区块链：数据商城、硬币经济和无钥匙支付

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英文标题：
《Blockchain: Data Malls, Coin Economies and Keyless Payments》
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作者：
Zura Kakushadze and Ronald P. Russo Jr
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最新提交年份：
2018
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英文摘要：
  We discuss several uses of blockchain (and, more generally, distributed ledger) technologies outside of cryptocurrencies with a pragmatic view. We mostly focus on three areas: the role of coin economies for what we refer to as data malls (specialized data marketplaces); data provenance (a historical record of data and its origins); and what we term keyless payments (made without having to know other users\' cryptographic keys). We also discuss voting and other areas, and give a sizable list of academic and nonacademic references.
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中文摘要：
我们从实用的角度讨论加密货币以外区块链（以及更普遍的分布式账本）技术的几种用途。我们主要关注三个领域：硬币经济在我们所说的数据商城（专业数据市场）中的作用；数据来源（数据及其来源的历史记录）；以及我们所称的无钥匙支付（无需知道其他用户的加密密钥）。我们还讨论了投票和其他领域，并给出了大量学术和非学术参考文献。
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分类信息：

一级分类：Quantitative Finance        数量金融学
二级分类：General Finance        一般财务
分类描述：Development of general quantitative methodologies with applications in finance
通用定量方法的发展及其在金融中的应用
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一级分类：Computer Science        计算机科学
二级分类：Cryptography and Security        密码学与安全
分类描述：Covers all areas of cryptography and security including authentication, public key cryptosytems, proof-carrying code, etc. Roughly includes material in ACM Subject Classes D.4.6 and E.3.
涵盖密码学和安全的所有领域，包括认证、公钥密码系统、携带证明的代码等。大致包括ACM主题课程D.4.6和E.3中的材料。
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一级分类：Quantitative Finance        数量金融学
二级分类：Economics        经济学
分类描述：q-fin.EC is an alias for econ.GN. Economics, including micro and macro economics, international economics, theory of the firm, labor economics, and other economic topics outside finance
q-fin.ec是econ.gn的别名。经济学，包括微观和宏观经济学、国际经济学、企业理论、劳动经济学和其他金融以外的经济专题
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关键词：Quantitative Cryptography Applications Technologies QUANTITATIV

区块链：Data Malls，Coin Economics and Keyless PaymentsZura Kakushadze§P1 and Ronald P.Russo，Jr.+2§Quantigic(R)Solutions LLC，1127 High Ridge Road，135，Stamford，CT 06905P第比利斯自由大学，商学院和物理学院240，David Agmashenebeli Alley，第比利斯，0159，乔治亚州+GLX–全球上市交易所340 Royal Poinciana Way，Suite 317-335，Palm Beach，FL 33480 2018年1月20日摘要我们从实用的角度讨论了加密货币以外区块链（以及更普遍的分布式账本）技术的几种用途。我们主要关注三个领域：硬币经济体在数据商城（专业数据市场）中的作用；数据来源（数据及其来源的历史记录）；以及我们所称的无密钥支付（无需知道其他用户的加密密钥）。我们还讨论了投票和其他领域，并给出了大量学术和非学术参考文献。关键词：区块链、加密货币、比特币、以太坊、网络、硬币经济、数据商城、无钥匙支付、代理投票、代币、流动性、交易所、交易、资本市场、金融、加密资产、以太、分布式账本、加密密钥、智能合约、混合账本、miningZura Kakushadze博士、。，是Quantigic(R)Solutions LLC的总裁兼首席执行官和联合创始人，也是第比利斯自由大学商学院和物理学院的全职教授。电子邮件：zura@quantigic.comRonaldP.Russo，Jr.，BBA，是GLX全球上市交易所的创始人、首席执行官和社会公平官。电子邮件：rr@glx.comDISCLAIMER：通讯作者使用此地址的目的仅为表明其在出版物中的职业从属关系。

