拜占庭將軍問題與區(qū)塊鏈
區(qū)塊鏈產(chǎn)生的思想淵源是解決共識問題。1982年，微軟研究院首席研究員萊斯利·蘭伯特提出了一個有趣的問題。拜占庭是古代東羅馬帝國的首都，地域?qū)拸V，每支駐外的軍隊聽命于自己的將軍，守衛(wèi)邊境的多個將軍（系統(tǒng)中的多個節(jié)點）需要通過信使來傳遞消息，將軍們必須制訂一份共同行動計劃。但是，有些將軍可能是叛徒（系統(tǒng)中節(jié)點出錯），這些叛徒將努力向不同的將軍發(fā)送不同的消息，試圖阻礙那些忠誠的將軍達(dá)成共識。這就是蘭伯特提出的拜占庭將軍問題，即允許存在少數(shù)節(jié)點作惡（消息可能被偽造）場景下，如何讓忠誠的將軍們達(dá)成一致性的共識問題。
在拜占庭難題中，只要惡意節(jié)點大于或者等于1/3，則行動必然失敗。其實，拜占庭將軍的故事并沒有真正發(fā)生過，但如何解決分布式系統(tǒng)一致性問題困擾了好多科學(xué)家一生。2005年，密碼學(xué)大師哈克·芬尼提出可重復(fù)使用的工作量證明機(jī)制。受到芬尼的啟發(fā)，2008年10月31日，神秘人物中本聰在《比特幣：一種點對點式的電子現(xiàn)金系統(tǒng)》中，通過“比特幣協(xié)議”給出了理想的解決方案。
拜占庭將軍問題的核心有兩個：解決由誰來發(fā)起信息，并且如何保證信息的同步和一致性。中本聰用了兩個手段解決這些問題，一個是工作量證明，另一個是獎勵機(jī)制。比特幣的區(qū)塊鏈技術(shù)解決了由誰來挖出區(qū)塊，并且讓整個鏈上的所有區(qū)塊統(tǒng)一的問題。
工作量證明機(jī)制解決由誰來發(fā)起信息。第一個完成規(guī)定計算工作的將軍才能發(fā)令，保證一段時間內(nèi)只有一個提案；就是所謂的哈希運算，誰先算出題來，誰就有資格發(fā)令。中本聰設(shè)計了一個時間戳，為將軍解好題的時間（出塊時間）蓋上時間印章。中本聰引入非對稱加密算法，為信息傳遞提供簽名技術(shù)支持，以保證消息傳遞的私密性，且不可抵賴、不可篡改。盡管有壞人，只要大多數(shù)人是好人，就完全有可能去中心化地達(dá)成共識。中本聰這套通過提供算力進(jìn)行大量哈希運算、爭奪記賬權(quán)、使所有節(jié)點取得共識的機(jī)制，就是工作量證明共識機(jī)制。
將軍們憑什么一起做工作量證明呢？中本聰制定了獎勵機(jī)制，每個區(qū)塊的第一筆交易是一個特殊的交易，該交易會生成一枚新的電子貨幣，所有權(quán)歸這個區(qū)塊的創(chuàng)造者。這種網(wǎng)上的電子貨幣叫比特幣。記錄比特幣交易數(shù)據(jù)的電子賬頁叫區(qū)塊，把賬頁按時間順序像鏈條一樣連起來就成了區(qū)塊鏈，每一個運行比特幣電子現(xiàn)金軟件的電腦稱為一個節(jié)點，解出答案取得記賬權(quán)的節(jié)點稱為“礦工”，大家爭著解題的過程就叫做“挖礦”，把這些節(jié)點設(shè)備集中起來一起挖礦的地方就是“礦場”。中本聰利用新幣發(fā)行的刺激機(jī)制，解決了拜占庭將軍問題，設(shè)計了公開網(wǎng)絡(luò)上的信任機(jī)制。
綜上，區(qū)塊鏈就是一個去中心化的信任機(jī)制，一套通過去中心化的方式集體參與記賬、維護(hù)一個可靠數(shù)據(jù)庫的技術(shù)方案。關(guān)于區(qū)塊鏈的通俗解釋，流傳著一個例子：某年某月某日的某個晚上，A男向B女承諾“我愛你一生一世”。B女把兩人私定終身的事情發(fā)給閨蜜、爸媽、朋友圈、公眾號、微信群等，并打賞小費感謝他們幫自己記住并作證。兩人私定終身的事情、時間和地點被打包成一個信息包，形成一個“區(qū)塊”；閨蜜、爸媽、朋友圈的人接收后又將信息發(fā)布在其他地方，就形成了一個“鏈”。最后，A男不承認(rèn)這件事情，B女翻出這個賬本跟他對質(zhì)，A男無法抹去這些數(shù)據(jù)信息，這就是區(qū)塊鏈應(yīng)用。這個“賬本”就是區(qū)塊鏈。
簡單地說，區(qū)塊鏈就是一個分布式的公共賬本，記錄已經(jīng)發(fā)生的數(shù)據(jù)信息，并且無法修改，分散保存在不同的地方，確保長期有效，解決信任的問題。
消除區(qū)塊鏈的四大認(rèn)識誤區(qū)
基于區(qū)塊鏈思想的第一個應(yīng)用是比特幣，大部分人通過比特幣知道了區(qū)塊鏈。這次國家相關(guān)政策出臺后，比特幣大漲，幣圈也跟著瞎起哄，說明很多人對區(qū)塊鏈的認(rèn)識存在誤區(qū)。
