第1章 区块链的本质:共赢

区块链的本质是什么?是去中心化,还是分布式账本?是非对称加密,还是点对点的信任机制?我们认为都不是,这些都只是手段,不是目的,更不是本质。我们认为,区块链的本质,是人工的市场智能,是数字时代个体之间的共赢。

市场智能包含着个体之间的认知,实现着个体之间的数据和资产交换。以围棋人工智能程序AlphaGo为代表的人工智能(图1.1),使个体可以更好地进行决策,而市场智能使所有的个体达到共赢。我们需要构建区块链这样的信息基础设施改造我们的市场和组织,使交易更公正,效率更高,形成价值的互联网和高速公路。但是这样的区块链技术仍然需要特定的数学原理才能成功运转。已有的区块链著作,主要侧重于数据加密和存储层面,而对在去中心化后,如何高速有序运转考虑不多。如果要构建能真正包容所有实体经济和虚拟经济的区块链基础设施,就必须掌握最核心的原理,从而在算法中实现。

图1.1 人工智能攻克围棋:AlphaGo大胜李世石

区块链是使用分布式的账本来建立基于计算机算法的、去中心化的人工市场。它被誉为下一代的人工智能。人工智能是企图了解个体智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器。而区块链试图掌握市场智能的实质,并创造出一种新的能以市场智能相似的方式做出反应的人工市场。在数字化时代,它将是交易成本最低的基础设施:让计算机能够从事一些过去只有人脑才能完成的交易工作,从而解脱人的一部分繁重的脑力劳动。以AlphaGo为代表的人工智能侧重于发展生产力,而以区块链为代表的人工智能侧重于改造生产关系,形成更聪明的数字化企业,构建更公正和更高效的数字化市场。

因此,从狭义来说,区块链是所有交易的公共总账,由按照时间顺序记录了交易的数据区块的链条所组成。从广义来说,区块链是基于计算机算法的人工市场,是协调所有交易、实现共赢的中枢神经系统。在未来,所有的交易,包括商品交易、雇佣交易、和金融交易都将在区块链上进行,而不仅仅是数字货币的发行和支付,这将更好地促进经济的转型和升级,从而造就更聪明和强大的企业,形成更公正和更高效的市场。

1.1 区块链的参照物:市场和物理场

存在两种最高智慧,它们分别是物质世界的万有引力和经济社会的市场引力。它们被誉为上帝的“看不见的手”(图1.2)。前者引导万物的运动和变化却保持总体的平衡和稳定,而后者引导所有商品的生产和流通,却也保持总体的市场出清和稳定。这两种最高智慧都服从相同的第一原理,即引力原理,本质是追求共赢。理解这种引力原理,将像掌握空气动力学帮助我们设计出更好的飞机那样,帮助我们设计出更好的人工市场。

图1.2 万有引力与市场引力

我们认为,分布式账本在物质世界中是普遍存在的,没有分布式的记录能量交换的账本,能量守恒根本不可能达成。分布式账本并非是新生事物,而是在物理场、市场、和生命体中普遍存在的记账方式:物理场对能量进行会计核算,而市场对收入进行会计核算。

同样,在由物质组成的生命体中,DNA (Deoxyribonucleic Acid, 脱氧核糖核酸)就像一本基因总账,记录了每个细胞的基因变化,同时又被存储在每个正常细胞中,形成分布式的账本。想象一下,DNA的无限延伸,就如区块链把一个一个的区块连成链一样。人体其实是由一个个细胞组成的社区。当某些正常细胞中的DNA副本被纂改时,就会形成癌细胞,这就类似于区块链中的恶意节点。癌细胞能够不断复制,并破坏正常的细胞组织,就如同一系列的恶意节点会破坏区块链。因此,分布式账本是自然界的智慧 (图1.3)。

图1.3 分布式账本

AlphaGo的参照物是人类的思维和神经系统,而区块链的参照物是人类市场和物理场。通过模仿人类的思维和神经系统,基于计算机算法和大数据的AlphaGo击败了人类的最好围棋选手。那么,通过模仿人类市场和物理场,基于计算机算法,我们有可能构建更公正和更高效的数字化市场。

