人与机器能否共同进化？区块链技术颠覆认知 | 新书概览

【导读】区块链风起云涌一时，泥沙扑朔迷离。 但随着大数据的发展，基于人工智能和机器智能的区块链必将颠覆传统认知，为人机共存、同步进化提供技术基础。 武汉大学蔡恒进教授（卓尔智联研究院执行院长、杭州御联科技公链联合创始人兼首席科学家）团队的新书《区块链：链接智能未来》基于区块链的理论基础《自我肯定的需要》是一部深刻而浅显的关于区块链起源、应用和前景的著作。 这本书的节选也是为两天后的第145期文汇讲座（网络直播）做的预热。 （链接见文末）

《区块链：链接智能未来》，蔡恒进主编，蔡恒进、姜申军、蔡天琪、耿家伟、程希冀编剧； 洪琼主编 人民出版社2020年1月 售价48元

【选前言】

具有智能和意识的区块链系统：人机协同进化的土壤

2019年10月24日，中共中央政治局就区块链技术发展现状和趋势进行第十八次集体学习。 习近平总书记强调，要构建区块链产业生态，加快区块链与人工智能、大数据、物联网等前沿信息技术深度融合，推进融合创新和集成应用。

可以预见，与人工智能一样，区块链的发展也将在中国掀起新一轮的热潮。

区块链技术的重要性在于它能够赋予网络空间固有的时间。 在原始的网络空间中，没有时间尺度可以作为可信的标准。 数据或文件可以无限复制，副本可以有完全相同的时间戳信息，复制成本几乎为零，篡改数据和时间戳的成本极低。 区块链技术通过共识机制、治理机制和加密技术，使链上数据以不可篡改的方式存储，并按时间排序。 两个相同的数据是不可能出现的，网络空间会由于系统自身的时间逻辑主链被赋予固有时间。

区块链中另一个重要的概念是通证。 token的基本含义是“符号、符号”。 这些凭证可以代表多种权益，包括购物积分、优惠券、身份证、文凭、房产、通行证、活动门票等各种权益证明。

回顾历史，权益证明是人类社会每一次文明的重要组成部分。 账户、所有权、资质、证书等都是权益的体现。 如果这些权益证明通过数字化、电子化和密码学的保护来验证其真实性和完整性，那么人类文明将产生革命性的创新。

区块链为数据和代币提供了坚实的信任和可追溯基础，这是任何传统中心化基础设施无法企及的。 这样的能力使得人工智能和区块链技术自然而然地相互赋能，最终融合成一个具有智能和意识的区块链系统，颠覆现有的认知观念。 习近平总书记在分析区块链技术加快推进区块链与人工智能深度融合时特别提到，人工智能与区块链结合是必然趋势。 一方面，区块链的链上数据需要人工智能技术来优化理解，整体解读和把握。 另一方面，随着人工智能技术的飞速发展，社会的复杂性大大增加。 区块链技术可以用来监督人工智能的制造和成长，强化机器的“自我”意识，让机器节点去做重要的事情。 决策必须匹配人类的反应时间，这样人类和机器才能达成共识，在同一时间尺度上演化出一款游戏。 在这个系统中，会聚集各种小规模的高层分工，每条不同的链条都有不同的功能。 只有在这样的系统上，我们才能超越商业社会的需求，找到真正属于人与机器共同进化的土壤。

蔡恒进等人在《机器崛起的序幕：自我意识与人类智慧的开端》一书中指出，“对人类智能的理解，将决定明天的世界会是怎样的”。

【正文摘录】

必须知道的区块链历史和核心价值

两人被尊为区块链之父，1990年还有“前传”

在业界，W. Scott Stornetta 与 Stuart Haber 一起被誉为区块链的共同发明人，被公认为“区块链之父”。 斯托内塔此前是密码学和分布式计算领域的知名人物。 1990年，他在与Haber合着的一篇论文中首次提到了区块链架构技术。 该论文描述了一种数字架构系统，可以利用“数字时间戳”进行商业交易。 那时候，“区块链”这个词还不存在。

1989年，计算机技术飞速发展，所有文件都在慢慢转化为电子版。 当时，斯托内塔和哈伯就在想，人们怎么能确定自己手中的电子版文件就是原件呢？ 我如何知道是否有人更改了文档的电子版本？ 斯托内塔和哈伯在这个问题上合作了几个月，终于找到了最根本的解决办法——让世界上的每个人都成为电子文件记录的见证人。 他们通过反转“谁进行身份验证”问题找到了解决方案。 他们设想建立一个网络，允许所有电子记录在创建时传输给每个用户，这样就没有人可以篡改记录。 这就是区块链概念的最初起源。

