区块链行业崛起，这次是真的，但监管预备好没有？

导言

产业沙盒是全球性的，不只是地方性的。蔡维德教授认为沙盒应该重视法律和技术监管，不能只重视单个方面，监管沙盒应和产业沙盒珠联璧合，成为“监管沙盒 2.0”。再加上物理沙盒，监管更加方便。

(来源：Pexels)

文／蔡维德（千人学者兼天德链创始人）、姜晓芳（北航计算机学院博士生）

5.产业沙盒

产业沙盒不同于监管沙盒，由行业自发成立，设虚拟测试环境，整个产业都可以用[12]。区块链产业沙盒上测试区块链底层和区块链应用。区块链不能只要测试，还要（在线）监测。

下图是英国 Innovate Finance 报告展示的“产业沙盒”系统 ［3］，可以看到现在已经完成的产业沙盒并不多。

（来源：Innovate Finance ）

5.1. FinTech Sandbox

这是美国波士顿一家非盈利组织，它提供数据与基础设施环境给金融科技公司，让这些公司在上面做实验。该沙盒公司有70个初创公司加入，46个合作伙伴，其中30家公司提供金融数据，4家提供基础设施，12家公司提供加速器。
据 FinTech Sandbox 报道，现有2300个会员，参与者不需要付费，费用由沙盒公司赞助者提供。赞助者包括Fidelity、Thomson Reuters、Silicon Valley Bank、Intel、State Street Bank 等。
尽管 FinTech Sandbox是非盈利组织，但为什么赞助公司愿意出钱给科技初创公司加入沙盒公司且不收费呢？为什么FinTech Sandbox 愿意免费提供服务、数据和基础设施给这些初创公司呢？其实这样的非盈利组织是有盈利模型的。当该赞助公司发现一个初创公司确实有好的新技术，可以被金融公司使用的时候，他们就会投资该初创公司。这样他们的投资风险大大降低，因为这初创公司的技术已经在真实环境下测试成功。可以说赞助费就是投资金融公司的预付款。

图｜FinTech Sandbox 流程图（来源：FinTech Sandbox）
上图就是 FinTech Sandbox 流程的示意图，很明显这是金融公司（例如State Street Bank）和科技大公司研究初创公司的流程。这比传统投资只看 PPT 更加准确，因为软件测试过，而且是在真实环境下做的实验。这些科技基础设施公司也希望许多初创公司使用他们的设施来完成解决方案。
5.2. 美国Level-One Project （leveloneproject.org）
美国 Level-One Project 公司是由微软创始人比尔·盖兹和他夫人梅琳达（ Bill & Melinda Gates）所创立的，它用来连接通讯公司、银行以及金融科技公司，能够建立一个交互协议以及沙盒系统。
这个系统虽然面向全球，但主要集中在非洲与亚洲。下图展示了 Level-One Project 的示意图(来自 leveloneproject.org 和 ［4］)，下面是一些传统的公司，也包括中央银行还有各种银行，上面就是 Level-One Project 的一些参与者和设计者。从图中可以看出其建立了一种全新的金融基础设施，让所有人可以做支付以及其他的银行业务。

图｜Level-One 项目就是建立一个国家支付系统（来源：Level-One ）
Level-One Project的沙盒案例主要是给生态系统中的客户（主要是银行、通讯公司和金融科技公司）来开发软件，它们有3个移动钱包、1个交互服务、1个支付者以及1个银行，他们的API可以下载，使用这些服务需要交费。不过理论上该公司是非盈利的，收费只是将成本收回。
5.3. 印度India Stack (indiastack.org)
India Stack 是产业沙盒的一个重要案例，它的初衷是为了让 12 亿印度人参与金融科技创新。它是一个非常大的产业沙盒，拥有全世界最大的开放式 API 软件，包括 ID 和 eKYC 等，主要注重于数字标准化。它是印度人的骄傲，可以让超过 10 亿的印度人上线，具备身份证、转账和数据准许等功能，这是许多世界大型系统都做不到的。

