【摘要】區塊鏈是在記賬技術與信息技術的推動下，在提升組織間協作效率與構建數字社會的需求牽引下，產生的以 “信任自建立” “共享開放”“高度自治”為主要技術特點的數字技術。區塊鏈發展有三個階段：數字貨幣、智能合約以及社會治理，有望最終成為構建未來數字社會信息基礎設施的關鍵技術。區塊鏈技術具有廣闊的發展潛力，對社會關系、數字社會的構建都將產生巨大的影響。但目前區塊鏈技術仍處于初級階段，技術本身發展不成熟。構建怎樣的政策環境與技術管理體系，推動區塊鏈技術與相關應用的和諧發展也是需要面對的挑戰。
【關鍵詞】區塊鏈 信息基礎設施 組織協作 數字社會
【中圖分類號】 TP393.0 【文獻標識碼】A
【DOI】10.16619/j.cnki.rmltxsqy.2018.12.001
【作者簡介】尹浩，清華大學信息技術研究院研究員、博導，網絡大數據技術研究中心主任，中國未來網絡產業創新聯盟秘書長以及中國電子學會區塊鏈專委會副主任委員。研究方向為計算機網絡、大數據與區塊鏈。主要著作有《Content Delivery Networks: Bridge between Emerging Applications and Future IP Networks》《Livesky: Enhancing CDN with P2P》等。
區塊鏈的發展
區塊鏈技術的發展受到兩條技術路線的影響。一條是記賬方法。現代復式記賬方法是由意大利數學家盧卡·巴其阿勒于1494年在《算術、幾何、比及比例概要》一書中最早制定的[1]。復式記賬法對每一筆賬目同時記錄來源與去向，首次將對賬驗證功能引入記賬過程，提升了記賬過程的可靠性。從這個角度來看，區塊鏈是首個自帶對賬功能的數字記賬技術實現[2]。另一條是信息技術。基于密碼學的發展成果，數字摘要和數字簽名能夠對數字記賬過程中簽名人的身份進行鑒定，并且保證了簽名內容的不可篡改。計算機處理能力的提升，以及分布式數據庫的發展，使得數據記錄的規模、速度以及復雜度產生了巨大飛躍。去中心化對等網絡[3]的出現和廣泛使用，分布式系統中共識問題的解決，使得多方共同維護同一個可信數字記錄成為可能。從這個角度來看，區塊鏈是首個高效可信的分布式數字記錄技術實現。
區塊鏈技術的發展還受到兩種需求的牽引：組織協作效率提升需求與構建未來數字社會需求。自工業革命以來，技術的發展在生產工具效率提升方面取得了顯著成效。提高生產效率的另一個重要手段是分工協作。1912年，現代管理學之父泰勒在《科學管理原理》中提出流水線原理[4]，亨利·福特把生產一輛車分成了8772個工序，生產效率提高了10倍[5]，同時分工協作也面臨組織間協作效率提升的問題[6]。高效的組織間協作能夠提升整體效能，提高生產效率[7]。提升組織間協作效率的難點是去除協作中的不確定性，其主要手段在于解決分工后各組織間的可信協作，以及制定科學完善的協作規則。區塊鏈通過透明可信規則，建立組織間的信任；通過群體共識，建立組織間的協作規則。在數字社會需求方面，隨著人、機、物在網絡空間的融合，一個與物理世界平行的數字世界在不斷成長，并帶來與物理世界完全不同的新特征。現實社會存在的物理實體，在數字社會將會有另外一個映像，我們稱之為數字對象。數字對象用來表達其對應的物理實體，這個數字對象可能對應一個人、一個物，也可能對應一件事。數字社會是由這些數字對象組成的另外一個空間。構建支撐數字社會高效運轉的信息基礎設施是數字社會發展需求所帶來的難題。區塊鏈作為建立可信連接、提高組織間協作效率的手段，有望成為未來信息基礎設施的核心技術，推動數字社會的到來。
在兩條技術路線的推動下，在兩種需求的牽引下，區塊鏈作為一種消除社會不確定性的數字技術產生了。區塊鏈通過透明、可信規則，構建難以偽造、難以篡改和可追溯的塊鏈式數據結構。它能夠可靠記錄、追溯任意兩個參與者之間進行的交易與行為。自信任、共享開放、高度自治是區塊鏈技術的主要特點，其核心的價值在于通過技術手段實現了組織間在統一共識的規則下，按照自治的方式進行高效協作。2015年，英國《經濟學人》封面刊登了關于比特幣的文章，并將區塊鏈描述為信任機器，稱之為構建價值互聯網的核心技術。
