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區塊鏈論文推薦

發布時間: 2024-07-15 21:23:28

⑴ 帶你深入理解圖靈機--天才所在的時代

這幾年由於區塊鏈的大熱,以太坊獨特的solidity語言實現智能合約功能, 圖靈完備 這個詞走進大家的視線。

沒有計算機專業知識的同學其實很難理解這個詞的意思,其實計算機專業的同學都沒有深入理解圖靈機,圖靈完備,圖靈測試等概念包含的內涵。為了方便理解區塊鏈技術,理解智能合約,筆者准備分幾篇文章來帶大家從淺入深,一步一步帶你深入理解圖靈機,相信通過這幾篇文章能就能夠理解什麼是圖靈完備。

艾倫·麥席森·圖靈(Alan Mathison Turing,1912年6月23日-1954年6月7日),英國數學家、邏輯學家, 被稱為計算機科學理論之父,人工智慧之父。

1931年,圖靈考入劍橋大學國王學院,由於成績優異而獲得數學獎學金。

1936年5月,年僅24歲的圖靈發表一篇題為《論數字計算在決斷難題中的應用》的論文,論文中提出一種計算裝置,後被稱為 「圖靈機」 ,圖靈機不是具體的計算機,而是一種計算概念、計算理論。

1938年在普林斯頓獲博士學位,其論文題目為「以序數為基礎的邏輯系統」,在數理邏輯研究中產生了深遠的影響;同年圖靈回到英國,在劍橋大學國王學院任研究員。

第二次世界大戰期間,1939年圖靈到英國外交部通信處從事軍事工作,主要是破譯敵方密碼的工作。由於破譯工作的需要,他參與了世界上最早的電子計算機的研製工作。他的工作取得了極好的成就,破譯了德國人Enigma密碼,於1945年獲政府的最高獎——大英帝國榮譽勛章。

1945年,圖靈結束了在外交部的工作,他試圖恢復戰前在理論計算機科學方面的研究,具體研製出新的計算機來。

1950年他發表論文《計算機器與智能》( Computing Machinery and Intelligence),為後來的人工智慧科學提供了開創性的構思。提出著名的 圖靈測試

1950年,1950年10月,圖靈發表論文《機器能思考嗎》。這一劃時代的作品,使圖靈贏得了「人工智慧之父」的桂冠。此時,人工智慧也進入了實踐研製階段。隨著這幾年AI技術的不斷成熟,人們越來越認識到圖靈思想的深刻性:它們至今仍然是人工智慧的主要思想之一。

1954年6月7日,年僅41歲的圖靈被發現死於家中的床上,床頭還放著一個被咬了一口的蘋果。這就是現在大名鼎鼎的蘋果電腦公司logo的來源。

從圖靈的生平中,我們知道,他出生在20世紀初,1912年。
在世界國家格局上,這個時候剛剛爆發第一次世界大戰(1913~1921),緊接著1939年至1945年第二次世界大戰,大家知道,這兩次世界大戰倒逼了很多科技的發展,二戰期間恰好是圖靈青年時代。

在科技文明發展上,由於邏輯的數學化,促使了數理邏輯學科的誕生和發展。但同時這個時期數學上發生了第三次數學危機,具體介紹在下方。圖靈在劍橋讀大學期間,修讀了「數學基礎」課程,授課人是紐曼,紐曼整個課程包含對哥德爾不完備性定理的證明和尚未解決的判定性問題。

這些科技事件的背後,其實是人們在認知上,對 可計算性理論 的研究,圖靈正是這個問題終結者。

隨便提一下,愛因斯坦1905年提出狹義相對論,1927年年僅15歲的圖靈為了幫助母親理解相對論,還寫過論文的摘要。

在20世紀以前,人們普遍認為,所有的問題類都是有演算法的,人們的計算研究就是找出演算法來。1900年,當時著名的大數學家希爾伯特在世紀之交的數學家大會上給國際數學界提出了著名的23個數學問題。
其中第十問題是這樣的:

「丟番圖方程」指:有一個或者幾個變數的整系數方程,它們的求解僅僅在整數范圍內進行。
上面這個問題簡單點解釋是:隨便給一個不確定的方程,是否通過有限的步驟運算,判斷這個方程是否存在整數解。

這個問題在1970年,蘇聯一個數學家證明了其實很多數學問題,是沒有答案,甚至沒有答案的問題比有答案的問題還要多。

這里就提出來了有限的、機械的證明步驟的問題,其實就是演算法。但在當時,人們還不知道「演算法」是什麼。實際上,當時數學領域中已經有很多問題都是跟「演算法」密切相關的,因而,科學的 「演算法」 定義呼之欲出。之後到了30年代的時候,終於有兩個人分別提出了精確定義演算法的方法,一個人是圖靈,一個人是丘奇。而其中圖靈提出來的圖靈機模型直觀形象。

圖靈思考這個問題的方式和常人不一樣,在寫前面提到的論文《論可計算數及其在判定性問題上的應用》的時候,圖靈在思考三個問題

圖靈這樣的天才考慮問題的認知是高屋建瓴的。
圖靈首先考慮的是是否所有數學問題都用解,如果這個問題不解決,辛辛苦苦解題,最後發現無解,一切的努力都是浪費時間和精力。

對於存在答案的數學問題,只有部分是可以在有限步驟內完成,這樣把計算機的邊界確定下來了。

確定了邊界之後,就要設計一種通用、有效、等價的機器,保證可以按照這個方法做事,最後得到答案。而圖靈機就是圖靈設計出來的這樣的一個機器,嚴格來講是一種數學模型、計算理論模型。