誤區(qū)一，區(qū)塊鏈?zhǔn)潜忍貛?。區(qū)塊鏈?zhǔn)潜忍貛诺牡讓蛹夹g(shù)，不能把區(qū)塊鏈與虛擬貨幣混為一談。比特幣獎勵機(jī)制中，記賬就是挖礦，挖礦其實是幫助儲存數(shù)據(jù)，所有參與記賬的都有可能挖出比特幣作為獎勵。本質(zhì)上，挖礦就是礦機(jī)在給整個區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)提供計算力。比特幣本身并不是貨幣，比特幣的價值根基建立在什么之上呢？沒有人能回答這個問題。區(qū)塊鏈?zhǔn)琴~本，貨幣是記賬符號，比特幣確實是區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用。當(dāng)前，政府和企業(yè)關(guān)注區(qū)塊鏈發(fā)展，跟虛擬貨幣沒有關(guān)系，是從技術(shù)層面探討如何借助區(qū)塊鏈共識機(jī)制，構(gòu)建應(yīng)用場景釋放智能合約和分布式賬本帶來的科技潛力，賦能實體經(jīng)濟(jì)。
誤區(qū)二，區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N新技術(shù)。區(qū)塊鏈并未開辟新的技術(shù)體系，是多種成熟技術(shù)共用、衍生、整合而成，包括分布式存儲、記賬、時間戳和密鑰，而且相關(guān)技術(shù)仍在不斷完善。比如，第二代區(qū)塊鏈引入了智能合約機(jī)制，在程序中加入了能夠自動履行的合約，一旦約定的條件得到滿足，系統(tǒng)將自動實施強(qiáng)制交付。區(qū)塊鏈將與5G、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計算等技術(shù)深度融合、集成創(chuàng)新，在不同場景落地，實現(xiàn)基于數(shù)據(jù)確權(quán)、共享、有序流動的價值傳遞，區(qū)塊鏈所蘊含的制度機(jī)制將成為推動人類社會進(jìn)步的巨大力量。
誤區(qū)三，區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N萬能的技術(shù)。有人認(rèn)為，采用分布式數(shù)據(jù)庫取代集中的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，區(qū)塊鏈將取代互聯(lián)網(wǎng)。區(qū)塊鏈主要技術(shù)由密碼學(xué)和共識算法組成，是在加密技術(shù)上利用分布式賬本和共識機(jī)制，形成在數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)過程中防篡改的機(jī)制保障。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)置數(shù)據(jù)庫管理員，這是數(shù)據(jù)庫的“后門”，只要開了后門，數(shù)據(jù)就有可能被篡改，而區(qū)塊鏈則徹底關(guān)掉了這個后門，因為只有通過交易才能使數(shù)據(jù)發(fā)生變化。
誤區(qū)四，區(qū)塊鏈能保障數(shù)據(jù)真實。區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)偽造、更改的成本和代價太高，理性自然人不會主動發(fā)起攻擊,從而保障了區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)的安全。但是，區(qū)塊鏈只是一個中立的工具，能保證數(shù)據(jù)不被篡改、可追溯，但是不能保證上鏈信息本身的真實性。尤其是在現(xiàn)實世界里，區(qū)塊鏈無法判斷數(shù)據(jù)的真假，也無法給出100%的保證。所以，區(qū)塊鏈技術(shù)要想有效，仍然需要可信賴的中介機(jī)構(gòu)，數(shù)據(jù)源頭是否具有真實性需要第三方背書，在數(shù)字記錄和真實世界的個人、企業(yè)、設(shè)備或事件之間架起接連的橋梁，現(xiàn)實世界的制度建設(shè)必不可少。
實際上，區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N技術(shù)組合式創(chuàng)新，既是全新的技術(shù)方案，也是一種全新的解決信任問題的制度機(jī)制。區(qū)塊鏈?zhǔn)?ldquo;X+區(qū)塊鏈”的技術(shù)形態(tài)，它無法離開互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫等技術(shù)，脫離這些技術(shù)反而無法發(fā)揮其價值和效果。
