; заемщики могут обеспечить залогом определенное количество зашифрованных активов для получения необходимых средств по текущим процентным ставкам рынка. Весь процесс кредитования не требует участия традиционных финансовых посредников, таких как банки, что значительно снижает транзакционные и временные издержки.

Майнинг ликвидности — еще одна инновационная изюминка в экосистеме DeFi. Взяв в качестве примера децентрализованные биржи (DEX), такие как Uniswap, пользователи предоставляют криптовалютные пары (например, ETH-USDT) в пулы ликвидности для обеспечения ликвидности на рынке, тем самым зарабатывая долю торговых комиссий и получая токены майнинга ликвидности (такие как UNI), распространяемые платформой. Этот механизм не только стимулирует пользователей к активному участию в маркет-мейкинге, повышает эффективность и глубину торговли криптовалютой, но и создает новую модель дохода для инвесторов. Согласно статистике, во время пика рынка DeFi годовая доходность некоторых проектов по добыче ликвидности достигала нескольких сотен или даже тысяч процентных пунктов, привлекая большое количество криптовалютных инвесторов по всему миру, в результате чего общая заблокированная стоимость (TVL) в DeFi достигла пика в 2021 году, превысив 250 миллиардов долларов США, демонстрируя сильную рыночную привлекательность и инновационную жизнеспособность DeFi.

3.1.2 Cross-border Payments: Real-time settlement based on блокчейн reduces transaction costs

В традиционной системе международных платежей из-за участия нескольких посреднических финансовых учреждений средства должны поступать слоями между различными банковскими счетами, что приводит к высоким транзакционным сборам и длительным временем обработки. Средний сбор за международные денежные переводы составляет до 5% - 10% от суммы транзакции, и средства обычно поступают через 3 - 5 рабочих дней. Криптоактивы блокчейна принесли революционные изменения в международные платежи. На примере XRP от Ripple, его сеть международных платежей на основе блокчейна, используя XRP в качестве посреднической мостовой валюты, обеспечивает быстрый обмен и международные переводы между различными национальными валютами. Когда пользователи инициируют международные платежи, средства мгновенно переводятся в сети блокчейна в форме XRP, и по достижении места назначения они обмениваются на местную национальную валюту, причем весь процесс занимает всего несколько минут, а транзакционные сборы значительно снижаются до доли традиционных методов.

Кроме того, технология распределенного реестра блокчейн делает информацию о международных платежных транзакциях общедоступной и отслеживаемой. Каждая транзакция записывается в блокчейне, и как плательщик, так и получатель могут запрашивать статус транзакции в реальном времени, что эффективно решает проблемы асимметрии информации и непрозрачности транзакций в традиционных международных платежах. Это не только повышает безопасность и доверие к международным платежам, но и предоставляет более эффективные и удобные платежные решения для международной торговли, глобальных денежных переводов и других областей, способствуя процессу глобальной финансовой интеграции.

3.2 Устойчивое развитие и глобальное управление

3.2.1 Цифровизация углеродного рынка: платформа Nori отслеживает торговлю углеродными кредитами через блокчейн

В глобальном усилии по борьбе с изменением климата цифровизация рынка углерода стала ключевой инициативой, причем платформа Nori выступает типичным представителем. Nori использует технологию блокчейн для создания прозрачного и эффективного рынка торговли углеродными кредитами, нацеленного на поощрение бизнеса и частных лиц к участию в действиях по снижению выбросов углерода. На платформе Nori углеродные кредиты существуют в цифровой форме, причем каждый кредит представляет собой право на удаление одной тонны углекислого газа из атмосферы. Эти углеродные кредиты зарегистрированы, торгуются и отслеживаются на блокчейне с использованием смарт-контрактов.

