技術(shù)的突破是推動區(qū)塊鏈行業(yè)前進的引擎，幣安中國區(qū)塊鏈研究院與鏈聞 ChainNews 同為密切關(guān)注區(qū)塊鏈與密碼學等領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展前沿的組織，故而聯(lián)合推出「他山之石」專欄，向中文世界讀者介紹全球范圍最值得關(guān)注的區(qū)塊鏈技術(shù)進展，以及在金融等產(chǎn)業(yè)最新的應用分析與動態(tài)，以期為中國的區(qū)塊鏈行業(yè)「攻玉」提供借鑒和思考。
NFT 作為今年區(qū)塊行業(yè)備受矚目的出圈代表，在藝術(shù)、娛樂和體育領(lǐng)域掀起了一股澎湃浪潮。但是，NFT 仍有尚待開發(fā)的廣闊領(lǐng)域，票務應用就是其中之一。由此，幣安研究院翻譯了來自慕尼黑工業(yè)大學的 Ferdinand Regner、拜羅伊特大學的 André Schweizer 和法蘭克福應用科技大學的 Nils Urbach 所撰寫的 研究論文 ，以期帶廣大讀者深入系統(tǒng)地認識 NFT 在區(qū)塊鏈票務系統(tǒng)中的應用實踐。
以下為正文，幣安研究院進行了不影響原文表達的刪減。
撰文：Ferdinand Regner、André Schweizer 和 Nils Urbach，分別來自慕尼黑工業(yè)大學、拜羅伊特大學和法蘭克福應用科技大學
翻譯：幣安研究院
NFT(非同質(zhì)化代幣，又譯作“不可替換代幣”)是 2017 年末推出的一種新型獨特且不可分割的基于區(qū)塊鏈的代幣。本文探討了這一理論和實踐知識的差距，并論證了 NFT 在活動票務領(lǐng)域的有效性。我們遵循嚴謹?shù)脑O計科學研究方法，設計、構(gòu)建并全面評估了一個基于 NFT 的活動票務系統(tǒng)原型。因此，我們證明了 NFT 在數(shù)字商品標記化、防止欺詐和改善對二級市場交易的控制方面的有用性。
此外，本文還提出了使用 NFT 構(gòu)建應用程序的管理建議，并使其他研究人員能夠借鑒 NFT 的發(fā)現(xiàn)和設計原則。
介紹
區(qū)塊鏈技術(shù)是一項激進的創(chuàng)新，具有挑戰(zhàn)甚至取代依賴第三方信任的現(xiàn)有商業(yè)模式的潛力。而 NFT 唯一且無法分割或合并的設計讓其被視作是打開全球范圍內(nèi)市場規(guī)模達 2000 億美元的收藏品市場的關(guān)鍵。不過除了這個目前已經(jīng)被越來越多的人了解的第一個實驗用例以外，從信息系統(tǒng)研究的角度對 NFT 進行更深入的理解還將有助于在另外三個方面進行研究。
首先，關(guān)于 NFT 的一般特征以及與同質(zhì)化代幣的區(qū)別的固化描述性知識有助于更好地理解收益和由此帶來的機會。第二，改進基于 NFT 的應用程序設計和評估過程的規(guī)范性知識，對研究人員和實踐者都有好處。第三，提高對實際挑戰(zhàn)的認識，使未來的研究人員能夠更好地專注于解決剩余的挑戰(zhàn)。
遺憾的是，學術(shù)研究者對這些方面仍然缺乏深入研究。此外，目前的知識體系缺乏最佳實踐、開發(fā)項目經(jīng)驗和對基于區(qū)塊鏈的軟件開發(fā)的見解。因此，我們得出結(jié)論，明顯的研究差距的確存在。我們的目標是通過證明非同質(zhì)化代幣在特定領(lǐng)域的適用性來彌合這一差距，并回答以下研究問題：實際使用 NFT 的好處和挑戰(zhàn)是什么?
