一把進(jìn)入可信數(shù)字社會(huì)的鑰匙

陳建海

計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展引領(lǐng)人們進(jìn)入了信息時(shí)代。在這個(gè)時(shí)代，人人得懂電腦操作技術(shù)，人人得會(huì)使用電腦，所以人人都要把電腦技術(shù)當(dāng)成終身學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容。計(jì)算機(jī)科學(xué)之父圖靈提出用二進(jìn)制表示世界一切信息，即世間萬物只要變成數(shù)字0、1被輸入電腦，就可以被電腦程序自動(dòng)處理，成為“信息”，變成數(shù)字化。因此，我們時(shí)常聽到的“信息”都是可數(shù)字化的。

數(shù)字社會(huì)應(yīng)運(yùn)而生

今天的信息社會(huì)是基于數(shù)字的社會(huì)，就是無數(shù)電腦網(wǎng)絡(luò)形成的龐大數(shù)字社會(huì)。如今，計(jì)算機(jī)信息處理的速度越來越快，能力越來越強(qiáng)。另一方面，計(jì)算機(jī)和通信的結(jié)合產(chǎn)生了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，又使計(jì)算機(jī)之間可以傳輸數(shù)字信息，并且速度和帶寬不斷提升，推動(dòng)著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷向前發(fā)展。同時(shí)，移動(dòng)終端越來越成為人們生活中不可或缺的工具。電商平臺(tái)的發(fā)展與廣泛使用，徹底改變了人們的生活方式。近幾年，我們又看到了云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能和物聯(lián)網(wǎng)等一系列新興技術(shù)的崛起，可以說信息時(shí)代發(fā)展到了新的高度，我們的生活也愈加便利、美好。

不斷向前發(fā)展的信息時(shí)代在給我們帶來便利的同時(shí)，也衍生出不少新的問題，尤以互聯(lián)網(wǎng)交易的信任缺失問題為重，因?yàn)槲覀兩腥狈σ欢ǖ臋z驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)信息真?zhèn)蔚氖侄?。我們面對互?lián)網(wǎng)上的結(jié)交好友、發(fā)表意見、發(fā)布信息等等時(shí)，只能基于自己的判斷采信或存疑，而無法客觀鑒別，所以缺乏安全感。

互聯(lián)網(wǎng)的不安全也會(huì)讓我們遭受經(jīng)濟(jì)損失?；ヂ?lián)網(wǎng)中兩個(gè)陌生人之間，如何能夠既有保障又快速地完成買賣交易呢？也許有人會(huì)說：“上淘寶、京東，用支付寶結(jié)算??！”不錯(cuò)，但那是網(wǎng)絡(luò)電商平臺(tái)，前提是我們要很信任這些平臺(tái)，我們的網(wǎng)絡(luò)交易是依賴于對這類電商平臺(tái)的信任。也就是說，雖然我們彼此不認(rèn)識(shí)，但是我們?nèi)绻枷嘈乓粋€(gè)第三方，通過這個(gè)第三方就能快速完成交易。我們把這個(gè)第三方稱為“中心化組織”。當(dāng)大家都相信中心化組織的時(shí)候，交易就變得順利了。但如果中心化組織作弊或攜款逃跑，那就麻煩了。

為了解決信任缺失問題，我們需要一種新的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。慶幸的是，目前我們已經(jīng)擁有這種技術(shù)，完全可以解決數(shù)字貨幣中的交易結(jié)算問題。日常交易時(shí)，我們會(huì)直接用人民幣現(xiàn)金支付，或用支付寶等應(yīng)用平臺(tái)支付，支付寶等充值了人民幣或關(guān)聯(lián)了銀行卡，等同于現(xiàn)金交易。

2008年，一個(gè)名叫“中本聰”的人提出了網(wǎng)絡(luò)中一種非國家貨幣的“幣”（虛擬幣）。它用二進(jìn)制（bit或位）數(shù)字表示，被稱為“比特幣”。比特幣其實(shí)就是一串基于bit（二進(jìn)制的位）的數(shù)字，并可以通過互聯(lián)網(wǎng)在不同用戶賬戶之間進(jìn)行傳輸。而且，中本聰還設(shè)計(jì)開發(fā)了基于比特幣的點(diǎn)對點(diǎn)電子現(xiàn)金支付系統(tǒng)，用戶可以基于比特幣直接進(jìn)行交易支付與結(jié)算。比如，2009年1月3日，芬蘭的小型服務(wù)器上出現(xiàn)了第一批比特幣。2010年5月21日，程序員Laszlo Hanyecz用1萬比特幣購買了價(jià)值25美元的披薩優(yōu)惠券，這是在現(xiàn)實(shí)中第一筆比特幣交易。這項(xiàng)交易誕生了比特幣第一個(gè)公允匯率。從此，便有了各種基于比特幣的交易，比特幣成為真正有價(jià)值的數(shù)字貨幣。

