第一代互聯網解決了信息傳輸的成本和效率問題,卻沒有辦法解決信息的信用問題,沒有信用的信息就缺乏價值支撐。所以第二代互聯網必須突破的是:怎樣去中心化地建立起全球信用?讓價值傳遞也能像信息傳遞一樣低成本高效率進行,這就是區塊鏈的歷史使命。
從比特幣到區塊鏈
20世紀90年代初,互聯網上悄然興起了一個神秘的組織,叫做“密碼朋克”。
這個組織是一個由全球密碼天才和黑客組成的松散聯盟,維基解密的創始人阿桑奇就是密碼朋克的核心成員之一。他們不信任政府、公司或者其他組織在電子信息時代對于隱私的保護機制,希望通過密碼學自行做出一個軟件,來保護個人隱私。這個組織在全球只有1000多人,唯一的聯絡方式,就是通過電子郵件組,匿名地分享自己的技術思想。
當時沒有人能想到,這個組織在十幾年后,將會在全球掀起一場數字貨幣的大風暴。
從1997年到2000年,密碼朋克成員亞當·貝克(Adam Back)、哈伯和斯托尼塔(Haber and Stornetta)、戴偉(W Dai)先后發明了哈希現金、時間戳、B-money等技術。2004年,朋克成員哈爾·芬尼(Hal Finney)還推出了自己版本的電子貨幣,這一系列的技術新思想,后來都被中本聰吸納進了比特幣的體系里。
2008年9月,金融危機席卷全球,世界各國為了應對危機,開始量化寬松政策,超發的貨幣開始大量稀釋民眾手中的財富,這使得美國引發了一系列抗議活動,比特幣正是在這個時候登上歷史舞臺。2008年10月31日下午2時10分,在一個普通的密碼學郵件列表中,幾百個成員均收到了自稱是“中本聰”的人的電子郵件,“我一直在研究一個新的電子現金系統,這完全是點對點的,無需任何可信的第三方”,然后郵件將他們引向一個9頁的白皮書,其中描述了一個全新的貨幣體系。16天后,中本聰放出了點對點支付代碼的先行版本,比特幣正式問世。
但是,當時的比特幣仍然不過是一個極客圈子的玩物而已。它真正進入公眾視野,獲得大的發展,主要還是由于兩股力量的注入。
第一,經濟利益的助力。
2010年7月,MT.GOX成立,它原本只是一個游戲卡牌的交易平臺,后來因為越來越多的人在上面進行比特幣交易,從此成為了最知名的比特幣交易平臺,一度壟斷了全球80%的比特幣交易。交易帶來市場價格,價格帶來經濟利益,大量的商人和炒家開始進入數字貨幣圈,他們開始取代密碼極客,成為推動數字貨幣發展的主要力量。
第二,理論體系的建立。
跟充滿理想主義的極客比起來,商人和炒家們更清楚,一個簡單的密碼學創新是不足以讓人們興奮的。為了拉升幣值,他們開始積極地為比特幣尋找理論依據,奧地利經濟學派就這樣進入他們的視野。
這個學派的代表人物哈耶克曾經提出,貨幣是先于政府產生的(貝殼幣等),只是后來被政府權力所壟斷。他進一步認為,貨幣應該由私人隨意發行,然后各種貨幣在市場上自由競爭不斷淘汰,最后必然會有一種優質的一般等價物被大眾接受,成為公認的貨幣(比如黃金)。
這個理論讓比特幣圈的炒家們如獲至寶,他們開始以此為依據,大范圍地宣傳比特幣對于傳統貨幣體系的顛覆。同時由于哈耶克認為通貨緊縮是一種健康的經濟狀態,炒家們就此宣揚比特幣的2100萬上限是合理的,比特幣的單位價格未來將隨著社會總財富的增加而無限上升。
正是由于商人和理論這兩股力量的加入,促使越來越多的人開始相信比特幣是未來的趨勢并加入其中,比特幣的價格也就開始不斷攀升。