本文將通過遵循設計科學研究(DSR)方法并開發(fā)活動票務系統(tǒng)的用例來回答這個問題。這樣我們就提供了一種新的方法來創(chuàng)建、管理、轉(zhuǎn)移和跟蹤所涉及的所有權(quán)和使用權(quán)。
研究方法
為了設計、實施和評估區(qū)塊鏈活動票務系統(tǒng)原型，我們采用了 DSR 方法。DSR 從歷史上起源于工程學，它涉及到創(chuàng)造一個以前不存在的、服務于有意義的人類目的的人工制品。這種研究工作的典型特征是對創(chuàng)造性和試錯搜索的強烈依賴。
Hevner 等人列出了在信息系統(tǒng)空間中應用 DSR 的七項準則：它要求創(chuàng)建一個創(chuàng)新的工件，該工件滿足特定的問題(1)和特定的問題域(2)。全面評估工件對于提供解決指定問題的解決方案至關(guān)重要(3)。還必須做出明確和可驗證的貢獻，例如解決未解決的問題或更有效地解決已知的問題(4)。它需要工件的嚴格定義，形式表示，一致性和內(nèi)部一致性(5)通過創(chuàng)建工件，我們沿過程構(gòu)造了一個問題空間，并找到了一種有效的解決方案(6)最后，我們必須有效地傳達結(jié)果(7)。
原型設計與開發(fā)
在本節(jié)中，我們根據(jù) Hevner 等人的 DSR 指南介紹了基于區(qū)塊鏈的活動票務系統(tǒng)的設計和開發(fā)。首先，我們簡要概述了經(jīng)過驗證的問題陳述和原型的設計目標。其次，我們闡述了基本的設計決策，最終決定選擇以太坊區(qū)塊鏈和 NFT 作為原型的核心組件。最后，我們概述了最終的原型設計，并簡要解釋了其應用。
問題陳述和設計目標的推導
我們的文獻分析揭示了活動票務行業(yè)當前存在的問題?？偨Y(jié)我們的發(fā)現(xiàn)，消費者保護機構(gòu)的多次投訴顯示，活動的主要組織者和參與者這兩個主要利益相關(guān)者的現(xiàn)狀并不令人滿意。按照 Hevner 提出的相關(guān)性周期，我們還通過采訪了一家票務公司的首席執(zhí)行官來驗證了我們的發(fā)現(xiàn)，該公司提供了寶貴的專家知識。他在很大程度上證實了我們的初步發(fā)現(xiàn)，并補充說，活動組織者需要直接與活動參與者進行互動，而不是依賴中介機構(gòu)進行信任，并且公開協(xié)議比不透明的現(xiàn)狀更為可取。下表簡要概述了已確定的主要問題領(lǐng)域 。
已識別問題領(lǐng)域概述
基于這些發(fā)現(xiàn)和其他文獻，我們得出了原型的預期設計目標。根據(jù) Hevner(2007)提出的相關(guān)性循環(huán)，我們基于 Hevner 等人(2004)定義了我們的設計目標和隨后的研究結(jié)果評估驗收標準。下表列出了設計目標和建議的評估標準和方法。
設計目標
基本設計決策
一個設計良好的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)為后續(xù)開發(fā)過程提供了路線圖。在嘗試立即應用基于區(qū)塊鏈的解決方案之前，我們首先確保我們的基本設計決策是有良好基礎(chǔ)的。因此，我們遵循 Wüst 和 Gervais 的決策模型，這有助于決定區(qū)塊鏈技術(shù)的使用對于特定的場景是否有用。引導用戶通過問題形式的順序決策標準。關(guān)鍵問題是，是否所有相互作用的各方都可以固有地被信任。由于這個答案是否定的，那么根據(jù)模型，區(qū)塊鏈解決方案是明智的。由于我們肯定地回答了后續(xù)的問題，如果公開可用的驗證是必要的，模型建議使用公共無許可的區(qū)塊鏈。我們的設計目標為選擇具有所需功能的區(qū)塊鏈提供了有價值的指導。以太坊區(qū)塊鏈是一個公共的、無許可的區(qū)塊鏈，支持智能合約，擁有最大的開發(fā)者社區(qū)，并基于超過 60.000 個節(jié)點運行網(wǎng)絡，沒有一個故障中心點。