很多人认为AlphaGo已经完全打败了人脑,而实际上并没有。首先,相同的智能情况下,人脑只需消耗少得多的能量。同时,人脑的功能更为灵活和丰富,不仅仅会下围棋。而且,人脑占用的物理容积要小得多。因此,在很多方面,人工智能还是需要向人脑学习,从人脑的智能原理中得到启发。

我们认为,物质世界是个精密的、智能的世界,如果不是一个智能的世界,那么能量守恒、质量守恒、电荷平衡、热质交换、电磁感应、光电效应等奇妙而复杂的现象则不可能发生。物理场本质上也是一种市场,体现为能量的转化与电子间的互通有无。它是以电子之间的共赢为底层协议的。而人类的市场是以个体之间的共赢为底层协议的。物理场和人类的市场都体现了市场的智能。

相对来说,物理场是个黑盒子,而人类的市场是个白盒子。然而,从功能上来说,物理场是高速、自动化、和智能的。在物理场的基础上,产生了复杂的生命系统,高级的生态系统,以及神秘的宇宙系统。而人类的市场则相对来说是较为原始、很不完善、和低速的,即只有很低的自动化和智能程度。我们将构建物理场的模型,从而和人类的市场统一起来进行分析。人类的市场虽然很不完善,但毕竟是个白盒子,可以帮助我们理解这个统一的模型。这个统一的数学模型,将成为未来区块链算法中的底层公式,是这个人工市场的所有参与者之间的基础协议,因此也是未来区块链的核心数学原理。

和物理场一样,人类的市场是由大量交互作用的子系统所组成的复杂系统。在纷繁复杂的现象背后,如果经济学和物理学实际上遵循相同的原理,那么我们可以在经济预测中借用物理学中大量的已通过实验证实的数学原理和成功经验, 同时,我们也可以通过经济现象这个白盒子来更好地理解这些原理。我们的模型可以为经济预测找到合适的精确方程,从而为大数据的预测提供理论和技术基础。

在区块链技术的基础上,人类的市场有很大的提升空间:即构造信任,减少欺诈和交易成本,提高效率,从而形成高速、自动化和智能化的市场系统。以AlphaGo为代表的人工智能侧重于发展生产力,而以区块链为代表的人工智能侧重于改造生产关系,构造公正、高效、促进创新的人工市场。区块链通过构造一个市场机器,来制造信用和实现交易的“大爆炸”。

正如中本聪所言,目前的区块链应用,比如比特币,还只是一个处于婴儿时期的小规模社区实验。这个项目需要渐渐的成长,这样软件才能一路上保持强劲。区块链以后如何发展,该遵循什么核心原理,将是我们在下文中描述的重点。但总体来说,应该是以物理场和人类市场为参照物,参考它们的智慧,并总结出最根本的数学原理,从而指导区块链的未来发展。

1.2 连接广泛存在的信息孤岛和价值孤岛

在过去,各个机构使用中央数据储存库来支持交易流程和计算。拥有者掌握着数据库的控制权,管理着对数据库的访问和更新权限,这限制了透明程度和可扩展性,也使得外部人士难以确保数据记录没有被操纵。由于技术限制,分布式数据库基本上是不可能实现的。但随着软件、通信和加密技术的进步,现在一个跨组织的分布式数据库变得可能了。

分布式的节点有重要的特点:每个参与节点都能自主和及时地获取与自身相关的独特数据,形成自己的隐私。但是,分布式数据库会立即导致一个问题:个体或组织之间是否愿意共享信息,同时,怎么保证共享的信息是真实和有用的?