業界普遍認為區塊鏈的發展可分為三個階段[8]：數字貨幣——支持可信價值流轉的基礎設施建立；智能合約——數字空間可信交互規則的完善；社會治理——構建規則和價值引導的數字社會。（1）數字貨幣階段。由區塊鏈技術發展而來的數字貨幣是在自由貨幣理論[9]、信息不對稱理論[10]、密碼學朋克運動[11]指導和推動下，為適應數字經濟發展的需求，綜合集成非對稱密碼學、分布式對等網絡、共識機制等技術成果，發展而來的新貨幣體系。其建立可靠連接、降低交易成本和去除信息不對稱的特點，已經獲得金融、醫療、環保等業界認可。全球比特幣日均交易量高達數百億美元。2011年4月16日，美國《時代周刊》發表了關于比特幣的文章，稱之為“網上現金”；2013年8月，德國率先承認比特幣的合法地位。（2）智能合約階段。共識算法安全性和效率、網絡與系統軟件定義能力的快速提高，推動了以代碼表達數字空間規則的智能合約的產生和發展。智能合約為數字對象之間進行可信交互提供了統一共識的規范，有望促進數字實體之間規則體系的建立。智能合約以代碼作為合約，以軟件定義的方式，規定了數字實體之間的行為內容。同時，代碼可被形式化驗證，提高了合約執行的有效性和安全性。此外，合約一旦約定不可更改，有望解決“人在回路中”[12]所帶來的不確定性威脅。因此，智能合約有望實現Code is law（代碼即法律）。（3）社會治理階段。基于數字貨幣建立的價值流通手段，依托智能合約建立的協作規則，將區塊鏈與社會各個行業結合。在區塊鏈與行業結合過程中，鏈建立了行業運轉規則，引入token（通證）作為權益證明，token（通證）是鏈中流轉的權益，coin（幣）是權益的貨幣化。在鏈中引入權益證明，能夠實現鏈中的價值流轉，也會引起利益的重新分配。例如：在以太坊中，創造以太坊這種新市場的主體，可以通過發行代幣獲得利益的分配權，使得今天流行的“羊毛出在豬身上”的互聯網利益分配模式發生改變。如何推進區塊鏈與行業的結合，優化社會分工協作和利益分配體系將是該階段的主要目標。
區塊鏈面臨的挑戰與機遇
區塊鏈技術具有廣闊的發展潛力，對社會關系、數字社會的構建都將產生巨大的影響；作為一種新的技術與規則，其發展也要經歷從無到有，逐步走向成熟的成長過程，還會受到社會需求與傳統規則的影響。我們應客觀分析區塊鏈發展過程中可能面臨的挑戰與機遇。這些挑戰可以歸納為兩個層面：技術層面、應用層面。
目前區塊鏈技術仍處于初級階段，技術本身發展不成熟。從技術角度講，區塊鏈涉及了眾多技術領域，包括：密碼學、分布式系統、網絡與計算體系結構、數據庫、博弈論等。這些技術均是區塊鏈產生和發展的基礎，但這些技術本身仍需進一步完善。例如：在密碼學領域，仍需解決隨機數產生、安全強度、加解密處理性能等問題；在分布式共識機制方面，需解決容錯節點比例、收斂速度等問題；在分布式存儲方面，需解決讀寫性能的問題；在安全領域，需解決算法安全性、系統安全性、交易內容隱私保護、數據安全共享等問題。此外，智能合約一旦部署就意味著規則已經制定完成。因此，對智能合約進行形式化分析至關重要。智能合約的合規性驗證，也是防止非法交易所必須要解決的問題。但目前該領域的研究尚處于初級階段。區塊鏈的可擴展性，也是技術發展所面臨的挑戰。區塊鏈技術的發展有待于這些技術的創新和突破。另一方面，僅有區塊鏈技術，沒有支撐該技術應用與發展的生態，區塊鏈將缺乏持續成長的動力，無法從根本上推動技術的進步。在生態建設方面，我國已經遠落后于西方發達國家。社區和生態建設不足是制約技術發展的另一個挑戰。區塊鏈自誕生以來，經過多年發展，全球已經形成了以比特幣、以太坊、超級賬本等為代表的基礎鏈及平臺，以分布式金融協議R3CEV、分布式證券協議DAH等為代表的各種行業協議。這些具有重大影響力的基礎設施與關鍵技術，以及Hyperledger、Github等開源平臺的運營均被西方發達國家掌控。全球區塊鏈技術競爭呈現“西強東弱”態勢，是我國區塊鏈技術發展所面臨的又一挑戰。