到了2013年下半年,中國主流媒體開始關注和探討比特幣,這在客觀上促進了比特幣的知名度,吸引了大量風險投資基金的進入,各種山寨幣的價格開始持續躥升,數字貨幣圈進入全盛時期。
然而在這個過程中,由于數字貨幣市場缺乏監管,出現了一些比特幣交易平臺人為操縱價格,私自設立資金池,變相非法傳銷等。同時由于比特幣的匿名屬性,被一些人用于色情、毒品和非法洗錢交易當中,給社會造成了危害。2013年11月,五部委終于出臺聯合政策打壓比特幣,數字貨幣價格一瀉千里,大量炒家套牢,比特幣徹底進入了冰凍期。
直到2015年10月,萬向集團在上海召開了一場“區塊鏈-新經濟藍圖”的全球區塊鏈峰會,把區塊鏈作為比特幣的底層技術抽離出來。比特幣自此通過區塊鏈洗白了。
接下來的三個月中,麥肯錫、德勤紛紛發表有關區塊鏈的研究報告,中國央行也在京召開數字貨幣研討會,同月,英國政府發布《分布式賬本技術:超越區塊鏈》,將區塊鏈上升為國家戰略層面。
區塊鏈到底是什么
區塊鏈這個詞,是將Block Chain直譯成了“區塊鏈”(這個詞語并非其首次使用,實為開源社區中的早期極客翻譯,具體人員已不得知)。早期只是作為比特幣體系內的一個詞語,并沒有引起外界注意。
2015年10月,《經濟學人》雜志上刊登了一篇文章,故事大概是說洪都拉斯的艾女士突然被警方要求從自己居住了30年的房子里搬出去,原因是房地產局的系統里,她的房子也登記在另一個人名下。后來艾女士費盡千辛萬苦才證明了房子是屬于自己的,但此時房子已經被強制拆除了。
《經濟學人》用一個簡單的例子刻畫了當前信息化社會中,記錄可以被隨意篡改的事實。那么如何能避免這種情況,保護數據的準確和不可篡改呢?文中提到比特幣的底層技術,區塊鏈正好可以解決這個問題。
要把這個技術說清楚,我們可以通過一個有趣味的故事,叫作《兔哥與小茗同學的5塊錢恩怨》:
從前,兔哥要付給小茗同學五塊錢,我掏出鈔票,瀟灑地甩給小茗同學,并在自己的小本本上記下:“我給了小茗同學五塊錢。”
小茗拿到錢,在自己的小本本上記下:“兔哥給了我兩塊錢,他還欠我三塊錢!”
我的天!賬對不上了。聽誰的?誰在說謊呢?
當然,我和小茗同學認識多年,他斷然不會這么耍賴,但在社會的實際經濟活動中,有很多陌生人之間的交易,兩個當事人之間彼此難以信任,他們如何實現交易呢?
這時候就需要一個提供信用背書的第三方出場了……最初是由村里最有威望的長老,后來就演變成銀行,既然你們都能夠信任我,那這賬就由我來記錄吧!保證賬目不偏不倚、不會出錯!
不過長老和銀行也要生活,不能一天到晚免費給你們干這事啊,所以這手續費可不能不交。而且萬一長老記性差了,銀行系統壞了,儲戶存款丟失,存折變報紙這種事,大家也不想啦,多多包涵吧。
這個時候,支付寶跳出來說:“不愿意走銀行的可以走我們的第三方支付啊,手續費我可以不收。”兔哥正在高興,他突然又冒出了下半句:“不過要用你們的大數據變現,……”
在現實世界中,因為提供信用背書的第三方掌握了太大的權力,所以就帶來了很多安全隱患和道德風險。
那么兔哥和小茗同學的交易,怎么能去中介化,踢開銀行和第三方支付呢?
不如我們約法三章吧,用一套制度來保證咱們誰也不能單方面地篡改記錄。這套制度,就是區塊鏈。區塊鏈遵循三條規則。
第一條規則
每次交易,倆人中間只能由一個人記賬,具體誰來記,咱們石頭剪刀布決定吧。如果一筆交易兩個人分頭記賬,就很容易兩套賬本對不上;但如果每一次都是一個人記賬,這個人權力又太大,容易搞點貪污腐敗,那么石頭剪刀布就是最好的方法,因為每次記賬的人都是隨機的。公平!