這些屬性使我們能夠構(gòu)建 一個自動化的應用程序，它繼承底層區(qū)塊鏈的關(guān)鍵特性，如去中心化的信任、完整性、透明性、不可否認性和可用性。以太坊開發(fā)了自己的高級編程語言，可編譯成可在以太坊虛擬機上運行的字節(jié)碼;它最受歡迎的是具有類似 javascript 語法的穩(wěn)定性。因此，我們選擇在 solid 中為原型開發(fā)智能合約代碼。我們依賴于開發(fā)框架 Truffle，該框架包含用于部署契約的工具、測試庫 Mocha 以及 ganache-cli，它提供了本地以太坊區(qū)塊鏈用于測試。此外，Infura 提供對公共以太坊測試網(wǎng)絡的訪問，如 Ropsten，而不需要我們建立自己的完整以太坊節(jié)點。這個工具包被證明是高效開發(fā)的必要條件，其特點是測試驅(qū)動和快速迭代。這些選擇都得到了區(qū)塊鏈社區(qū)的認可和測試，每個都有超過 100 萬用戶。我們將 nft 作為原型的基本核心組件，因為它們具有獨特性、不可分割性和可轉(zhuǎn)移性，有助于實現(xiàn)我們的設計目標。我們重用了 ell?由OpenZeppelin測試、審計和社區(qū)評審的ERC-721標準實現(xiàn)，我們通過我們特定用例所需的附加函數(shù)對其進行了擴展。
結(jié)果原型
根據(jù)我們指定的設計目標和設計選擇，我們構(gòu)建了一個原型，解決了活動組織者和與會者的問題。按照上一節(jié)中列出的 DSR 循環(huán)，我們采用了一種交互式方法，并從一個非?；镜脑O計開始，以解決一個高度簡化和抽象的問題。在評估了單元測試的初步結(jié)果和性能之后，我們分別細化了需要解決的需求和設計。最終的原型應該被視為一個基本的實現(xiàn)，它關(guān)注于滿足我們指定的設計目標所必需的核心特性。圖 1 描述了一個 UML 圖，它概述了原型的主要功能。
圖 1 UML 圖(簡化)
(1) 設置階段：首先，活動組織者為特定活動部署智能合約。初始參數(shù)，如特定活動的名稱、初始票證價格、票證的最大價格系數(shù)、活動開始日期時間、可用票證的最大數(shù)量以及輔助票證事務的初始事務費，都提供給 constructor()，如合約部署腳本中所指定的。部署示例活動期間控制臺日志的屏幕截圖如圖 2 所示?；顒咏M織者是智能合約的所有者，因此可以稍后通過與智能合約交互來更改這些參數(shù)，此外，還可以隨時收回其余額并暫停門票交易。
圖 2 控制臺 Ropsten 測試網(wǎng)合約部署日志
(2) 一級市場：在合約部署之后，活動參與者可以通過向應付功能 buyTicket()發(fā)送包含 Ether 的事務來購買門票，直到達到供應限制。該函數(shù)首先檢查傳輸?shù)慕痤~是否足夠，然后調(diào)用內(nèi)部函數(shù)\u createTicket()，該函數(shù)“鑄造”一個新的 NFT，作為票據(jù)的虛擬表示。每個票證都是唯一的，因為其 id 在每個合約中只能存在一次，并且可以隨時通過調(diào)用 checkTicketOwnership(id)函數(shù)來驗證其所有權(quán)?？赏ㄟ^調(diào)用 balanceOf()獲取擁有的票證總數(shù)。
(3) 二級市場：票主可以通過調(diào)用函數(shù) setTicketForSale()提供轉(zhuǎn)售票。他們可以使用函數(shù) setTicketPrice()來收取任何不超過活動組織者定義的最高價格的費用。一旦票證擁有者通過調(diào)用 approvedAsBuyer()設置了批準，任何能夠訪問啟用區(qū)塊鏈的 web 瀏覽器的用戶都可以從當前票證擁有者那里購買票證。買方現(xiàn)在可以將所需數(shù)量的加密貨幣轉(zhuǎn)移到應付函數(shù) buyTicketFromAttendee()，該函數(shù)最終將票據(jù)轉(zhuǎn)移給買方。活動組織者設定的交易費用由合約自動扣除并保留，只有合約所有人才能提取。一旦活動啟動，修飾符 eventnotstart()將禁止使用任何 setter 函數(shù)。因此，在 eventStartDate 中指定的時間之后，不能再創(chuàng)建或傳輸票證。組織者可以調(diào)用 setTicketToUsed()在場館驗證票證。