從圖靈機提出到現在已經過去了80多年,今天所有的計算機,包括量子計算機都沒有超出圖靈機的理論范疇。

第三次數學危機產生於十九世紀末和二十世紀初,當時正是數學空前興旺發達的時期。首先是邏輯的數學化,促使了數理邏輯這門學科誕生。

早在19世紀末的時候,康托爾為集合論做了奠基性的研究。人們發現,運用集合這個概念可以概括所有的數學,也就是說集合是一切數學的基礎。然而就當這座大廈即將完工的時候,一件可怕的事情發生了,羅素提出來的羅素悖論粉碎了數學家的夢想。

關於羅素悖論的一個通俗化版本是:

為什麼要第三次數學危機呢?
因為有個很重要的概念: 停機問題 ,停機問題是邏輯數學中可計算性理論中很重要的問題,也是第三次數學危機的解決方案。
停機問題 通俗地說,停機問題就是判斷任意一個程序是否能在有限的時間之內結束運行的問題。該問題等價於如下的判定問題:是否存在一個程序P,對於任意輸入的程序w,能夠判斷w會在有限時間內結束或者死循環。

有人猜測圖靈機模型是圖靈在思考 停機問題 而順帶設計出來的,是很有道理的。

圖靈在劍橋大學國王學院期間,研究過一本叫做《量子力學的數學基礎》的新書,這本書由年輕的匈牙利數學家約翰·馮·諾依曼所著。圖靈意識到計算可以用確定性的機械運動來進行表示。其實我們現在的電子計算機雖然不是我們傳統意義上的機械,但是CPU內部的電子運動等價於機械運動。

同時圖靈也意識到人的思想、意識來自於量子力學中的測不準原理,這不光是微觀世界,同時也是這個宇宙本身的規律。所以圖靈意識到計算是確定性的,可判定的,而意識是不定的,不可計算的。

在AI人工智慧有巨大發展的今天,很多人擔心計算機是否會和人一樣有意識,其實圖靈在80多年前已經考慮過這個問題了。

前面提到,圖靈在1950年寫過一篇論文《計算機器與智能》,在這篇論文中,圖靈測試一詞被提出來:

這個測試有多難?目前我們所有的人工智慧都沒有完成這個測試。最近2018年3月份的谷歌I/O大會上演示的AI產品,據說「部分通過圖靈測試」。這個部分到底有多少也未可知。

從人類科技發展的歷史上來看,19世紀末到20世紀中期,是第二次工業革命和第三工業革命過渡的時期。第二次工業革命主要電和磁、內燃機的發明和使用,發展到這個時候科學家對世界的認知越來越多,越來越清晰,物理學和數學等自然科學發展迅速。這個時候的數學家發現很多現象可以用數學模型來表示,從物體的運動到星球的運動、從熱能到動能的轉換、從電到磁的轉換等等。那問題來了是否所有的現象都可以用數學模型來表達呢?真是這個問題,讓人們對數學很多根本性問題進行思考和研究。

中國有句古話說:亂世出英雄。在圖靈的時代,在科學歷史上出了很多的科學英雄,包括愛因斯坦、馮諾依曼、圖靈、哥德爾等等,一方面是時代背景使然,一方面真是他們的天賦和努力讓以信息化為代表的第三次工業革命的進程大大加快了。

從這些巨匠的思考問題,解決問題的方法和認知來看是超出常人的。從對 可計算性理論 的思考,給了我們很大的啟示:

**更多有關區塊鏈的技術與思維,可掃碼加入我的小密圈。在這里,我陪著你,大家一起研究區塊鏈技術,探討區塊鏈思維,預測區塊鏈未來,一起做未來前10%的人

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⑵ 區塊鏈論文結尾可以引用文獻嗎

在論文的結尾引用文獻是一種很常見的做法,無論是區塊鏈論文還是其他類型的論文都可以採用這種方式。在引用文獻時,需要注意以下幾個方面:

  • 引用格式:在論文結尾引用文獻時,需要按照所使用的引用格式規范將所有文獻資料進行排版。常用的引用格式包括APA、MLA、Chicago等,需要根據題目、作者、出版社等元素進行格式化排版。

  • 引用內容:在引用文獻時,應該只引用與論文主題相關的資料,避免引用和主題無關的內容。此外,引用的內容需要與論文中的文字和內容相符,保持論文的邏輯關系和連貫性。

  • 引用數量:在論文的結尾引用文獻時,不應該引用過多的文獻。襲燃引用的文獻數量應該根據實際需要進行適當控制,避免引用過多無關的文獻。

  • 在區塊鏈論文的結尾引用文獻時,可以參考一些典型的區塊鏈論文或書籍,並將其列入參考瞎皮文獻表中。這有助於鉤子性結尾,引出一個新的研拍神虛究方向,也可以為分析論文的主題提供更加充分的理論依據。

以下是一些值得推薦的關於區塊鏈的論文和書籍:

  • 尼克·薩博:《區塊鏈應用:其工作原理及重要的領域》, O'Reilly Media出版社,2017年

  • 安東·安德森和唐·塔普斯科特:《區塊鏈革命:如何改變貿易、金融、公司和我們的未來》,出版社: Portfolio,2016年

  • 喬丹·多卡諾斯基和比塞塔·納拉亞南:《區塊鏈識別和解釋:技術、工具和應用(識別和解決)》,Manning Publications,2018年

  • A.B. Călin, A. Turcanu, F. Drăgănescu:《Blockchain - A Primer》,出版社: Universe,2019年

  • 蘇黎普銀行集團經濟研究團隊:《區塊鏈:創造價值的多元應用》,2017年。

  • 這些書籍和論文涵蓋了區塊鏈技術在金融、貿易、智能合約等方面的應用,以及區塊鏈技術的本質和未來發展趨勢。閱讀這些資料,可以幫助您深入了解區塊鏈技術及其應用,掌握相關技術和概念,為區塊鏈相關研究和論文寫作提供有價值的參考資料。