區(qū)塊鏈的價值在于降本增效
解決信任問題，減少合作中的摩擦，可以大大加快社會發(fā)展的步伐。在互不信任的社會里，社會運轉(zhuǎn)效率非常低下，經(jīng)濟(jì)危機(jī)和金融危機(jī)就是一個社會信用體系的崩潰。如果說互聯(lián)網(wǎng)解決了信息不對稱的問題，區(qū)塊鏈則可用于解決價值不對稱的問題。區(qū)塊鏈在金融、健康、教育、公共安全、農(nóng)業(yè)、民事登記、國防、政務(wù)、能源等領(lǐng)域，可以提供更加安全、透明、高效的信任解決方案。
區(qū)塊鏈提升政府治理效能
網(wǎng)絡(luò)上總有“怎么證明我是我”的新聞，這也是因為社會的信用機(jī)制不夠完善而衍生的問題，其實這個問題可以用區(qū)塊鏈解決。
2017年4月,佛山市禪城區(qū)上線了我國首個區(qū)塊鏈政務(wù)應(yīng)用——智信禪城IMI（Intelligent Multifunctional Identity）平臺。在平臺中，所謂“區(qū)塊鏈”，即橫向打通個人、組織、機(jī)構(gòu)的“條數(shù)據(jù)”，形成跨平臺跨部門跨地區(qū)的開放共享、實時提取、真實可信的“城市塊數(shù)據(jù)”，用于政務(wù)、民生、產(chǎn)業(yè)等多個領(lǐng)域，滿足現(xiàn)代城市管理與發(fā)展需求。
“我是我”（IMI）身份認(rèn)證平臺，是依托于區(qū)塊鏈底層技術(shù)、基于可信數(shù)據(jù)空間構(gòu)建的真實的自然人和法人信息的智慧多功能身份認(rèn)證平臺。個人擁有對信用身份的控制權(quán)，而且身份由權(quán)威部門如政府進(jìn)行認(rèn)證。這樣線下的真實的個人就可以和互聯(lián)網(wǎng)上的一個身份產(chǎn)生強(qiáng)關(guān)聯(lián)，在互聯(lián)網(wǎng)上證明“我是我”。
區(qū)塊鏈提高實體經(jīng)濟(jì)效率
在實體經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域里，區(qū)塊鏈的價值在于與實體經(jīng)濟(jì)結(jié)合，助推數(shù)字化深入到實體經(jīng)濟(jì)和商業(yè)體系中，低成本解決多主體交易過程中的信任問題和存證問題，所以，尋找區(qū)塊鏈發(fā)揮降本增效的落地場景是當(dāng)前的關(guān)鍵。
比如，區(qū)塊鏈應(yīng)用于農(nóng)業(yè)，與農(nóng)業(yè)管理應(yīng)用、供應(yīng)鏈管理平臺以及物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)相結(jié)合，最大價值在于企業(yè)、農(nóng)場主、消費者建立可信機(jī)制，從溯源、供應(yīng)鏈、專利保護(hù)、支付等環(huán)節(jié)，最大限度地消除農(nóng)業(yè)信息不對稱的問題，提高整個產(chǎn)業(yè)鏈的信息透明度和及時反應(yīng)能力，從而實現(xiàn)整個產(chǎn)業(yè)的增值。沃爾瑪、家樂福等大型超市把整個生鮮和食品供應(yīng)鏈納入?yún)^(qū)塊鏈管理，從而降低成本。
區(qū)塊鏈技術(shù)運用之后，生產(chǎn)、流通等環(huán)節(jié)的成本會大大降低，實現(xiàn)信息自動存貯和數(shù)據(jù)庫的功能，信息提供給供應(yīng)鏈上的所有相關(guān)方，包括生產(chǎn)商、零售商、物流服務(wù)商和監(jiān)管機(jī)構(gòu)，共享系統(tǒng)減少了人工和設(shè)施的重復(fù)投入。同時，生產(chǎn)和流通成本的減少，會降低農(nóng)產(chǎn)品的價格，生產(chǎn)商和消費者都有可能獲利。
區(qū)塊鏈開拓金融新業(yè)務(wù)模式且降本增效
在數(shù)字金融領(lǐng)域，區(qū)塊鏈在供應(yīng)鏈金融、跨境支付、保險理賠、證券交易、票據(jù)管理、金融監(jiān)管、普惠金融、資產(chǎn)管理等領(lǐng)域可以提高金融效率與水平。比如，波士頓咨詢公司何大勇提出，區(qū)塊鏈將為保險行業(yè)帶來三個方面的影響：挖掘新市場、降低成本、增加效益。