Когда компании или частные лица внедряют проекты по снижению выбросов углерода, такие как инвестиции в возобновляемую энергию, внедрение низкоуглеродных технологий производства и т. д., после сертификации третьей стороной они могут получить соответствующие углеродные кредиты и продавать их покупателям с спросом на компенсацию углеродных выбросов. После покупки углеродных кредитов покупателями их транзакционная информация будет записана в блокчейне, обеспечивая подлинность, уникальность и прослеживаемость углеродных кредитов, эффективно предотвращая двойную продажу и мошенническое поведение с углеродными кредитами. К 2023 году платформа Nori облегчила торговлю тысячами тонн углеродных кредитов, привлекая участие многих известных компаний и экологических организаций, играя положительную роль в достижении глобальных целей по снижению выбросов углерода.

3.2.2 Общественная благотворительность: Распределенный реестр обеспечивает прослеживаемость потока средств для пожертвований

Сектор общественного благосостояния всегда сталкивался с кризисом доверия, прозрачность использования пожертвованных средств и отслеживание их местонахождения становятся центром внимания общественности. Технология распределенного реестра шифрования криптовалют блокчейн предоставляет эффективное решение этой проблемы. Возьмем платформу The Giving Block в качестве примера: она позволяет донорам использовать криптовалюты, такие как Биткоин и Эфириум, для благотворительных пожертвований. Процесс пожертвования записывается в блокчейне, и поток каждого фонда является ясным и отслеживаемым.

Когда доноры пожертвовать на благотворительные проекты, информация о транзакции транслируется на различные узлы в сети блокчейн, образуя неизменную запись. После того, как благотворительная организация получает пожертвованные средства, использование средств, включая закупку материалов, оплату расходов и т. д., также будет записано в блокчейн. Доноры могут использовать браузер блокчейн для отслеживания использования и назначения пожертвованных средств в реальном времени, обеспечивая, что средства действительно используются в общественных целях. Эта прозрачная модель пожертвований повышает доверие доноров к благотворительным организациям, способствует здоровому развитию общественного благосостояния, привлекает больше общественного участия в благотворительных пожертвованиях и обеспечивает крепкую поддержку в решении социальных проблем и поощрении социальной справедливости и справедливости.

3.3 Цифровые активы и метавселенная

3.3.1 NFT Ecology: Новая парадигма для цифрового искусства, авторского права и торговли

NFT (неделимый токен) как инновационное применение криптовалюты на блокчейне в области цифровых активов принесло новую парадигму для подтверждения права собственности и торговли цифровыми произведениями искусства. Возьмем, к примеру, CryptoPunks, один из первых проектов NFT на основе блокчейна Ethereum. Каждый CryptoPunk - уникальное цифровое изображение с характерным внешним видом и атрибутами. Эти работы NFT подтверждаются на блокчейне через смарт-контракты, и каждый NFT имеет уникальный идентификатор, представляющий право собственности владельца цифрового произведения искусства.

В торговле NFT торговые платформы, такие как OpenSea, предоставляют пользователям удобные торговые площадки. Пользователи могут свободно покупать и продавать цифровые произведения искусства NFT на платформе, а процесс торговли автоматически выполняется через смарт-контракты блокчейна, обеспечивая безопасность, прозрачность и неизменность сделок. Например, известное цифровое произведение искусства Beeple ‘Everydays: The First 5000 Days’ было продано на аукционе дома Christie в форме NFT и в конечном итоге было продано за высокую цену в размере 69,34 миллиона долларов, установив новый рекорд в мире торговли цифровым искусством, полностью демонстрируя огромную ценность и потенциал NFT в цифровом художественном рынке. NFT не только придают уникальную ценность владения цифровыми произведениями искусства, но также предоставляют новые экономические модели доходов для цифровых создателей, вдохновляя живость и инновации в создании цифрового искусства.

3.3.2 Экономика игровой цепочки: Проекты, такие как Aavegotchi, стимулируют создание виртуального мира закрытого цикла через токены

Экономика игровой цепочки - это развивающаяся область, которая сочетает в себе блокчейн-шифрование активов с игровой индустрией, и проект Aavegotchi является лидером в этой области. Aavegotchi - это игра по выращиванию NFT, работающая на протоколе Aave, где игроки могут усыновлять и воспитывать своего виртуального питомца Aavegotchi в игре. Эти питомцы существуют в форме NFT с уникальными характеристиками и ценностью.