绝大部分的大数据跟个体信息和个体之间的交易有关。针对个体决策的人工智能需要数据,但数据往往被中心化平台垄断,阻碍创新。目前,个人数据和信息往往都被中央平台获取和割据,形成信息孤岛,个人并没有得到隐私的保护,也没有由于提供本人数据而得到回报。同时,信息孤岛之间也很难进行价值的传输,因此也形成价值的孤岛 (图1.4)。例如,微信和淘宝之间就无法进行价值的互联。

图1.4 信息孤岛会同时形成价值孤岛

针对这些问题,区块链技术应运而生,来连接广泛存在的信息孤岛和价值孤岛。作为一个人工市场,区块链是一个支持任意数量的参与者、参与者能够自由加入与退出、参与者之间无须互信的分布式数据库。区块链重点考虑的是通过分布式防止欺骗,去中心化和节点完整备份。存储共识机制被用来协调各节点更新区块链。在区块链中,已经提交的数据会被永久保留,无法被修改或抹除。单个节点无法独立管理数据,如果任意更新的话即成为“恶意节点”,此类节点可以通过与其他节点的数据比对发现。

传统的分布式数据库实行的是中心化控制,并且假设每个节点都诚实,主要解决的是节点死机,或者节点间通信不可靠的问题。这显然不符合市场内部节点之间的交易需要信任的事实。区块链由多个节点共同维护一个分布式账本,没有中心化控制的节点 (图1.5)。区块链假设任何一个节点均不可靠,但由于系统内部的诚实节点占大多数,在分布式账本的帮助下,可以搭建一个信任体系,并以此为基础构建一个人工市场。

图1.5 中心化控制与私有链和联盟链的记账

很多人寄希望于通过国家的强制性法律来解决分布式数据库的共享问题。但这是无法实现的,因为国家没有这么多的资源和精力来强制和监督这些数据的共享。查验数据是否存在,检验数据的质量,以及利益的分配等涉及太多的问题。

区块链的突出价值是通过个体之间面向交易业务的数据共享来降低信任成本 (图1.6)。它简化了通用的业务场景,百分百地集中到交易与结算业务。而这些面向交易业务的数据共享,是以市场引力为动力的。市场引力产生了以利益驱动为基础的信息共享和协作,并可以导致最终的共赢。

图1.6 数据的商品化势在必行

在历史上,农产品、劳动、工业品、房地产被一步一步地商品化,和进一步的货币化。未来的数据共享,将涉及到数据的确权和商品化,这将导致人类市场的进一步发展和完善,以及交易的大爆炸和财富的巨大增长。在未来,基于区块链,数据可以被商品化,从而得到充分的共享、交易和利用。在数据商品化的基础上,区块链将构建信用体系,充分提高市场系统的自动化和运行效率。

1.3 更完善的监管与保障

在区块链中,仍然需要监管的组织。价值是很难交换的东西,但区块链可以把一个一个的价值孤岛连接成价值的互联网络,进行点对点、智能、可审计的交易,从而支持自由、快速、高效、低成本的价值交换。然而,这些交易数据由什么样的组织来审计,这个人工市场由什么样的组织来监管和保障,仍然是非常重要的问题。只有构建了更完善的监管和保障体系,才能减少欺诈和保障共赢。

在这个人工市场上,交易越是智能化、技术化,就越需要相应的治理和配套机制,从而保障市场交易的安全与公平。区块链技术具有改善业务审计系统的潜力:当前在业务审计过程中,需要花费大量的人力、物力去核查被审计单位的产品价格、质量、资金余额和交易合同等数据的真实性。区块链的技术特点使得所有交易数据都公开透明、不可纂改地记录在区块中,任何交易数据都是可以被查询和追溯的,从而能明显提高审计效率、降低审计成本,提升审计结果的可靠性。区块链使信息更加对称,透明和易于获得,但同时产生的信息过载,也导致了另一种形式的信息不对称。

因此,区块链的监管机构不仅必须存在,而且必须专业化。在这个问题上,物质世界的元素周期表给了我们启发。我们发现,一部分元素,例如稀土元素,在物质世界中是专业从事这种监管和保障的。稀土元素在电子、激光和永磁工业中的突出表现 (图1.7),证实了这一点。我们认为,物质世界是由以电子为个体,基于市场协议来运转的,而以稀土元素为代表的监管组织保障着这些市场的正常运转。正是有了这些保障机构的存在,物质世界在高速和自动化运转的过程中才能保持充分稳定。在区块链这个人工市场中,借鉴物质世界的这些成功做法,将让我们的市场监管和保障更加完善。