在挖掘新市場方面，利用區(qū)塊鏈，任何場景幾乎都可以設(shè)計保險，未來保險能夠以點對點保險為主。在降低成本方面，區(qū)塊鏈可以降低調(diào)查成本，減少潛在風(fēng)險，保單可追溯，降低數(shù)據(jù)核對和核保成本。在增加效益方面，區(qū)塊鏈可以為協(xié)商撮合過程極大增效，一次承保、長期跟蹤、避免反復(fù)，保險交易、質(zhì)押、互換、再保險等均可通過跟蹤保單條款規(guī)定，提高效率避免事后核查低效。
從理論上說，區(qū)塊鏈作為一種新型的信任基礎(chǔ)設(shè)施，可有效化解諸多因不信任而帶來的社會治理、共享交換等問題，具有推動誠信社會建設(shè)、降低社會信任成本、提升經(jīng)濟(jì)效率的重要功能。區(qū)塊鏈的應(yīng)用價值逐步得到廣泛的認(rèn)同，但如何落地應(yīng)用是當(dāng)務(wù)之急。
區(qū)塊鏈?zhǔn)俏磥砜善?/b>的戰(zhàn)略性技術(shù)
區(qū)塊鏈技術(shù)是戰(zhàn)略性技術(shù)，尚處于早期研究探索階段，應(yīng)用落地及產(chǎn)生實際效果尚待時日。區(qū)塊鏈技術(shù)不是神話，當(dāng)前仍存在延展性與互操作性不佳、通用性不強(qiáng)、安全性有待提高等技術(shù)問題，智能合約的編程錯誤、運行錯誤和有效防止惡意入侵等區(qū)塊鏈自身安全性有待改善。根據(jù)高德納咨詢公司分析，區(qū)塊鏈技術(shù)達(dá)到成熟期所需時間約為5—10年。在區(qū)塊鏈應(yīng)用領(lǐng)域，尚未形成行業(yè)通用性的方案、達(dá)成共識的具體的技術(shù)和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，缺乏具有絕對優(yōu)勢的應(yīng)用案例，且應(yīng)用成本居高不下，沒有出現(xiàn)不可替代的區(qū)塊鏈技術(shù)的業(yè)務(wù)場景。
對于區(qū)塊鏈的未來發(fā)展，我們既不可過分夸大技術(shù)的作用、盲目炒作，也不可妄自菲薄、漠視其發(fā)展，而是應(yīng)該消除誤區(qū)，凈化市場的浮躁，理解其真正的價值所在。為了加快推動區(qū)塊鏈技術(shù)和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，筆者建議：
第一，建立健全區(qū)塊鏈研發(fā)與應(yīng)用的制度體系，出臺區(qū)塊鏈技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策，加大區(qū)塊鏈的基礎(chǔ)技術(shù)和核心關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)投入，完善智能合約標(biāo)準(zhǔn)和使用規(guī)范，研究制定數(shù)據(jù)安全、技術(shù)安全、場景安全等相關(guān)法律法規(guī)。
第二，推動“區(qū)塊鏈+”在供應(yīng)鏈、金融、政府治理、民生領(lǐng)域的落地，尋找適合行業(yè)特點和需求的區(qū)塊鏈應(yīng)用場景，因為區(qū)塊鏈行業(yè)應(yīng)用沒有通用模式。
第三，引入沙盒模式，重點探索監(jiān)管沙盒和產(chǎn)業(yè)沙盒，在區(qū)塊鏈監(jiān)管沙盒區(qū)域內(nèi)，摸索區(qū)塊鏈在日常運營中的運行機(jī)制、經(jīng)濟(jì)模式和管理模式。不同區(qū)塊鏈應(yīng)用需要不同的技術(shù)方案，不同的應(yīng)用需要不同的產(chǎn)業(yè)沙盒。
第四，加強(qiáng)人才隊伍建設(shè)，通過訂單式、實訓(xùn)式的校企合作培養(yǎng)模式，構(gòu)建行業(yè)領(lǐng)軍人才、高端人才、專業(yè)人才梯隊；清理社會上的區(qū)塊鏈培訓(xùn)亂象，規(guī)范社會培訓(xùn)，加強(qiáng)對其監(jiān)管，為區(qū)塊鏈行業(yè)的發(fā)展提供人才支撐。
在未來的數(shù)字經(jīng)濟(jì)世界里，區(qū)塊鏈將為經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展提供有力支撐，中國將成為不容置疑的區(qū)塊鏈研發(fā)和應(yīng)用的主角。
（作者單位：中央財經(jīng)大學(xué)中國互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)研究院）
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