在實際的區塊鏈運轉機制中,自然不會是石頭剪刀布這么簡單,而是讓全網所有的節點比賽,看誰先算出一個前X位都是0的隨機數,誰就能獲得這一次的記賬權。這也太難了……需要非常大的運算量。比如比特幣網絡,整個網絡系統大概每十分鐘才能找出一個前10位都是0的隨機數,而且這些節點是類似石頭剪刀布這種博弈的方式,只有一個贏家,所以可以確保只有一個節點進行記賬。這個爭奪記賬的過程,就是所謂的“挖礦”。
第二條規則
不管這一輪是誰記賬,另一個人都必須原封不動地照抄一遍,并放進自己的賬本,而且全世界所有其他人也同時會在自己的賬本里照抄一遍(全網同步備份)。這樣就把我們倆達成的共識記錄在了全網的每一個角落里,一方面保證數據不會遺失,另一方面也可以對抗某一個或某幾個階段單方面的篡改賬本。
說是照抄一遍,但是這個照抄是系統通過密碼學和程序自動完成的,而不是人為的,所以交易的內容是加密的。雖然密文是全網同步備份,但是沒有對應的鑰匙(私鑰),普通人還是看不到具體的內容,也就是說,每個人手里都有全世界的賬本,但是你只能看到跟自己有關的帳,這就確保了數據的私密性和安全性。
第三條規則
記完賬之后,我們再在字跡上蓋個印章,印章上還記錄著蓋章的時間(區塊鏈時間戳),這樣下次再對照時,只要印章完好無損,就說明字跡沒有被篡改過。這樣一來,一旦賬本記好,我們倆就誰也不能再編輯篡改了。這個“印章”其實就是區塊正文對應的Hash(Merkel根),只要正文被篡改了哪怕一丁點,Hash就會變得完全不一樣,大家也就知道正文被篡改了。而這種單方面篡改的內容,由于跟大家的賬本都不一樣,就會被整個區塊鏈系統拋棄,被認定為假賬。
在區塊鏈體系的轉賬交易過程中,數據只能被轉移,不能被復制。也就是說,如果區塊鏈中記錄著5塊錢已經給小茗同學了,那兔哥這里就再也不會有了。所以它可以代表價值,股權、債權和各種權利都可以在區塊鏈上流動,而不需要銀行、券商、交易所來背書了。
總結這三條規則,區塊鏈其實就是一個所有人共同維護的數據庫,一個分布式記賬的賬本。每次我和小茗同學交易的時候,全網所有的節點都參與爭奪為這次交易記賬的權力,爭奪的過程是解一串非常復雜的方程組,誰的算力大,誰就可能先解出來,獲得記賬權。同時,比特幣網絡會給負責記賬的這個節點也額外加上一塊錢(挖礦)作為獎勵,然后再把這個節點記錄的交易通知全網備份,把這次交易像鏈條一樣加密后放在此前所有交易記錄的后面,就形成了區塊鏈。
再簡單一點說,區塊鏈就像是人體的細胞,每一個細胞都存儲著整個人體的DNA序列,只要外人的細胞進入這個體系,整個系統能夠清楚地識別出來,同時任何一個單體細胞的死亡,都不會導致整個人體的DNA信息出現任何缺失。也就是說,整個過程通過公開的規則和密碼學算法保證了交易不可能被篡改,去中心化、去中介信任、數據庫可靠,這就是區塊鏈的基本思想。
區塊鏈+制造業
第一代互聯網起源于TCP/IP協議,就是執行一個網絡上所有節點統一格式對等傳輸信息的開放代碼。但是這樣一個看似簡單的創新,對于人類的影響是劃時代的,因為它把全球化市場所需要的基本價值觀“自由、平等、博愛”,給程序化、協議化、可執行化了。進而派生出STMP郵件協議、HTTP域名協議等,實現了全球信息傳遞的低成本高效率。
但是,第一代互聯網解決了信息傳輸的成本和效率問題,卻沒有辦法解決信息的信用問題,沒有信用的信息就缺乏價值支撐。所以第二代互聯網必須突破的是:怎樣去中心化地建立起全球信用?讓價值傳遞也能像信息傳遞一樣低成本高效率進行,這就是區塊鏈的歷史使命。
目前區塊鏈的主要應用還是集中于金融支付領域,比如跨境支付、股票交易、身份確認等,我今天想選擇一個比較新的角度,著重談一下它在工業4.0體系下對于制造業的影響,也就是區塊鏈在M2M領域的應用。
M2M(Machine to Machine),顧名思義,就是機器與機器(傳感器與傳感器)相連的網絡,這里面有兩層意思:第一,M2M的核心和基礎是互聯網,它是在互聯網基礎上延伸和擴展的網絡;第二,其用戶端從人與人之間的信息傳輸,延展到了機器與機器之間進行的信息交換,M2M是依靠傳感器在互聯網之上鋪設起來的第二層次網絡。
