在区块链上交易传统资产的案例研究 - 第 4 部分

自 2008 年推出以来，区块链技术已经超越了其在加密货币中的应用，现在准备转变众多商业应用，包括价值和供应链、商业模式和市场结构。 这项工作遵循设计科学研究，以指导基于区块链的概念验证、原型的实施，该原型能够实现汽车等现实世界资产的自动交易，并为市场参与者、官员和其他第三方提供高效、透明和改变车辆的历史。

4.2 软件架构和市场计划

为了满足第 2 节中描述的要求，我们构建了一个强大的框架。 我们选择面向对象的软件工程方法，分层（结构）构建底层智能合约。 为此，我们首先定义了一个跨结构框架的通用市场结构（如图2所示），原型的实现继承了其（common market structure across structural frameworks）核心功能。

Universal Design 采用两层方法，将市场平台与可在该平台上交易的单个商品相结合。 平台和交易对象都由智能合约表示，它们实现了不同的方法、功能和变量。 市场合约充当托管代理，组织交易活动并定义交易流程。 可交易合约代表实物资产，跟踪其当前所有者，并允许在交易成功后更改所有权。

为了保证市场的可扩展性，我们采用了三级层次结构，如图2所示： Marketplace合约定义了接口，并设置了方法和相应事件的最低要求，以实现上述基本功能。 StandardMarketplce 实现了这些方法，构成了功能市场的基本实现。 IndexedMarketplace 通过一组方便的方法扩展了市场，这些方法允许对市场上的报价进行迭代索引。 通过这种方式，我们分离了接口、核心逻辑和便捷方法，增加了框架的健壮性，使其适应不同的用例和场景，并保证不同模块的可测试性。

此外，我们允许覆盖可交易合约的 onTransferOwnership() 方法，允许交易过程中的逻辑。 （PS：交易过程中发生的逻辑。令人费解）通过这种方式，我们的市场平台允许在交易汽车之前进行各种背景调查，如果某些条件如没有获得足够的保险或足够的资金，或者交易的可能性如果一方不满足或不遵守先前商定的条款，则允许放弃交易。

为了实现 DMR 市场（图 3），我们利用图 2 所示的一般市场结构。DMR 合约扩展了 IndexedMarketplace，其中包含与 DMR 相关的业务逻辑，例如发布车辆，以及跟踪其车辆所有权的能力之后的状态。 为此，DMR 合约持有已发行车辆、其当前所有者及其各自车牌的登记册。 在市场上交易的汽车通过车辆合同执行，该合同扩展了车辆登记所需的可交易和补充属性，例如唯一的车辆识别号 (VIN) 和其他车辆特定的详细信息。

我们没有使用以太坊区块链中使用的加密货币以太币，而是使用基于代币的传统法定货币（例如丹麦克朗）作为支付手段。 这样，我们就可以排除任何汇率风险。

然而，使用丹麦克朗需要第三方（如中央银行、商业银行或信用卡公司）支持或锁定分配给买方区块链账户的金额（Broadbent 2016；Raskin 和 Yermack 2016）。 当卖家想从系统中撤回他的退货时，这同样适用。

4.3 原型

为了开发原型，我们使用了一个整体部署框架 (Truffle 2017)。 Truffle (2017) 支持开发过程的所有步骤，包括测试和部署，并负责在以太坊中使用智能合约所需的样板代码。

为了便于访问，我们将原型实现为 Web 应用程序，可以通过任何支持以太坊的浏览器（如 Mist（2017））的 URI 访问，或者在访问 URI 时手动运行本地以太坊客户端。 图 4 显示了事务完成之前 Web 应用程序的快照。 为了改善隐私和提高可用性，我们为与系统交互的不同各方提供特定的用户界面，即买卖双方、政府机构和第三方。 从实用的角度来看，我们在 Web 应用程序中将界面实现为三个不同的视图：汽车注册视图、注册查找和个人视图，他们可以从中检索、提供和交易他们拥有的汽车。

为了降低交易风险，我们将交易过程分为以下四个步骤，并实现了两个内置的保护机制：

第一步，我们匹配买家和卖家并协商他们的交易条款。 为了降低复杂性和提高系统性能，原型中没有实现买卖双方匹配和定价。 相反，买卖双方必须在现实世界中找到对方并进行谈判（链下谈判）。

第二步，在双方成功达成协议后，卖方可以通过市场合约联系买方，并通过调用 extendOffer() 进行链上报价以出售汽车。 为此，他或她通过 Web 界面登录到 DMR 区块链系统，并通过指定买家地址（他的公钥和价格）向潜在买家发送报价 (extendOffer())。 公钥是一个散列值，代表买家在区块链上的唯一地址或账号。 在实际设置中，公钥将链接到个人或公司 ID，使个人和公司实体能够买卖汽车。 卖方发起报价后，买方可以通过调用 acceptOffer() 来接受报价，也可以什么都不做，即不接受报价。 在接受的情况下，买方签署托管协议，acceptOffer() 检查他或她是否有足够的资金，从他或她的账户中提取约定的价格，将其存入市场，并通知卖方报价被接受. 在第二种情况下，卖家可以通过 revokeOffer() 方法撤销报价。 这是防止提供与以前的链下协议不同的报价的第一个保障措施。

第三步，交易双方亲自会面，在链下交换物品。 但是，所有权的实际转让尚未发生。 要进行此转移，买卖双方必须通过调用 completeTransaction() 返回区块链以完成交易，将先前存入的资金释放给卖方，同时转移资产的所有权。 更具体地说，completeTransaction() 同时将钱存入卖方的账户并将所有权证书转让给买方。 根据程序，车辆将自动注销并重新注册到 DMR。

如果在 (meet) 会议期间出现任何问题，例如，如果汽车不具备之前宣传的品质，则 abortTransaction() 可以中止交易、奖励买家资金并取消交易。 这是第二种保护机制，在第四步也是最后一步，每一方都有办法通过分别调用 revokeOffer() 和 abortTransaction() 来取消交易并退出协议。 中止或撤销交易将取消报价，将存入市场的资金转回给买方，并停止所有权的转移。 值得注意的是，资产所有权的实际转移和支付构成了双足交易过程的最后一步，并最终结算了交易。 在这两种情况下，优惠将在之后被删除。 因此，双方都有机会通过使用第二步和第四步（研究问题1）中的交易保护措施来中止不必要的、无意的或错误的交易。

为了更详细地说明交易过程，图5和图6分别描述了交易过程中成功交易的调用顺序和不同的系统状态。

最终，交易数据不可更改地存储在区块链上，公开可见并透明执行（研究问题 3），同时为交易方以及 SKAT 和其他相关利益相关者提供完整和一致的所有权记录（研究问题 2）。 结合从区块链继承的透明度，我们的市场设计允许全面查看已发行车辆、其当前所有者及其历史比特币交易流程实例比特币交易流程实例，有助于减少二手车市场的信息不对称。