從國內區塊鏈應用研究誤區解析區塊鏈如何實現 Web 3.0

2021 大學中文 劉承瑋

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一、前言

綜觀國內區塊鏈相關論文,研究內容多為說明區塊鏈用於備份資料之用途,例如鏈 上證書、供應鏈履歷等,少數提及非同質代幣以及去中心化金融平台。但是對於大部分的 區塊鏈相關論文也就是區塊鏈在備份資料的應用其實在實際應用情形或多或少存在瑕疵, 許多的應用並不需要透過去中心化來實踐,並且去中心化不全然能夠解決問題。本研究將會藉由釐清國內對於區塊鏈應用研究的誤區探究區塊鏈科技的本質,並透過釐清誤區的思路,探討分散式儲存網路和非同質代幣等發明如何實現 Web 3.0。

二、針對國內區塊鏈學術報告的觀察與分析—導入區塊鏈技術的不必要性

在臺灣碩博士論文網站與清華大學館藏目錄中,針對「區塊鏈」一詞於期刊文章與 學位論文的搜尋結果依據關鍵字主要可歸納出以下種類:供應鏈管理、產品履歷、保險合 約、文件認證、資料儲存等。供應鏈管理、產品履歷的運作方式是在產品的上游、中游、 下游建立聯盟鏈(Consortium Blockchain)節點,將產品各階段的狀態資訊記錄於區塊鏈供各 級機關或消費者查閱,保險合約、文件認證的應用類似產品履歷,都是希望在資訊發出端 與接收端建立公平公正的可信任中介,防止 訊息在中心化的伺服器遭到惡意修改而影響 資訊發出端與接收端利益。至於資料儲存則是希望藉由去中心化存放數據達到資訊共享的 目的。

page1image14030112圖一:國內區塊鏈研究種類統計圖表。1

上述應用基本上是利用區塊鏈解決產業或政府機構各層級間的信任問題以及作為資 料儲存用途。然而區塊鏈技術是否真的可以消除信任問題?筆者在 2021 年的 Taipei Meetup 新創博覽會訪問了協助政府數位證據治理認證的區塊鏈新創 ITM,他們明確表示 聯盟鏈能夠解決中介信任的問題,但卻無法確保資訊輸入端輸入的是正確資訊,一旦輸入 錯誤資料,就算是刊載在區塊鏈一樣是無用的資料,也就是典型的 Garbage in ,garbage out 的問題,當這個問題存在,聯盟鏈的功用便和一般的伺服器並無差異,維護成本甚至更 高。既然如此,政府、產業間積極推動的區塊鏈方案是希望解決什麼問題?台大電機博士 曲建仲有通俗易懂的解釋:

金融函證之所以必須使用區塊鏈來做才能成功,不是因為技術,而是因為商業模式,這裡我們用一個比較俏皮的比喻來說明,雖然不完全正確,但是容易理解:金管會是老大,問題是要架一台伺服器,管理全台灣所有企業的審計相關資料,那是一個龐大的工程,必須組建一個工程團隊維持營運,而金管會主要的職責是監督管理,不是金融營運,所以「老大不想當老大」理所當然。那麼老二架一台伺服器總 可以了吧!金融函證區塊鏈目前是由財金資訊公司建置,請財金資訊公司架一台伺 服器,為什麼也不行呢?理論上當然可以,但是因為「大家都想當老大」,為什麼 財金資訊公司架一台伺服器,會計事務所和金控銀行就要買單?因此只有使用「金融函證區塊鏈」,才能把大家都拉進來玩這一局,每家公司都可以是一個節點,大家地位平等做生意,又可以用「金融創新」做為口號來行銷,不是更容易讓大家買單嗎?3

由此可知,政府、產業間想解決的是「權力分配」的問題,但是從頭去看區塊鏈既 然無法處理資料輸入端的信任問題,那麼之後的權力分配問題就沒有繼續探討的意義。

另外,上述是「權力分配」的問題,用的是聯盟區塊鏈,然而,也有許多研究報告 或是政府計劃採用的是私鏈,比聯盟鏈更無法體現區塊鏈的應用價值,如台大電子所碩 士、區塊勢主編許明恩所述:

只有單一記帳方的區塊鏈,最大的問題就在於球員兼裁判。最極端的例子,就像這 次的林務局區塊鏈,甚至連記帳方是誰都沒有公開。如果記帳者自己送出錯誤的交 易,沒有其他人可以制衡,儼然就是鏈上的「獨裁」系統。4

至於將區塊鏈作為資料儲存的用途這方面,在基礎概念上符合當今網際網路資源共享的發展趨勢,讓重複的資料減少、資料利用率增加,但是將區塊鏈作為儲存用途而不只 是單純的金融帳本,資料種類會由文字或程式碼擴大到圖片、影片、PDF 和 3D 圖檔等全 資料類型,整體資料大小勢必會遠大於現況,由圖二可知目前比特幣的整體區塊鏈大小高達 380GB,若用於儲放圖片等大型檔案,區塊鏈大小可能會放大十倍以上,不利於部署節 點。再者,每個區塊的大小大約是在一個固定的值,若單一資料的大小變大,每個區塊的 資料筆數就會變少而降低區塊鏈的效率。此外,對於使用者而言,將資料上傳到區塊鏈都 需要手續費,手續費的高低會因資料的大小而改變,如圖三是筆者透過純文字上鏈的智能 合約上傳五個字元所需消耗的二十元美金手續費,如此高昂的手續費明顯不利於使用者。

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有鑒於上述各種痛點,利用區塊鏈特性以及代幣經濟做為基礎概念的分散式儲存網路開始出現,如 Arweaver 儲存資料的方式是在一開始上傳檔案時向使用者收取儲存費用,再依硬碟價格衰減的推算速率遞減分配代幣給礦工,讓使用者能夠支付少許費用就能 讓資料永久儲存,或是由上傳服務商代替使用者支付儲存費用,服務商再透過廣告或是販 售數據取得資金以彌補手續費開銷,讓使用者可以零成本儲存檔案。因此,使用分散式儲 存網路相較於區塊鏈會是較合適的選擇。

除此之外,筆者在研究報告的統計中也有發現某些研究7是將研究數據上傳至分散式 儲存網路,但是資料在儲存網路上是雜亂的,沒有索引系統將資料分門別類,導致資料在 儲存網路與在雲端硬碟的流通性並無差異,讓重複的資料減少、資料利用率增加的目的淪為噱頭,當然這是因為分散式儲存網路的建設還不完全所致,需有開發者們有共識去統一 各種檔案格式,才能歸納出索引系統,進而增加資料在儲存網路上的利用率。

從以上針對各種應用的分析可發現區塊鏈並不適合用於供應鏈管理、產品履歷、保險合約、文件認證、資料儲存等,中本聰在比特幣白皮書裡寫到「We started with the usual framework of coins made from digital signatures, which provides strong control of ownership.」8, 區塊鏈本質上就是要處理所有權(Ownership)的創造與控制的問題,區塊鏈帳本以資料導向 的程式紀錄著使用者的資產所有權,並利用帳本的資料修改達成所有權轉移。

三、所有權的價值賦予—NFT 革命

由於價值本體難以程式化,以及龐大資料量影響區塊鏈效率,先前提到的研究例如 供應鏈管理、文件認證、資料儲存等應用一直沒有出現完備或是突破性的發明。然而,隨著去中心化儲存網路的商業模式趨於成熟,NFT 的發明應運而生,NFT 帶給人們不一樣 的思維模式,開始逐漸脫離將區塊鏈作為資料源頭與終端的信任中介的思維方向,換個角 度說,人們意識到區塊鏈的優勢不是提供價值本體或是資料的信任,而是價值本體的「所 有權」,再利用所有權的可程式化特性進而賦予價值於價值本體。