⑶ 區塊鏈技術發展現狀與展望

區塊鏈技術發展現狀與展望
區塊鏈技術起源於2008年由化名為 「中本聰」 (Satoshi Nakamoto)的學者在密碼學郵件組發表的奠基性論文《比特幣:一種點對點電子現金系統》。近兩年來,區塊鏈技術的研究與應用呈現出爆發式增長態勢,被認為是繼大型機、個人電腦、互聯網、移動/社交網路之後計算範式的第五次顛覆式創新,是人類信用進化史上繼血親信用、貴金屬信用、央行紙幣信用之後的第四個里程碑。區塊鏈技術是下一代雲計算的雛形,有望像互聯網一樣徹底重塑人類社會活動形態,並實現從目前的信息互聯網向價值互聯網的轉變。區塊鏈的技術特點

區塊鏈具有去中心化、時序數據、集體維護、可編程和安全可信等特點。 去中心化:區塊鏈數據的驗證、記賬、存儲、維護和傳輸等過程均是基於分布式系統結構,採用純數學方法而不是中心機構來建立分布式節點間的信任關系,從而形成去中心化的可信任的分布式系統; 時序數據:區塊鏈採用帶有時間戳的鏈式區塊結構存儲數據,從而為數據增加了時間維度,具有極強的可驗證性和可追溯性; 集體維護:區塊鏈系統採用特定的經濟激勵機制來保證分布式系統中所有節點均可參與數據區塊的驗證過程(如比特幣的「挖礦」過程),並通過共識演算法來選擇特定的節點將新區塊添加到區塊鏈; 可編程:區塊鏈技術可提供靈活的腳本代碼系統,支持用戶創建高級的智能合約、貨幣或其它去中心化應用; 安全可信:區塊鏈技術採用非對稱密碼學原理對數據進行加密,同時藉助分布式系統各節點的工作量證明等共識演算法形成的強大算力來抵禦外部攻擊、保證區塊鏈數據不可篡改和不可偽造,因而具有較高的安全性。區塊鏈與比特幣 比特幣是迄今為止最為成功的區塊鏈應用場景,區塊鏈技術為比特幣系統解決了數字加密貨幣領域長期以來所必需面對的雙重支付問題和拜占庭將軍問題。與傳統中心機構(如中央銀行)的信用背書機制不同的是,比特幣區塊鏈形成的是軟體定義的信用,這標志著中心化的國家信用向去中心化的演算法信用的根本性變革。近年來,比特幣憑借其先發優勢,目前已經形成體系完備的涵蓋發行、流通和金融衍生市場的生態圈與產業鏈,這也是其長期占據絕大多數數字加密貨幣市場份額的主要原因。區塊鏈的發展脈絡與趨勢
區塊鏈技術是具有普適性的底層技術框架,可以為金融、經濟、科技甚至政治等各領域帶來深刻變革。按照目前區塊鏈技術的發展脈絡,區塊鏈技術將會經歷以可編程數字加密貨幣體系為主要特徵的區塊鏈1.0模式,以可編程金融系統為主要特徵的區塊鏈2.0模式和以可編程社會為主要特徵的區塊鏈3.0模式。然而,上述模式實際上是平行而非演進式發展的,區塊鏈1.0模式的數字加密貨幣體系仍然遠未成熟,距離其全球貨幣一體化的願景實際上更遠、更困難。目前,區塊鏈領域已經呈現出明顯的技術和產業創新驅動的發展態勢,相關學術研究嚴重滯後、亟待跟進。區塊鏈的基礎模型與關鍵技術
一般說來,區塊鏈系統由數據層、網路層、共識層、激勵層、合約層和應用層組成。其中,數據層封裝了底層數據區塊以及相關的數據加密和時間戳等技術;網路層則包括分布式組網機制、數據傳播機制和數據驗證機制等;共識層主要封裝網路節點的各類共識演算法;激勵層將經濟因素集成到區塊鏈技術體系中來,主要包括經濟激勵的發行機制和分配機制等;合約層主要封裝各類腳本、演算法和智能合約,是區塊鏈可編程特性的基礎;應用層則封裝了區塊鏈的各種應用場景和案例。該模型中,基於時間戳的鏈式區塊結構、分布式節點的共識機制、基於共識算力的經濟激勵和靈活可編程的智能合約是區塊鏈技術最具代表性的創新點。區塊鏈技術的應用場景
區塊鏈技術不僅可以成功應用於數字加密貨幣領域,同時在經濟、金融和社會系統中也存在廣泛的應用場景。根據區塊鏈技術應用的現狀,本文將區塊鏈目前的主要應用籠統地歸納為數字貨幣、數據存儲、數據鑒證、金融交易、資產管理和選舉投票共六個場景:數字貨幣:以比特幣為代表,本質上是由分布式網路系統生成的數字貨幣,其發行過程不依賴特定的中心化機構。數據存儲:區塊鏈的高冗餘存儲、去中心化、高安全性和隱私保護等特點使其特別適合存儲和保護重要隱私數據,以避免因中心化機構遭受攻擊或許可權管理不當而造成的大規模數據丟失或泄露。數據鑒證:區塊鏈數據帶有時間戳、由共識節點共同驗證和記錄、不可篡改和偽造,這些特點使得區塊鏈可廣泛應用於各類數據公證和審計場景。例如,區塊鏈可以永久地安全存儲由政府機構核發的各類許可證、登記表、執照、證明、認證和記錄等。金融交易:區塊鏈技術與金融市場應用有非常高的契合度。區塊鏈可以在去中心化系統中自發地產生信用,能夠建立無中心機構信用背書的金融市場,從而在很大程度上實現了「金融脫媒」;同時利用區塊鏈自動化智能合約和可編程的特點,能夠極大地降低成本和提高效率。資產管理:區塊鏈能夠實現有形和無形資產的確權、授權和實時監控。無形資產管理方面已經廣泛應用於知識產權保護、域名管理、積分管理等領域;有形資產管理方面則可結合物聯網技術形成「數字智能資產」,實現基於區塊鏈的分布式授權與控制。選舉投票:區塊鏈可以低成本高效地實現政治選舉、企業股東投票等應用,同時基於投票可廣泛應用於博彩、預測市場和社會製造等領域。區塊鏈技術的現存問題