В мире игры Aavegotchi игроки получают игровые ресурсы и награды, стейкингом криптовалютных активов, таких как предметы для кормления питомцев и очки опыта для повышения уровня питомцев. Кроме того, игроки могут зарабатывать внутриигровой токен GHST, участвуя в различных активностях в игре, таких как исследование виртуального мира и выполнение задач. GHST можно использовать в игре для покупки виртуальных предметов, улучшения питомцев, а также для торговли на внешних криптовалютных биржах, эффективно соединяя виртуальный мир с реальной экономикой. Этот механизм токенов-стимулов создает самодостаточную экономическую экосистему виртуального мира, где игроки инвестируют время и энергию в игру, чтобы получить экономические награды, дополнительно стимулируя их энтузиазм и способствуя развитию игровой экономики на блокчейне, привнося новые бизнес-модели и возможности развития в игровую индустрию.

4. Вызовы и риски: Технологические узкие места и регуляторные дилеммы

4.1 Ограничения на техническом уровне

4.1.1 Проблема масштабируемости: Ограничение пропускной способности ограничивает крупномасштабные приложения

Основной проблемой, с которой сталкиваются Blockchain Crypto Assets на техническом уровне, является проблема масштабируемости, ограничивающая широкое принятие из-за ограничений пропускной способности. Возьмем Bitcoin в качестве примера: как самую первую криптовалюту, его использование механизма консенсуса Proof of Work (PoW) обеспечивает децентрализацию и безопасность сети, но плохо справляется с обработкой транзакций. Блокчейн Bitcoin создает новый блок примерно каждые 10 минут, при этом размер каждого блока ограничен примерно 1MB, что приводит к тому, что Bitcoin может обрабатывать всего около 7 транзакций в секунду (TPS). В ярком контрасте, традиционный платежный гигант Visa имеет способность обработки транзакций до 24 000 в секунду, в то время как PayPal может достигать 193 транзакций в секунду. Такая значительная разница делает Bitcoin недостаточным для ежедневных крупномасштабных платежных сценариев, сталкиваясь с трудностями в удовлетворении высокочастотных и объемных требований к транзакциям во всем мире, что ограничивает его расширение в основных областях платежей.

В качестве пионерской платформы для смарт-контрактов Ethereum также глубоко подвержен проблемам масштабируемости. Скорость обработки транзакций Ethereum составляет около 15-20 транзакций в секунду. Во время бума NFT и вспышки приложений DeFi в 2021 году проблемы с сетевой перегрузкой были особенно серьезными. Большое количество пользователей одновременно взаимодействуют со смарт-контрактами, транзакциями NFT и другими операциями, что приводит к росту комиссий за транзакции в сети Ethereum. Комиссии за некоторые сложные транзакции могут достигать десятков долларов. Многие транзакции малых сумм задерживаются или отменяются из-за невозможности оплатить высокие комиссии, что существенно влияет на опыт пользователей и затрудняет дальнейшее развитие экосистемы Ethereum.

4.1.2 Контроверза по потреблению энергии: Изучение негативного влияния механизма PoW на окружающую среду и альтернативных решений

Процесс майнинга криптовалюты блокчейна на основе механизма консенсуса PoW вызвал широкие споры из-за энергопотребления. При механизме PoW майнеры должны конкурировать за право записи новых блоков, непрерывно выполняя сложные математические расчеты, требующие большого количества вычислительных ресурсов и электроэнергии. Согласно данным Центра альтернативных финансов в Кембридже (CCAF) Университета Кембриджа, годовое потребление электроэнергии сети биткоина превышает потребление многих стран, таких как Аргентина и Нидерланды, с оценочным годовым потреблением электроэнергии около 121,36 тераватт-часов. Эти данные не только оказывают давление на глобальное энергоснабжение, но и противоречат текущей глобальной поддержке устойчивого развития.

