区块链论文推荐
⑴ 带你深入理解图灵机--天才所在的时代
这几年由于区块链的大热,以太坊独特的solidity语言实现智能合约功能, 图灵完备 这个词走进大家的视线。
没有计算机专业知识的同学其实很难理解这个词的意思,其实计算机专业的同学都没有深入理解图灵机,图灵完备,图灵测试等概念包含的内涵。为了方便理解区块链技术,理解智能合约,笔者准备分几篇文章来带大家从浅入深,一步一步带你深入理解图灵机,相信通过这几篇文章能就能够理解什么是图灵完备。
艾伦·麦席森·图灵(Alan Mathison Turing,1912年6月23日-1954年6月7日),英国数学家、逻辑学家, 被称为计算机科学理论之父,人工智能之父。
1931年,图灵考入剑桥大学国王学院,由于成绩优异而获得数学奖学金。
1936年5月,年仅24岁的图灵发表一篇题为《论数字计算在决断难题中的应用》的论文,论文中提出一种计算装置,后被称为 “图灵机” ,图灵机不是具体的计算机,而是一种计算概念、计算理论。
1938年在普林斯顿获博士学位,其论文题目为“以序数为基础的逻辑系统”,在数理逻辑研究中产生了深远的影响;同年图灵回到英国,在剑桥大学国王学院任研究员。
第二次世界大战期间,1939年图灵到英国外交部通信处从事军事工作,主要是破译敌方密码的工作。由于破译工作的需要,他参与了世界上最早的电子计算机的研制工作。他的工作取得了极好的成就,破译了德国人Enigma密码,于1945年获政府的最高奖——大英帝国荣誉勋章。
1945年,图灵结束了在外交部的工作,他试图恢复战前在理论计算机科学方面的研究,具体研制出新的计算机来。
1950年他发表论文《计算机器与智能》( Computing Machinery and Intelligence),为后来的人工智能科学提供了开创性的构思。提出著名的 图灵测试 。
1950年,1950年10月,图灵发表论文《机器能思考吗》。这一划时代的作品,使图灵赢得了“人工智能之父”的桂冠。此时,人工智能也进入了实践研制阶段。随着这几年AI技术的不断成熟,人们越来越认识到图灵思想的深刻性:它们至今仍然是人工智能的主要思想之一。
1954年6月7日,年仅41岁的图灵被发现死于家中的床上,床头还放着一个被咬了一口的苹果。这就是现在大名鼎鼎的苹果电脑公司logo的来源。
从图灵的生平中,我们知道,他出生在20世纪初,1912年。
在世界国家格局上,这个时候刚刚爆发第一次世界大战(1913~1921),紧接着1939年至1945年第二次世界大战,大家知道,这两次世界大战倒逼了很多科技的发展,二战期间恰好是图灵青年时代。
在科技文明发展上,由于逻辑的数学化,促使了数理逻辑学科的诞生和发展。但同时这个时期数学上发生了第三次数学危机,具体介绍在下方。图灵在剑桥读大学期间,修读了“数学基础”课程,授课人是纽曼,纽曼整个课程包含对哥德尔不完备性定理的证明和尚未解决的判定性问题。
这些科技事件的背后,其实是人们在认知上,对 可计算性理论 的研究,图灵正是这个问题终结者。
随便提一下,爱因斯坦1905年提出狭义相对论,1927年年仅15岁的图灵为了帮助母亲理解相对论,还写过论文的摘要。
在20世纪以前,人们普遍认为,所有的问题类都是有算法的,人们的计算研究就是找出算法来。1900年,当时著名的大数学家希尔伯特在世纪之交的数学家大会上给国际数学界提出了著名的23个数学问题。
其中第十问题是这样的:
“丢番图方程”指:有一个或者几个变量的整系数方程,它们的求解仅仅在整数范围内进行。
上面这个问题简单点解释是:随便给一个不确定的方程,是否通过有限的步骤运算,判断这个方程是否存在整数解。
这个问题在1970年,苏联一个数学家证明了其实很多数学问题,是没有答案,甚至没有答案的问题比有答案的问题还要多。
这里就提出来了有限的、机械的证明步骤的问题,其实就是算法。但在当时,人们还不知道“算法”是什么。实际上,当时数学领域中已经有很多问题都是跟“算法”密切相关的,因而,科学的 “算法” 定义呼之欲出。之后到了30年代的时候,终于有两个人分别提出了精确定义算法的方法,一个人是图灵,一个人是丘奇。而其中图灵提出来的图灵机模型直观形象。
图灵思考这个问题的方式和常人不一样,在写前面提到的论文《论可计算数及其在判定性问题上的应用》的时候,图灵在思考三个问题
图灵这样的天才考虑问题的认知是高屋建瓴的。
图灵首先考虑的是是否所有数学问题都用解,如果这个问题不解决,辛辛苦苦解题,最后发现无解,一切的努力都是浪费时间和精力。
对于存在答案的数学问题,只有部分是可以在有限步骤内完成,这样把计算机的边界确定下来了。
确定了边界之后,就要设计一种通用、有效、等价的机器,保证可以按照这个方法做事,最后得到答案。而图灵机就是图灵设计出来的这样的一个机器,严格来讲是一种数学模型、计算理论模型。
从图灵机提出到现在已经过去了80多年,今天所有的计算机,包括量子计算机都没有超出图灵机的理论范畴。
第三次数学危机产生于十九世纪末和二十世纪初,当时正是数学空前兴旺发达的时期。首先是逻辑的数学化,促使了数理逻辑这门学科诞生。
早在19世纪末的时候,康托尔为集合论做了奠基性的研究。人们发现,运用集合这个概念可以概括所有的数学,也就是说集合是一切数学的基础。然而就当这座大厦即将完工的时候,一件可怕的事情发生了,罗素提出来的罗素悖论粉碎了数学家的梦想。
关于罗素悖论的一个通俗化版本是:
为什么要第三次数学危机呢?