安全性威脅是區塊鏈迄今為止所面臨的最重要的問題。其中,基於PoW共識過程的區塊鏈主要面臨的是51%攻擊問題,即節點通過掌握全網超過51%的算力就有能力成功篡改和偽造區塊鏈數據。其他問題包括新興計算技術破解非對稱加密機制的潛在威脅和隱私保護問題等。 區塊鏈效率也是制約其應用的重要因素。區塊鏈要求系統內每個節點保存一份數據備份,這對於日益增長的海量數據存儲來說是極為困難的。雖然輕量級節點可部分解決此問題,但適用於更大規模的工業級解決方案仍有待研發。比特幣區塊鏈目前每秒僅能處理7筆交易,且交易確認時間一般為10分鍾,這極大地限制了區塊鏈在大多數金融系統高頻交易場景中的應用。 PoW共識過程高度依賴區塊鏈網路節點貢獻的算力,這些算力主要用於解決SHA256哈希和隨機數搜索,除此之外並不產生任何實際社會價值,因而一般意義上認為這些算力資源是被「浪費」掉了,同時被浪費掉的還有大量的電力資源。如何能有效匯集分布式節點的網路算力來解決實際問題,是區塊鏈技術需要解決的重要問題。 區塊鏈網路作為去中心化的分布式系統,其各節點在交互過程中不可避免地會存在相互競爭與合作的博弈關系,例如比特幣礦池的區塊截留攻擊博弈等。區塊鏈共識過程本質上是眾包過程,如何設計激勵相容的共識機制,使得去中心化系統中的自利節點能夠自發地實施區塊數據的驗證和記賬工作,並提高系統內非理性行為的成本以抑制安全性攻擊和威脅,是區塊鏈有待解決的重要科學問題。智能合約與區塊鏈技術
智能合約是一組情景-應對型的程序化規則和邏輯,是部署在區塊鏈上的去中心化、可信共享的程序代碼。通常情況下,智能合約經各方簽署後,以程序代碼的形式附著在區塊鏈數據(例如一筆比特幣交易)上,經P2P網路傳播和節點驗證後記入區塊鏈的特定區塊中。智能合約封裝了預定義的若干狀態及轉換規則、觸發合約執行的情景(如到達特定時間或發生特定事件等)、特定情景下的應對行動等。區塊鏈可實時監控智能合約的狀態,並通過核查外部數據源、確認滿足特定觸發條件後激活並執行合約。 智能合約對於區塊鏈技術來說具有重要的意義。一方面,智能合約是區塊鏈的激活器,為靜態的底層區塊鏈數據賦予了靈活可編程的機制和演算法,並為構建區塊鏈2.0和3.0時代的可編程金融系統與社會系統奠定了基礎;另一方面,智能合約的自動化和可編程特性使其可封裝分布式區塊鏈系統中各節點的復雜行為,成為區塊鏈構成的虛擬世界中的軟體代理機器人,這有助於促進區塊鏈技術在各類分布式人工智慧系統中的應用,使得基於區塊鏈技術構建各類去中心化應用(Decentralized application, Dapp)、去中心化自治組織(Decentralized Autonomous Organization, DAO)、去中心化自治公司(Decentralized Autonomous Corporation, DAC)甚至去中心化自治社會(Decentralized Autonomous Society, DAS)成為可能。 區塊鏈和智能合約技術的主要發展趨勢是由自動化向智能化方向演化。現存的各類智能合約及其應用的本質邏輯大多仍是根據預定義場景的「 IF-THEN」類型的條件響應規則,能夠滿足目前自動化交易和數據處理的需求。未來的智能合約應具備根據未知場景的「 WHAT-IF」推演、計算實驗和一定程度上的自主決策功能,從而實現由目前「自動化」合約向真正的「智能」合約的飛躍。區塊鏈驅動的平行社會
近年來,基於CPSS(Cyber-Physical-SocialSystems)的平行社會已現端倪,其核心和本質特徵是虛實互動與平行演化。區塊鏈是實現CPSS平行社會的基礎架構之一,其主要貢獻是為分布式社會系統和分布式人工智慧研究提供了一套行之有效的去中心化的數據結構、交互機制和計算模式,並為實現平行社會奠定了堅實的數據基礎和信用基礎。 就數據基礎而言,管理學家愛德華戴明曾說過:除了上帝,所有人必須以數據說話。然而在中心化社會系統中,數據通常掌握在政府和大型企業等「少數人」手中,為少數人「說話」,其公正性、權威性甚至安全性可能都無法保證。區塊鏈數據則通過高度冗餘的分布式節點存儲,掌握在「所有人」手中,能夠做到真正的「數據民主」。就信用基礎而言,中心化社會系統因其高度工程復雜性和社會復雜性而不可避免地會存在「默頓系統」的特性,即不確定性、多樣性和復雜性,社會系統中的中心機構和規則制定者可能會因個體利益而出現失信行為;區塊鏈技術有助於實現軟體定義的社會系統,其基本理念就是剔除中心化機構、將不可預測的行為以智能合約的程序化代碼形式提前部署和固化在區塊鏈數據中,事後不可偽造和篡改並自動化執行,從而在一定程度上能夠將「默頓」社會系統轉化為可全面觀察、可主動控制、可精確預測的「牛頓」社會系統。 ACP(人工社會Artificial Societies、計算實驗Computational Experiments和平行執行ParallelExecution)方法是迄今為止平行社會管理領域唯一成體系化的、完整的研究框架,是復雜性科學在新時代平行社會環境下的邏輯延展和創新。 ACP方法可以自然地與區塊鏈技術相結合,實現區塊鏈驅動的平行社會管理。首先,區塊鏈的P2P 組網、分布式共識協作和基於貢獻的經濟激勵等機制本身就是分布式社會系統的自然建模,其中每個節點都將作為分布式系統中的一個自主和自治的智能體(agent)。隨著區塊鏈生態體系的完善,區塊鏈各共識節點和日益復雜與自治的智能合約將通過參與各種形式的Dapp,形成特定組織形式的DAC和DAO,最終形成DAS,即ACP中的人工社會。其次,智能合約的可編程特性使得區塊鏈可進行各種「 WHAT-IF」 類型的虛擬實驗設計、場景推演和結果評估,通過這種計算實驗過程獲得並自動或半自動地執行最優決策。最後,區塊鏈與物聯網等相結合形成的智能資產使得聯通現實物理世界和虛擬網路空間成為可能,並可通過真實和人工社會系統的虛實互動和平行調諧實現社會管理和決策的協同優化。不難預見,未來現實物理世界的實體資產都登記為鏈上智能資產的時候,就是區塊鏈驅動的平行社會到來之時。