傳統的物聯網模式是由一個中心化的數據庫收集所有已聯接設備的信息,而中心化云服務器、大型網絡設備的建設和維護成本是非常高的。當工業4.0來臨時,信息物理系統上連接的設備將以數百億計,它們會產生海量數據,并且要求實時通訊,這會極大地增加傳輸成本。
根據IDC統計報告預測,未來的物聯網將達到1000億的傳感設備相連,如果由一個中心化服務器儲存這么龐大的數據,信息安全跟節點信任的問題怎么解決會成為一個巨大的難題。
區塊鏈恰好可以在這個領域發揮作用,它采用去中心化的點對點通信模式,高效處理設備間的大量交易信息,這將會顯著地降低安裝維護大型數據中心的成本,同時還可以將計算和存儲需求分散到組成物聯網網絡的各個設備中。這能有效地阻止網絡中的任何單一節點或傳輸通道被黑客攻破,導致整個網絡崩潰的情況發生,保護整個信息物理系統的安全。
在區塊鏈定義的規則下,設備被授權搜索它們自己的軟件升級,確認對方的可信度,并且為資源和服務進行支付。機器可以通過區塊鏈技術自動執行數字合約,而不再需要人為的甄別真偽,這使得它們可以自我維持、自我服務,成為真正的智能設備。
智能設備間自動交易的能力會催生全新的商業模式,未來物聯網中的每一個設備都可以充當獨立的商業主體,以很低的交易成本,與其它設備分享自己的能力和資源,例如計算周期、帶寬等。這會促使物理世界像數字世界一樣個性化和高效的流動起來,給未來商業帶來無限的想象空間。
區塊鏈在M2M領域的應用目前還處于早期探索階段,比較典型的案例有:
IBM的ADEPT(自治分散對等網絡遙測)計劃:IBM、三星和微軟跨界合作,希望利用區塊鏈技術為下一代的物聯網系統建立起一個概念證明型系統。該系統致力于一個能自動檢測問題,自動更新,不需要任何人為操作的設備。
Tilepay物付寶:為現有的物聯網行業提供一種人到機器或者機器到機器的支付解決方案。該公司開發了一個去中心化的微支付平臺,它基于比特幣的區塊鏈,且能被下載并安裝到一臺個人電腦上、筆記本、平板或者手機上。所有物聯網內的設備都會擁有一個獨一無二的令牌,并用來通過區塊鏈技術接收支付。Tilepay還將建立一個物聯網數據交易市場,使大家可以直接購買物聯網中各種設備和傳感器上的數據。
Power Ledger家庭發電與供電:澳大利亞的創業公司Power Ledger利用區塊鏈技術制作了一個小型的分布式發電系統。跟目前由供電機構集中供電不同,Power Ledger利用區塊鏈技術,讓居民能夠自行發電并在網絡上售賣,在這個體系內,所有交易均有唯一的網絡簽名,顧客購買了你的電量后無法單方面不承認,因為區塊鏈會清楚地記錄交易信息。這就使得電力的購買無需再通過國家電網的信用背書,可以由用戶之間點對點自行安全的完成。隨著屋頂太陽能以及高容量電池技術的到來,個人就有可能成為分布式電力供應者。
達闥科技機器人用戶身份識別:由郭臺銘和孫正義聯合天使投資3000萬美元的科技公司達闥科技,致力于在互聯網的上層建立一個更安全和實時的數據傳輸網絡,用于未來機器人之間的數據傳輸。據稱該公司已經開始應用區塊鏈技術進行用戶的身份識別和認證,未來還可能基于區塊鏈技術進行機器人的產權登記。
閃電網絡:在傳統區塊鏈體系中,由于每一次交易都需要向一定數量的節點廣播并受到回應才可以進行,支付速度是比較慢的,平均一筆交易需要10~60分鐘。比特幣網絡還曾經因為交易量激增而出現大堵塞,十幾個小時也不能完成一筆交易,這極大限制了比特幣的實際應用。創業公司閃電網絡科技建立了一個同名為“閃電網絡”的獨立側鏈作為“微支付渠道”,可以在通道中瞬間完成小額支付交易,將比特幣的日交易量擴充到數十億筆,并且極大地降低區塊鏈耗費的資源。
從本文最初對于歷史的講述可以看出,區塊鏈并非憑空誕生的新技術,而是在互聯網技術演化到一定程度突破應用閾值后的產物,還具有一定的不確定性。但財富的機會從來不在那些確定的地方,機會只存在于兩個行業中間,在那個我們目前看不清、看不懂的地方。