图｜India Stack 的支付系统（来源：India Stack ）
几年前印度强制让面额500和1000的纸钞从市场上退出，这些纸钞都变成了废纸，在印度社会中产生了巨大影响。直到今天，许多学者还在讨论这事。因为它基本断绝了贪污洗钱的渠道。而印度为什么能做到让500和1000的纸钞从市场上退出呢？因为他们有India Stack的支持。India Stack可以让全印度人都能享受支付和转账的银行业务。因此它是一个非常积极与大胆的项目。

图｜India Stack 数据许可系统（来源：India Stack）
India Stack不只是身份和支付系统，也有数据许可机制，该机制建立在数字身份系统上面， 当数据从供应方到使用方的时候，数据拥有者必须提供数字签名才能准许供应方提供数据。几年前 India Stack 就已上线，但非常可惜，因为当时区块链技术没有流行，它没有采用区块链技术，而像身份证、KYC、支付、许可机制等恰恰是区块链的强项。
5.4. 中国泰山沙盒系统
泰山沙盒系统由中国天民（青岛）国际沙盒出品，于 2017 年开始开发，现已进入第3代[11]。不同于前面3个产业沙盒系统，泰山沙盒主要是为区块链和金融科技服务，可以测试区块链底层协议的能力，例如共识机制、出块机制、加密机制等；另外泰山沙盒也可以测试区块链应用和金融科技应用，例如支付、清算、版权等应用。还可以添加其他应用。
泰山沙盒拥有完备的沙盒准入技术评估指标模型与测试指标分层模型，用于指导沙盒监管测试工作。提供准入与审核平台、自动化测试平台、共识与交易跟踪系统、安全与渗透测试工具集等测试与监管技术手段。例如测试底层共识机制泰山沙盒使用追踪方式来收集数据，查验是不是拜占庭将军协议，并且把收集来的数据成为可视化来检验协议。
图｜泰山沙盒共识和交易跟踪系统（来源：泰山沙盒）
自动化测试平台设计如下：
（来源：泰山沙盒）

不同应用需要不同产业沙盒：不同区块链应用（清结算、支付、保险、交易）需要不同的技术。例如清算链和支付链设计大不想同，清算重视高吞吐量但支付重视低延迟，根据排队理论，两者不可兼得；沙盒测试软件设计也会不一样。
在清算测试系统，高吞吐量输入是必须的，用来检验系统承受数据压力的能力；在支付系统上，测低延迟是最重要的，要检验系统能够保证每一笔成功交易没有双花、支付成功、而且在一秒以内完成，如果一笔交易没有成功，在同一块中每一笔交易都必须回滚，并且参与交易的账号必须都被通知。数字代币的支付比较容易做，因为可以等一个小时甚至更多时间才能知道是否支付成功，在现在金融系统，这一等待时间不能超过一秒。
另外数字代币双花问题远没有现在金融系统复杂，在多国央行系统都配置有 LSM 机制来处理双花问题，但是这机制会增加延迟。在天德支付系统，这机制是在建块时一起完成的，和数字代币系统和现代金融系统的机制都不一样，是一个创新。

