區塊鏈:核心技術 自主創新重要突破口缩略图

區塊鏈:核心技術 自主創新重要突破口

10月24日,中共中央政治局的一次集體學習把近年來被各行業熱議的區塊鏈數度推上頭條。中共中央總書記習近平在主持學習時強調,要把區塊鏈作為核心技術自主創新的重要突破口,使區塊鏈技術在建設網絡強國、發展數字經濟、助力經濟社會發展等方面發揮更大作用。
區塊鏈究竟是什麼?憑什麼會被提升為國家戰略核心技術,並讓習總書記親自點名?區塊鏈之於技術革新及產業變革的重大意義和普通老百姓的生活又有哪些關係?

北京 秦日安區塊鏈:核心技術 自主創新重要突破口

區塊鏈:核心技術 自主創新重要突破口
區塊鏈擁有明顯區別於傳統計算機技術和互聯網系統的構造和運作機制,還涉及數學、密碼學等多層次學科內涵(圖:視覺中國)
什麼是區塊鏈?

區塊鏈的組成部分和運作機制比一般計算機技術要相對複雜一些,根據工業和信息化部曾作出的官方定義,“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”。想必非專業人士閱後肯定一臉茫然。

用較通俗的說法就是:區塊鏈是一條串聯著許多數據塊的鏈條。從區塊鏈的本初形態來看,這根數據鏈條的功能實質類似於一個分布式的共享賬本,所以區塊鏈的運作模式就是記賬。不過用這個賬本記賬是有著嚴格規則的,在系統裡的每個人都有自己的小賬本,同時可以允許核查整個大賬本,但只有特定的人能夠因為完成了一定量的工作獲得工作量證明(POW,Proof of Work)而獲得記賬權。不過,任何新的記賬都需要所有成員共同參與驗證才可以進行儲存,每一條記賬信息都會被永久記錄下來。

區塊鏈:核心技術 自主創新重要突破口
區塊鏈以一種更高級的形式找回了互聯網的“初心”——公平、開放和共享。圖為今年9月舉辦的2019第五屆區塊鏈全球峰會現場
讓我們再舉一個形象的例子來幫助理解。假設A、B、C、D、E互不信任的五個人共同擁有一筆家庭基金,基金每個月會自動向每個人的賬戶裡發放1萬元生活費。某個月A入不敷出,他只好向B借了2千元。若是B怕A欠錢不還,他除了在自己的賬本裡記賬外,還可向系統通報一聲A借錢的事,那麼其他成員C、D、E就會在各自的小賬本裡記下:A欠B 2千元。A要想抵賴,必須買通C、D、E,可這是幾乎做不到的。要是B當時沒記賬、事後還忘了這件事,年底他查賬發現自己的賬目莫名少了2千元,他也不會就這樣遭受損失。他可以去查公共賬本進行回溯,結果看到A的賬戶無緣由地多了2千元,那麼A仍然無法賴賬。另外,在這個家庭中還有一些經所有人達成共識、符合條件就會自動執行的合約。比如,誰在一個月中的洗碗次數最多,家庭基金當月就會自動獎勵他2千元額外收入。
在這個例子中,A、B、C、D、E就是5個節點,每人持有的小賬本就是每個數據區塊,這些數據區塊串聯起來形成了一條區塊鏈。在區塊鏈內部,節點的分布是去中心化的,整個系統的運作需要每個節點遵循一定的共識機制,而某個節點的特定操作又需要通過一些加密算法來完成。
為什麼大家覺得區塊鏈很難懂?就是因為它擁有明顯區別於傳統計算機技術和互聯網系統的構造和運作機制,還涉及數學、密碼學等多層次學科內涵。不過,這也賦予了區塊鏈更多革新性特徵。
區塊鏈的最核心特征就是去中心化,其採用的是基於點對點式P2P(peer-to-peer)網絡架構,網絡節點之間交互運作、協同處理。我們從上述例子可以看到,整個系統的數據是完全共享的,沒有任何一個人有權力修改區塊中的數據信息,且每一條信息的增加需要系統裡的所有人參與驗證。基於去中心化的本質設計,又進一步激發了區塊鏈的不可篡改、可追溯、全程留痕、安全可靠、公開透明等特徵。

區塊鏈是如何被創造出來的?