Высокое потребление энергии также приводит к экологическим проблемам, таким как выбросы углекислого газа. Из-за концентрации многих ферм по добыче биткойнов в районах с низкими затратами на энергию, но в основном традиционными ископаемыми источниками энергии, такими как Китай (до соответствующих корректировок политики), Казахстан и т. д., в процессе майнинга сжигается большое количество угля, природного газа и других ископаемых видов топлива, что приводит к увеличению выбросов парниковых газов, таких как углекислый газ, которые негативно влияют на глобальное изменение климата. Чтобы решить эту проблему, блокчейн-индустрия активно изучает альтернативные решения, и механизм Proof of Stake (PoS) становится популярным выбором. Ethereum успешно завершил переход с PoW на PoS в 2022 году. В рамках механизма PoS валидаторы получают право записывать транзакции на основе количества криптовалюты, которой они владеют, и продолжительности их владения, без необходимости обширной вычислительной конкуренции, тем самым снижая потребление энергии более чем на 99% и значительно повышая энергоэффективность и экологичность сети блокчейн. Кроме того, продолжают появляться новые механизмы консенсуса, такие как Delegated Proof of Stake (DPoS) и Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT), которые в той или иной степени оптимизируют вопросы энергопотребления и предоставляют новые технические пути для устойчивого развития блокчейн-криптовалют.

4.2 Регуляторные и комплаенс вызовы

4.2.1 Юридический вакуум: глобальные вызовы координации в определении характеристик криптоактивов и налоговой политики

На глобальном уровне криптовалюты сталкиваются с дилеммой нечеткого определения юридического статуса и сложной координации налоговой политики. В настоящее время нет консенсуса между странами относительно юридической классификации криптовалют. Комиссия по торговле фьючерсами и опционами США (CFTC) рассматривает криптовалюты, такие как биткоин, как товары, в то время как Комиссия по ценным бумагам и биржам США (SEC) определяет, являются ли определенные криптовалюты ценными бумагами на основе теста Хоуи. Европейский союз определяет криптовалюты как 'цифровое представление стоимости', не являющееся законным платежным средством, но может использоваться в качестве средства обмена. Эта несогласованная юридическая классификация приводит к тому, что криптовалюты сталкиваются с различными регулятивными стандартами и юридическими рисками в разных странах и регионах.

Налоговая политика также сталкивается с глобальными проблемами координации. Транзакции с криптоактивами характеризуются трансграничностью и анонимностью, что затрудняет управление налогами. Некоторые страны рассматривают сделки с криптоактивами как прирост капитала для налогообложения, например, Соединенные Штаты взимают налог на прирост капитала при сделках с криптоактивами, при этом налоговые ставки зависят от периода владения и уровня дохода; в то время как другие страны рассматривают их как обычный доход для налогообложения, например, Великобритания взимает прибыль от операций с криптоактивами по ставке подоходного налога. Кроме того, в трансграничных сделках актуальным вопросом стало избежание двойного налогообложения и предотвращение налогового арбитража. Из-за отсутствия единого механизма международной налоговой координации инвесторам и практикам криптоактивов приходится иметь дело со сложной и меняющейся налоговой политикой при работе в разных странах и регионах, что приводит к увеличению затрат на соблюдение требований и правовой неопределенности.