如今，數(shù)字貨幣除比特幣外，還有以太幣、萊特幣和瑞波幣等種類。隨之各種數(shù)字貨幣的出現(xiàn)和運(yùn)用，也就產(chǎn)生了以數(shù)字貨幣為基礎(chǔ)的互聯(lián)網(wǎng)新經(jīng)濟(jì)，促成了數(shù)字經(jīng)濟(jì)的到來，數(shù)字社會(huì)應(yīng)運(yùn)而生。虛擬數(shù)字貨幣所依賴的運(yùn)行平臺(tái)，與淘寶、京東等電商平臺(tái)有很大不同，它并不是由一個(gè)專門的第三方機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)維護(hù)的系統(tǒng)，而是采用了區(qū)塊鏈技術(shù)，形成了一個(gè)由多個(gè)中心組織保證的正常運(yùn)行的系統(tǒng)，是去中心化的。

區(qū)塊鏈的非凡特性

比特幣系統(tǒng)最大的特點(diǎn)是采用了一種被稱為“區(qū)塊鏈”的技術(shù)，這是中本聰首次在論文《比特幣：一種點(diǎn)對點(diǎn)的電子現(xiàn)金支付系統(tǒng)》中提出的概念。這個(gè)技術(shù)確保了系統(tǒng)哪怕數(shù)年內(nèi)經(jīng)歷無數(shù)次互聯(lián)網(wǎng)黑客攻擊，依然能夠穩(wěn)定運(yùn)行。它既保證了互聯(lián)網(wǎng)交易的安全可靠，交易信息記錄的真實(shí)可信，又構(gòu)建了互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)設(shè)計(jì)中的信任。

那什么是區(qū)塊鏈呢？狹義地說，就是比特幣底層的技術(shù)；廣義來講，區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N用密碼學(xué)技術(shù)保護(hù)的，運(yùn)行在P2P網(wǎng)絡(luò)之上的，可構(gòu)建信任的分布式總賬數(shù)據(jù)庫技術(shù)。去中心化和共識(shí)機(jī)制、智能合約是區(qū)塊鏈最重要的兩個(gè)特征。除此之外，它還具有分布式記賬、密碼學(xué)隱私安全、可追蹤歷史和不可篡改等特性。從當(dāng)下的技術(shù)來看，區(qū)塊鏈技術(shù)不是一種單純的獨(dú)立技術(shù)，而是與密碼學(xué)、智能合約、分布式P2P網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)庫等多種技術(shù)融合的創(chuàng)新技術(shù)。

“區(qū)塊+鏈”式記賬

從字面上理解，區(qū)塊鏈三個(gè)字可以分解為“區(qū)塊”和“鏈”。首先，區(qū)塊是一組交易記錄信息的組合體。其次，“鏈”就是一個(gè)個(gè)區(qū)塊按照特定規(guī)則關(guān)聯(lián)形成的線條，就像用一根繩子把一個(gè)個(gè)“塊”連成一個(gè)整體。每個(gè)塊如同賬本的一頁，并包含一個(gè)記賬地址，如同賬本的頁碼。它是通過特定的哈希算法計(jì)算出來的，記賬地址又稱為哈希地址。哈希算法的好處是：輸入內(nèi)容，就能輸出一個(gè)哈希結(jié)果。如果內(nèi)容有變化，一定會(huì)“哈?！背霾煌慕Y(jié)果。這種記賬方法與傳統(tǒng)記賬方式有很大不同。日常生活中，賬本就是一個(gè)本子，由若干頁組成。每一則信息，會(huì)按照順序依次記錄，每記滿一頁，就繼續(xù)下一頁。而區(qū)塊鏈記賬產(chǎn)生的每個(gè)區(qū)塊還會(huì)記錄時(shí)間，不同區(qū)塊之間時(shí)間上有先后順序，所以它記錄了完整的歷史，確保了交易的可追蹤性。

