區塊鏈的衝擊：從比特幣、金融科技到物聯網顛覆社會結構的破壞性創新技術（2版）

序章 虛擬貨幣帶給社會的衝擊
經濟學家 野口 悠紀雄

以比特幣為首的虛擬貨幣，以及用來支撐比特幣的區塊鏈技術都是極為嶄新的東西，它們都具有能夠大幅改變社會基礎結構的潛力。然而，虛擬貨幣目前尚未被人們正確理解，大多數人認為那僅不過是一種電子貨幣的型態，甚至有一派人士強烈認為其根本是怪物。特別是在日本，媒體將Mt. Gox公司倒閉的新聞錯誤報導成是比特幣倒閉，導致人們所理解的事實有了重大的扭曲。
接下來，讓我們來談談虛擬貨幣與區塊鏈擁有怎樣的可能性。

小額付費的可能性
在比特幣應用方面，首先大家會聯想到的就是網路商店的支付方式，目前已經有好幾家網路商店可以接受比特幣支付。由於比特幣的匯款成本不高，因此相當適合用來當作極少額度匯款的貨幣。目前主流的結算方法是信用卡，然而因為匯款成本太高，不少公司難以藉此經營業務。
為了因應這點，市場上出現了各式各樣的新興服務，可以降低匯款成本的架構，結合金融（Finance）與技術（Technology），過去未能實現的新金融服務終於粉墨登場。在新潮流「金融科技（FinTech）」交易過程中，降低匯款成本儼然是一個重要的議題，以往，在信用卡或是簽帳金融卡（Debit Card）上所建構的系統，匯款成本的下降幅度往往有所限制，因此，為了實現真正的小額付費，一定得依賴虛擬貨幣才行。
然而，說是虛擬貨幣，根據比特幣的付費體系，在小額付費的成本方面反而相當高，如此一來，就必須建構出一個能夠將多筆交易彙整後匯入區塊鏈（支援比特幣等虛擬貨幣的基礎建設）的架構。
只要匯款成本下降，就能夠在網路上提供各式各樣的新興服務，例如在付費數位內容方面做出貢獻。目前的匯款成本較高，因此難以在一定的經濟規模下提供新聞分則銷售等服務，然而，只要可以實現行小額付費，就有極大的可能性針對品質較高的數位內容，進行分則收費。

國際匯款
匯款成本低廉，其中會產生重大影響之一就是國際匯款領域。目前，國際匯款大多需要透過銀行系統，因此私人之間較小額的匯款成本相當高。
關於這個部分，比方說：從非洲到中東工作，或是從菲律賓到香港工作等的海外勞動者，如果需要匯款回自己的國家，將會是一個很大的問題。目前這些地區已經開始採用比特幣，提供比以往成本更加低廉的匯款服務方式。
只要開發中國家與先進國家之間的匯款成本下降，除了海外勞動工作方面之外，也可以用於先進國家的外包需求上，例如：日本企業將部分業務外包給亞洲的新興國家，再使用比特幣進行匯款。目前，這些合作都有潛在的可能性，只是由於匯款成本太高，所以尚未實現，但只要這樣的匯款系統能夠成立，不論是對日本或是對新興國家而言，都具有極為重大的意義。
在許多開發中國家，銀行分行的布點並未完備，因此，比特幣這類新興匯款方式能夠利用的範圍將會非常廣泛。

虛擬貨幣間的競爭
對於比特幣等虛擬貨幣，坊間也有一些批判的聲浪。批判較多的問題大多是與國家所發行、流通、可控制的既有貨幣不同，「其供給（發行量）經過一段時間後將達到固定」（自2009年公開後，最初即決定每天約10分鐘就會發行一次，大約每4年發行量會減半，總計上限為2100萬比特幣）成為比特幣特有的問題點。然而，虛擬貨幣不僅只有比特幣一種存在，目前已經有超過600種的虛擬貨幣出現，其中更有好幾種虛擬貨幣與比特幣擁有不同的供給時間表。
假設比特幣具有供給時間表的問題，那麼我們就有充分的理由認為或許有其他虛擬貨幣能夠替代比特幣，藉由虛擬貨幣之間的競爭，人們會趨向於選擇具有最適當結構的虛擬貨幣，如此一來，不只是比特幣，對於整個虛擬貨幣都有再進行評估之必要。各式各樣的虛擬貨幣，透過各種不同的機制運作著，就算帶有比特幣的基因（Clone），也可能採取相當不同的方法營運。
然而，這些虛擬貨幣的共通點在於沒有中央集權的管理主體存在。虛擬貨幣是藉由P2P這種分散式的電腦架構進行營運，這些電腦藉由維持「區塊鏈」的公開帳本，實現交易。正是因為比特幣具有這樣的架構，因此與以往的電子貨幣比較起來，可以將匯款成本壓至極低。
　 從以上的優點來看，包含日本在內的世界主要銀行，都開始自行實驗開發虛擬貨幣，藉此讓國際匯款等成本下降。日本中央銀行也相當關心虛擬貨幣的議題，而中國人民銀行更宣布將獨立發行虛擬貨幣的計畫，加拿大以及荷蘭的中央銀行亦開始進行類似的嘗試。