NFT 的運作機制是將資料上傳到 IPFS 或 Arweaver 之類的去中心化儲存網路,去中心 化儲存網路會將檔案分散到世界各地的節點儲存,並生成一個對應的訪問地址,且該檔案 並不容許被修改,只能添加新的檔案和新的地址去串聯舊檔達到覆寫的作用。之後再將區 塊鏈上的代幣合約指向訪問地址鑄成代幣,利用代幣的可程式化機制將所有權發展出更多 的應用,例如,私人俱樂部入場券、商品兌換券、借貸抵押品、遊戲道具使用權等。如此,所有者以外的人即使取得了價值本體,也無法享有擁有所有權應所得到的權利。9

四、區塊鏈如何實現 Web 3.0

關於 Web3.0,當今普羅大眾以為它是因為區塊鏈才創造出來的新網路型態,甚至許 多意見領袖誤導大眾 Web3.0 就是區塊鏈,投資機構認定只要是有去中心化部分就是 Web3.0 的應用。就網路上的文獻資料探究,Web3.0 其實只是一群網路開發者在 Web2.0 開 始蓬勃發展的時期(2006~2008 年)對於未來網路發展的一些「暢想」,至今仍然沒有明確的定義且當時還沒有區塊鏈等技術。而這些暢想根據 2008 年由劉彥志 《基於Web3.0物件服務分析及其營運模式之研究》的整理資料12歸納為:

一、 應用程式的跨裝置使用。
二、 無需儲存或購買資料。
三、 單帳號登入服務。
四、 3D 搭建的網頁或網路世界。
五、 網路本身就是巨型資料庫。
六、 利用人工智慧處理網路資源。
七、 網站成為資訊索引的角色向網路請求資訊。
八、 使用者在網際網路上可以擁有屬於自己的物件(Object),並能在不同網站上使用。  九、 資訊(應用程式或物件)可以不需透過平台業者直接和其他資訊(應用程式或物件) 進行使用與更改。

其中幾點在現今已經有了相對成熟的發展,第一點是 Steve Jobs 提出的 Post-PC era 規 劃,應用程式支援跨裝置使用已成開發準則並且推出 M1 晶片開拓移動裝置與電腦的開發 生態。第二、三點 Google 已利用雲端服務推出成熟的產品,也有越來越多的網站支援 Google 帳號登入。而第四點正是目前快速發展的 VR、metaverse 應用。除了第六點這個比 較模糊的概念,其他概念藉由 NFT 的發展正在一一實現中,當前相對成熟的第二、三點 應用也因區塊鏈去中心化的特點開始突破大型企業壟斷使用者資料的瓶頸。

為什麼說 NFT 是 Web3.0 的加速器?是因為 NFT 是區塊鏈與分散式儲存網路的連 結。Web3.0 創想提到所有資料都存在網路上的概念可以透過分散式儲存網路實現,再將 分散式儲存網路上的資料與區塊鏈上的使用者地址綁定,使得使用者擁有網路物件的所有 權,網頁開發者只需調閱使用者的地址資料進行開發。

圖五是鏈上個資服務商 RSS3 展示的典型 Web3.0 調閱使用者資料的流程圖,使用者 與 RSS3 連結錢包,RSS3 使用 Web3.js 之類的程式調閱使用者地址的鏈上資料,包括資 產、域名、文章 NFT、藝術品 NFT、遊戲道具 NFT 等,經過打包之後再呈現在網頁上。 而上述的域名、各種 NFT 是由其他業者提供使用者創造網頁資料,例如:Mirrior.xyz 提供 將文章作成 NFT 的服務、遊戲開發商能提供遊戲道具生成 NFT 的服務,遊戲開發商之間 也能在遊戲裡使用其他遊戲的遊戲道具或是讓其他 NFT 在遊戲裡賦能等等,更重要的是 能夠在不同的 metaverse 都能帶入相同的個人資訊,達成使用者單帳號無縫存取所有生態 的體驗。筆者認為 Web3.0 應用程式可能會發展成比當今 DApp 更完整的型態,所有的資 料都透過以 NFT 的形式存放,運算則建立在有運算能力的公鏈上,當然,未來發展所需 區塊鏈效能可能比現今龐大,又或者各種應用會分散到各個公鏈,再以全鏈型域名服務做 到單帳號登入。總而言之,區塊鏈的發明加快實現 Web3.0 的完整願景。