特别是，本文件的内容不作为投资、法律、税务或任何其他此类建议，也不代表Quantigic(R)Solutions LLC网站www.Quantigic的观点。com或其任何其他附属公司。1、简介区块链是记录所有交易的账本。它是包含事务记录的按时间顺序排列的块链。块使用加密和时间戳进行链接（见图1）。在不改变所有后续区块的情况下，无法追溯改变给定区块中的数据，这使得区块链无法通过设计修改数据。出于历史原因【Nakamoto，2008年】，区块链中的交易通常被认为与点对点（P2P）支付相关，而区块链是由aP2P网络维护的分布式账本，其本身验证新区块。然而，区块链并不是支付或分权的同义词。区块链可以记录其他类型的交易。此外，区块链不需要由P2P网络维护，而是由集中的权威机构维护。在分散的基于区块链的加密货币（如比特币（BTC）和以太坊（ETH））中，P2P网络的交易验证是通过挖掘实现的，GPU/CPU解决计算问题的过程。作为这一过程的一部分，矿工（以及其他人）维护区块链的副本。矿工们以各自的加密货币收取费用。采矿成本高，能源成本高，随着区块链的增长，采矿效率低，甚至可能不可持续（参见，例如，【Bariviera，2017】、【Kostakis and Giotitsas，2014】、【Nadarajah and Chu，2017】、【Urqhart，2016】、【Vranken，2017】）。

相比之下，预期中央政府发行的加密货币（如加密卢布）不需要采矿，而且在某种意义上更“高效”，因为交易是由中央当局（如中央银行）验证的【Kakushadze和Liew，2017年】。在政府发行的加密货币中，分散加密货币的主要魅力之一——交易的匿名性——已经消失。然而，使用区块链（与传统银行账本相比）有助于防止/减少欺诈、错误等。分散与集中加密货币的例子强调，与生活中的大多数事情一样，使用区块链解决特定问题是否会增加价值取决于实际考虑，答案可能因实例而异。在本文中，weThus认为，当区块链作为分布式账本（见下文）由一个大型网络维护，同时在多个系统上不断更新时，恶意的变更将需要网络多数的合谋。有关被称为“ecash”的匿名加密电子货币或电子现金系统的早期工作，请参见【Chaum，1983，1985】，这是Chaum于1989年成立的电子货币公司DigiCash，股份有限公司的基础。1998年，DigiCash申请第11章破产，并于2002年出售资产【Pitta，1999年】。另请参见其中的参考文献。有关后续相关文章，请参见，例如，【Bershidsky，2017年】、【Holmes，2017年】。从实用的角度讨论加密货币之外区块链的一些潜在应用。我们主要关注三个领域：硬币经济在数据商场中的作用；数据来源；我们称之为无钥匙支付。我们还涉及到投票的应用程序。2.

例如，【Balazinska、Howe和Suciu，2011】、【Koutris等人，2012】、【Koutroumpis、Leiponen和Thomas，2017】、【Li等人，2017】、【Liu等人，2017】、【Maruyama、Okanohara和Hido，2013】、【Morrison等人，2011】、【Muschalle等人，2012】、【Nakamura和Teramoto，2015】、【Perera等人，2014a，b】、【Schomm、Stahl和Vossen，2013】，【Smith、Ofe和Sandberg，2016】【Stahl、L"oser和Vossen，2015】【Stahl等人，2016】【Yuand Zhang，2017】【Zuiderwijk等人，2014】。物联网（IoT）背景下的数据市场理念最近受到了物联网数据市场（IOTADM）[Schiener，2017年]，[Sonstebo，2017年]的关注，该市场由物联网基金会发起[Ponciano，2017年]，其发行了自己的硬币MIOTA。MIOTA和IOTADM的基础技术是所谓的“Tangle”，这是一种分布式账本。IOTADM是一个开放且分散的数据湖（参见，例如，[IBD，2017年]，[Ramakrishnan等人，2017年]），可供任何付款方访问。其范围很广。广泛的数据市场面临的挑战之一正是其范围之广。例如。，很难说服主流资本市场专业人士从一个数据市场购买股票市场定价数据，这个数据市场是一个大杂烩，数据类型（假设）千差万别，从安装在南极上空某个地方的另一个气球上的传感器测得的数据，到在偏远地区牲畜内脏中发现的细菌的一些数量特性此外，这种基于数据湖的广泛数据市场通常会以原始、未处理的形式存储数据，因此理解此类数据（清理、格式化等）的负担落在最终用户身上。对于某些应用程序（和行业），这可能很好。