⑷ 區塊鏈在金融領域的前景分析論文

區塊鏈在金融領域的前景分析論文

區塊鏈技術誕生於2008年,第一個應用是畢特幣。區塊鏈技術使用去中心化共識機制,維護一個完整的、分布式的、不可篡改的賬本資料庫,在無需建立信任關系的前提下,能夠讓區塊鏈中的參與者實現一個統一的賬本系統。2015年,歐美的很多主流金融機構認識到了該技術的應用前景,紛紛探索在金融領域應用區塊鏈技術。國際貨幣基金組織在一份報告中指出「它具有改變財政金融的潛力」,也有人認為區塊鏈技術將會像復式記賬法和股份制一樣深刻改變人類社會。

區塊鏈將使所有個體都有可能成為金融資源配置中的重要節點,也將促進現有金融體系與金融規則的改良,構建共享共贏式的金融發展生態體系。區塊鏈技術的出現是人類信用創造的一次革命,它能讓交易雙方在無需第三方信用中介的情況下開展經濟活動,從而實現低成本的價值轉移。可以說,區塊鏈技術是互聯網時代效率更高的價值交換技術,互聯網由此從傳遞信息的信息互聯網向轉移價值的價值互聯網進化,這有利於傳統金融機構借勢轉型,將內生的業務流程和應用場景互聯網化。

一、區塊鏈的特徵與不足

(一)區塊鏈的主要特徵

(1)去中心。在區塊鏈中,不存在中心化的硬體或管理機構,分布式的結構體系和開源協議讓所有的參與者都參與數據的記錄和驗證,再通過分布式傳播發送給各個節點,每個參與的節點都是「自中心」,權利和義務都是均等的。區塊鏈又不是簡單的去中心,而是多中心或弱中心。當物聯網使所有個體都有可能成為中心節點時,傳統金融中介的中心地位發生改變,從壟斷型、資源優勢型的中心和強中介轉化為開放式平台,成為服務導向式的多中心當中的差異化中心。

(2)去信任。從信任的角度來看,區塊鏈採用一套公開透明的數學演算法,基於協商一致的規范和協議,使所有節點能夠在去信任的環境下自動安全地交換數據。區塊鏈實質上是通過數學方法解決信任問題,所有的規則都以演算法程序的形式表達,參與方不需要知道交易對手的信用水平,不需要第三方機構的交易背書或者擔保驗證,只需要信任共同的演算法,通過演算法為參與者創造信用、產生信任、達成共識。

(3)時間戳。區塊是一段時間內的數據和代碼打包而生成的,下一區塊的頁首包含上一區塊的索引信息,首尾相連便形成了鏈。記錄完整歷史的區塊與可進行完整驗證的鏈,形成了可追朔完整歷史的時間戳,可為每一筆數據提供檢索和查找功能,並可藉助區塊鏈結構追本溯源,逐筆驗證。所以,區塊鏈生成時都加蓋了時間戳,形成不可篡改、不可偽造的資料庫。單個節點上對資料庫的修改是無效的,除非能夠同時控制系統中超過51%的節點,因此區塊鏈的數據可靠性很高。

(4)非對稱加密。區塊鏈使用非對稱加密演算法,即在加密和解密過程中使用一個「密鑰對」,「密鑰對」中的兩個密鑰具有非對稱特點。在區塊鏈的應用場景中,一方面,密鑰是所有參與者可見的公鑰,參與者都可用公鑰來加密一段真實性信息,只有信息擁有者能用私鑰來解密。另一方面,使用私鑰對信息簽名,通過對應的公鑰來驗證簽名,確保信息為真正的持有人發出。非對稱加密將價值交換中的摩擦邊界降到最低,能夠實現透明數據的匿名性,保護個人隱私。

(5)智能合約:由於區塊鏈可實現點對點的價值傳遞,傳遞時可以嵌入相應的編程腳本,通過這種智能合約的方式去處理一些無法預見的交易模式,保證區塊鏈能夠持續生效。這種可編程腳本本質上是眾多指令匯總的列表,實現價值交換時的針對性和條件性,實現價值的特定用途。所以,基於區塊鏈的任何價值交換活動都可通過智能編程的方式對其用途、方向和各種限制條件等做到硬控制,省去了以法律或者合同軟約束的成本。

(二)區塊鏈存在的主要問題

(1)高能耗問題。傳統貨幣銀行學體系中存在不可能三角,即不可能同時達到去中心化、低能耗和高度安全,在區塊鏈構建中也同樣存在不可能三角。比如,在畢特幣的實際應用中,其發展帶來了計算機硬體的快速膨脹,在「挖礦」過程中的主要成本轉移到硬體成本和電力成本等。所以,應用區塊鏈技術實現權益成本收益後,讓其技術功效發揮至最大化成為急需解決的問題。

