当我们谈区块链时，到底在谈什么？

shuszhao

区块链技术是支撑比特币存在的根本技术，这是个非常了不起的概念，可以包含使用比特币的任何一个消息。因为区块链，比特币就不可能重新花费，这就是终极的安全模式。
　　一、区块链技术的意义
　　比特币的知名度如此之高，并不是因为它是第一个虚拟货币，而是因为它是第一个被许多大众都知道的虚拟货币。
　　虽然它的特点是货币，但并不是由任何一个政府所印发的。对于我们来说，比特币的发明者也同时发明一个系统，而这个系统是不可能被复制的，同一个货币不可以花费两次。

　　比特币所用的加密技术科技之前就已经存在，现在关于加密技术的讨论也非常热门。
　　因为加密技术非常重要，如果涉及到财务和资本的管理，就有各种各样的选择方式。
　　比特币用了其中之一的方式，但是还有其他的可选。比特币之所以成功的原因，在于它要做区块链，这是非常好的一种加密技术。
　　先插播一个小故事，这个故事可以让大家知道，硅谷是怎么做创新的。
　　比特币的诞生其实源于好几个另类的运动，在1998年的时候，出现了第一篇关于比特币的论文，当然这个时候比特币并没有比特币的名字。
　　这篇论文的作者微戴，当时把论文发表的时机放在一个数字朋克的运动当中。他并不是来自于某一个大学研究所著名数学家，而是在一堆个人的爱好者当中出现的。
　　如果大家现在在网上搜“微戴”这个名字，你会发现无法搜出来这个人是男还是女的，他的照片是怎么样，或者他是不是出生于中国，这是非常有意思的比特币文化。

　　比特币创始人：中本聪
　　另外一个非常有意思的运动叫做“反商主义”，也是源于美国加州。这些人希望自己可以长生不老，我们可以看到有Aurous、P2P、数字朋克还有反商主义，它们加起来也就是发明了比特币。
　　因此，在2008年的时候，有一个非常神秘的人物中本聪写了一篇关于比特币的文章，第一笔的比特币交易就出现在2009年。这些运动最初的形态和发起都非常有意思。
　　另外一个概念就是工作量证明，区块链也是涉及到工作量证明这一原理的。工作量证明当时设计的时候，主要目的也是：保护电子邮箱不要受到垃圾邮件的攻击。
　　这是非常神奇的一件事情，有来自各个领域、不同的奇怪想法，都可以集中在2008年中本聪的一篇论文里发表。
　　现在比特币已经非常流行了，有数百万的比特币在那里，而且大家也可以从中做出自己的商业模型。
　　对于比特币来说，更重要的是它背后支持的技术。过去几年中，很多人开始意识到：区块链可以拿来做很多其他的事情。
　　事实上，去年就有一个非常年轻的工程师，自己设计了一个开源平台，让大家在上面使用区块链，基本可以做不同的事情。

　　这一幅图想跟大家展示一下，比特币现在变成一种可以使用的货币，大家在旧金山可以拿它来买咖啡或者买鞋。
　　简单和大家解释了一下比特币概念，但是最重要的一个科技概念是区块链。其它的一些技术之前已经存在，比如算链，这种算法之前已经存在，只不过用比特币的领域用它延伸了趋势，但是区块链是一个崭新的发现。
　　1998年，微戴发表的那篇论文当中，当时就在想象：是否可以有这样一种支付或者金钱交易的方式，是绝对安全的，不可被攻击的，而且想法原理非常简单，就是让每一个人都拥有一份交易的副本。
　　所以理论上来讲，把所有人手上的副本同时进行攻击的可能性是没有的。这就是区块链的意义，当中就包含使用比特币所执行的每一笔交易信息。
　　二、基于区块链技术的“货币”
　　其实在区块链上面，每一个人都可以创造自己的货币。总的来讲，比特币其实是一个数学上的发明，要制造比特币就需要进行比特币的挖矿。
　　大家要知道，制造比特币的时候，不是说自己想要就可以制造出来的，而是有一个非常复杂的数学过程，比特币这些所谓的长老们会设计出非常复杂的数学问题，让大家解答。
　　这些挖矿人都有非常强大的计算机，他们也在互相竞争，看谁可以进行互相的挖矿。最后的胜出者可以得到这笔交易，也就是他们挖矿成功。
　　因此，如果我们可以成功地证明某一个交易完成比特币，多少交易就有多少个比特币。
　　问题是要完成交易，就必须要解决非常复杂的数学问题，而解决这些数学问题需要我们拥有高技能的计算机。
　　因此，现在比特币社区中很多人产生了抱怨，因为挖矿人实在太多，虽然有些计算机技能如此强大，但他们需要几周的时间才可以做得出来，是非常费电的。