4.2.2 Риск манипулирования рынком: манипуляция ценами NFT и частые уязвимости умных контрактов DeFi

Быстрое развитие рынка криптовалютных активов также повлекло за собой риски манипулирования рынком, причем манипуляции ценами NFT и уязвимости умных контрактов DeFi стали обычным явлением. На рынке NFT из-за отсутствия эффективных механизмов обнаружения цен и регулирования некоторые проекты занимаются серьезным манипулированием ценами. Некоторые создатели NFT или участники проекта создают иллюзию активной торговли через самоторговлю, ложную торговлю и т. д., накачивают цены NFT и привлекают неосведомленных инвесторов. Например, в некоторых проектах NFT команды проекта контролируют несколько учетных записей и проводят среди себя высокоценные сделки, выводя цены NFT на искусственно высокие уровни. После того как обычные инвесторы последуют и вложатся, они затем продают, чтобы вывести деньги, что приводит к резкому падению цен на NFT и значительным убыткам для инвесторов.

Сектор DeFi страдает от уязвимостей смарт-контрактов, становясь основной мишенью для манипулирования рынком и хакерских атак. В 2022 году DeFi-проект Slope Finance на блокчейне Solana подвергся атаке хакеров, которые воспользовались уязвимостями смарт-контрактов, украв зашифрованные активы на сумму около 3,7 миллиона долларов. В 2023 году DeFi-протокол Nexera также был взломан хакерами, которые украли цифровые активы на сумму около 1,8 миллиона долларов из-за уязвимостей смарт-контрактов. Эти уязвимости не только приводят к потере активов пользователей, но и подрывают доверие рынка, влияя на стабильное развитие экосистемы DeFi. Сложность и устойчивость смарт-контрактов к взлому затрудняют их восстановление после обнаружения уязвимостей, что позволяет злоумышленникам быстро переводить активы и причинять непоправимые убытки, подчеркивая срочность усиления аудита безопасности и надзора за проектами DeFi.

5. Будущий прогноз: Интеграция технологий и Экологическое совместное строительство

5.1 Синергетическое развитие Web3 и метавселенной

5.1.1 Сеть семантического улучшения: технология SemNFT решает проблемы хранения и верификации цифровых активов

В процессе совместного развития Web3 и метавселенной хранение и верификация цифровых активов стали ключевыми вызовами. Технология SemNFT появилась для предоставления инновационных решений этой проблемы. Хотя традиционные NFT наделяют цифровые активы уникальными метками идентификации, они сталкиваются с проблемами хранения, вызванными постоянной стоимостью данных блокчейна. Решения вне цепи или централизованного хранения также имеют риски безопасности.

SemNFT - инновационная децентрализованная платформа, интегрирующая блокчейн-оракул в качестве сервисов посредников. Во внеблоковой части данные сжимаются и извлекаются признаки путем обучения моделей автоэнкодеров, преобразуя массивы с плавающей запятой в целые числа для эффективного сокращения пространства хранения данных. В цепочной части NFT создаются из целочисленных массивов и хранятся на блокчейне, обеспечивая уникальную идентификацию и отслеживание собственности цифровых активов в рамках децентрализованной системы учета. На примере коллекции цифрового искусства, художники могут создавать свои произведения в качестве NFT с использованием технологии SemNFT и хранить их на блокчейне. При проверке собственности работ коллекционерам не нужно полагаться на внешние ссылки для получения метаданных, они могут сразу проверить информацию на блокчейне, избегая проблем с подтверждением из-за истечения срока действия ссылки или подделки данных, обеспечивая подлинность цифрового искусства и надежность собственности, что заложит прочный фундамент для долгосрочного сохранения и обращения цифровых активов в метавселенной.

5.1.2 Виртуально-реальностная экономика взаимодействия: технология 3D Crypto-dropout дарит персонализированный опыт метавселенной

Основным очарованием Метавселенной является предоставление пользователям захватывающего, персонализированного виртуального опыта. Технология 3D Crypto-dropout играет важную роль в этой области, способствуя развитию виртуально-реальной интерактивной экономики. В проектах Web3 Метавселенной, основанных на блокчейне, пользовательский генерируемый контент (UGC) является важным элементом в построении богатого виртуального мира. Однако существующие редакторы UGC сталкиваются с проблемами обеспечения уникальности контента и балансировки точности моделирования с сложностью моделирования.