图｜泰山沙盒支持测试不同应用（来源：泰山沙盒）
未来区块链会是组装（by composition）的，测试沙盒也会是组装的。产业沙盒是行业内许多公司聚在一起形成的一种虚拟测试环境，让业内许多公司都能在同一环境下做测试。由于使用的测试环境相同，参与测试公司可以得出比较客观的结果。产业沙盒可为科技金融、客户、创业孵化、教育科研、基金投资提供服务。
沙盒技术需要与时俱进：区块链技术日新月异，每天都有新的变化，以后的区块链技术和现在我们看到的会大不相同。例如金融区块链必须考虑 PFMI，而现在大部分区块链系统都没有考虑这方面[7,8]。如果考虑，区块链设计会大不相同。因此监管测试的技术必须与时俱进，不断更新。
以后，区块链将从现在的单链变成多链，而且要变成跨国、跨地区的链网（区块链互联网）。区块链将不只是能够处理小数据，也能处理大数据，中国已经做出了大数据版的区块链，并且以后不再是一链通天下就是所有的设计都一样，而是领域链（不同领域有不同的链的架构设计）、组装链（不同的子系统把它组装成复杂的系统）、云上链（很多链是在云上运行的）。
沙盒技术需要在线监测：另外还有一个重要概念，区块链是一种实时系统，它需要跟踪运行的历史，因此区块链不能只要测试，测试完以后就不管了；还需要做在线监测，作为一个在线监测沙盒，随时随地可以监视管理。
5.5. 产业沙盒比较
泰山沙盒不同于前面三个国外产业沙盒[11]。泰山沙盒是唯一产业沙盒可以测试区块链底层协议，包括联盟链和公链都可以在泰山沙盒上测试。第2代泰山沙盒采取黑盒软件测试技术，所以可以测试各样联盟链、公链和它们的应用。第3代又有监测机制，泰山沙盒可以说是“测试＋仿真环境＋监测”沙盒。
FinTech Sandbox主要是测试金融应用而不能测试区块链底层协议，因为提供金融数据，运行环境（云服务），金融公司应用接口，可以说是“数据＋运行环境”沙盒，主要是提供环境和数据让初创公司实验用，并不提供测试功能。初创公司可以在这环境开发应用和测试系统。
Level-One和 India Stack 属于“应用＋测试集成”沙盒，而且主要功能是应用，沙盒只是辅助。因为应用是固定的，沙盒系统只要针对那些应用开发测试软件就可以。与之相对应，泰山沙盒主要是测试系统，没有固定应用，而且鼓励用户使用仿真环境开发不同应用；FinTech Sandbox主要是提供数据和环境，应用也没有固定。Level-One主要是提供一个国家和其央行系统不同的支付系统，沙盒部分主要是支持当地金融机构（例如银行）来集成和测试集成。India Stack主要功能在身份证、eKYC、支付和数据管理，沙盒部分主要是支持印度所有金融机构来集成和测试集成。
（来源：泰山沙盒）