要回答這個問題,則必須先搞懂比特幣。
2008年11月1日,一位至今匿名的神秘技術極客中本聰(Satoshi Nakamoto)發表了一篇論文《比特幣:點對點電子現金系統》。2009年1月3日,中本聰把自己長期以來對比特幣的設想打造成了現實,在互聯網上生成了第一個比特幣創世區塊。
比特幣是一種P2P形式的虛擬加密數字貨幣,它不依靠現實社會中的貨幣機構來發行,因此不受央行和任何金融機構控制。比特幣由計算機生成的一串串複雜代碼組成,在網絡中它的買賣和流通均依靠獨特的密碼學設計來確保安全和匿名。
比特幣之所以會被中本聰創造出來,是源於他對各國政府和現存金融體系的不信任。眾所周知,人們日常使用的貨幣雖然是以黃金儲備來表示價值的,但流通的現金卻是一張張可被重複印刷出來的紙幣,紙幣的發行倚賴於銀行。即使在當前網絡支付十分發達的年代,電子現金在轉賬付款過程中依然繞不開各種支付中介,比如支付寶、微信、銀聯、Apple Pay等等,並且同時受各種金融機構的密切監管。
正是現實世界的高度集中化,使得中本聰想要在數字世界裡創建一種無需中介交易的電子現金。於是,他開發出了基於區塊鏈這種底層技術的比特幣。
區塊鏈的設計架構使得比特幣在虛擬網絡中成功實現以個人對個人的方式進行買賣和流通,讓網絡本身成為中介平台,從而達到去中心化的目的。所以,區塊鏈其實是一項發韌於比特幣的底層技術;而比特幣又是第一個基於區塊鏈技術的應用,而且事實證明是一項大獲成功的開創性應用。

區塊鏈會怎樣衝擊互聯網?

這個問題的邏輯可能有些讀者看不懂,區塊鏈不也是互聯網嗎?又何談對互聯網的衝擊呢?區塊鏈的確是在已經發展成熟的互聯網基床上孕育出來的,但它在許多方面又和互聯網有明顯區分。枯燥晦澀的專業學術問題筆者暫且不表,那就抓核心來白話一下。
上世紀90年代初,“互聯網之父”蒂姆.伯納斯.李(Tim Berners-Lee)發明創建了一個全球超文本項目——萬維網(WWW)。萬維網,也就是我們如今幾乎離不開的互聯網,其設計初衷是想打造成一個大型共享平台,這樣就可以讓所有人便捷、遠距離地從網上獲取信息和開展交流。
可萬萬沒想到,互聯網商業化發展僅20多年,這樣一個信息共享平台不僅裹挾似地深度影響甚至操縱了人們的生活,而且形成了越來越中心化、私有化甚至壟斷化的發展態勢。
網絡供應商和應用架構者通常都需要購買服務器才能夠“上線”,每一位用戶在互聯網上發布的每一條數據信息都被存儲在服務器中。要知道,數據本屬於用戶個人,但服務器卻是企業私有的,普通用戶也不可能單獨另購服務器,這就導致如今幾乎所有的互聯網數據都被企業“私有化”了。此外,風起雲湧的互聯網界一直是以“大魚吃小魚”的步調向前推進。發展至今,我們可以看到全球已經形成了幾大互聯網巨頭公司,幾乎所有的互聯網主流應用都被巨頭收購了。在中國,阿里、騰訊和百度的互聯網業務已經涵蓋了社交、金融、教育和日常生活衣食住行各個方面;在歐美,就是Google、Facebook、Amazon這幾大公司。
這種寡頭壟斷式的發展,讓初衷為“共產共享”的互聯網平台日漸形成一種“信息資本主義”。普通用戶不僅無法享受公平獲取全部信息的權益,而且還要被動接受向互聯網公司“無償”提供個人數據信息的“不平等條約”。只要你連接互聯網,這種困境就根本無法逃脫。舉一個大家都接觸過的例子,用戶下載App後都必須要同意應用開發商的“隱私協議”,否則你就無法使用它。
終於,區塊鏈來了!與其說區塊鏈會對互聯網產生衝擊,倒不如說它是對當前互聯網業態的變革。變革的核心,就是去中心化。而去中心化帶給網絡世界以及人類社會的深遠影響,主要表現為在區塊鏈共識機制下信任的建立和價值的傳播。
互聯網的本質是信息的傳播,但信息是可以被複制、修改和隱藏的,所以是不安全的,這使得互聯網始終不能被人類信任地去用於傳播和轉移價值。而區塊鏈的特性和運作機制,使得其系統內的數據是唯一的、不可篡改的,於是具有了表徵價值的特性基礎。
就拿比特幣來說,雖然是虛擬無形的,連紙幣這種表徵物都沒有,但它還是被系統內購買者承認,甚至在現實世界裡達到可與黃金鑽石媲美的近2萬美元等價。又比如,在現實世界裡,一本房產證表徵的是一所房屋的價值所有權,房屋買賣方需要去當地政府部門進行房產證的變更登記才算完成房屋價值的轉移。若不這樣操作,可能有人另外偽造或篡改房產證,就無法確保房屋所有權的唯一性。可在區塊鏈系統中,房產證是電子化的,更是唯一的,因為它不可以被憑空創造或修改。那麼要轉移房屋所有權,只需要由A在網上直接把房產證轉移給B即可。這樣一次點對點式的無中介化簡易操作,即完成了一樁價值的轉移。
概括地講,區塊鏈以一種更高級的形式找回了互聯網的“初心”——公平、開放和共享。同時,區塊鏈還以較低的成本為人類社會築牢前所未有的信任基石,讓互聯網這條“信息高速公路”升級成為“價值共享平台”。

區塊鏈如何關乎國計民生?