虛擬貨幣與國家間的對立
如果虛擬貨幣能夠廣泛地被運用，那麼可能會對現有的國家系統造成嚴重的威脅。首先，由於虛擬貨幣將能夠取代目前金融機構所進行的許多業務，因此必然會對金融機構帶來重大的影響（如前所述，若是金融機構想要自行製作虛擬貨幣，則另當別論）。
其二，是關於稅務徵收的問題。由於使用虛擬貨幣的交易具有匿名性，因此可能會無法掌握所有的交易，如此一來，假設虛擬貨幣的交易量擴大，恐怕會有阻礙稅務徵收的風險。
其三，是資金外逃（Capital Flight）問題。當一個國家的人民不再信任自己國家貨幣的未來發展，往往就會發生購買比特幣再兌換成美元等價值較為穩定貨幣的行為。
這個部分，不只是可能而已，事實上已經有實際案例發生。2013年秋天，賽普勒斯（Cyprus）就曾經發生過資本外逃至比特幣的事件，此外，在中國的人民幣方面也曾發生過同樣的事情。2014年1月，比特幣的價格出現1塊比特幣可兌換超過1100美元的情形，就是因為受到中國的資本外逃所影響。
由於這樣的事件影響，中國政府開始要求中國銀行禁止進行比特幣相關交易，這也是比特幣在2014年突然暴跌的原因。
儘管這樣的事件會對國家存亡造成重大的威脅，然而，再怎樣制定法規制度限制比特幣的交易，也無法禁止網際網路的使用。

區塊鏈技術的應用
虛擬貨幣雖然會應用到區塊鏈的技術，但是區塊鏈的應用範圍卻並非完全都是在虛擬貨幣上。
第一個應用重點是施行「智能合約（Smart Contract）」，此處所謂的智能合約是指能夠以電腦程式形式撰寫的契約，並非由人類恣意判斷，而是可以依循演算法（Algorithm）規則自動執行的契約。
目前已有人提案應該要將各式各樣的經濟交易，採用智能合約的形式在區塊鏈上運作。其中之一是證券交易，目前為止，彩色幣（Colored Coins，在標準的比特幣上附加特有資訊並且予以實現的一種獨立貨幣，甚至會附加顏色以符合該貨幣欲表現的意義）正在進行實驗性質的嘗試。例如：美國證券交易所那斯達克（NASDAQ）曾經在未上市的股票交易方面使用區塊鏈進行實證實驗，並且在2015年底發表實驗成功的消息。
如果這些案例都能夠被實際應用，最終所有的有價證券交易可能都會變成自動化，還將會對證券業造成多大的影響呢？此外，也有人提出要在區塊鏈上進行不動產登記，甚至是汽車等消費性耐久財的所有權轉移也都可以自動化。
區塊鏈的第二個應用對象是物聯網，它是一種將各式各樣的機器與裝置在網際網路上連接的概念，所以往往被解釋成「將所有東西串聯在一起的網際網路」，最近日本方面對於物聯網的關心度也節節高升。然而，並不是僅僅將各式各樣的機器透過網際網路連接，生產性就可以立即提升，目前為止，物聯網主要是應用在電力系統管理等規模龐大、營運成本高，所能夠產生的附加價值效益也較高的地方。然而，如果是在智能家庭（Home Automation）這種較為侷限的、規模較小的領域導入物聯網，不但營運成本高，也無
法具有太大實用性。
目前人們所理解的物聯網大多是指將從感應器所獲得的資訊送至雲端，再以中央集權式管理的一種方法。然而，這樣的方法未來可能會在基於降低成本的觀點下，產生一些限制，因此，開始有人提出使用區塊鏈，運用這樣的系統以便降低成本的想法。
同時，也有人提出想要利用區塊鏈自動營運企業的構想，這被稱之為DAC（Distributed Autonomous Company）。簡單來說，DAC就是完全不需要透過人類，即可以自動進行商業行為的架構總稱，就是所謂的分散式自治組織（Distributed Autonomous Organization）。更極致的應用是未來網路上的商店，將有可能會全部改變為藉由區塊鏈來營運的自動營運企業。
目前的機器人主要是用來替代人類的肉體勞動工作，然而，藉由區塊鏈的應用，原本是由人類自由意識決定的部分或許也可以轉成由系統進行自動化處理。但是，這些應用目前都還是處於空想的階段。