6. 沙盒大数据分析

区块链行业急需一个公平、公开、科学、系统性的评估。在 2017-2018 年，一些根本不是区块链的系统，还没有做出，就融到许多资金，造成市场混乱，大家急于发币推广，根本不在乎开发区块链系统和实验。在市场上，“空链”竟然是最流行的链，没有区块链系统，只是使用以太坊智能合约发币，资本运作炒作。这样的空链系统居然远远超过比特币、以太坊和其他主流母链延伸系统，这样的数字代币市价必定不能持久。今天许多这类代币也都已经归零。
可是到今天，市场上还是出现大量的虚假信息，连有美国博士学位的计算机专家都很难知道真伪。因此市场需要一个公平、公开、科学、系统性的评估， 不是炒作的宣传。
天民（青岛）国际沙盒公司在2018年8月31日落地了第二代区块链产业沙盒系统后，开始建立大数据平台来分析区块链，因为公链数据比联盟链多，现在大部分分析都在公链上。
第一批从最高市值的数字代币对应的公链项目开始，依次对200个公链项目进行了分析和评估。这次公链评估工作是根据所建立的公链技术评估模型，利用泰山沙盒——区块链技术评估数据库系统自动化测试与分析完成。不仅有对公链社区态势与产品技术的基础性评估，而且包括对公链白皮书、项目间的关系、项目团队的效能、源代码相似度与质量等多维度的技术数据的深度研究和分析。
第一本蓝皮书对市值最高（前200名）的数字代币对应的公链相关信息进行采集与整理，对其白皮书、开源社区、源代码、技术团队、项目产品等特定指标进行多维度的计算与评价[13]。
有157个数字代币有开放主链或智能合约源代码的开源社区项目，其中156个项目为GitHub社区项目、1个项目（Ardor）为Bitbucket社区项目，本次评估主要针对GitHub社区项目评估，采用客观数据分析与技术评价相结合的方式，利用技术评估模型框架计算其技术的评估分值
评估是以公链项目的“技术规划与实现”“开发团队与效能”和“社区健康与态势”这三个方面为评估内容，通过对其相关数据的采集与分析，根据天德的技术评估模型，对被评估公链项目的技术价值做出判断，给出评估分值。
图｜公链技术评估模型（来源：泰山沙盒）
泰山沙盒分析了200个公有链项目之后，发现下面三点：
（1）公有链整体创新不足
虽然部分公有链有巨大创新，但整个公有链产业的创新度并不高。在公链产业里，只有几个大的支派，其中比特币、以太坊、EOS的团队就是三大公链母链，而每个支派里又衍生出许多公链。在同一支派里面，链和链的差异不大。
另外， EOS虽说是一个支派，但是EOS被以太坊创始人维塔利·博特瑞 (Vitalik Buterin)大肆批评，认为那不是区块链，而是被美化过的云计算服务。如果EOS不是区块链，那么公链就只有两个大平台。就整体来讲，公链的创新度远远不及其市值之成长。
（2）公链团队高度中心化
公链都标榜“去中心化”，早期许多比特币支持者认为政府是不能被相信、甚至是邪恶的，不要政府监管。但是以团队数据来看，数字代币可能是世界上最中心化的开发群体。这200个公链项目是主要由大约200多名工程师开发的，他们控制着现在大部分还在活跃的公链，这比单单一条公链的节点还要少。因为只有200多名主要工程师从事开发，以至于许多公链高度重叠和类似。可以看出，这是一个非常中心化的行业，同一批工程师参与不同的公有链项目。
（3）公链开发者迅速离开项目
全世界只有几百个公链的实际开发者，却有几万个公链发布，原因是这些开发者启动一个项目后，融到资金，可能很快就跳到另一个新项目。一个开发者可能参与过四、五个公链项目，而每一个项目都和以前项目差不多。这在数字代币暴涨的时候经常会发生。
数字代币成功发行后，代币价格直线上升，开发者把其持有的代币出售套现，再去开发第二个项目，周而复始。以至于一个开发者可以在短时间内参与几个公链项目。跳到另一个项目后，开发者们就会离开原来开发的公链项目，以至于现在90％的公链都是“僵尸”链，即没有任何活动的链，这对于投资者和产业都有坏的影响。
今天如果在一个股票市场，90％的股票成为水饺股（就是没有价值的股票），公司也没有任何活动，融资后公司职员离开再去炒作另外一个新股。必定被认为是违法行为， 股票也会很快没有任何价值。但是在公链这不是违法，投资人只能自认倒楣。一些公链如EOS，把几乎所有的风险都归给投资者，项目方没有任何责任，也不需要完成项目，融到资金可以花在任何地方。
2018年12月我们分析了200条链，可是最终只评估了100多条链。为什么只评估这些链？因为许多公链已经没有足够数据可以分析，项目方已经不再活动，一些连网站都放弃维护，没有分析价值，而这些链还是市价最高200的公链。这些公链分析蓝皮书可以在天德网站()下载[13]。
由于上面观点，公链社区如果要持续发展，需要推出公链评估系统来维护生态健康。如果有人要提出新的公链系统，应将白皮书和技术资料等提供给第三方组织做深度分析，并持续对其社区与源代码状态进行持续跟踪，判断是否有创新价值。没有创新的项目，目的就是为了“割韭菜”的项目，即所谓的空气币或是空链，都是没有价值的，都不该发币割韭菜。