　　现在看到的这一些货币，其实是已经现可以通过较为绿色的方式来挖矿。
　　现在比特币已经变成了一个非常时髦非常流行的概念，有很多公司很多人也在做相应的业务。他们成立比特币银行做一些比特币的卖入和卖出，当然还可以做一些其它虚拟货币的卖出。
　　有一些人问我，从比特币角度来讲，谁才是首富？当然就是创立人中本聪，但是不知道他是谁。我们现在的比特币也有一个汇率，大概是在1：460美元。
　　你知道为什么政府对于这个概念非常疑惑吗？因为比特币并不是一个真实货币，所以没有办法进行税收，但这个人又非常有钱。
　　去年，在P2P这一块非常重要的一个技术发明就是做出了协议，在协议之下，其实也是P2P的服务，可以让我们非常容易地在区块链上做出交易。因此，在有协议的情况下，我们想创造自己的货币也是非常容易的了。
　　现在的虚拟货币种类也是多种多样，而且不同的货币创始人都可以讲出一大堆的理由，即为什么他的货币比比特币更好。

　　现在的应用也是极速的增长速度，但它也有一些问题，也就是说为什么现在的美国银行还不用？原因在于：
　　第一，货币比如美元，是由政府来掌握的，但是比特币的控制权是在一群软件工程师的手里，是在一群挖矿人的手里。
　　这是一个非常新的概念，所以我们需要、信赖这些工程师和挖矿人，我们甚至在不知道他们的名字之下，都要信赖他们。
　　第二，由于很多技术方面的限制，比特币最初的出现像一种游戏币一样，但现在已经有了非常多的交易了。
　　可以想象，每一秒用美元的交易非常多，但是每一秒用比特币进行的交易只能处理七笔。这就是其中一个基础的限制。
　　三、区块链的两个重要发明
　　在几个月之前也召开过一次重要的比特币大会，当时大家的讨论分成两个阵营，有些人提议做一个加强版的比特币，让每秒的交易处理量有所上升，但是安全性需要付出代价，所以比特币的本身是有待进步的。
　　我之所以认为区块链概念如此重要，是因为它可以在货币之外的其它领域进行应用。
　　其中智能财产和智能合同是在区块链的基础之上做的两个重要发明，可以用区块链确认某一个物体的所有人是谁。
　　比如这个车的所有人是谁，或者这个知识产权的所有人是谁。今天需要求助于政府或者某些机构确认某一辆车的所有权，但是有区块链技术之后，这种信任就是一个网络状的信任，而且这种所有权是可以辐射到所有物体上。
　　比如我的笔记本电脑，今天并不知道这电脑是谁的，如果可以在区块链上的话，就可以非常清楚地知道它属于我。

　　另外，还可以看到智能合同，它的影响力就更大了，有了区块链之后，这些合同就是不可被打破的，而且它可以自我执行。
　　因此，不需要律师、法官的介入，合同本身就可以自动执行。比如这个就是第一个区块链案例，也可以在这个合同之上来做其它的应用，在平台上，都可以让我们在区块链上更容易地做自己想要做的事情。
　　另外，公证部也是其中的一个应用。当然这也会产生社会影响，因为我们不再需要法律了，区块链本身就是法律，是一个自我执行的合同。因为一旦合同生效就会自我执行，没有办法在上面做任何手脚。
　　昨天翻译问过我非常有趣的问题，问我如果我要是签合同的时候，犯了一个错误会怎么样，这其实是一个非常好的问题。
　　因为今天如果签合同签错了，可以做一些修补和改进，但是智能合同是没有办法做改动的。因此，有了区块链的智能合同好处就是可以让大家非常诚实，因为任何不诚实的东西在智能合同上不允许的，但是它的不好之处就是少了一点人情味。