Технология 3D Crypto-dropout обеспечивает уникальность созданных моделей путем хеширования информации пользователя и управления процессом генерации 3D-моделей с помощью уникальных блокировок для каждого пользователя. Возьмем, к примеру, строительство виртуальной недвижимости в метавселенной: когда пользователи используют редактор с технологией 3D Crypto-dropout для создания виртуальных домов, система будет генерировать уникальные строительные структуры, стили декора и т. д., основываясь на уникальной информации пользователя, обеспечивая уникальность каждого виртуального объекта в метавселенной и избегая однотипности. Кроме того, эта технология использует алгоритмы искусственного интеллекта для помощи в генерации моделей, снижая сложность 3D-моделирования и позволяя обычным пользователям легко создавать сложные и изысканные виртуальные сцены, повышая вовлеченность и творчество пользователей в конструкции метавселенной. Эти уникальные виртуальные объекты на рынке виртуальной недвижимости привлекают больше пользователей для торговли благодаря их уникальности и персонализированным особенностям, способствуя процветанию экономической системы метавселенной и достигая глубокой интеграции между виртуальным миром и реальной экономикой.

5.2 Двойное движение политики и технологии

5.2.1 Цифровая валюта Центрального банка (ЦВЦБ): Путь слияния суверенной валюты и технологии блокчейн

В глобальной цифровой волне Цифровая валюта Центрального банка (ЦВЦБ), как продукт интеграции суверенной валюты и технологии блокчейн, постепенно становится центром внимания финансовой индустрии. ЦВЦБ выпускается и регулируется центральными банками различных стран с целью удовлетворения потребностей, которые традиционные финансовые системы не могут удовлетворить, улучшения эффективности платежей, снижения затрат, повышения безопасности и возможностей борьбы с подделками. По сравнению с традиционными валютами ЦВЦБ, основанные на технологии распределенного реестра блокчейн, имеют характеристики, такие как децентрализация, программирование и трассируемость, которые могут эффективно снизить промежуточные издержки в международных платежах, увеличить скорость транзакций и улучшить прозрачность и безопасность транзакций.

Взяв в качестве примера пилотный проект цифрового юаня в Китае, цифровой юань использует двухуровневую операционную систему «центральный банк - коммерческий банк», используя технологию блокчейн для осуществления расчетов и клиринга в режиме реального времени, снижения посреднических издержек между центральными банками и коммерческими банками и повышения эффективности эмиссии валюты. В сценариях розничных платежей пользователи могут совершать удобные платежи через цифровые кошельки в юанях, при этом информация о транзакциях записывается в режиме реального времени в блокчейн, отслеживается и защищена от несанкционированного доступа, эффективно предотвращая платежные риски. В то же время программируемость цифрового юаня позволяет ему реализовывать расширенные функции, такие как смарт-контракты и автоматизированные платежи, обеспечивая широкое пространство для финансовых инноваций. Что касается международного сотрудничества, центральные банки многих стран активно изучают применение CBDC в трансграничных платежах, таких как проект Multilateral Central Bank Digital Currency Bridge (mBridge), направленный на беспрепятственное соединение и эффективную циркуляцию цифровых валют различных центральных банков с помощью технологии блокчейн, способствуя процессу глобальной финансовой интеграции.

5.2.2 Перекрестная совместимость цепей: Протокол межцепочной взаимодействия между экосистемами Cosmos и Polkadot прорывает

С широким применением технологии Блокчейн взаимодействие между различными блокчейнами стало ключевым узким местом для развития отрасли. Прорыв в протоколах межцепочечной связи экосистем Cosmos и Polkadot приносит лучик надежды на решение этой проблемы. Взаимодействие блокчейнов относится к способности различных блокчейнов взаимодействовать, обмениваться информацией и активами. В настоящее время блокчейны, такие как Биткойн и Эфириум, независимы друг от друга, образуя информационные острова, затрудняя расширение и инновации в приложениях блокчейна.