雖然該原型的范圍沒有針對零售用戶的前端，但其與 ERC-721 標準的完全兼容性允許用戶使用任何兼容的錢包或 NFT 市場，如 OpenSea，以方便以輕松的方式進行點對點交易。原型部署在以太坊測試網(wǎng)絡 Ropsten 上，因此允許任何有權(quán)訪問以太坊節(jié)點的用戶調(diào)用智能合約并使用它。實現(xiàn)的原型的源代碼(包括部署說明)在 GitHub 上公開。
評估和討論
在評估中，我們將最終的原型與設計目標和評估標準聯(lián)系起來。我們的評估不限于在構(gòu)建階段結(jié)束時進行的單個活動，而是代表一個迭代的過程，并包含多種方法和視角。
測試與實驗評價
為了徹底分析原型的功能、結(jié)構(gòu)、形式化完整性、一致性和質(zhì)量，我們依賴于算法白盒測試，如單元測試。為了完善和優(yōu)化我們的原型，我們遵循了測試驅(qū)動的方法，并在測試和改進之間進行迭代。我們使用包含 Mocha 測試庫和 Chai 斷言庫的 Truffle 框架進行結(jié)構(gòu)測試、單元測試和功能測試。為了確保每個公共函數(shù)和我們的原型包含的所有修改器的一致性和質(zhì)量，我們編寫了幾個單元測試。此外，我們創(chuàng)建了一系列集成測試來模擬完整的工作流，允許我們測試原型的正式完整性和功能?？偟膩碚f，我們在 289 行 JavaScript 代碼中創(chuàng)建了 33 個測試，以確保我們的原型在狀態(tài)更改時行為正確。使用人工數(shù)據(jù)進行成功的測試運行，模擬了前一節(jié)所述的整個過程的全自動完成，從而證明了我們的解決方案是可行的。此外，對實際測試場景的模擬得出了部署該系統(tǒng)所需的估計成本為 500 萬 Gas。除了運行測試和執(zhí)行模擬，我們還使用代碼 linter Solhint 和修復所有報告的問題。為了避免我們代碼中的安全漏洞和潛在缺陷，我們搜索了最近關(guān)于智能合約安全問題的文獻，如 Atzei 等和 Fröwis 等，并在必要時修改了我們的代碼(例如，將一些公共函數(shù)設置為私有)。為了讓其他研究人員或從業(yè)者驗證我們的原型并進一步增強它，我們開放了整個項目的源代碼。
專家評價
除了模擬和測試之外，我們還依賴其他來源，如相關(guān)文獻和專家訪談來進行知情論證。為了評估我們的工件，并討論關(guān)于我們的原型和 nft 的一般含義的不同場景，我們選擇了 9 位具有不同背景的專家，基于他們先前對 nft 和活動票證的知識，如下表所示。
專家訪談
我們事先向所有專家介紹了我們的研究，并遵循了半結(jié)構(gòu)化訪談指南。我們對采訪進行了數(shù)字記錄，然后根據(jù)科學標準進行分析。我們的采訪包括兩個主要部分，通常持續(xù)約 30 分鐘。首先，我們關(guān)注于推薦的描述性評估方法，即通過創(chuàng)建相關(guān)的說明性場景來評估工件的功效和效用。我們討論了我們的原型是否適合我們指定的設計目標，并邀請面試伙伴提出現(xiàn)實的場景，并探討對我們的原型的影響。第二，我們還提出了開放性問題，以便對 NFT 的一般方面進行公開討論。典型問題有：
● 在您看來，NFT 對所討論的用例的影響如何可以概括?
● 你認為 NFT 的主要好處是什么?
● 在您看來，NFT 的使用有哪些缺點?
● 還有哪些挑戰(zhàn)，今后如何應對?