區(qū)塊之間通過哈希鏈接形成的區(qū)塊鏈

賬本不可篡改

區(qū)塊鏈記賬不只是一個(gè)賬本，它還會(huì)把交易信息記錄在多份分布式賬本中，即這些賬本分布在一個(gè)點(diǎn)對點(diǎn)（P2P）網(wǎng)絡(luò)上的多臺(tái)甚至是成千上萬個(gè)來自全世界用戶的電腦節(jié)點(diǎn)中。當(dāng)交易信息產(chǎn)生一個(gè)區(qū)塊時(shí)，這個(gè)區(qū)塊會(huì)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給所有其他電腦，并通過“共識(shí)”過程，最終記錄到所有電腦上。每臺(tái)電腦上都有一個(gè)專門用于檢測賬本和區(qū)塊信息正確性的電腦程序。當(dāng)收到其他電腦傳過來的區(qū)塊數(shù)據(jù)時(shí)，電腦節(jié)點(diǎn)便會(huì)運(yùn)行這個(gè)程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，然后把自己得到的結(jié)果又傳給其他的電腦節(jié)點(diǎn)。在特定的時(shí)候，總會(huì)有一個(gè)電腦首先收到所有其他電腦的結(jié)果，如果結(jié)果有異，就會(huì)按照少數(shù)服從多數(shù)的規(guī)則，將大多數(shù)電腦認(rèn)為一致的結(jié)果寫入賬本。這個(gè)過程被稱為“共識(shí)”，就是許多人一起對某個(gè)東西進(jìn)行共同判斷并得出一個(gè)一致的結(jié)果。

傳統(tǒng)的記賬方式只用一份賬本，賬本頁與頁之間沒有關(guān)聯(lián)，如果某頁被篡改了，后期查找時(shí)就難以發(fā)現(xiàn)。而區(qū)塊鏈記賬則是把賬目記錄成一個(gè)個(gè)區(qū)塊，然后連接起來，使得記錄下來的信息之間是有關(guān)聯(lián)的，并且彼此之間可以相互校驗(yàn)。誰要是改了就會(huì)被快速校驗(yàn)出來。通過共識(shí)過程，被篡改的賬本也會(huì)被修正。這就是說，區(qū)塊鏈記錄的事實(shí)將永遠(yuǎn)成為事實(shí)，不可被篡改。

分布式記賬：一份賬本到多份賬本

密鑰保障安全

數(shù)字貨幣存在于一個(gè)點(diǎn)對點(diǎn)（P2P）的網(wǎng)絡(luò)中。網(wǎng)絡(luò)信息傳輸主要依賴于一種稱為“TCP/IP”的協(xié)議，在這個(gè)協(xié)議下，網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)字信息是暴露于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的，誰都可以獲取，因此是不安全的。而比特幣利用區(qū)塊鏈技術(shù)，卻能保證數(shù)字信息的相對安全，做到了隱私保護(hù)，那它是怎么做到的呢？原來，為保證數(shù)字安全和保護(hù)隱私，交易信息在傳出去之前會(huì)被加密，借助密碼學(xué)“非對稱加密（RSA）”技術(shù)，確保信息安全地傳輸給對方。RSA規(guī)定有一對鑰匙，稱為公鑰和私鑰，一個(gè)用于加密，另一個(gè)用于解密。比如用公鑰加密的信息用私鑰就能解密。因此，為保證A的信息給B，又不能被C知道其內(nèi)容，A只要把信息用B的公鑰加密后傳出去，B收到時(shí)用私鑰解密，而C用其私鑰解不開，這樣信息就得到了保護(hù)。

智能合約保障交易的安全可信

再來講一個(gè)關(guān)于信任的問題。在世界杯足球賽，法國隊(duì)對戰(zhàn)阿根廷隊(duì)期間，小金說法國隊(duì)一定贏，大金說阿根廷隊(duì)一定贏。因爭執(zhí)不下，雙方干脆各自拿出20元進(jìn)行押注。但是雙方各自都擔(dān)心對方賴賬，于是他們提前請來一位公證人，將40元交給他保管，誰贏了這錢就歸誰。結(jié)果比賽當(dāng)晚，公證人攜款出逃。大家都傻眼了：人與人之間最基本的信任哪兒去了？其實(shí)這樣的信任缺失在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中并不少見。那如何解決呢？