两位“区块链之父”W. Scott Stornetta（右）和Stuart Haber（左）

18年后的2008年，中本聪利用区块链开发出了比特币

在区块链核心思想出现十八年后，区块链能够作为一个系统公开存在，就是因为中本聪采用了这个思想，才发展出今天流行的比特币。 中本聪在他的白皮书 Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System（“比特币：一种点对点电子现金系统”）中提到使用随机散列（hashing）为所有交易添加时间戳（timestamps） ，将它们合并到一个不断延伸的基于随机散列的工作量证明（PoW）链中作为交易记录，并确保大多数 Trusted 机制在诚实节点的控制下。 中本聪将这个包含所有基本交易信息的单元称为区块，将无数区块组成的链称为区块链。 这是区块链思想的成熟应用，也成为以后研究区块链的人绕不开的定义。

在关于比特币的流行故事中，谈到了 2010 年 5 月 21 日，佛罗里达州的程序员 Laszlo Hanyecz 用 10,000 个比特币购买了价值 25 美元的披萨。 但很少有人知道，其实在2010年2月6日，第一个正式的比特币交易所——比特币市场（Bitcoin Market）诞生了。 一开始，比特币的汇率基本上是按照Mto Gox（昵称门头沟）上比特币和美元的汇率计算的。 其兑美元汇率因此在2012年升至1:33的最高汇率。2012年10月，BitPay发布报告称，全球有超过1000家商户通过其支付系统接受比特币支付。 从此，比特币逐渐进入大众视野。

程序员 Laszlo Hanyecz（右一）在 2010 年用 10000 比特币买了两个披萨与家人分享，现在每年的 5 月 22 日被比特币交易界称为“比特币披萨日”

比特币是区块链的第一个应用，其次是以太坊、天秤座等。

区块链可以看作是比特币网络中的一个分布式账本，每个区块就是账本的一页。 这个账本有以下特点：

（1）账本只记录每笔交易，即记录付款人、收款人、交易金额。 交易记录是有时间序列的，无论什么时候，每个人的资产都可以计算出来。

(2) 账本完全公开，任何需要的人都可以获得当前完整的交易记录。

(3) 账本上的交易标识不是真实标识，而是用一串字符代替。 每个人都有一串独一无二的字符，签名采用非对称加密技术。

区块链是由比特币实现的技术。 比特币是区块链的第一个应用，但货币并不是其唯一的应用。 区块链技术作为一项新兴技术，具有巨大的发展潜力和应用价值。

比特币被认为是区块链1.0数字货币时代的标志。 与传统货币一样，它可以承担支付和交易功能，但同时具有更低的手续费、更快的速度，具有去中心化的特点。 它的创始人中本聪曾表示，他想用比特币来对抗各国货币。 比特币的记账方式是基于交易模型，采用UTXO（unspent transaction output）记账方式。

区块链2.0时代的标志是以太坊，这是一种基于账户的记账方式，可以承载数字资产，支持智能合约。 以太坊之后，不同机制和特点的数字货币项目相继出现。

2019 年 6 月 18 日以太坊的项目特点，Facebook 发布了 Libra 白皮书。 作为大型网络巨头推出的全球首个加密货币，Libra加速了数字货币在全球范围内的推广。 Libra 拥有足够多的潜在用户，它将把更多的用户带入数字货币和区块链的世界。 此外，Libra 具有价值锚点，这也为数字货币世界的发展和其他代币的定价创造了更便利的条件。

Libra是一种加密数字货币，不追求对美元稳定的汇率，而是追求相对稳定的实际购买力

区块链是一种特殊的分布式数据库，但不一定支持数据权限

在网络空间中，文件的存储和排序不是一项简单的任务。 区块链技术可以赋予网络空间固有的时间，保证数据的顺序一旦记录就无法更改。 要了解区块链技术，我们往往从分布式技术开始。

如果我们要用一句话来定义区块链，我们可以试试这样狭义的描述：区块链是一种链式数据结构，按照时间顺序将数据块按顺序组合起来，并通过密码学保证不可篡改和不可伪造的分布式账本。 或者我们可以更简单的说，区块链就是一个特殊的分布式账本或者一个特殊的分布式数据库。