根據(jù)受訪者的技術(shù)背景，我們還包括了關(guān)于我們的原型是否適合現(xiàn)有技術(shù) IS 架構(gòu)的分析問題。
評價結(jié)果及討論
設計目標 1——數(shù)字化：我們的模擬顯示，整個工作流可以在不需要任何數(shù)據(jù)物理表示的情況下進行處理。原則上完全數(shù)字化是可以實現(xiàn)的，特別是在購票和售票過程中[expert#5]。但是，建議使用回退機制來包含不太復雜的用戶，例如生成編碼票據(jù)id的二維碼。然后用戶可以決定是打印門票還是在手機上以數(shù)字方式顯示門票[expert#1]。
設計目標 2——二級市場：NFT使我們能夠?qū)⑦壿嬊度氲綌?shù)字資產(chǎn)中，例如活動票證本身，而不是將邏輯嵌入到控制資產(chǎn)的應用程序中。該原型表明，在活動門票上嵌入用于轉(zhuǎn)讓的業(yè)務規(guī)則是可行的，使活動組織者能夠控制流程、設置價格限制并向門票銷售者收取一定的費用。硬編碼邏輯優(yōu)于需要監(jiān)控實際用戶行為和由人類參與者執(zhí)行規(guī)則的治理或監(jiān)管。如果自動扣除門票或阻止交易，則向門票賣家收取費用要容易得多，而不是要求賣家遵守某些規(guī)則。因此，我們認為，與目前控制二級市場交易的現(xiàn)有方法相比，原型方法更為有效。我們發(fā)現(xiàn)的唯一弱點是一個場景，用戶通過傳輸擁有活動票證的以太坊帳戶的私鑰來繞過系統(tǒng)，而不是在系統(tǒng)內(nèi)交換票證[expert#6，#7]。這可以通過實施KYC措施來防止，KYC措施驗證區(qū)塊鏈地址用戶的身份[expert#6，#7]。KYC本身是目前從業(yè)者和研究人員的熱門話題，也可以通過基于區(qū)塊鏈的系統(tǒng)實現(xiàn)。
設計目標 3——獨立性：要獨立于中介機構(gòu)，活動組織者和活動參與者需要一個以無信任方式運行的系統(tǒng)。使用區(qū)塊鏈技術(shù)，用戶可以信任自動執(zhí)行且無法操縱的規(guī)則。由于每個以太坊節(jié)點都獨立地處理和驗證交易，因此唯一需要的信任是底層區(qū)塊鏈協(xié)議。然而，不信任不僅是平臺的屬性，也是每個智能合約(Fr)的屬性。我們的采訪伙伴普遍認為，可以實現(xiàn)獨立于中介機構(gòu)，并達到設計目標。然而，一些專家強調(diào)，我們基于NFT的原型最現(xiàn)實的用例是與現(xiàn)有平臺的集成，以從用戶聚合中獲益?，F(xiàn)有的對中介機構(gòu)的依賴被對技術(shù)中介機構(gòu)(如智能合約開發(fā)人員)的新依賴所取代[expert#5]。
設計目標 4–安全性：我們的文獻研究表明，基于區(qū)塊鏈的系統(tǒng)的安全性依賴于底層區(qū)塊鏈協(xié)議的一般安全性和單個智能合約的安全性。前者面臨安全風險，例如51%的攻擊，其中單個實體擁有大部分計算能力。操作風險包括分叉，如果開發(fā)人員社區(qū)在重要問題上存在分歧，可能會發(fā)生分叉。這可能導致代碼庫的多個競爭版本，并可能損害區(qū)塊鏈協(xié)議的完整性。后者面臨著源于編碼錯誤的安全風險，這是我們在流程開始時就認識到的一個事實，并試圖盡可能地減輕這種風險。使用OpenZeppelin經(jīng)過良好審核的代碼作為我們實現(xiàn)的基礎(chǔ)，是減少智能合約攻擊面的有效措施[expert#4]。盡管采取了這些措施，但不能排除應用程序易受攻擊的可能性。安全專業(yè)人員的滲透測試將是一項有價值的貢獻。操作錯誤，例如重新部署新的智能合約版本，進一步增加了人為錯誤的可能性。然而，一種情況是，用戶被誤導與過時甚至欺詐的智能合約版本(而非有效版本)進行交互，這是可以想象的，并帶來了一個問題。此外，如果保護活動組織者的私鑰被惡意方獲取，則活動組織者的帳戶安全可能會受到損害[expert#1]。因此，對活動組織者采取的安全措施的信任對于系統(tǒng)的整體安全至關(guān)重要。