(2)存儲空間問題。由於區塊鏈記錄系統中自初始信息的每一筆交易信息,並且每個節點都要下載存儲並實時更新數據區塊,所以,每個節點的數據都完全同步的話,網路壓力較大,每個節點的存儲空間容量要求可能會成為制約其發展的關鍵問題。

(3)抗壓能力問題。基於區塊鏈構建的.系統遵循木桶理論,要兼顧所有網路節點中處理速度和網路環境最差的,所以,如果將區塊鏈技術推廣至大規模交易環境下,其整體的抗壓能力還有待驗證。如果每秒產生的交易量超過系統(最弱節點)的設計容納能力,交易就自動進入到隊列進行排隊,帶來不良用戶體驗。

二、區塊鏈在金融領域的應用

(一)金融基礎設施

區塊鏈可能作為互聯網的基礎設施,在很多領域都表現出廣闊的應用前景。在金融行業中,區塊鏈技術將首先影響支付系統、證券結算系統、交易資料庫等金融基礎設施,隨後該技術也會擴及一般性金融業務,比如信用體系、「反洗錢」等。這是因為,基於區塊鏈技術的特點,其將首先切入信任要求高且傳統信任機製成本高的基礎設施領域,過去,基礎設施都是公共產品,而區塊鏈新技術和新制度使更多人有可能參與公共產品供給。未來的互聯網金融是要利用區塊鏈等互聯網技術,改造傳統金融機構的核心生產系統,把金融企業架構在互聯網上。

當前的信息互聯網可統稱為TCP/IP模型,HTTP是應用層中最重要的應用協議。在價值互聯網中,區塊鏈是在應用層里的一個點對點傳輸的協議。它的價值與信息互聯網中HTTP協議的價值是一樣的。區塊鏈的巨大潛力和前景就是可以重構傳統金融業的基礎設施與核心生產系統,而不僅僅停留在APP等應用層面。這是因為,在網路層次,區塊鏈是建立在IP通信協議基礎上的,是建立在分布式網路基礎上的;在數據層面,區塊鏈這一資料庫系統是嶄新的,明顯優於現有金融體系的資料庫;在應用層面,基於區塊鏈的登記結算、清算系統以及智能合約、物聯網能大幅提升效率,區塊鏈上的金融活動是可編程的金融。.

(二)數字的貨幣

從安全、成本等角度看,紙幣被新技術、新產品取代是大勢所趨。數字的貨幣發行、流通體系的建立,對於金融基礎設施建設和經濟發展都是十分必要的。遵循傳統貨幣與數字的貨幣一體化的思路,數字的貨幣的發行、流通和交易應由央行主導,體現便利性和安全性,做到保護隱私與維護社會秩序、打擊違法犯罪行為的平衡,要有利於貨幣政策的有效運行和傳導,要保留貨幣主權的控制力,數字的貨幣是自由可兌換的,同時也是可控的可兌換。

區塊鏈技術在畢特幣上的成功證明了可編程數字的貨幣的可行性。英國央行的研究表明,中央銀行可以考慮發行基於區塊鏈的數字的貨幣,這可增加金融穩定性。數字的貨幣的技術路線可分為基於賬戶和不基於賬戶兩種,也可分層並用而設法共存。區塊鏈技術的特點是分布式簿記,不基於賬戶,而且無法篡改,如果數字的貨幣重點強調保護個人隱私,可選用這一技術。不過,目前區塊鏈佔用的計算資源和存儲資源太多,應對不了現在的交易規模,需要解決這一問題才能得到推廣應用。

(三)自金融

如果從服務的角度、從非貨幣創造角度來看,現代金融都是通過中介機構實現的。互聯網時代,有可能實現去中介化的真正意義上的直接金融。不過,這種可能性還不完全,最主要的原因是目前互聯網金融是在原有金融基礎之上的,無法跳出來,區塊鏈技術提供了一種可能性。區塊鏈可分為公有區塊鏈和私有區塊鏈。公有區塊鏈就是像畢特幣這樣的,認可了協議,就成為區塊鏈的組成部分。私有區塊鏈仍然是要獲得許可的,銀行系統的區塊鏈技術,需要對每一個參與者進行審核。私有區塊鏈非常近似於一種自金融的形態,公有區塊鏈更類似於對私有區塊鏈底層的支持和保障。當區塊鏈技術普遍應用,金融管理技術的第三方化普通呈現,基於區塊鏈技術的自金融就完全成為可能。

三、區塊鏈應用與金融監管

區塊鏈技術是目前唯一無需第三方就可用於記錄和證明交易一致性和公司財務准確性的工具。因此,它可以滿足潛在監管者和公眾對於審計有效性、准確性和時效性的要求,在金融領域有著廣闊的應用前景。但其發展仍受到現行制度的制約。一方面,區塊鏈對現行體制帶來了沖擊,因為其去中心、自治的特性淡化了國家、監管等概念。比如,以畢特幣為代表的數字的貨幣挑戰了國家的貨幣發行權和貨幣政策調控權,導致貨幣當局對數字的貨幣的發展持保守態度。另一方面,監管部門對這項新技術也缺乏充分的認識和預期,法律和制度建立將會嚴重滯後,導致區塊鏈運用缺乏必要的制度規范和法律保護,增大了市場主體的風險。

區塊鏈金融技術一旦在金融業普遍展開以後,監管的去金融屬性化就產生了,監管職能、監管方式和監管手段將會被重新界定。比如,證券借貸、回購和融資融券如能通過區塊鏈交易,監管部門就可考慮利用這個公共賬本的信息對市場中的系統性風險進行監控,不僅高效而且可靠。從宏觀金融視角看,當自金融時代產生以後,貨幣創造和傳導機制以及信用創造格局將會變化。從微觀金融視角看,隨著區塊鏈技術的進一步發展,金融與商業已經難以區分,將超越分業和混業監管的含義,金融監管體系的改革需要從這個視角來探討。