在應用層面，區塊鏈中引入的token（通證），既可以認為是系統擴展的激勵手段，也會成為改變利益分配規則的工具。因此，很多人認為區塊鏈是改變生產關系和利益格局的技術。今天的互聯網走到一個極端，被少數幾個互聯網巨頭壟斷，呈現“數據跟著應用走”的態勢。用戶只有向服務提供商提供數據換取服務，才能獲得互聯網應用帶來的便利，這導致用戶數據主權失控。隨著人、機、物等不斷融入網絡空間，數據的價值變得越來越重要。將數據主權歸還到用戶手中，改變“我的數據他做主”的現狀，需要新的規則和技術支撐。區塊鏈作為去中心化的技術，有利于打破巨頭壟斷，特別是，區塊鏈“信任自建立”“開放共享”以及“高度自治”的特點，有利于構建尊重每個數據源主體權益的有序規則體系，并且提高數據源之間按照規則和利益進行有效協作共享的效率，進而推動構建新型信息基礎設施。然而，技術的發展除了會遵從發展的客觀規律，也會受到各種社會因素的影響。劉易斯·芒福德在《技術與發明》一書中講到，舊的技術形式約束了新技術經濟的發展，新的創造與工具也每每用于維持、更新和穩定舊社會的秩序結構，舊有目的與新手段的結合，是當前秩序中最突出的特征[13]。因此，構建怎樣的政策環境與技術管理體系，推動區塊鏈技術與相關應用的和諧發展也是需要面對的挑戰。
盡管區塊鏈技術與應用發展面臨諸多挑戰，但其改變了社會價值的傳遞方式，大幅提升了組織間協作效率，在全球范圍內的發展前景廣闊。總體來看，區塊鏈發展面臨三大機遇：
第一，順應去美元化的全球多邊主義發展趨勢。長期以來，國際政治經濟格局形成了以美元為中心的發展結構。隨著經濟全球化趨勢的加快，在美元霸權的作用下，全球貿易體系日趨呈現不均衡發展的態勢，中美貿易戰也是美元霸權的產物。區塊鏈技術以分布式結構為基礎，以去中心化的方式確保了價值的可信交換，能夠形成更加公平的經濟發展體系。例如：德國已經承認比特幣與法幣享有同等的地位。委內瑞拉、伊朗紛紛發行石油幣，試圖改變以美元進行石油交易的現狀。區塊鏈技術為全球去美元霸權帶來了一絲曙光[14]。
第二，利于重塑數據主權，構建未來信息基礎設施，釋放人工智能與大數據產業的新產能。現有互聯網的底層邏輯是“數據跟著應用走”，應用的價值看得見摸得著，而數據由于缺乏度量、確權以及流通機制，扮演著從屬的角色。隨著人工智能、大數據、物聯網等新興信息產業的發展，數字資產以及數據價值越來越重要，現有互聯網“我的數據巨頭做主”的邏輯越來越成為產業發展的制約。區塊鏈技術具有去中心化的特點，能通過底層的邏輯規則將數據的主權交還給用戶本人，用戶可以對自己的數據資產確權，授權使用，也可全程追蹤數據的來源與用途。區塊鏈技術有可能較好解決了互聯網時代數據霸權這一痛點，真正實現可信數據共享，規則為中心的數據價值釋放，從而進一步釋放數字經濟新動能。
第三，助力“互聯網+”實現價值傳遞，推動創新驅動的經濟發展。區塊鏈技術實現了數據流和價值流的融合，構建了支撐高效和可信價值交換的價值互聯網，從而使得傳統行業的互聯網+進程不用受制于現有的互聯網巨頭。區塊鏈技術與行業的深度融合，將逐步形成“區塊鏈+行業”的發展模式，助力“互聯網+”實現價值傳遞，帶動社會經濟實體的創新力，為改革、創新、發展提供更廣闊的網絡信息平臺。
區塊鏈的治理
未來國與國之間的競爭將是體系與體系的對抗，駕馭體系能力的高低將直接影響國家競爭力。區塊鏈是一種提升組織間協作效率的新技術，重視并引領該技術的發展對增強國家網絡信息競爭力，提升國家效能意義重大。技術的發展始終會受到來自社會發展的影響，打造良好的治理機制對區塊鏈技術與應用的發展非常重要。
技術治理角度。區塊鏈技術作為基礎平臺和復雜系統，有其成長和發展的規律。類比互聯網技術的成長歷程，僅以TCP/IP協議為例，該協議從1973年提出到2000年左右才真正成為工業界事實標準，歷時20余年，在諸多技術優勝劣汰的生態環境中成長演化而來。因此，我們對區塊鏈技術的成長要有耐心，同時還要創造促進技術生長成熟的土壤。社區建設、風險投資、應用驅動等都是土壤的重要組成部分。沒有良好的生態是不可能長出有核心競爭力的關鍵技術與生態環境的。當前，絕大多數開源社區都由西方控制，我國缺乏區塊鏈核心技術以及核心技術成長的生態環境，這也是區塊鏈技術治理需要解決的首要問題。