但在其他情况下，例如在资本市场、金融、定量交易等领域，最终用户希望更多的是即插即用类型的数据，他们可以利用这些数据，而无需付出令人望而却步的努力。截至2018年1月6日，MIOTA在所有加密货币中的市值排名为#10。见表1。然而，它是直接非循环图的一种形式（例如，参见【Bang Jensen and Gutin，2009】），与区块链相反。一个（也许是非常）粗糙的类比是一本不按字母顺序排列的百科全书；或者是一个没有某种形式的内置后端智能来自动确定最终用户在搜索什么的搜索引擎，而聊天时间可能是非常无结构的，例如，以复杂或不适定的问题、混杂的关键字等形式。我们称之为数据商城的更专业的渠道似乎更适合此目的。例如，数据商城可以作为各种类型的金融数据（和数据馈送）的分散市场，但不像一般的大杂烩类型的数据市场那样完全不同。此外，每个数据提供商都可以根据所采用的行业惯例对其数据进行规范化和格式化，从而使数据具有市场价值并易于使用。在某些情况下，通过（自动化的）集中验证，规范化数据描述（或“摘要”）以便于搜索、分类等可能是有益的。此类数据不需要托管在数据湖中。相反，它可以托管在提供者控制的私有节点上。他们选择哪些内容公开，哪些内容保密。因此，非集中化并不意味着使用某种分布式账本转储数据——在大多数情况下，这是不可行的，原因有很多，包括数据的大小可能很大，更不用说数据来源、不同格式等可能出现的问题。

相反，非集中化是指创建一个网络，允许用户彼此直接买卖数据，而无需中间人。这正是硬币经济可以发挥关键作用的地方。3、硬币经济因此，在某种意义上，数据商城提供了一个中间地带，一个混合模型，介于现状和基于数据湖的完全非结构化、大杂烩式数据市场的根本理念之间。区块链（和类似的分布式账本）技术可以提供连接数据卖家和买家的分散用户网络。硬币经济是实现这一目标的简单方法。因此基于区块链的以太坊智能合约技术（参见，例如，【Buterin，2014】，【Christidis and Devetsiokiotis，2016】，【Cuccuru，2017】，【Fairfield，2014】，【Koulu，2016】，【Levy，2017】，【Marvin，2016】，【Mik，2017】，【Omohundro，2014】，【O\'Shields，2017】，【Piasecki，2016】，【Raskin，2017】，【Savelyev，2017】，【Sillaber and Waltl，2017】，【Szabo，1996，1997】，【Werbach和Cornell，2017】，【Wood，2014】，[Xie，2017a，b]）已被用于创建具有共同兴趣的用户（P2P）网络。这里有两个例子【谢，2017b】。Augur是一个分散的predictionmarket，有一个名为REP的以太坊代币。REP用于奖励预测市场活动结果的分散化报告人（均为REP持有人）。【Informatica，2011年】中使用“大数据商城”一词的人。然而，在那里，它被用于在提供其他（非数据）产品和服务的市场（不是数据市场）中的大数据购物中心。这并不是说所有数据必须采用相同的格式，因为数据类型不同，这也是不可行的。如果报告结果不正确，则会取消部分代表持股。