Polkadot претендует на роль платформы Web3, использующей архитектуру параллельных цепочек и ретрансляционных цепочек для достижения совместимости между блокчейнами. Ретрансляционная цепочка является основным блокчейном Polkadot с его нативным активом в виде DOT, используемым для управления и стейкинга; Параллельные цепочки могут легко подключаться к цепочке ретранслятора, при этом каждая параллельная цепочка имеет свои типичные характеристики, такие как управление и токены. При подключении к цепочке ретрансляции токены из одной параллельной цепочки могут быть беспрепятственно отправлены в другую параллельную цепочку, обеспечивая совместимость между несколькими цепочками. Хотя Polkadot поддерживает только 100 различных параллельных цепочек, у него есть определенные ограничения, но он создает мосты, позволяющие устоявшимся блокчейнам, таким как Bitcoin и Ethereum, взаимодействовать с экосистемой Polkadot.

Cosmos, разработанный компанией по разработке программного обеспечения Tendermint, стремится создать хаб, где все блокчейны Tendermint могут взаимодействовать. Протокол консенсуса Cosmos Tendermint, фреймворк разработки Cosmos SDK и межцепные протоколы IBC рассматриваются как три основных технологических инновации в области блокчейна. Из них межцепные протоколы IBC открыли новую дверь для экологических проектов Cosmos, обеспечивая передачу активов и обмен информацией между различными блокчейнами в экосистеме. Например, Terra, приложение на основе Cosmos, чей стейблкоин UST когда-то занимал значительное положение на рынке криптовалют, теперь может подключаться к другим сетям блокчейнов через протокол IBC, позволяя пользователям отправлять и получать активы между цепочками, способствуя процветанию экосистемы Cosmos. В будущем ожидается, что Cosmos и Polkadot дальше разовьются и даже совместно создадут мосты между цепями для достижения полной совместимости с более масштабными блокчейнами, создавая более открытую и всеобъемлющую экосистему блокчейна.

6. Исследование случая: Технический путь и рыночные инсайты типичных проектов

6.1 Биткойн: Основа Децентрализованной Валюты

Биткоин, как первооткрыватель зашифрованных криптоактивов блокчейна, глубоко изменил мировой финансовый ландшафт с момента своего появления в 2009 году благодаря своей децентрализованной денежной системе и инновационной технологической архитектуре. Технический путь Биткоина основан на децентрализованном распределенном реестре, обеспечивающем согласованность и безопасность записей транзакций среди узлов в сети через механизм консенсуса Proof of Work (PoW). В сети Биткоина каждый узел имеет полную копию реестра, и информация о транзакциях связана в блоках в хронологическом порядке, образуя неизменную историческую запись.

С точки зрения рыночной производительности Биткойн показал сильный потенциал для роста стоимости за последнее десятилетие. Несмотря на резкие колебания цен, его долгосрочный тренд показывает значительный восходящий тренд. На примере периода с 2010 по 2024 год цена Биткойна взлетела с нескольких центов до десятков тысяч долларов, с рыночной стоимостью, превысившей один триллион долларов, став центром внимания глобальных инвесторов. Успех Биткойна заключается не только в его функциях хранения стоимости и совершения транзакций как нового типа цифровой валюты, но и в его пионерстве в области децентрализованных финансов, заложив твердые основы для развития последующих блокчейн-проектов, указывающих на огромный потенциал технологии блокчейн в финансовом секторе для децентрализации, повышения эффективности транзакций и обеспечения безопасности информации.

6.2 Эфириум: Экологическое расширение платформы смарт-контрактов

Ethereum имеет важное веховое значение в развитии блокчейна. Он был запущен в 2015 году и впервые ввел смарт-контракты в сферу блокчейна, создав платформу разработки открытых децентрализованных приложений (DApp). Техническое ядро Ethereum лежит в его Тьюринг-полном языке программирования смарт-контрактов Solidity. Разработчики могут использовать этот язык для написания различных сложных смарт-контрактов, реализуя автоматизированную бизнес-логику и передачу ценности. Это расширяет сценарии применения Ethereum от простых транзакций с цифровой валютой до финансов, цепочек поставок, игр, социальных сетей и других областей.

