科技創新
 
為什麽說區塊鏈是互聯網發展的必然?
發布時間:2020/4/27 10:19:18     點擊: ( 241 )

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    最近兩年來,從美國矽谷到華爾街,從北京中關村到上海陸家嘴,從各國央行到國內外各大商業銀行,從聯合國、國際貨幣基金組織到許多國家政府研究機構,區塊鏈成為討論的熱點,風險投資和產業界也紛紛加大投入力度,“區塊鏈+”應用創新正在成為引領發展的動力。
但究竟區塊鏈是個什麽東西呢?有人說比特幣是區塊鏈,有人說區塊鏈是個加密的分布式共享賬本。
    2016 年 10 月由國家工信部信息化和軟件服務業司指導編寫的《中國區塊鏈技術和應用發展白皮書》說,
    “區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機技術在互聯網時代的創新應用模式”。下面我們從壹個壹般的區塊鏈網絡的工作原理入手,看看區塊鏈到底是什麽。為便於非專業人士閱讀,後面的敘述中我們盡量回避使用專業的密碼學術語。
    壹個區塊鏈網絡包含多個參與者(可以是人、設備,或者其中的功能),每個參與者都有壹個經過認證的身份,並連接在同壹個可直達的網絡上。參與者通過這個網絡完成某種事情,下面統稱為交易。任何兩個或多個參與者,都可以在這個網絡中進行交易,包括支付購物、提交文件、簽合同、約定記錄 等等。交易完成後,交易者共同把交易記錄發布到網絡中,每壹個參與者,都可以參與審核這些交易記 錄的合規性,包括交易人的身份驗證以及交易是否合規等,並提交審核結果。審核結論由大家投票確定, 最後以大家達成共識的方式把審核結論和交易記錄壹起存儲在壹個時間有序的鏈條上。該鏈條可閱讀但 不可更改,被分布式地存儲在整個網絡上。
    歸納壹下區塊鏈網絡的幾個特點:
    ① 所有的網絡參與者參與審核,審核人身份不可抵賴;
    ② 以大家達成共識的方式見證、封存交易記錄;
    ③ 封存的交易記錄按時間排列,分布式地存儲共享,但不可篡改;
    在上述區塊鏈網絡中,對參與者的身份認證、共識決策的達成、記錄的不可篡改等等,是由嚴格的數學算法來保證公平、公證,用現代密碼學來保證安全,並在互聯網絡上由智能設備實現壹系列操作。為表述方便,我們暫且把上述特點再簡化地歸納為“區塊鏈思維”:人人審核、大家見證、身份不可抵賴、記錄共享但不可篡改。
    二、互聯網憑借“網絡設備民主”思想,解決了端到端之間可靠的近乎零成本的信息傳遞