事實(shí)上，如果賭球結(jié)合了區(qū)塊鏈技術(shù)，便可以保障小金和大金的資金安全。方法就是利用區(qū)塊鏈的智能合約來實(shí)現(xiàn)公平競彩。首先，大家一起設(shè)計(jì)一個(gè)被稱為“智能合約”的電腦程序，這個(gè)智能合約不會(huì)被任何人控制，只能被合約的代碼所控制。然后，將這個(gè)智能合約代碼放在一個(gè)區(qū)塊鏈中。合約的代碼記錄了賭球規(guī)則：一是規(guī)定了賬戶用來存放賭注的錢。二是如果球賽結(jié)果未公布，誰也不能拿走這個(gè)賭注；如果球賽結(jié)果公布，根據(jù)規(guī)則這個(gè)賬戶里的賭注就會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)給獲勝者。如此，小金和大金就把錢放入智能合約賬戶中，而不用交給公證人了。只要比賽結(jié)果公布，智能合約就會(huì)自動(dòng)執(zhí)行程序代碼，把錢轉(zhuǎn)給押對獲勝隊(duì)的一方。這樣一來誰都賴不了賬，也不會(huì)出現(xiàn)公證人卷款潛逃的事了。

看了這幾個(gè)例子，相信也就了解了智能合約的大概了吧？簡單地說，我們可以將合同以可編程的電腦程序代碼形式放到區(qū)塊鏈上，由代碼自動(dòng)生效、執(zhí)行和結(jié)束，這個(gè)過程不需要任何的組織和個(gè)人來監(jiān)督執(zhí)行，不需要事前審查和高昂的預(yù)付成本，任何人都可以使用這種方式參與到經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中去，這就是所謂的智能合約。

區(qū)塊鏈降成本提效率

現(xiàn)實(shí)社會(huì)中，許多事情會(huì)關(guān)聯(lián)到各個(gè)方面，需要多個(gè)部門一起協(xié)作才能完成。而現(xiàn)實(shí)中部門之間缺乏信任，往往不能進(jìn)行直接的協(xié)作處理，辦事非常低效。而采用區(qū)塊鏈技術(shù)，則可以讓區(qū)塊鏈分布式記賬的多個(gè)電腦節(jié)點(diǎn)來自不同的部門，實(shí)現(xiàn)不同部門用戶之間的信息共享，提升辦事效率。多個(gè)部門協(xié)作辦公的業(yè)務(wù)規(guī)則，可以利用智能合約來實(shí)現(xiàn)，即通過智能合約，區(qū)塊鏈可以使跨越多部門的業(yè)務(wù)邏輯可編程化，把業(yè)務(wù)邏輯規(guī)則的一些判斷與校驗(yàn)交給電腦來做。如此一來，當(dāng)把智能合約放到區(qū)塊鏈中運(yùn)行時(shí)，復(fù)雜的業(yè)務(wù)就能夠通過區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)快速實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，有了智能合約，原來必須要通過第三方中介完成的事情也被智能合約替代了，大大降低了成本，提高了辦事效率。

可見，智能合約的可編程性特征，使其成為區(qū)塊鏈中最具革命性的技術(shù)，并推動(dòng)區(qū)塊鏈技術(shù)從1.0向2.0時(shí)代發(fā)展。

可信數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)

互聯(lián)網(wǎng)是一張網(wǎng)，區(qū)塊鏈也是一張網(wǎng)。互聯(lián)網(wǎng)是全球電腦之間連接形成可以快速傳遞信息的網(wǎng)絡(luò)。但互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計(jì)宗旨是開放、透明，所以互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)男畔⑽幢槐Ｗo(hù)，用戶隱私也不被保障，是不安全的。而區(qū)塊鏈的網(wǎng)絡(luò)，是在互聯(lián)網(wǎng)之上利用密碼學(xué)技術(shù)、分布式共識(shí)來確保記錄真實(shí)可信而傳輸安全可靠的網(wǎng)絡(luò)?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)的核心是網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，而區(qū)塊鏈的關(guān)鍵技術(shù)包括密碼學(xué)技術(shù)、分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)、智能合約技術(shù)、共識(shí)協(xié)議等?；ヂ?lián)網(wǎng)可以看成是一種基礎(chǔ)設(shè)施，它無處不在；區(qū)塊鏈也可以發(fā)展成為一種基礎(chǔ)設(shè)施，用于傳輸可信的數(shù)據(jù)信息。區(qū)塊鏈?zhǔn)且徊繕?gòu)建信任的機(jī)器，離不開網(wǎng)絡(luò)；反之，互聯(lián)網(wǎng)若要可信、有保護(hù)地傳輸信息也同樣離不開區(qū)塊鏈。但區(qū)塊鏈的應(yīng)用場景是有特定要求的。