新型监管沙盒模型

在今天科技如此发达的背景下，不能只用法律制度来监管科技，还要以科技来监管科技。因此，我们提出一种新型的监管沙盒 （监管沙盒 2.0），就是采用监管沙盒的流程，但是使用产业沙盒来测试和评估[9,10]。监管沙盒可以使用产业沙盒，依赖产业沙盒的测试、评估、分析工具。这样的监管沙盒2.0相较1.0增加了科技成分的因素。
监管沙盒 1.0 ＋ 产业沙盒 ＝ 监管沙盒 2.0
监管沙盒又分为 3 个部分：
物理沙盒，有物理空间可以有下面考量：

• 公司注册：这会影响地方税收、地区产业发展、科技园区管理、金融安全区管理。有特殊法令的地方例如试验区、自贸区，有不同政策会影响到系统在沙盒的实验法规。例如特别进出口限制、特别税收、特别人才等政策会影响不同沙盒实验和实践。在一些限制的区域，因为政策允许，可以进行其他地方不能做的实验， 例如英国的监管沙盒允许科技公司在一个范围内，使用区块链来发行股票实验，但是这在英国市场还不允许。例如一个城市有2-3个非常强的产业，就应该发展这些产业的沙盒， 促进这些产业加速数字化，方面提供金融服务， 也使这些产业更有竞争力。

• 人员进驻：相关技术和管理人员等入住物理沙盒管理， 这会方便人员管理、教育，培训、研究发展。

• 服务器进驻：相关计算机服务器等进驻物理沙盒管理。在2018年3月美国SEC曾把一著名区块链公司服务器搬走，因为认为公司作业不合法。这对公链不能产生限制，但是对联盟链可以有很大影响。因为中国会采取联盟链应用，而不是公链，这可以有限制功能。

• 交易所进驻：由于今天许多问题出现在交易所，可以将合法合规的交易所入驻物理沙盒方便管理。客户钱包和账号可以由交易所和监管单位或是沙盒园区共同管理，同时间关闭不合法的交易所，禁止银行、金融机构和没有合法的交易所连接。这是一些国外管理数字代币的制度，例如加拿大CSE（Canadian Securities Exchange)交易所就是政府监管单位直接运营的，也是加拿大唯一可以合法交易代币的交易所。

制度沙盒

• 这是传统监管沙盒，主要关注法律和制度问题。

• 一般情形下，允许科技公司实验，但是只能等法律和制度改变后，才能进行部署。

技术沙盒，又分4个层次：

• 没有产业沙盒。

• 有产业沙盒，但只可以测试区块链底层。

• 有产业沙盒，可以测试区块链底层， 也可以测试区块链应用。

• 有产业沙盒，可以测试区块链底层， 也可以测试区块链应用， 还可以在运行时监测区块链系统

沙盒不只是测试和评估的工具，也是产业的推动力。很多人认为沙盒就像一个监管制度，一种评估机制，但是产业沙盒还可以是一个产业的推动力。当大量系统在沙盒中测试时，就会产生大量的软件和数据，这是一个巨大的产业共享的数据库和知识库，而这个知识库将会促进整个产业的发展。举个例子，一个地方可能就有两三个重要产业，如果这两三个重要产业都上链，就可以发展两三种产业沙盒。相关的区块链应用公司或技术公司，就可以在产业沙盒上做大量工作，推动这些产业的区块链系统快速开发，从而成为当地区块链产业的推进器。
产业沙盒定义产业标准。如果产业沙盒被大量使用，可以推进产业标准。今天虽然有许多区块链标准出现，但是这些标准不一定成为产业标准。这些标准有参考价值，但是这些标准以后会不会被采用是另外一个问题。