     其實,上述“區塊鏈思維”並非憑空而來,它是互聯網自然演進的結果。
     我們知道,路由器是互聯網底層的基礎設施,它的基本功能就是傳遞信息包。每個路由器的任務就是把從上壹個路由器傳來的信息包投遞給合適的下壹個路由器,直到目的地。為此,所有的路由器必須通力合作維持壹個路由信息表。如何做到這壹點呢?
    首先,每個路由器都有壹個身份,所有的路由器連接起來組成了壹個可通達的網絡。每個路由器不間斷地接收、整理其他路由器發出的路由信息,並把自己掌握的路由信息再公告出去。壹定時間後,每個路由器就掌握了整個網絡的連接狀態,當然也就知道把收到的信息包送往何處。現實的互聯網路由器比這個要更復雜壹些,但原理大致如此。
     小結壹下,路由器的幾個特點:人人參與發送路由信息,這些信息分布式地存儲在各個路由器上; 所有的路由器共享整個路由信息,並以約定的規則更新信息——是不是與“區塊鏈思維”有些像?不要 小看這幾個特點,正是因為如此,才使得互聯網的結構柔韌、扁平,使得規模的擴展非常容易,建設與 運營大大簡化,導致互聯網的綜合成本大大降低。
    正是基於路由器的這種人人參與、大家分享的“網絡設備民主”(NDD:Network Device Democracy  )思想,造就了互聯網的高速發展,並解決了任何人之間可靠的、近乎零成本的信息傳遞,短短二十年時間就重塑了我們的生活方式:1990 年代的互聯網 1.0,以 PC 為入口成就了門戶網站;2000 年代的互聯網 2.0(也即移動互聯網)以智能手機為入口成就了移動支付和電商。毫不誇張的說,路由器的這種“設備民主”思想是後來的“互聯網思維”的根源所在,也是“區塊鏈思維”的早期萌芽。
    三、互聯網最大的痛點是無法低成本解決“信任傳遞”問題
    但是,互聯網 2.0 正在遭遇信任危機,面臨發展瓶頸。看看我們周圍的互聯網應用,無論是即時通信、社交網絡、媒體,還是銀行、電商、公共服務,都是清壹色的超大規模應用中心。 所有這些應用中心都已經成為或正在逐步演變成為單壹的龐大權利中心:每個中心都有自己獨立的用戶認證、賬號管理、用戶交易數據管理等系統,所有的這些中心之間相互獨立,甚至相互為敵;每個中心都試圖把用戶積累的各種記錄占為己有,並靠壟斷這些“大數據”形成的“霸權”作為自己的商業模式。
    但是,即便這樣壹個超大的權利中心,也很難自證清白,無法有效解決互聯網面臨的信任危機。譬如說,當甲通過某即時通信工具向乙發送信息時,甲無法證明自己發送到乙的信息在時間和內容上都是正確的,除非乙願意配合提供準確的記錄;而乙也無法證明甲發送過來的信息在時間和內容上都沒有經過他人篡改。即使引入第三方監管丙的中心化系統,甲和乙也要承擔丙無法如實提供準確數據的風險。
    其實,信任的傳遞,通俗講就是自證清白以及如何驗證清白,是人類社會古老的痛點。下面舉個例子,看看在日常生活中,甲如何向乙自證清白,以及乙如何驗證甲的清白。
    ① 甲提交自己對事件的詳細描述,包括相關人證物證等佐證;
    ② 乙首先對甲的自述進行主觀分析,然後還需要啟動外調程序,就是派專人對甲所述情況及佐證進行核實。
    ③ 乙基於自己的分析和核實的結果,對甲的陳述做出是真或偽的結論。
    這是壹個相當低效費時的工作,並且有明顯的系統漏洞:乙也沒有辦法百分百保證參與調查的人的能力及廉潔性。
    下面我們看看在互聯網上如何進行這壹工作。舉個例子,甲在壹臺新設備上第壹次登錄自己在應用中心乙(譬如支付寶或微信)註冊的賬號。當甲輸入賬號名和密碼後,乙通常會向甲註冊的手機發送壹 個驗證碼,甲正確輸入該碼後,乙將允許甲的新設備登錄。這是什麽意思呢,其實,這是乙對甲做的壹 次身份外調,而甲的手機運營商,則是此次外調的第三方證人。當然,乙也可以采取其他的外調方法, 之所以采用手機短信碼驗證,是因為這是目前最快捷成本最低的方法,盡管我們已經知道這種方法也是很不安全的。
    另外壹個與“信任傳遞”關聯的問題就是“價值傳遞”,通俗的講就是甲向乙遞交壹筆費用、或支付壹個“數字”。很顯然,“價值傳遞”是“信任傳遞”的壹個特例,我們知道,從古老的“票號”,到現代銀行體制,就是針對這壹特例的解決方案。現代銀行是如何解決價值傳遞的呢?銀行本質上是壹種信任中介,它通過政府或長期的商業行為建立信任,銀行客戶通過在銀行的存款證實自己的價值,並以此為基礎通過銀行向第三者支付。這是壹種通過壹個強大的信任中介的解決方案,也是目前為止最為有效的價值傳遞方法。但是,這種方法的代價卻非常高昂:銀行中介的高額運營費用,也就是價值傳遞的費用,必須由客戶承擔。