大多数代表持有人有动机正确报告结果：否则代表将失去价值。另一个例子是Golem，一个向他人出租备用计算能力的网络，它有自己的令牌，称为Golem network token（GNT），用于在该网络上进行支付。本着同样的精神，硬币经济也可以用于分散的数据商场。分散式数据商城网络上的支付是通过其共同发行的，例如viaEthereum。如果这枚硬币是交易所交易的，那么数据供应商可以将从数据销售中收到的代币转换为法定货币，因此在这种情况下，流动性没有问题。相反，波动性可能存在问题——如果交易所交易的硬币波动性大，那么如果硬币价值下降（或者如果硬币价值上升，则价格会更高），供应商最终可能无法接收。有一些方法可以缓解这种情况，例如采用衍生品对冲策略，如购买硬币上的看跌期权（如果有吸纳期权），这被称为“保护性看跌”或“已婚看跌”策略（参见，例如，[Cohen，2005年]，[Figlewski，Chidambaran和Kaplan，1993年]）。或者，如果存在此类衍生产品的市场，卖方可以通过出售期货（交易所交易）或远期合约（场外交易）（参见，例如，[Hull，2012]）进行对冲，从而放弃上涨的上涨。如果硬币不是交易所交易的，那么流动性就成了一个问题。毕竟，卖家希望将其数据货币化，而不仅仅是获取非流动代币。有一种老式的简单解决方案，类似于好的Chuck E.奶酪代币。假设收集了供应商 通过销售获得的代币价值达美元。有了销售证明，代币发行人将用这些代币交换法定货币美元，其中（另见图2）      在这里 是一些合理的预定义百分比。

本质上， 类似于销售佣金百分比，代币发行人 卖方出售的美元，其中    除了 不是为了销售，而是为了进入网络：供应商将销售“外包”到网络上，不需要雇佣销售人员等。网络创建者在创建网络时会得到回报，例如使用Auger或Golem。让我们提一下等式。（1） （2）doBy“coin”我们指的是硬币或代币，反之亦然，可能最适用。实际上，使用以太坊（Ethereum）等代币，可以使用以太币（ETH）进行支付，然后卖方可以将以太币转换为法定货币。供应商和网络创建者都有汇率风险（见上文）。未捕获与销售相关的所有交易费用。E、 例如，使用基于以太坊的代币，每个人都需要一个钱包来交易这样的代币，交易费用支付给包含用户智能合约的区块的以太坊区块链矿工。这些交易费用在以太坊支付【以太坊，2018年】，过去很小，甚至最近【Young，2017年】。然而，最近货币价格暴涨，包括ETH在内的费用也大幅上涨（参见，例如，[比特信息图表，2018年]）。绝对（相对于ETHprice）交易费用快速上涨的一个问题是，它们对使用ETH的小额支付的可行性产生了不利影响。交易费用的增加，只要在合理范围内，尽管令人不快，但不会影响大额数据销售（例如，成本为100000美元/年的数据馈送）。但他们可以对抗需要小额支付的小额交易。

这包括按使用情况付费，如访问日志、研究报告等，只要价格合理（通过数量而非高利润实现货币化），这些对许多用户来说都是有价值的。能够进行小额支付而不产生令人望而却步的交易成本对于此类用途至关重要。以太坊等网络是否会适应不断变化的现实（加密货币价格飙升）并改变交易费用结构？考虑到小额支付不是矿工们最大的收入来源，目前尚不清楚这有多现实。有人努力填补这一利基，例如μRaiden（MicroRaiden），专门从事以太坊网络上的小额支付【Silver，2017年】。毫不奇怪，这是一个“脱离区块链”的解决方案。在这方面，数据商城网络创建者也可以考虑实施自己的解决方案。事实上，有人可能会进一步争辩说，整个区块链解决方案可以有机地实施，而不是使用以太坊这样的网络。我们可以进一步采用这条推理路线，考虑一种无需挖掘的有机区块链解决方案：所有交易都由中央当局（网络创建者）验证，从而完全消除P2P或B2B（企业对企业）支付中的交易费用。小额支付的可行性不亚于大额支付。网络创建者的努力通过向供应商收取的费用得到补偿（等式（2））。这难道不会首先违背区块链的目的——去中心化吗？这不是一个“意识形态”问题，而是一个务实的问题。对于网络创建者来说，AppeLone解决方案将有2个代币：用于流动性的基于以太坊的“A类”，以及用于交易的内部“B类”。“B类”代币不需要基于区块链。