40多年前，互联网刚出来时有一个ISO标准，这被认为是个非常重要的标准，还被写进所有的教科书。可是互联网后来并没有遵守ISO标准，而是采用了TCP／IP这个事实上的标准！所以一个标准可能可以被接受，写进每一本教科书，可是后来却没有被采用。而被采用的系统成为真正的产业标准。所以一个地区如果能够发展两三种产业沙盒并且推广普及，沙盒上的系统可能成为产业标准。
产业沙盒市场是全球性的，竞争来自全球，需要有强大竞争力。产业沙盒市场会是全球性的，竞争会来自全球。地方应该发挥自己的比较优势，集中力量发展具有自己特色的产业沙盒，在这个产业上世界领先，客户也会来自全球。这会带领地方区块链科技的发展，使地方成为世界在相关领域区块链应用的领头羊，并且定义区块链产业标准，经济价值巨大。这就是产业沙盒的经济学。
互联网产业从1990年中开始，经过20多年，今天还在带领世界科技和经济的发展。而区块链产业从2019年才开始，未来发展空间不可限量。中国在这方面已经具备一定竞争力，因为我们已经有泰山沙盒。
最后再强调一下两个重要概念。一是“监管沙盒 2.0”。沙盒应该重视法律和技术监管，不能只重视单个方面，监管沙盒应和产业沙盒珠联璧合，成为“监管沙盒 2.0”。如果加上物理沙盒，监管更加方便。
二是产业沙盒是全球性的， 不只是地方性的。产业沙盒具有特殊的经济属性，是产业转成数字经济的推动力。它不只是可以推进地方性产业，而且可以带领地方产业成为全球领先产业，因此成功的产业沙盒必须具备极强的竞争力才能在全球竞争中脱颖而出。产业沙盒可以是地方产业的推动力，也是区块链科技的推动力。(本文首发于DeepTech 平台每周二之  DeepHash专栏)

参考文献：

1. Hayley Kirton (),“Why a Red Tape Bonfire won』t Help Fintech: The FCA's 

2. Christopher Woolard talks to City A.M. about Regulation Testing,”March 27, 2017, City A.M., available at 

3. Financial Conduct Authority,“Regulatory Sandbox,”Nov. 2015.

4. Innovate Finance (UK),“Industry Sandbox: A Development in Open Innovation Industry Sandbox Consultation Report,”2017.

5. Bill & Melinda Gates Foundation，“Requirements for a Pro-Poor Interoperability Service for Transfers，”Seattle: Bill & Melinda Gates Foundation，2014.

6. Financial Conduct Authority,“Regulatory Sandbox Lessons Learned Report,”Oct. 2017.

7. 蔡维德等，“分布式账本技术在支付、清算、和结算业务中应用分析”，

8. 蔡维德等，“PFMI 系列之二：清算链“设计之道””，

9. 蔡维德。“蔡维德：监管沙盒 2.0 伪创新的照妖镜”，

10. 蔡维德，“监管沙盒 2.0 和 产业沙盒经济学”，

11. 蔡维德，“真伪区块链——泰山沙盒知道！”，

12. 蔡维德，“监管科技之沙盒技术”，

13.“全球公链项目技术评估与分析蓝皮书”

14. UK FCA, Global Financial Innovation Network (GFIN), August, 2018, 

15. 蔡维德等，“亲，你的链是什么链?”，

16. 蔡维德等，“区块链技术几个重要的坑（上）”

17. 蔡维德等，“几千万美金买来的教训——SWIFT 遇到的困难以及解决方案”, 

18. 蔡维德，“让子弹再飞一会：美国证券交易委员会 SEC 专员演讲解读”, 

19. 蔡维德，“区块链是“分权式”不是“去中心化””,

蔡维德

北航数字社会与区块链实验室，天德科技 ，国家大数据（贵州）综合试验区区块链互联网实验室， 天民（青岛）国际沙盒研究院， 赛迪（青岛）区块链研究院

姜晓芳

北航计算机学院博士生，特许金融分析师(CFA)，北京金融分析师协会发起会员