图1.7 航空航天和国防军工依赖稀土元素实现关键功能

1.4 市场智能:更“聪明”的人工智能

目前的人工智能是以神经系统为参照物的。神经系统是个物质系统,但是却产生了记忆、思维和意识。它们代表着个体的智慧。

而市场的智慧,是基于分布式的个体记忆、思维和意识的:每个人记录着已经发生的交易,商品质量和商家信誉等信息,并将这些信息进行传播,从而逐渐满足多样化的商品偏好,和实现多种形式的财富增长。

在一定程度上,市场智能是经济体的意识。当人的身体冻僵时,则会暂时失去意识。如果身体恢复正常体温,则会恢复意识。这说明,人的意识是以身体物质的热效应为基础的。经济体也是类似的:经济体的意识(例如国家意识)是建立在经济体正常运转的基础上的。当经济体崩溃时,也就会失去经济体的意识。

人是社会的动物,个体的力量毕竟有限,协作共赢是人类能在自然界崛起的最根本原因 (图1.8)。人类之所以能打败各种比我们强大得多的野兽,在自然界崛起,并主宰地球,很大程度靠的就是人与人之间形成了集体,一起协作共赢。最开始人类的协作靠的是语言文字。语言可以产生知识,知识让人类做出推理,从而能够学习。之后有了造纸术、印刷术,协作的效率就更高了,再到股份制、互联网,都是在帮助人类实现协作共赢。

图1.8 协作共赢是人类崛起的根本原因

现在到了区块链,它是一个人工的数字化市场,是去中心化思想和互联网基础设施与人类经济社会的深度结合。数字技术不仅从物质层面,而且从机能层面复制了现实世界:现实世界的几乎所有实体、实体的运行、和实体之间的互动都有数字的对应。从组织行为看,人、物、和组织之间的信息传递、处理和控制机制也都会实现数字化,并引起组织内外部的互动方式的快速调整和更新。在数字化时代,区块链将更好地帮助人类实现协作共赢。 人工智能技术要想进步,必然需要很大的数据。但是,现在缺乏足够的激励机制让大家去提供数据。而有了区块链之后,在信任机制的基础上,数据能够被价值化,就会出现一个大的数据市场,各方都有动力去提供数据,于是也就产生了更“聪明”的人工智能 (图1.9)。

图1.9 人工智能时代个体之间的协作共赢

区块链技术具有促进不同经济组织之间自动展开协作、简化协作流程、加快协作效率的潜力。未来,所有的人类交易(包括商品交易、雇佣交易和金融交易)都将在区块链中进行,在交易成本大幅降低的情况下,将会实现交易的大爆炸、协作的高度自动化、和社会财富的巨大增长。

1.5 本章小结

区块链未来将如何发展,应该遵循什么核心原理?我们认为,应该是以物理场和人类市场为参照物,参考它们的智慧,并总结出最根本的数学原理,从而指导区块链的未来发展。

物理场的万有引力和人类市场的“看不见的手”是两种最高的智慧,它们都服从相同的第一原理,即引力原理,本质是追求共赢。分布式账本在物质世界和人类市场中都是普遍存在的。物理场对能量收支进行会计核算,而市场对货币收支进行会计核算。

在历史上,农产品、劳动、工业品、房地产被一步一步地商品化,和进一步的货币化。未来的大数据共享,将涉及到数据的确权和商品化,这将导致人类市场的进一步发展和完善,以及交易的大爆炸和财富的巨大增长。在数据商品化的基础上,区块链将构建信用体系,充分提高市场系统的自动化和运行效率。作为制造生产关系的技术,区块链将是下一代的人工智能,它体现了市场的智慧。

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