区块链技术（blockchain technology，BT）之所以被称为一种特殊的分布式账本技术（distributed ledger technology，DLT），是因为区块链技术和分布式账本技术并不完全等价。 分布式账本的概念更为广泛，分布式账本可能基于也可能不基于区块链技术。 区块链一定是分布式账本，但不一定支持数据权限和数据访问控制。 例如，比特币区块链是开放数据权限和数据访问的公链。 分布式账本技术可能会牺牲去中心化来实现政府监管机构关心的数据权限和数据访问控制。 区块链是典型的分布式账本。 区块链是多边的和自治的。 它依靠密码学原理和集群优势，保证价值的产生和传递不可更改。

区块链上的账本是不可篡改和不可伪造的

区块链的分类：公有链、私有链、联盟链

目前，区块链技术还在不断发展，各种规模和应用场景的区块链系统百花齐放。 根据不同区块链的开放程度和参与者的范围，区块链逐渐形成了三种类型：公有链、联盟链和私有链。

公有链，即公共区块链，是指世界上任何人都可以随时进入系统读取数据、发送可验证交易、竞争记账的区块链。 在公有链中，没有官方的组织和管理机构，没有中心服务器，参与节点按照系统规则自由接入网络，不受控制，节点基于共识机制工作。

公链具有以下三个主要特征。

(1) 保护用户免受开发者的侵害。 在公链中，程序开发者无权干涉用户，因此区块链可以保护使用他们开发的程序的用户。

（2）准入门槛低。 任何具有足够技术技能的人都可以访问，也就是说，只要具有 Internet 连接的计算机就足以访问。

(3) 所有数据默认公开。 在公链中，参与者隐藏真实身份的情况非常普遍。 他们通过公共链的公共性质确保他们的安全以太坊的项目特点，每个参与者都可以看到所有账户余额和他们所有的交易活动。

中本聪试图通过去中心化达到不被任何人控制的目的，同时也具有“反腐败”的功能。 比特币、以太坊、NEO、Qtum等都是典型的公链。

比特币是典型的公链，世界上任何人都可以读取和发送交易，交易可以得到有效确认，也可以参与共识过程

私有链，或私有区块链，是指写入权限由某些组织和机构控制的区块链。 参与节点的资格将受到严格限制。 由于参与节点有限且可控，私有链往往可以拥有极快的交易速度，更好的隐私保护，更低的交易成本，不易被恶意攻击。 并能满足金融行业的身份认证等必要需求。

与中心化数据库相比，私有链可以防止组织内的单个节点故意隐藏或篡改数据。 即使出现错误，也能很快找到源头，但仍保留了区块链的真实性和部分去中心化。 因此，很多大型金融公司更愿意使用私有链技术。

联盟链，即联盟链，是指由多个机构共同发起的区块链，介于公有链和私有链之间，具有部分去中心化的特点，共识过程由预先选定的节点控制。 这些区块链可以被认为是“部分分散的”。 联盟链的代表有R3、RIPPLE、Hyperledger等。

事实上，从国际各大金融巨头相继加入R3CEV区块链项目来看，金融集团更倾向于联盟链。 R3CEV是一家总部位于纽约的区块链初创公司。 其发起的R3区块链联盟迄今已吸引50家大银行参与，包括富国银行、美国银行、纽约梅隆银行、花旗银行等。中国平安银行于2016年5月加入R3区块链联盟。 2016 年 4 月，R3 联盟推出了 Corda 区块链平台，可用于管理和同步各种银行组织之间的协议。

平安银行、民生银行、招商银行相继加入R3区块链联盟

激励机制：鼓励人们提高生产力，创造财富

在现实的社会治理体系中，产权制度和按劳分配都是为了激励人们提高生产力、创造财富； 公司的各种薪酬制度、期权激励、晋升等，也是为了激励员工努力工作创造财富。 价值。

有效的激励在公链中不可或缺。 他们是维护公链正常运行的保障，是推动系统进步的真正动力。 记账需要算力，所以必须有一种机制，让系统中的大多数节点都能维护生态，诚实记录，并通过激励机制为记账人提供奖励。