區塊鏈技術帶來的「去中心化」仍需要中心化的部門提供規范和保障支持。監管機構可主動擁抱互聯網金融的新技術,美國證監會委員Kara Stein認為,監管機構需要處於引導位置,利用區塊鏈技術的優勢並快速響應其潛在的弱點。比如,區塊鏈技術希望打破特權和人為操縱,讓計算機演算法實現「信用自由公證」。但從實踐來看,由於缺乏監管,畢特幣等數字的貨幣交易面臨的投機和洗錢風險就很高。因此,區塊鏈技術應用需要監管部門制定相關標准和規范,保證金融創新產品得到合理運用。同時,還要提高消費者權益的保護,加強金融消費權益保護的教育工作,提高消費者的風險防範意識。

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⑸ 朱嘉明:《量子時代和數字經濟2.0》推薦序

數字資產研究院學術與技術委員會主席、經濟學家朱嘉明教授為韓鋒博士新著《區塊鏈國富論》作序。本公眾號特此刊出,分享給各位讀者。

「沒有人預測到在21世紀的第一個二十年,量子科學和技術的發展曲線,與區塊鏈和加密數字貨幣,DiFi曲線,呈現出交集的態勢。但是,這一切實實在在發生了,確實在改變人們傳統的財富觀念,改造財富結構,重塑財富形態。」

——朱嘉明

正文:

韓鋒和他的團隊新作《區塊鏈國富論》即將付梓,同時英文本也即將在美國出版,書名為《The Wealth of Quantum Era》,翻譯為中文是「量子時代的財富」。對此相當欣慰,並願意為中文版的《區塊鏈國富論》做推薦序言。

《區塊鏈國富論》書名,將「區塊鏈」和「國富」連接在一起,面臨很大的挑戰,因為需要回答為什麼「區塊鏈」可以導致和創造新的「國富」?對此,本書確實給出了這樣的答案:在數字經濟和量子時代互動的新時代,就是新的數據財富共識的時代,「量子力學大數據實在觀」將全面取代「牛頓力學小數據世界觀」,財富不再是物,至少不僅僅是物,財富成為信用資源演變的一種形態,而支持和實現全球信用共識的就是區塊鏈。所以,現在需要更新「財富」的傳統觀念,「財富的概念是否能跟上時代,能決定一個人的生存狀況和 社會 地位,甚至一個國家民族的未來」。

作者引用了亞當·斯密,哈耶克和復雜經濟學創始人布萊恩·阿瑟。布萊恩·阿瑟的思想與亞當·斯密,哈耶克是相通的。從整個人類財富共識的 歷史 上看,大部分時間財富共識是是靠去中心化的自由市場達成的。只是布萊恩·阿瑟認識到,雖然市場經濟的本質就是分工的持續延伸和擴大,以及交易的龐大、分散和隨機,但是,市場最終可以成為計算的對象,一個計算體,一個非中心化的運算體系,「從這種角度來看,經濟成為了一系列事件中程序性地發展的系統,它變成演算法驅動的。」布萊恩·阿瑟雖然沒有直接提及區塊鏈,但是,區塊鏈就是一種程序化的演算法結構,可以為高度復雜經濟活動的提供技術性信用基礎。

在2008年之前,提出財富就是一種非中心化的「信用共識」,盡管人類經濟史可以提供很多證明,人們還是很難接受的。第一代互聯網 TCP/IP 協議,建立了數據大規模的無障礙的流通基礎結構。更為重要的則是私鑰簽名技術的突破,為解決了數據的所有權奠定了底層技術基礎。2008年比特幣的誕生,證明了以區塊鏈所支持的「信用共識」可以成為財富的基礎,甚至直接成為財富。中本聰的 歷史 地位「在於發現了一個真正可以去中心化的模式來發行貨幣——就是比特幣,利用一個分布式的計算來達成財富共識」。「比特幣樹立了人類達成財富共識 歷史 上一個新的里程碑 」。進一步分析,比特幣就是基於區塊鏈的一種財富形態,滿足了本書所提出的「財富共識」的六個基本條件:(1)資產確權;(2)全網記賬信息公開;(3)交易大規模化;(4)符合全球極客價值觀;(5)錨定總量有限稀缺和全網挖礦算力;(6)非中心化的分布式計算。

本書特別希望讀者注意到 「去中心化金融DeFi達成財富共識」,依靠分布式計算提供現在銀行體系提供的金融服務,達成新的財富共識,特別是「以太坊上 DeFi 生態」。「這一波 DeFi 的興起,讓人們看到了區塊鏈去中心化計算世界中,對應銀行服務的各種功能應用開始雨後春筍般的發展,像英國工業革命之後的銀行業為全球形成新的財富共識的巨浪已經看到端倪,這一次的舞台,是全球數字經濟」。本書還試圖解讀IPFS現象,提出Filecoin很可能是未來建設新互聯網WEB 3.0的賽道上的「為去中心化存儲的標桿」。

無論如何,作者提出的「數據資產化浪潮」概念,以及對「全球區塊鏈財富共識的熊牛周期」分析,是有前瞻意義的。在作者看來,比特幣從幾美分到數萬美金(2018 年),是一個財富共識的形成的過程,人們最終習慣了期間的熊牛和牛市周期性波動。「 歷史 上形成黃金這樣的財富共識幾乎需要上千年,但比特幣幾乎十年就完成了,所以這是一個全新的財富共識時代」。