我們試圖通過有效地限制所有者更改參數(shù)和暫停事務的選項來限制這種場景的潛在損害。在這種情況下，票證本身的所有權(quán)仍將受到保護，這要歸功于NFT的使用，NFT嵌入了只給予當前所有者某些許可的規(guī)則。NFT也有助于確保完整性，因為它們通過設計保證票的唯一性[expert#4]。由于以太坊區(qū)塊鏈是公開的，并且使用假名身份，因此原型沒有為用戶提供高水平的隱私。研究人員已經(jīng)表明，通過有限的努力，完全基于假名的隱私是可以克服的。幾位受訪專家指出，由于數(shù)據(jù)隱私法可能遭到違反，因此存在潛在的法律問題。除了完整性和隱私，可用性是安全系統(tǒng)的關(guān)鍵因素。以太坊區(qū)塊鏈作為我們原型的基礎(chǔ)協(xié)議，確保了幾乎沒有停機時間。
設計目標 5——驗證：驗證票的所有權(quán)在我們的模擬中運行良好。由于使用智能合約進行的所有交易都是透明的，用戶可以隨時驗證其行為的正確性。唯一的先決條件是互聯(lián)網(wǎng)接入和擁有加密貨幣以太，因為函數(shù)調(diào)用不能免除交易成本。如果沒有提供足夠的gas(必須為使用ETH支付)，與智能合約的互動將失敗。然而，正如最近的一項提議所顯示的那樣，建立一個智能合約網(wǎng)絡來代替用戶支付gas成本也是可能的。此外，在活動位置使用訪問控制的傳播時間可能不足以滿足需要低延遲的場景。由于直接從區(qū)塊鏈讀取所有票證權(quán)限可能不可行，因此在活動開始之前緩存數(shù)據(jù)可能是一種解決方法。
設計目標 6——透明性：由于交易數(shù)據(jù)不可變地存儲在區(qū)塊鏈上，因此保留了票據(jù)所有權(quán)的記錄。以太坊區(qū)塊鏈的開放性允許任何人在任何給定時間查看并驗證票證的當前所有者。但是，查看所有權(quán)僅返回擁有票證的以太坊帳戶或智能合約。由于區(qū)塊鏈的假名性質(zhì)，用戶身份的細節(jié)不得而知，除非努力揭示賬戶背后的真實身份或事先執(zhí)行KYC識別用戶。為了實現(xiàn)完全透明，KYC是必要的，因為任何實體都可以擁有多個以太坊地址[expert#3]。更高的透明度會受到許多活動組織者的抵制，因為他們害怕發(fā)現(xiàn)非法的附帶交易，比如扣留公眾看不見的特別分遣隊門票，這些門票是為了特殊利益而在背后進行交易的[expert#2]。
設計目標 7——自動化：正如我們的模擬成功顯示的那樣，活動組織者不需要在智能合約的初始部署之后采取任何手動操作。但是，如果在設置階段出現(xiàn)錯誤，活動組織者只能通過向智能合約發(fā)送交易來更正這些錯誤，而智能合約會產(chǎn)生交易費用。因此，主辦方需要提前為賬戶提供適當?shù)馁Y金。
設計目標 8——成本效率：模擬原型的部署顯示，500萬gas所需的預期成本約為0.01ETH。美元或歐元等法定貨幣的相應金額取決于當前匯率，該匯率波動很大。在我們進行模擬時，大約相當于1美元。ETH價格上漲可能會大幅增加成本，降低成本效率[expert#6]。對于活動參與者，每次與智能合約交互的交易費用都要低得多。然而，盡管成本較低，但用戶不斷被提醒，與原型的任何交互都需要支付少量費用，這一事實可能會導致一些用戶傾向于集中式解決方案，而價格更為隱蔽。
討論一般性益處和挑戰(zhàn)
除了我們與活動票務用例相關(guān)的發(fā)現(xiàn)之外，我們的文獻研究和專家訪談揭示了 NFT 的進一步好處和挑戰(zhàn)。我們在此簡要討論這些發(fā)現(xiàn)，并提出克服我們發(fā)現(xiàn)的每一個問題的潛在方法。