六、結論

本文透過一些研究誤區釐清區塊鏈的本質以及 Web3.0 的概念,解析區塊鏈實現 Web3.0 願景的可能,也許未來網路發展會和本研究的觀點截然不同,但身處高速迭代的 資訊洪流中,希望此報告能夠對資訊的整理與爬梳盡點棉薄之力。

七、參考資料

Nakamoto, S. (2008). Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System. Retrieved from https://bitcoin.org/bitcoin.pdf.

唐 ̇泰普史考特、亞力士 ̇泰普史考特(Don Tapscott, Alex Tapscott)著,陳以禮、李芳齡譯 《區塊鏈革命:比特幣技術如何 影響貨幣、商業和世界運作》(台北:天下文化,2017年)。

曲建仲,〈區塊鏈的真相四:為什麼區塊鏈大部分的應用都是為區塊鏈而區塊鏈?〉,轉 引自〔風傳媒〕,https://www.storm.mg/article/2898048,檢索日期:2021 年 11 月 20 日。

許明恩,〈為什麼說私有鏈沒公信力?以林務局「獨裁」區塊鏈為例〉,轉引自〔Matters〕,https://matters.news/@mingnhsu,檢索日期:2022 年 1 月 2 日。

行政院農業委員會林務局,〈臺灣木竹材將有身分證了 全球首創應用區塊鏈的林產品追 溯系統正式上線〉,https://www.forest.gov.tw/forest-news/0064945,檢索日期:2022 年 1 月 2 日。

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1 筆者編製,臺灣碩博士論文網站與清華大學館藏目錄,檢索日期:2021 年 11 月 20 日。

2 國際信任機器股份有限公司(International Trust Machines Corporation), https://itrustmachines.com/index_zh.html。
3 曲建仲,〈區塊鏈的真相五:區塊鏈的功能:唬外行人做行銷、地位平等做生意〉,轉引自〔風傳媒〕, https://www.storm.mg/article/2932551?mode=whole – google_vignette,檢索日期:2021 年 11 月 20 日。
4 許明恩,〈為什麼說私有鏈沒公信力?以林務局「獨裁」區塊鏈為例〉,轉引自〔Matters〕, https://matters.news/@mingnhsu,檢索日期:2022 年 1 月 2 日。

5 Blockchain.com,The total size of the blockchain minus database indexes in megabytes, https://www.blockchain.com/charts/blocks-size,檢索日期:2022 年 1 月 2 日。
6 筆者親測
7 例如將機器學習判別圖形的分析之料放上 IPFS。

8 Nakamoto, S. ” Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System”, https://bitcoin.org/bitcoin.pdf, 2008.

9 本研究排除生成藝術等利用鏈上數據達成難以複製之具獨特性的 NFT。
10 Youtube,GalaXY Kats,GalaXY Kats Exclusive NFT Party, https://www.youtube.com/watch?v=WNXIHGIY_kQ,檢索日期:2022 年 1 月 2 日。
11 Showme,Sheep CLUB,https://sheepdao.showme.fan/,檢索日期:2022 年 1 月 2 日。

12 劉彥志,《基於 Web3.0 物件服務分析及其營運模式之研究》 (實踐大學企業管理學系碩士論文,2008 年),頁 4。

13 Joshua. (2021). The Big Update and Web3 Pass. Retrieved from https://rss3.notion.site/7-The-Big-Update-and- Web3-Pass-b4253dac044143bebc7d531f27cb59a1.
14 RSS3 個人頁面截圖,https://bitpan.rss3.bio/,檢索日期:2022 年 1 月 4 日。