2016年的展望
2015年，銀行開始對於虛擬貨幣另眼相看，態度上也有了顯著的改變，以花旗集團（Citigroup Inc.）為首的大型銀行已自行開始進行虛擬貨幣營運實驗。這樣的嘗試應該會在2016年劇烈擴展並
且加速進行。此外，如前述那斯達克的實驗，區塊鏈技術也開始嘗試應用到貨幣以外的金融交易。
2016年，在新興國家或是開發中國家等銀行分行系統尚未完備的地區，該如何發展虛擬貨幣作為匯款方式，備受矚目。也期待能夠開發出金融科技相關的新興運用方法。

序章 虛擬貨幣帶給社會的衝擊
經濟學家 野口 悠紀雄

以比特幣為首的虛擬貨幣，以及用來支撐比特幣的區塊鏈技術都是極為嶄新的東西，它們都具有能夠大幅改變社會基礎結構的潛力。然而，虛擬貨幣目前尚未被人們正確理解，大多數人認為那僅不過是一種電子貨幣的型態，甚至有一派人士強烈認為其根本是怪物。特別是在日本，媒體將Mt. Gox公司倒閉的新聞錯誤報導成是比特幣倒閉，導致人們所理解的事實有了重大的扭曲。
接下來，讓我們來談談虛擬貨幣與區塊鏈擁有怎樣的可能性。

小額付費的可能性
在比特幣應用方面，首先大...

前言
比特幣的未來──何謂區塊鏈？
2016年3月4日，日本政府於內閣會議中決議了以比特幣（Bitcoin）為首的網際網路虛擬貨幣制度等法律修正案。各位應該要注意的是該修正案中使用了「虛擬貨幣」這個名稱，並且正式定義了虛擬貨幣的功能，該法案就是將目前號稱流通量最大的比特幣作為預設的對象。
所謂比特幣，係指一種虛擬貨幣，或指一種加密的數位貨幣，透過對等式網路（Peer-to-Peer，P2P，指不使用專用的中心伺服器，僅由各個電腦彼此連接交流訊息的網絡型態）、開放原始碼（無償免費公開程式的原始碼，並且同意原始碼可以被修正或是重新發布之型態或是概念）的數位結算支付系統，不需要透過銀行等中介業者，使用者彼此之間即可直接進行交易。附帶一提的是，比特幣的起源是一位署名中本聰（Satoshi Nakamoto）的人於2008年10月發表的一篇名為「Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash
System」的論文中所提出的原理，並於2009年開始被運用。如果各位過去曾聽聞將公司總部設立於日本，並於2014年倒閉，當時全世界最大的比特幣交易所──Mt. Gox公司令人譁然的新聞報導，恐怕許多人會因此將罪名都加諸在虛擬貨幣身上吧！事實上，這個事件的本質其實只是使用者用來儲存比特幣的一個交易
所破產而已，比特幣本身的架構並沒有問題。
比特幣草創時期的其中一名開發者─麥克‧赫恩（Mike Hearn），曾於2016年初發出聲明：「比特幣形同失敗⋯⋯即使短期內價格會上升，長期看來還是會下跌，今後本人將不會再進行任何比特幣相關的開發，也已將所擁有的比特幣全數出清。」
然而，另一方面，將總部設立於波士頓的技術顧問公司──安本資產管理（Aberdeen Asset Management）資深IT研究分析師──吉姆‧拉波札（Jim Rapoza）卻表示比特幣的未來一片光明。他說：「首先最重要的是，在景氣倒退的過程中，對於這些已經在社會上富有流通經驗的新興貨幣，我們應當去除過度不安的刻板印象，才能確保這些技術的存在」。
雖然還有各式各樣的課題尚待解決，但是，時代確實不斷地在向前進步，應當特別注意的是，比特幣的核心技術──「區塊鏈」。例如：日商瑞穂實業銀行、富士通、富士通研究所等3間公司於2016年3月發表欲縮短證券交易結算支付時間，針對可以跨越國境進行證券交易之「跨境證券交易」方面，正在進行運用區塊鏈技術的實證實驗。
所謂區塊鏈，被表現為一種使用P2P技術進行管理之「分散式帳本」。目前許多的資訊系統皆由中央集權管理，並且是有資料庫存在的架構。相對於此，區塊鏈的技術瓦解了傳統的高價系統結構價值鏈，並且具有潛力打造出平行、快速、安全的P2P資訊交易模式。
當然，在目前所處的時代裡，仍有許多網際網路上的資料外洩問題需要被探討，因而有許多針對區塊鏈的安全性考量聲浪出現。然而，從技術性的觀點來看，區塊鏈上可以建置出將資料以「鏈」的方式連繫在一起的數位環境，並且藉由互相監控的架構，建構出一個安全性強大的網絡。再加上，其特色是不會將資料放在單一地點進行統一管理，而是採用分散式管理，因此即便部分網絡有所損壞、導致該處資料完全滅失，也能夠從其他地方的資料進行復原。基於這些理由，因此使用區塊鏈就可以輕鬆建構出成本低廉且維護性較高的網絡。