比如以太坊的激励机制，就是用来鼓励矿工花费计算资源进行挖矿，这个机制就是以太坊。 以太坊的最小货币单位是wei，以太币与它的兑换率是1 Ether = 1018 wei。 每挖出一个区块，对应的矿​​工都会得到一定的奖励，奖励由两部分组成：①矿工获得记账权后可以获得5ETH的奖励； ②动态奖励，第一个记账区块内的所有交易费用都属于矿工。 此外，矿工还可以从每个叔块中获得1/32 ETH的额外奖励。

对于联盟链和私有链，可能不需要激励机制。

又如：鼓励诚信行为——一种追溯历史的奖励机制

针对区块链的可持续性，可以有效改善系统的财富分配，让财富尽可能长久地流动，让系统保持活力。 区块链的优势之一是所有数据不可篡改，历史信息安全可靠。 我们提出的基于回溯历史的奖惩共识机制，是基于区块链的历史数据进行数据挖掘，形成相应的奖惩提案，奖惩将在用户投票后实施。 该机制的特点包括：①不定期对过去某段时间的行为进行评价和奖惩，用户事先并不知道自己将获得奖励； ②通过对奖励和惩罚提案进行投票来反映节点的行为。

基于回溯区块链历史的奖惩用户行为方法流程图

共识机制：降低社会交换成本，快速形成商业行为基础

共识机制可谓是区块链的灵魂。 共识机制是一种算法，在一段时间内对事物的先后顺序达成共识。 简单的理解就是共识机制规定了谁来记账，以什么顺序记账。 常用的几种共识机制有： 工作量证明机制，即工作量越大，收益越大； 股权证明机制（proof of stake，PoS），类似于股权凭证和投票系统，由持有最多代币的人公布最终信息； 拜占庭共识算法（practical Byzantine fault tolerance，PBFT），基于计算，没有代币奖励。 链上的每个人都参与投票。 当少于 (N-1)/3 个节点反对时，将公布信息的权力。

现有的各种共识机制存在的问题包括：①算力浪费； ② 高层权益集中； ③作恶成本低； ④ 对真正去中心化的威胁； ⑤固定规则下的道德风险问题，如投机、故意刷单等。共识是社会交流乃至商业行为的基础。 人工智能的快速发展需要人类快速达成共识。 区块链技术为我们达成共识提供了新的契机。

结合AI、5G、物联网，上下游产业高效广泛协同

目前业界出现的互联网应用，大多是平台应用。 未来，随着新的IT基础技术（区块链技术）的出现，平台化应用将更加广泛，形成上下游产业间高效、广泛的协同。 避免平台垄断、金融垄断、技术垄断影响国民经济健康长远发展。

总体而言，区块链技术一方面应用于科技和金融领域，服务于金融创新和价值链创新，另一方面服务于信息技术本身的交叉融合，使其与人工智能兼容人工智能、大数据、云计算、物联网、5G应用等新技术新应用广泛交叉融合，渗透到第一产业（农业和能源产业）、第二产业（制造业）、第三产业（服务行业）行业。 在数字经济的各个领域，它可以在数字经济的虚拟土地上沟通产业链上下游的所有环节。 区块链与人工智能、大数据、云计算、物联网、5G、虚拟现实VR、芯片等将推动产业融合创新，最终将出现产业链协同应用创新大爆发。

协同开发区块链技术广泛的应用场景或形成爆发式创新

培养一批业务素质全面的领军人才和高水平的创新团队

区块链人才更具备综合业务素质。 除了懂技术，还要懂经济、懂商业、懂民生、懂产业。 ，与产业链融合创新的一切可能。

目前，除了公链的国际团队，对底层链的研究还包括IBM Hyperledger、腾讯FusionBank、阿里蚂蚁金服、百度超级链、微众银行BCOS等各大IT公司的区块链部门和很快。 一方面，市场上区块链专业人才短缺，另一方面，高校区块链相关课程体系没有跟上，培养区块链各方面人才势在必行。 我们不仅需要低层次共识算法的高层次人才，更需要应用层面的跨学科、跨行业的集成创新领军人才。

代币经济：区块链+AI时代的特征

互联网时代的“注意力经济”正在向区块链+人工智能时代的“意向经济”（Token Economy）转变。 区块链技术的核心价值在于存单和凭证。

请阅读全书《区块链：链接智能未来》

（摘自李念变前言，第一讲“什么是区块链”，第二讲“什么是通证经济”）

【主编】蔡恒进，详见文末链接。

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相关链接：

讲座报名 | 蔡恒进/屈林《区块链技术如何赋能全球公共卫生治理》