　　我们很快就会进入物联网的时代，机器对机器的交流也许就会成为主导了，这就是一幅我非常喜欢的图，来自一个叫做Libelium的初创型公司。
　　我们可以看到这有不同的建筑、不同的汽车，还有不同的人在彼此连接，也可以知道这些车到底哪一辆是我的，或者可以知道我的朋友在哪里。
　　与今天相比，在未来完成交易的时候，就会需要认证和安全性的保证。现在需要各种各样的应用，都在使用自己的安全手法，也许在未来，区块链为我们提供一个统一的标准。
　　这就意味着每一个比特币的使用者都可以拿到所有交易的信息，这是P2P应用非常重要的一点。
　　四、分布式人工智能
　　《区块链新经济蓝图》的作者Melanie Swan说：区块链代表着一种人工智能。但她的论文里并没有定义什么是人工智能。
　　后来我向另一个美国来清华交流的智能专家咨询这个问题，他告诉我，等30年后，研究透我们的大脑才能回答问题。
　　我发现，这是一个常人容易走入的误区：人类大半相信只有大脑才有智能！事实上，关于人的大脑的运行机制，这20年来进展甚微。
　　《三体》的作者刘慈欣有句话说说的很有代表性：人的大脑有十几个亿神经元，复杂程度很高，而且每个神经元的复杂程度又相当于一个大脑，很难研究透，很绝望。
　　但我们学物理的最不能忍受这种理论状态，因为没有最初始的定义，后面的理论就完全无法展开。但另一方面人工智能发展得这么蓬勃，肯定应该有个原始的定义。
　　后来我发现了最早的人工智能探索者是图灵。图灵在上个世纪30年代就提出观点，认为机器可以像人一样思考，颠覆了之前人相信只有大脑才可以实现智能的看法。
　　图灵发明一个机器，当年把纳粹的密码破解了，据说他预言机器会在2000年超过人脑，实际发生的事是2011年在电视上的智力竞赛，IBM发明的机器大脑Watsoon获得冠军，这是一个标志性事件。
　　IBM最早是做电脑的，但它拥有探索未来，解决一些基本问题的使命感。1982年，IBM实验室的C.Bennet终于定义了麦克斯韦妖的智能。
　　什么是智能呢？我们刚刚提到熵代表一个体系的无知程度，麦克斯韦妖的智能就是能够降低系统熵获得知识，假设系统一开始熵是最大状态。

　　麦克斯韦妖通过等温压缩的方式把系统的熵降低，获得知识（最后明确知道分子处于盒子的左边，获得一个比特信息），这个付出的代价是耗散kTln2 的热量（如果环境温度是T，那么产生一个比特信息就需要付出kTln2焦耳能量的代价），一个智能想降低系统的无序程度，要付出耗散热量的代价，这并不违背热力学第二定律定理(熵最大原理)。
　　C.Bennett和C.Landauer给出了麦克斯韦妖智能的严格物理的定义，为我们论述人工智能打下了基础。
　　但我不得不补充他们的推理中应该考虑量子非定域性才完备。
　　因为初始状态，我们不知道分子在盒子的左边还是右边，但如果分子遵循确定性的牛顿力学,那么我们就不能推理说麦克斯韦妖的智能妖获得这一个比特的信息一定要耗散热量。

　　只有假定分子符合量子的非定域性，也就是遵循海森堡不确定性原理，分子就算初始位置在左边，但是其动量一定具有不确定性，不可能没有左右方向的分量，因此量子不确定性一定会让分子运动充满整个盒子。
　　以上推理已经暗示我们：量子非定域性和熵最大原理很可能具有某种内在联系。最近我看到一篇文献：他们证明了只要存在量子非定域性，一个在等温环境下的子系统就能达到热力学平衡（熵最大）。
　　当然他们还没能直接证明量子非定域性和熵最大原理的关系，但是他们已经证明量子非定域性和熵最大原理语言的事实都是一致的！

　　如果我们有了以上麦克斯韦妖智能的定义，那么理解高红冰总给出了这个决策演进和区块链就很容易了。

　　最左边那个图（A）我们假定每个节点没有决策能力，但每秒钟有二选一的决策任务，如果（A）图系统有N个点的话，也就意味着每秒钟要让系统的熵降低Nkln2，才能保持整个系统有序。
　　这就意味着每秒钟中心节点需要耗散2的N次方决策才能保持整个系统正常运转，如果要保持这样的决策模式都要放在（A）图那个中心完成，如果每个节点是原核细胞那么大的信息盒子（类似脑细胞），只要节点大于45个。
　　中心节点需要以超光速压缩，这实际上超出了相对论极限，是不可能实现的。我们因此第一个反应就是，人脑的神经网络绝对不是这种中心化决策系统。

　　很显然，分布式决策效率比较高，它可以让整个系统保持低熵状态，还能接受、创造新信息。
　　这样我们就能理解中心智慧和集群智慧，KK撰写的《失控》花了很长的篇幅讲集群智慧：比如说一个大熊和一群蜜蜂，单个熊比单个蜜蜂智商高不知道多少倍，但熊窝很简陋，成千上万的蜜蜂构筑了精妙的蜂巢，科学家赞美蜂巢是耗费最少资源、结构优美、最符合蜜蜂集群社会应用的生存空间。