區(qū)塊鏈?zhǔn)羌用鼙忍貛诺葦?shù)字貨幣的底層技術(shù)，構(gòu)建了分布式多節(jié)點(diǎn)組成的點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。區(qū)塊鏈保障了互聯(lián)網(wǎng)上信息傳輸?shù)陌踩煽?，保護(hù)了數(shù)據(jù)隱私，確保了實(shí)時(shí)交易與交割及永久儲(chǔ)存交易數(shù)據(jù)，并使數(shù)據(jù)不可篡改，從而構(gòu)建了一種可信的數(shù)據(jù)共享和交易環(huán)境。當(dāng)然，之前的各種數(shù)字貨幣、代幣、ICO帶來的一夜暴富，其實(shí)給人們留下了很多不好的影響，相信隨著區(qū)塊鏈的不斷發(fā)展，現(xiàn)存的1700多種數(shù)字貨幣也必然會(huì)經(jīng)歷大浪淘沙，所存無幾。

如今，區(qū)塊鏈的發(fā)展經(jīng)歷了從數(shù)字貨幣應(yīng)用1.0到可編程智能合約2.0，以及與實(shí)體經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域深度結(jié)合的3.0時(shí)代。近年來，因?yàn)閰^(qū)塊鏈可應(yīng)用于通用應(yīng)用及技術(shù)拓展、底層技術(shù)及基礎(chǔ)設(shè)施、金融、文娛、能源、醫(yī)療健康、農(nóng)業(yè)、教育、慈善公益、知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)、共享經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域，所以一直是投資者青睞的領(lǐng)域，互聯(lián)網(wǎng)巨頭公司也已經(jīng)開始涉足。例如，騰訊實(shí)現(xiàn)了基于Trust SQL構(gòu)建的供應(yīng)鏈金融、醫(yī)療、數(shù)字資產(chǎn)、物流信息、法務(wù)存證、公益尋人等區(qū)塊鏈應(yīng)用；阿里巴巴基于區(qū)塊鏈去中心化、分布式存儲(chǔ)及防篡改的特性，已落地了包括公益、正品追溯、租賃房源溯源、互助保險(xiǎn)等多個(gè)應(yīng)用場景，并為此申請了80件左右的專利；百度金融先后與華能信托、長安新生等落地了國內(nèi)首單區(qū)塊鏈技術(shù)支持證券化項(xiàng)目和區(qū)塊鏈技術(shù)支持交易所ABS項(xiàng)目；京東運(yùn)用區(qū)塊鏈技術(shù)搭建了“京東區(qū)塊鏈防偽追溯平臺(tái)”等等。

目前，區(qū)塊鏈技術(shù)已從金融領(lǐng)域向?qū)嶓w經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域延伸。相信隨著應(yīng)用的推進(jìn)，將來區(qū)塊鏈技術(shù)落地的場景會(huì)越來越多。正如2018年發(fā)布的《中國區(qū)塊鏈技術(shù)白皮書》所指出的，區(qū)塊鏈技術(shù)將繼續(xù)加快在產(chǎn)業(yè)場景中的廣泛應(yīng)用，與實(shí)體經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)深度融合，形成一批“產(chǎn)業(yè)區(qū)塊鏈”項(xiàng)目，這將會(huì)成為區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用趨勢。未來三年將是傳統(tǒng)行業(yè)與區(qū)塊鏈更緊密融合的時(shí)期。區(qū)塊鏈技術(shù)在實(shí)體經(jīng)濟(jì)中的廣泛落地，將為實(shí)體產(chǎn)業(yè)“換道超車”，直接實(shí)現(xiàn)“可信數(shù)字化”提供條件。