試著想像一下未來的世界
或許在不久的未來，我們的生活將會變成以下這副模樣：當你購買了冰箱、汽車、住家、智慧型手機、穿戴式裝置等任何商品時，這些購得的商品都會被分配予一個序號，各個不同的商品內都內藏著可以透過無線網路通訊進行網路交易的裝置。購買商品時，這些被隱藏的裝置就會使用專用電子驗證（類似生物辨識系統的方式），並且在Web網路上記錄每個商品分別是屬於誰的，這些交易記錄會在區塊鏈上進行。於是，各個裝置就可以自動代替購買者（你）進行交易，冰箱會自動向超市訂購食材、汽車會使用自動駕駛功能或是自動加油，而房子也會自動訂購清潔用具等。
每一筆交易都會使用到你的「電子錢包（Wallet）」，小額交易的時候，不需要經由電子錢包主人驗證，這些裝置能代替你進行自動驗證。僅有發生高額、大量交易，或是必須要驗證支付時，才會運用生物辨識系統或是類似的方法，由裝置向你確認是否可以代替你下訂單，這些所有的交易都會即時且低成本地記錄在你的銀行所開設的公開型區塊鏈帳本上。
未來不需要實體貨幣的理由在於，透過物聯網（Internet of Things, IoT）所有的交易都可以在無線狀態下進行。進入商店或是購物商場後，透過身上的穿戴式裝置以及身體上的晶片身分認證，即可傳達個人所在的地點或是本身的意願，於是，你不需要進行任何支付行為即可完成購物，你只要眨一下眼睛、晃動一下手錶等，經由任何事先指定的行為即可完成驗證。
1990年左右，許多人應該都無法想像網際網路會爆炸性地擴展到這種地步。因此現在對於「虛擬貨幣」的認識，再過個10年或許就會有更戲劇性的變化，可以用來取代現金、信用卡、支票等，
藉由穿戴式裝置或是身分認證即可訂購任何東西。這樣看來，SF（Science Fiction）般的世界將勢必成為未來的現實情形。
今後必須解決的事項還有很多，像是能否在維持交易驗證作業所需的共識演算法（Consensus Algorithm）必要效能等級下，確保進行安全性的處理等。我們應定期確認技術方面的發展狀況，最重
要的是，不僅是比特幣，在整體數位貨幣更進一步之前，我們必須在技術方面有更多的探究學習。
本書針對持續產生戲劇性變化的比特幣與區塊鏈技術及其環境進行探討，本編輯委員會期望各位讀者能夠以本書為起點持續關注、學習，並希冀本書的內容架構能夠促進各位對於區塊鏈的理解，對社會的開放性發展有所助益。
監修者 馬渕 邦美

前言
比特幣的未來──何謂區塊鏈？
2016年3月4日，日本政府於內閣會議中決議了以比特幣（Bitcoin）為首的網際網路虛擬貨幣制度等法律修正案。各位應該要注意的是該修正案中使用了「虛擬貨幣」這個名稱，並且正式定義了虛擬貨幣的功能，該法案就是將目前號稱流通量最大的比特幣作為預設的對象。
所謂比特幣，係指一種虛擬貨幣，或指一種加密的數位貨幣，透過對等式網路（Peer-to-Peer，P2P，指不使用專用的中心伺服器，僅由各個電腦彼此連接交流訊息的網絡型態）、開放原始碼（無償免費公開程式的原始碼，並且同意原始碼可以...