在《區塊鏈國富論》的第六章,集中討論了什麼是牛頓力學的實在觀和量子力學的實在觀。在作者看來,牛頓力學局限性:「牛頓力學認為宇宙是由孤立原子構成的,原子除了相互作用沒有其他內在聯系,原子會確定性的處於時空的位置,而且運動遵循確定性的軌道,軌道由牛頓三大定律決定的」。牛頓力學為工業革命奠定了基礎。後來法國著名的數學家拉普拉斯,把牛頓力學拔高到一個至高無上的地位。「拉普拉斯妖」的理念為中心化思維,即「相信存在一個至高無上的神明大腦」提供了理論依據。如今,工業革命已經遠去,人類繼進入後工業化 社會 之後,迅速進入信息 社會 ,數字經濟成為主要經濟形態,所以,牛頓力學的實在觀需要,也必須為量子力學的實在觀。因為量子力學的實在觀,不僅僅是某種描述微觀世界的理論,應該是未來我們理解整個宇宙世界的基礎。不僅如此,「量子的實在觀和大數據能為我們揭示傳統牛頓力學無法揭示的那部分原來看不見的整體關聯的世界,這為未來全球財富共識的新形式,展開了極為廣闊的空間」。那麼,何謂量子力學實在觀?作者認為:量子力學的核心就是非定域整體性,代表現象是量子糾纏的存在。

本書的第七章的標題是「從分布式計算思維看財富共識的達成和計算」。第一節討論的是「麥克斯韋妖元計算能夠抑制復雜系統的熵增」,所提出的問題尤其深刻,最有創意的。1871年,英國物理學家麥克斯韋,針對熱力學第二定理,為探測並控制單個分子的運動所假設的物理學的妖(Maxwell's demon)。一般認為:「麥克斯韋妖」的假想實驗,是對熵增原理的直接挑戰。從表面上看,「麥克斯韋妖」在現實世界無法實現。但是,如果將「麥克斯韋妖」理解為一個典型的「計算」過程,熵減可以實現。作者介紹了孫昌璞院士等撰寫的一篇論文《量子信息啟發的量子統計和熱力學若干問題研究》,提出「麥克斯韋妖」機制和蘭道爾原理(Landauer's principle),就是一種普適的元計算機制,如果以太陽作為外源驅動耗散,可以克服量子非定域不確定性,達到熵減。也就是說,假定整個宇宙就是個量子計算機,內中有太陽這樣的確定能量驅動並同時耗散熱量,可以通過計算實現局域有序低熵世界,其中最根本的計算機制則是來自「麥克斯韋妖」。


於是,作者如此推理:「比特幣區塊鏈的挖礦系統顯然就是這樣一個分布式麥克斯韋妖計算系統。每個礦工的礦機就是麥克斯韋妖,它們在為全網記賬的同時,通過計算在天文數字般的隨機數(二的上百次方)中找到那個正確解。雖然這種麥克斯韋妖的過程要耗散很多能量,但是計算出來的共識才能在全球支撐比特幣的市值(不像銀行只能相信一家中心化機構,全球共識很難算出來)」。

作者從量子力學的高度,重新詮釋「麥克斯韋妖」,提供了一種從量子科學到區塊鏈,再到「信用共識」財富之間的思路,甚至框架。按照這樣的思路和框架,自然會重新理解香農的信息熵概念,為什麼越是不確定的信號碼集含有更多的信息。解讀香農需要引入維納教授的看法,熵增原理,實際上就是能量信息序降低等級的過程。

人類渴望一個低熵世界。而迄今為止的人類經濟活動,一切技術進步,恰恰是不斷強化的增熵過程。這樣的狀況需要緩和和結束。量子時代,麥克斯韋妖元計算,區塊鏈是否是一種希望和可能性,需要更多的理論和實證支持,但是,區塊鏈如果具有「減熵」,而不是「增熵」的功能,那將是區塊鏈所包含的革命意義所在。

我2019年11月30號在華南理工大學就講過:"量子時代是指量子科學和量子技術影響和改變了其他科學技術學科"。韓鋒後來說,他的"量子時代"的概念是受我啟發。其實,在區塊鏈和數字貨幣領域,韓鋒是少有的清華量子物理博士生背景,在量子科學專業中浸濡多年,這無疑有助於他將量子科學和數字經濟的結合和融合。韓鋒在本書中關於量子時代的特徵闡述:量子時代的基本特徵就是有了量子整體實在觀,相應的必需通過大數據描述這個世界,大數據同時層展了經濟 社會 中原來被原子世界忽略的所謂"看不見"的關系關聯、創意理念、社群願景、未來價值等,通過區塊鏈和加密確權等技術,變成未來量子時代的財富。因為量子技術和區塊鏈的發展,產權模糊的數字經濟1.0將急速升級為明確數據產權的數字經濟2.0,這是大勢所趨。應該說,不管是1.0還是2.0,主角都是大數據,這是量子整體實在觀的大數據描述,遠遠超越牛頓力學的小數據實在觀。韓鋒在後記中補充介紹了和撫州政府合作的信用預言機的情況,祝願他們在數字經濟2.0的實踐打開新的局面。

最後,在量子科學和量子技術的演變背後,依然是哲學問題,是所謂的「決定論」,還是「非決定論」。韓鋒認為:愛因斯坦和玻爾關於"上帝是否仍骰子"的爭論其實殊途同歸。愛因斯坦在1933年牛津大學的演講中明確的提出了量子存在的本質是"非定域性",其實非定域存在的整體是"決定論"的,就像波函數作為量子的整體性描述是由薛定諤方程"決定的"(這一點和牛頓力學方程能決定原子運行軌道並無本質區別),但我們對波函數進行測量時,是定域的,得到的是大數據統計分布結果,這是隨機的,是"非決定論"的。

我本人想說的是:沒有人預測到在21世紀的第一個二十年,量子科學和技術的發展曲線,與區塊鏈和加密數字貨幣,DeFi曲線,呈現出交集的態勢。但是,這一切實實在在發生了,確實在改變人們傳統的財富觀念,改造財富結構,重塑財富形態。

如果說本書有哪些值得改進的方面,那就是有些章節敘述過於個人化,文字顯現繁雜。故作者在未來修訂中,要有意識的追求表達的簡潔和精練,寫作其實也是一種藝術。

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