有了前文對區塊鏈的系統式描述,我們再來延伸概括一下它的作用和功能——“促進數據共享、優化業務流程、降低運營成本、提升協同效率、建設可信體系”,這五大功能正是習近平總書記在中共中央政治局集體學習時總結提出的。
究竟區塊鏈未來會如何影響國計民生,習近平總書記顯然已經作出了高瞻遠矚的頂層決策判斷。他關於區塊鏈的講話分析,雖然篇幅很短,但可以看出是有著充分權威調研基礎的。
習近平總書記注意到,目前,全球主要國家都在加快布局區塊鏈技術發展。中國在區塊鏈領域擁有良好基礎,因此要強化基礎研究,提升原始創新能力,努力讓中國在區塊鏈這個新興領域走在理論最前沿、佔據創新制高點、取得產業新優勢。同時要加強區塊鏈標準化研究,提升國際話語權和規則制定權。
這也就是說,中國在區塊鏈領域的發展是有“底氣”的,更是有極大可能在全球率先拿下戰略“高地”的。2016年12月,區塊鏈首次作為戰略性前沿技術被寫入《國務院關於印發“十三五”國家信息化規劃的通知》。隨後,全國各地積極出台相關政策開展區塊鏈產業布局。中國信通院最新發布的《區塊鏈白皮書(2019年)》顯示,截至2019年5月,北京、上海、廣東、江蘇、浙江、貴州等全國超過30個省市地區發布了區塊鏈政策指導文件,全國已成立區塊鏈產業園共計22家;在區塊鏈專利申請方面,中國保持快速增長趨勢,在全球專利佔比份額超半數,是美國申請專利的三倍之多。
區塊鏈:核心技術 自主創新重要突破口
中國在區塊鏈領域的發展是有“底氣”的,更是有極大可能在全球率先拿下戰略“高地”的。圖為國家大數據(貴州)綜合試驗區展示中心(圖:中新社)
既然我們已經快速高效地耕好了區塊鏈的“田”,接下來就是要考慮怎樣種好這片“地”。秘訣在於“融合”,好比“互聯網+”。單純的技術並不能充分發揮它的優勢,而是需要把它與其它產業進行融合應用,才能達到“1+1>2”的效果,才能為人們提供看得見摸得著的實際服務。
“區塊鏈+政務”,旨在實現政務數據跨部門、跨區域之間的共享、維護和利用。對政府來說,可促進各部門間業務協同辦理,降低運轉成本、提升辦公效率,同時有助處理一些包括腐敗、稅收、營商環境改善等現代治理體系中的棘手難題,從而增加政府的透明度和公信力。對跑政府辦事的老百姓來說,那些繁瑣的證明會被一一削減,能輕松享受“只要跑一次”或“一次都不用跑”的網絡政務服務。
“區塊鏈+經濟”,旨在克服傳統經濟金融領域長期存在的數據安全隱患、徵信成本高昂、結算效率低下、監管手段不足等弊端。在金融方面,區塊鏈能夠幫助金融機構低成本、高效率地安全完成個人、企業信貸服務的評估、審核、結算、發放等各個環節。如此,能有效緩解中小企業貸款融資難的困境,從而進一步助益中國實體經濟的穩健發展。此外,在外貿領域,區塊鏈能大幅減少支付清算環節的交易成本,進而促進全球跨境貿易的高速流轉。
“區塊鏈+民生”,旨在為人們提供更加智能、更加便捷、更加優質的公共服務。目前正在探索的應用包括教育、醫療、就業、精準脫貧、食品安全、商品防偽等等。當然,區塊鏈在民生領域的應用潛力是無限的,就好像“互聯網+”從基礎的網購平台已經發展成為人們日常叫外賣、打車出行、購買支付等等“十八般武藝樣樣精通”的“N面手”。所以究竟未來區塊鏈會如何花式影響人們的生活,目前仍然沒有完整的答案。
總而言之,區塊鏈正在以顛覆式的新技術重塑人類的價值信用體系,重塑互聯網的傳播內容和傳播方式,重塑現實與網絡業態中人類的合作機制與組織形式。放眼當下,未來已來,你我終將相“鏈”!區塊鏈:核心技術 自主創新重要突破口

(作者係中科院研究員)

本文發表於《紫荊》雜誌2019年12月號

責編:莫潔瑩、趙珊
編輯:余婧、李博揚、陶琳、邸倩