下面我們看看區塊鏈是如何解決這壹問題的。
    四、互聯網+區塊鏈:近乎零成本解決“信任傳遞”難題
    再回顧壹下區塊鏈思維:人人審核、大家見證、身份不可抵賴、記錄共享但不可篡改。下面通過壹個簡單的壹個例子,說明在區塊鏈網絡中,甲如何向乙證明自己月收入為 1 萬元、血型是 O 這件事。假設有壹個區塊鏈網絡,網絡中的參與者包含了諸多企業的人力資源部門、稅務機構、相關銀行、醫院和學校。
    ① 甲向乙提交壹個記錄,表明自己月收入為 1 萬元、血型是O,該記錄還包含三個佐證:自己工作單位丙的簽字、稅務部門丁的簽字、醫院戊的簽字。
    ② 該記錄經甲乙雙方簽字後提交至區塊鏈網絡審核。
    ③ 所有的網絡參與者對甲乙的身份進行驗證,對丙丁戊三方的簽章進行核實。核實的結果和記錄壹起按共識算法得到的結果和規則寫入區塊鏈中。
如果該記錄通過了審核並被記入了區塊鏈,則甲成功地向乙證明,自己月收入為 1 萬元血型為O;同時,乙也驗證了甲的陳述是真實旳。
    區塊鏈的本質其實就是構建壹個人人參與的、多中心的信任體系,並在此信任體系之上,實現可信 任的數據共享。在沒有區塊鏈之前,譬如我們有十個機構在壹起,也是可以共享數據的,方法就是這十 個機構各自把自己的接口開放出來,讓另外九家去查閱。但是這個做法有個難點,就是不可信任:盡管 可以讓別人看我的數據,但畢竟我的數據歸我管,我擅自改了別人也無法確認;對方的數據歸對方管, 對方改了我也無可奈何。區塊鏈的意思是,讓這參與共享的十方共同擁有壹個網絡,對於其中的任何壹 個參與方,他寫進的數據自己不能去篡改,他寫進的數據自己也不能抵賴。
    那麽,區塊鏈網絡的性能和成本如何呢?
    與互聯網中的路由器類似,區塊鏈網絡中的參與者需要參與部署區塊鏈服務器,該服務器分布式地部署在網絡中,即使部分服務器發生故障也不會影響整個網絡的運行;整個網絡結構柔韌、扁平,規模擴展容易,運營非常簡單。不同的是,區塊鏈服務器可由通用 PC 構成,而互聯網路由器則是專用硬件設備;路由器處理的是路由信息,而區塊鏈服務器處理的是信任信息。可以說,部署和運營壹個區塊鏈網絡的費用不會比壹個通常的互聯網應用網絡更貴。
目前投入實用的區塊鏈網絡,每秒處理的交易量可達壹萬筆。隨著機器處理能力的提高和算法的升級,區塊鏈網絡的處理速度還應會不斷提高。
    如果說,互聯網憑借“網絡設備民主”思想解決了端到端之間可靠的近乎零成本的信息傳傳遞問題, 那麽,也可以說,構築在互聯網上的區塊鏈網絡,憑借“應用設備民主”(ADD:Application Device Democracy)思想,將解決端到端之間可靠的近乎零成本的信任傳遞和價值傳遞問題。
    五、迎接互聯網 3.0 的到來
    目前,區塊鏈應用已延伸到金融科技、數字資產交易、物聯網與互聯網應用、供應鏈管理、政府公共管理與社會治理、能源管理、智能制造等多個領域,有可能引發新壹輪的技術創新和產業變革。有學者認為,互聯網是工業革命以來人類最偉大的技術發明,因為它解決了任何人之間可靠的、近乎零成本的信息傳遞,短短二十年時間就重塑了我們的生活方式。如果“互聯網+區塊鏈”解決了信任的低成本傳遞的話,它將從根本上改變人類幾千年來的交易模式,使得人類社會的運作更加高效簡單。
    我們看到,從“網絡設備民主”到互聯網思維,從“應用設備民主”到區塊鏈思維,壹脈相承。“互 聯網+區塊鏈”,也就是互聯網 3.0,這是壹個多中心的、去中介的、自組織的、共享數據的可信任網絡, 現有的互聯網應用以及傳統行業將逐步被重塑,無論是即時通信、社交網絡、媒體,還是銀行、電商、公共服務等等,都將被區塊鏈思維重構,壹個嶄新的“區塊鏈+”應用時代正在到來。


                                                        馬上辦辦公室  孫榮慶
                                                            2020年4月26日

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