NFT 的一個關(guān)鍵好處是，它比以前任何基于區(qū)塊鏈的工具都更能體現(xiàn)獨特性[expert#3]。它們有助于使資產(chǎn)可編程，提高流動性和安全性。即使對于具有某些可替代特征的資產(chǎn)，如果使用非同質(zhì)化代幣而不是同質(zhì)化代幣，也可以實現(xiàn)更好的區(qū)分[expert#3]。得益于這些優(yōu)勢，NFT 為區(qū)塊鏈技術(shù)提供了新的用例，并有可能通過簡化它來改進現(xiàn)有的區(qū)塊鏈系統(tǒng)[expert#1]?？梢詤^(qū)分兩個主要用例。首先，數(shù)字商品的標記化非常適合 NFT，因為它們可以保證真實性和唯一性[expert#4]。票證可以被視為一個權(quán)利束，因此一般來說，權(quán)利的標記化可以被視為基于區(qū)塊鏈的系統(tǒng)，特別是 NFT 的可行用例[expert#3，#5]。在灰色文獻的研究中，我們發(fā)現(xiàn)了幾個用例，進一步證明了 NFT 是有用的，例如支持軟件許可的新商業(yè)模式和數(shù)字藝術(shù)的新所有權(quán)形式。第二，NFT 非常適合表示數(shù)字領(lǐng)域的物理資產(chǎn)[expert#4，#7，#9]。所有權(quán)透明度的提高有利于監(jiān)管機構(gòu)[expert#6]。然而，為了彌合物理世界和數(shù)字世界之間的鴻溝，諸如智能傳感器之類的附加組件是必要的[expert#7，#8]。
然而，使用 NFT 帶來了一些挑戰(zhàn)。由于它們只不過是在區(qū)塊鏈上執(zhí)行的一段標準化軟件代碼，它們高度依賴于底層區(qū)塊鏈協(xié)議的屬性。正如一位專家所解釋的，“任何你能用 NFT 做的事情都是以太坊啟用的，而你不能做的事情都不是以太坊啟用的”[expert#1]。以太坊最顯著的挑戰(zhàn)之一是其有限的可擴展性。然而，我們發(fā)現(xiàn)克服這一挑戰(zhàn)的解決方案已經(jīng)存在，例如使用狀態(tài)通道。如果這個問題得到解決，NFT 應該具有極高的可擴展性，因為測試顯示，一個合約可以處理 2128 個 NFT 而沒有問題。另一個挑戰(zhàn)是隱私與無許可區(qū)塊鏈的設計困境。多位研究人員已經(jīng)表明，隱私并不能得到保證，因為公共區(qū)塊鏈上的假名數(shù)據(jù)可能有意義，而透明度和公共訪問是一個關(guān)鍵特征。然而，諸如零知識證明(ZKP)等有前途的新技術(shù)的開發(fā)仍在進行，并將在未來解決這一問題。ZKP 是一種加密方法，允許向另一方證明某些屬性而不透露它們(例如，證明你屬于某個年齡，而不透露你的實際年齡)。EY 公司的一個專門團隊已經(jīng)初步證明了 NFT 的隱私是可行的，該團隊將 ZKPs 與 NFT 結(jié)合起來，為私募股權(quán)交易提供便利。此外，NFT 對于零售用戶來說缺乏易訪問性，因為它們是后端組件，不能提供用戶友好的界面[expert#1]。為每個函數(shù)調(diào)用支付 gas 費用的要求(以 ETH 計價)使得基于區(qū)塊鏈的系統(tǒng)的使用變得復雜，即使對于有經(jīng)驗的用戶也是如此。因此，用戶需要提前購買加密貨幣以支付交易費用，即使商業(yè)模式通常不會向零售用戶收費。然而，最近一項名為“加油站網(wǎng)絡”的 EIP(以太坊改進方案)顯示，這一問題可以得到解決，智能合約可以代替用戶支付 gas 成本。不僅 gas 價格波動，而且加密貨幣 ETH 的價格波動很大。這使得零售用戶很難根據(jù)美元等法定貨幣計算成本。克服這一挑戰(zhàn)的一個潛在方法是使用分散的穩(wěn)定貨幣，如 Dai，它試圖類似于法定貨幣的價值，從而將用戶從匯率波動的貨幣風險和心理努力中解放出來。一般來說，使用區(qū)塊鏈系統(tǒng)的另一個重要挑戰(zhàn)是有限的法律可執(zhí)行性。雖然代幣所有者可以依賴真實性，但 NFT 所代表的權(quán)利的合法所有權(quán)和使用則是另一回事[expert#3，#7]。為了使基于區(qū)塊鏈的系統(tǒng)真正不可信，需要在當前制度環(huán)境下的法律正確性和合法性。此外，由于 NFT 是一個非常年輕的現(xiàn)象，了解 NFT 的人非常稀少，區(qū)塊鏈空間中使用的語言非常技術(shù)性，通常不被公眾很好地理解[expert#1，#5，#9]。