　　蜜蜂集团是个绝对典型的分布式决策系统，每个蜜蜂自己当麦克斯韦妖，形成了集群智慧。
　　包括鸟群智慧，成千上万只鸟在天空中形成很美的图案，如果熵最大的话，鸟群在空中应该是完全无规则的。
　　但实际上每个鸟执行统一的基础规则：只不过它就能识别不要与另一只鸟的距离超过半米，不外乎如此，就算那么简单，每一个小鸟也都是麦克斯韦妖。

　　这个理论让我更加理解了市场，三百年前我们认为幸福和财富依赖于英主、明君，但亚当·斯密反对了这个观点，说我们未来财富会依赖于市场“看不见的手”。
　　我用麦克斯韦妖的角度理解，发现市场不外乎就是个麦克斯韦妖的智能系统，每一个消费者都会自发挑选最好的产品，这与智商没关系，只要是这样，消费者就变成了麦克斯韦妖。
　　成千上万个消费者集合在一起，就是一种集群智慧，他们创造的财富和价值非常巨大。汽车的进化绝不依赖于一两个天才设计师、设计厂商，而是依赖于成千上万个消费者的智能。同时，投资者也是麦克斯韦妖。
　　阿里巴巴马云曾经做过一个演讲，说了阿里巴巴与Amazon的不同，阿里不是自己做生意，他是帮别人做生意，他服务了600万个商户，让他们做了麦克斯韦妖。
　　五、区块链技术的创新
　　如果理解了“分布式智能”，也能很容易理解为什么会产生“区块链”的创新。
　　阿里研究院院长高红冰，在讨论区块链的认知的时候说：“一个钢筋水泥为标志的银行信用大厦，正在被一个数据为土壤的区块链信用所取代。”
　　市场需要信用，如果没有信用，我们只能采用“物物交换”这种最原始、成本最高的方式。
　　我们到商场消费购买东西，实际上商家相信的并不是你，而是看你卡是哪里出的，那些银行实际上都是通过高楼盖大厦等中心化建立信用的方式建立信用，大概刷一次卡就得收1.5%的手续费，中心化信用造成了全球市场最稀缺也最昂贵的资源。

　　思考一下，有没可能让“信用”的建立靠分布式智能，让每个消费者自己当麦克斯韦妖产生这种信用？表面上不太可能，但有了互联网，这个就可以实现了。
　　2008年，中本聪发明了比特币与区块链的基础技术架构，他就是做了这么一件事，通过消费者互相证明每笔交易和合法性。
　　要实现这件事，首先要做的就是防止这个系统重复支付。
　　第一代互联网的永远痛点是信息可以免费复制，但资产不能免费复制，如果无限复制，信用就无处可生，之前一直解决不了这个问题，所以互联网的商业模式都是从免费开始，偷偷摸摸在后面赚钱。
　　为了解决资产只能支付一次不能重复的问题，中本聪创造了区块链的方式，他要求在区块，每十分钟进行全网记账，盖时间戳，因为时间是最不能作假的。
　　问题的焦点就落在谁去负责盖这个时间戳？他设置了奖励，每十分钟全网只有一个合法的记账人，大家都可以记账。
　　但是要去竞争这个全网合法记账人，抢到以后条件符合“算力最快”与“记账准确”这两点就可以获得奖励，目前的奖励是市值7万的25个比特币。
　　中本聪设计的出发点是“人人为我，我为人人”的理念，由此产生信用，相当于每个记账节点都是麦克斯韦妖。
　　通过盖时间戳把可能的假账都剔除掉，留下真实的、能够建立信用的交易，整个系统玩了7年，信用建立成本极大下降，比特币最高的市值100亿美元。
　　银行界一开始对这种做法不屑一顾，因为银行的信息系统、大厦、规则都很高级，但是比特币玩了7年，系统维持到现在，没有一次宕机，建立了越来越强大的信用资源。
　　因为越来越多参与者为它背书（目前主要是矿工），而且交易费用低，所以开始逐渐关注起来。
　　听说现在洪都拉斯政府打算把房地产登记放在区块链上，这是之前经济发展的痛点问题，资产登记和证明系统经常被社会动荡毁坏，但是由于区块链是全网透明的，分布式记录的总账，毁坏的成本极高。
　　现在很多人都在试想利用区块链系统做公证，另外，只要登记到区块链就没有国界性，区块链建立了一套全球承认的信用系统。在此之前，跨界的信用是非常难建立的事，在将来，我们可以研究一下区块链和物联网结合，让电子化合同自动执行。
　　在区块链中，每个参与节点可以当麦克斯韦妖，形成了全球的算法共识。
　　我们可以看到，通过量子力学的非定域性能够证明麦克斯韦妖的智能，进而证明分布式智能的效率，因此，区块链这样的全网算法共识，就应运而生了。