前言（馬渕 邦美）
序章（野口 悠紀雄）

第1章 總論
1-1 比特幣技術對各種商業行為的影響（山崎 大輔）
比特幣的誕生
收到鉅額投資的比特幣技術
區塊鏈與區塊鏈之間的產業動向
金融生態的改變
物聯網生態的改變
法律生態的改變
健康照護生態的改變
政府／行政服務生態的改變
1-2 比特幣與商業行為（廣末 紀之）
日本國內的比特幣商業行為
全世界的比特幣商業行為
結語

第2章 比特幣的可能性與所需面對的課題
2-1 比特幣與個人、社會、國家的關係（大石 哲之）
以契約為中心的組織、由人類管理人類的組織
比特幣為全世界第一個上市的DAO
DAO所提供的事前規範型治理方式
智能合約與執行力
讓整個社會不以信任為前提的可能性
比特幣存在的意義
比特幣所帶來的衝擊
2-2 比特幣與法律（芝 章浩）
前言
比特幣與私法
比特幣與金融法規制度
比特幣與租稅制度
結語
2-3 比特幣的最新技術（喬納森‧安德伍，Jonathan Underwood）
BIP32與BIP39所引發的電子錢包革命
讓比特幣結帳交易安全無虞的BIP70
BIP63（隱形位址）
BIP47（支付條碼）
閃電網絡
結語

第3章 區塊鏈所引發的金融變革及其架構
3-1 區塊鏈概論（朝山 貴生）
區塊鏈的始祖──比特幣
對比特幣的抗拒反應
不論如何都想要擁有的區塊鏈力量
究竟何謂區塊鏈？
以往採行主從式架構的結帳系統
採用P2P方式的區塊鏈
比起無法管理的「比特幣」，可以受到管理的「區塊鏈」
應該選擇公開區塊鏈還是私有區塊鏈
目前尚未釐清的區塊鏈最大優勢
藉由區塊鏈使成本驟降
從會計關帳的概念到實時結算
成本結構與商業模式革命
與分散式DB有何不同？
資金支付業界的大躍進
比雲端革命更快腐蝕
實用化儼然不是未來的課題
結語
3-2 區塊鏈的經濟模式（齊藤 賢爾）
前言
區塊鏈與POW
比特幣POW的現況
比特幣POW的經濟
POS（Proof of Stake）經濟
利己的節點與區塊鏈
結語
3-3 金融服務方面的應用（後藤Atsushi）
何謂區塊鏈？
運用於資產交易方面的探討
運用於資金交易方面的檢討
運用於金融領域時，必須思考的風險因素
運用於金融領域時，較為困難的領域
結語

第4章 對於區塊鏈產業的衝擊
4-1 在非金融領域下，區塊鏈的可能性與所需面對的課題（杉井 靖典）
區塊鏈的分類方法
可期待區塊鏈運用的商業領域
流通領域的運用範例
地方創造、地區振興領域的運用範例
區塊鏈與分散式分類帳系統的區隔與共生
區塊鏈技術是否耐得住企業用途？
哪一種區塊鏈技術最受歡迎？
結語
4-2 區塊鏈與物聯網 （栗元 憲一）
電腦系統架構的變遷與物聯網
區塊鏈與物聯網
4-3 區塊鏈2.0計畫 （東 晃慈）
比特幣2.0的基礎建設解決方案
在有價證券方面的應用
公證人服務
預測市場
注意力經濟
共享經濟
身分證明
線上遊戲
結語

第5章 新誕生的平台
5-1 智能合約建構平台「以太坊」（佐藤 智陽）
前言
何謂以太坊？
分散型
以太坊的技術概要
以太坊所需面對的課題
以太坊相關開發計畫
結語
5-2 NEM──區塊鏈技術的新典範（王倫，Lon Wang）
NEM的背景
NEM的區塊鏈技術方法
次世代的區塊鏈技術
NEM區塊鏈的實用性
結語

監修者／作者一覽 （依執筆順序）

前言（馬渕 邦美）
序章（野口 悠紀雄）

第1章 總論
1-1 比特幣技術對各種商業行為的影響（山崎 大輔）
比特幣的誕生
收到鉅額投資的比特幣技術
區塊鏈與區塊鏈之間的產業動向
金融生態的改變
物聯網生態的改變
法律生態的改變
健康照護生態的改變
政府／行政服務生態的改變
1-2 比特幣與商業行為（廣末 紀之）
日本國內的比特幣商業行為
全世界的比特幣商業行為
結語

第2章 比特幣的可能性與所需面對的課題
2-1 比特幣與個人、社會、國家的關係（大石 哲之）...