在構(gòu)建工件的過程中，我們揭示了 nft 在創(chuàng)建代幣方面的一個典型問題。與可替代代幣不同，對于 NFT，不可能立即創(chuàng)建許多代幣。一個接一個的鑄造 NFT 是麻煩和低效的，因為它需要大量的計算能力，因此會產(chǎn)生很高的 gas 成本。我們發(fā)現(xiàn)并應用的一個解決方案是，僅當買家要求并支付時才創(chuàng)建代幣。這種策略被稱為“用戶可鑄造”代幣(另一個挑戰(zhàn)是在實際交易發(fā)生之前批準交易的兩步流程。雖然通常使用的解決方案是將 NFT 臨時轉(zhuǎn)移到負責交易的市場合同中，但這種方法有一些缺點。代幣所有權(quán)暫時從所有者轉(zhuǎn)移出去的事實對某些用例造成了問題，并且安全性會受到負面影響。更重要的是，每一次額外的轉(zhuǎn)移都會消耗 gas 并降低效率。此外，智能合約的性質(zhì)通常使系統(tǒng)易于擴展新功能。然而，升級現(xiàn)有的智能合約需要承擔多重技術(shù)和操作風險，并需要花費大量資金。依靠像 OpenZeppelin 和 Truffle 這樣的開發(fā)框架可以大大簡化升級過程并降低風險。
綜上所述，NFT 能夠以新的有益方式數(shù)字化表示數(shù)字和物理資產(chǎn)。然而，許多挑戰(zhàn)仍有待解決。NFT 是基于區(qū)塊鏈技術(shù)的，區(qū)塊鏈技術(shù)仍處于初級階段，尚未為零售用戶的大規(guī)模市場做好準備，零售用戶要求簡單、用戶友好的界面和法律清晰。NFT 無法解決這些需求，但需要在底層區(qū)塊鏈協(xié)議和法律機構(gòu)的層面上加以解決。此外，公眾對 NFT 的了解仍然很少。對于這些挑戰(zhàn)，我們希望它的角色僅限于后端組件，而不是對零售用戶直接可見。盡管如此，我們認為 NFT 對于基于區(qū)塊鏈的系統(tǒng)來說是一個非常有價值的組件，除了本文所討論的之外，NFT 還有可能實現(xiàn)更多的實際用例。
結(jié)論
我們研究了作為一種新興現(xiàn)象的 NFT，并將其作為基于區(qū)塊鏈的活動票務系統(tǒng)的核心構(gòu)建塊進行了評估。我們遵循了基于 Hevner 等人(導方針的設計科學方法，并迭代開發(fā)了一個原型。通過設計、構(gòu)建和評估基于 nft 的原型的過程，我們能夠生成一些關(guān)于新代幣類型的好處和挑戰(zhàn)的相關(guān)發(fā)現(xiàn)。我們發(fā)現(xiàn)，NFT 可以幫助克服現(xiàn)有非區(qū)塊鏈活動票務系統(tǒng)當前的弱點，如易受欺詐、對二級市場交易缺乏控制和所有權(quán)驗證。此外，我們的研究結(jié)果表明，NFT 的使用目前帶來了幾個挑戰(zhàn)，大部分來自底層區(qū)塊鏈協(xié)議。由于我們已經(jīng)表明，克服這些挑戰(zhàn)的解決方案目前正在進行中，我們建議進一步研究，以便在不久的將來重新評估這些挑戰(zhàn)的狀態(tài)。
在強調(diào)我們研究的貢獻之前，我們必須考慮它的局限性。首先，通過詳細考慮一個特定的用例，并遵循嚴格的研究過程來從中得出一般化的含義，我們可能會錯過在不同的用例中可能發(fā)現(xiàn)的某些見解。用例本身局限于活動票務系統(tǒng)的強烈簡化的需求模型，并且沒有詳細地捕獲其他涉眾和相關(guān)流程的角色。我們的架構(gòu)選擇可能會進一步縮小通用性。其次，盡管我們試圖解決用戶體驗、法律影響以及技術(shù)和運營風險等問題，但我們承認其在本研究中的作用有限(為了更深入地了解用戶對基于功能性交易的系統(tǒng)的接受程度，我們建議對功能性交易的其他用例進行補充研究，包括以零售用戶和法律專家為關(guān)鍵部分的廣泛實地實驗。因此，我們的發(fā)現(xiàn)應該僅僅被認為是邁向更好的理論和實踐理解 nft 的初步步驟。
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