社會治理角度。區塊鏈在有效提高組織間協作效率的同時，也影響了組織間的協作方式與利益分配，由此產生了一系列新的社會問題，例如：概念炒作牟利、ICO市場混亂、社會利益分配不合理等。因此，我們要擁抱技術的變革，但是也要防止技術炒作。區塊鏈技術體系傾向于構建“誰創造市場，誰享受利益”分配方式。這種分配方式有可能導致以經濟利益為唯一目標，進而導致社會利益和國家利益被忽略，而建立多方利益均衡發展的利益分配方式是技術可持續發展的前提。因此，亟需從社會治理角度為區塊鏈技術的應用和發展構建技術與法律監管的體系，同時要創新利益分配方法，做到既尊重市場，又注重國家和社會效益，實現和諧發展。
國家戰略角度。首先，應重視區塊鏈領域基礎技術研究。在國家層面統籌規劃，促進涉及區塊鏈技術的跨學科共性基礎研究與交叉學科應用研究。推進國家標準體系建立，不斷提升我國標準工作的國際話語權。其次，應重視技術生態培育。尊重技術發展“成長型構造、適應性演化”的客觀規律，打造技術健康生長環境，整合政府、高校、企業、行業組織等資源優勢，推動區塊鏈生態的發展，共同推動區塊鏈技術在我國的創新應用和產業化進程。再次，應由國家推動信息基礎設施建設，建設由國家自主引導的區塊鏈公共信息基礎設施，增強技術的引導權和平臺的自主掌控權。此外，基于區塊鏈的信息基礎設施會影響到行業話語權和利益分配，還應加強政策監管，兼顧國家利益、產業利益、社會公眾利益與市場利益分配的平衡，促進區塊鏈技術健康有序發展。
結論
數字社會的到來，碳基與硅基世界將深度融合，需要構建數字社會的新型信息基礎設施和規則。信息技術發展的歷史啟示我們：打破壟斷后會帶來全新的機會。區塊鏈技術有望打破互聯網“我的數據他做主”的舊規則，成為構建未來信息基礎設施的關鍵技術。區塊鏈的應用將提高組織間協作效率，帶來利益的重新分配。技術發展勢必受到社會因素的影響。因此，在區塊鏈技術的成長過程中，既要構建“成長性構造、適應性演化”的生態環境，提升我國區塊鏈技術研發的競爭力，也要制定科學的監管體系，在協調多方利益，平衡各種利益關系中促進社會和諧發展。
注釋
[1]［意］法拉·盧卡·巴其阿勒：《算術、幾何、比及比例概要》，北京：中國商業出版社，2004年。
[2]楊保華、陳昌編著：《區塊鏈原理設計及應用》，北京：機械工業出版版社，2017年。
[3]尹浩、詹同宇、林闖：《多媒體網絡：從內容分發網絡到未來互聯網》，《計算機學報》，2012年第6期。
[4][6]［美］泰勒：《科學管理原理》，北京大學出版社，2013年。
[5]［美］亨利·福特：《我的工作和生活：福特自傳》，北京：新世界出版社，2010年。
[7]［德］馬克思：《資本論》，上海三聯出版社，1985年。
[8]Swan M., Blockchain: Blueprint for a new economy, O'Reilly Media, Inc, 2015. 美國智庫機構消費者研究：《布雷頓森林體系2015白皮書》，2015年。
[9]Friedrich August Hayek, Denationalisation of Money: The Argument Refined : an Analysis of the Theory and Practice of Concurrent Currencies, Institute of Economic Affairs, 1990.
[10]Aboody, David; Lev, Baruch, "Information Asymmetry, R&D, and Insider Gains", Journal of Finance, 2000, 55 (6): 2747–2766
[11]Hughes E., A cypherpunk's manifesto, John Wiley & Sons, Inc. 1997:285-287.
[12]操作員在經過第一次指令輸入后，仍有機會進行第二次甚至不間斷的指令更正。引自：Cranor L F., A Framework for Reasoning About the Human in the Loop, 2008:1.
[13]［美］劉易斯·芒福德：《技術與文明》北京：中國建筑工業出版社，2009年。
[14]Michael Crosby et al, "BlockChain Technology: Beyond Bitcoin", Applied Innovation Review, 2016(2).