На рынке Ethereum привлек большое количество разработчиков и проектов по всему миру благодаря своей развитой экосистеме. К 2024 году количество DApps на Ethereum превышает десятки тысяч, охватывая несколько актуальных областей, таких как децентрализованная финансовая (DeFi), нефункциональные токены (NFT), децентрализованные автономные организации (DAO) и многое другое. Проекты DeFi, такие как Uniswap и Aave, процветают на Ethereum, обеспечивая децентрализованную торговлю, кредитование, ликвидность и другие финансовые услуги; проекты NFT, такие как CryptoPunks и Bored Ape Yacht Club, создали уникальные рынки владения и торговли цифровыми активами на Ethereum, способствуя инновационному развитию в области цифрового искусства, коллекционирования и других областей. Успех Ethereum демонстрирует, что технология блокчейн может не только реализовать выпуск и торговлю цифровыми валютами, но также создавать сложные приложения через смарт-контракты, открывая новые возможности и изменения для мировой экономики и социального развития, вдохновляя больше разработчиков и предпринимателей на инновации и исследования в области блокчейн.

6.3 Солана: Соревнование TPS и Инновации DeFi Высокопроизводительного Публичного Блокчейна

Solana, как вновь появившаяся высокопроизводительная общедоступная цепь, быстро появилась на рынке блокчейнов с момента своего запуска в 2020 году, благодаря своим выдающимся возможностям обработки транзакций и низким транзакционным издержкам. Технические преимущества Solana в основном проявляются в ее уникальном механизме консенсуса и конструкции базовой архитектуры. Она использует комбинацию механизма консенсуса Proof of History (PoH) и Proof of Stake (PoS), генерируя временные метки через алгоритм PoH для последовательной верификации транзакций, что значительно улучшает скорость обработки транзакций. Теоретически она может обрабатывать до 65 000 транзакций в секунду (TPS), что значительно превосходит традиционные общедоступные цепи, такие как Bitcoin и Ethereum.

В части прикладных рыночных приложений Solana добилась значительного прогресса в области DeFi и NFT. В секторе DeFi проекты на Solana, такие как Serum и Raydium, построили эффективные децентрализованные торговые платформы, обеспечивая низкую задержку и низкие затраты на торговый опыт, что привлекло большой приток пользователей и средств. В секторе NFT благодаря своей высокой производительности и низким комиссиям Solana стала популярным выбором для проектов NFT. Проекты NFT, такие как Solana Monkey Business и Degenerate Ape Academy, получили широкое внимание и успех в экосистеме Solana. Развитие Solana демонстрирует осуществимость технологии блокчейн в достижении высокой производительности и низких затрат, предлагая новые идеи и направления для решения проблем масштабируемости блокчейн и стимулирования расширения технологии блокчейн в крупномасштабных коммерческих приложениях.

Заключение

Забегая вперед, можно сказать, что глубокая интеграция блокчейна с искусственным интеллектом и интернетом вещей приведет к появлению новых бизнес-парадигм. При интеграции блокчейна и искусственного интеллекта мощные возможности обработки данных и анализа ИИ обеспечат более точное исполнение смарт-контрактов и услуги прогнозирования рисков для блокчейна; Блокчейн, в свою очередь, может предоставить ИИ надежные источники данных и безопасные операционные среды, обеспечивая безопасность обучения и применения моделей ИИ. Как революционная развивающаяся технология и экономическая форма с большим потенциалом, криптоактивы блокчейна должны будут преодолеть узкие места с помощью технологических инноваций, использовать разумное политическое руководство, уловить тенденции отраслевой интеграции и, таким образом, играть большую ценность в глобальной экономической и социальной трансформации, создавая лучшее цифровое будущее для человечества.