因为有个很重要的概念: 停机问题 ,停机问题是逻辑数学中可计算性理论中很重要的问题,也是第三次数学危机的解决方案。
停机问题 通俗地说,停机问题就是判断任意一个程序是否能在有限的时间之内结束运行的问题。该问题等价于如下的判定问题:是否存在一个程序P,对于任意输入的程序w,能够判断w会在有限时间内结束或者死循环。
有人猜测图灵机模型是图灵在思考 停机问题 而顺带设计出来的,是很有道理的。
图灵在剑桥大学国王学院期间,研究过一本叫做《量子力学的数学基础》的新书,这本书由年轻的匈牙利数学家约翰·冯·诺依曼所著。图灵意识到计算可以用确定性的机械运动来进行表示。其实我们现在的电子计算机虽然不是我们传统意义上的机械,但是CPU内部的电子运动等价于机械运动。
同时图灵也意识到人的思想、意识来自于量子力学中的测不准原理,这不光是微观世界,同时也是这个宇宙本身的规律。所以图灵意识到计算是确定性的,可判定的,而意识是不定的,不可计算的。
在AI人工智能有巨大发展的今天,很多人担心计算机是否会和人一样有意识,其实图灵在80多年前已经考虑过这个问题了。
前面提到,图灵在1950年写过一篇论文《计算机器与智能》,在这篇论文中,图灵测试一词被提出来:
这个测试有多难?目前我们所有的人工智能都没有完成这个测试。最近2018年3月份的谷歌I/O大会上演示的AI产品,据说“部分通过图灵测试”。这个部分到底有多少也未可知。
从人类科技发展的历史上来看,19世纪末到20世纪中期,是第二次工业革命和第三工业革命过渡的时期。第二次工业革命主要电和磁、内燃机的发明和使用,发展到这个时候科学家对世界的认知越来越多,越来越清晰,物理学和数学等自然科学发展迅速。这个时候的数学家发现很多现象可以用数学模型来表示,从物体的运动到星球的运动、从热能到动能的转换、从电到磁的转换等等。那问题来了是否所有的现象都可以用数学模型来表达呢?真是这个问题,让人们对数学很多根本性问题进行思考和研究。
中国有句古话说:乱世出英雄。在图灵的时代,在科学历史上出了很多的科学英雄,包括爱因斯坦、冯诺依曼、图灵、哥德尔等等,一方面是时代背景使然,一方面真是他们的天赋和努力让以信息化为代表的第三次工业革命的进程大大加快了。
从这些巨匠的思考问题,解决问题的方法和认知来看是超出常人的。从对 可计算性理论 的思考,给了我们很大的启示:
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⑵ 区块链论文结尾可以引用文献吗
在论文的结尾引用文献是一种很常见的做法,无论是区块链论文还是其他类型的论文都可以采用这种方式。在引用文献时,需要注意以下几个方面:
引用格式:在论文结尾引用文献时,需要按照所使用的引用格式规范将所有文献资料进行排版。常用的引用格式包括APA、MLA、Chicago等,需要根据题目、作者、出版社等元素进行格式化排版。
引用内容:在引用文献时,应该只引用与论文主题相关的资料,避免引用和主题无关的内容。此外,引用的内容需要与论文中的文字和内容相符,保持论文的逻辑关系和连贯性。
引用数量:在论文的结尾引用文献时,不应该引用过多的文献。袭燃引用的文献数量应该根据实际需要进行适当控制,避免引用过多无关的文献。
在区块链论文的结尾引用文献时,可以参考一些典型的区块链论文或书籍,并将其列入参考瞎皮文献表中。这有助于钩子性结尾,引出一个新的研拍神虚究方向,也可以为分析论文的主题提供更加充分的理论依据。
以下是一些值得推荐的关于区块链的论文和书籍:
尼克·萨博:《区块链应用:其工作原理及重要的领域》, O'Reilly Media出版社,2017年
安东·安德森和唐·塔普斯科特:《区块链革命:如何改变贸易、金融、公司和我们的未来》,出版社: Portfolio,2016年
乔丹·多卡诺斯基和比塞塔·纳拉亚南:《区块链识别和解释:技术、工具和应用(识别和解决)》,Manning Publications,2018年
A.B. Călin, A. Turcanu, F. Drăgănescu:《Blockchain - A Primer》,出版社: Universe,2019年
苏黎普银行集团经济研究团队:《区块链:创造价值的多元应用》,2017年。
这些书籍和论文涵盖了区块链技术在金融、贸易、智能合约等方面的应用,以及区块链技术的本质和未来发展趋势。阅读这些资料,可以帮助您深入了解区块链技术及其应用,掌握相关技术和概念,为区块链相关研究和论文写作提供有价值的参考资料。
⑶ 区块链技术发展现状与展望
区块链技术发展现状与展望
区块链技术起源于2008年由化名为 “中本聪” (Satoshi Nakamoto)的学者在密码学邮件组发表的奠基性论文《比特币:一种点对点电子现金系统》。近两年来,区块链技术的研究与应用呈现出爆发式增长态势,被认为是继大型机、个人电脑、互联网、移动/社交网络之后计算范式的第五次颠覆式创新,是人类信用进化史上继血亲信用、贵金属信用、央行纸币信用之后的第四个里程碑。区块链技术是下一代云计算的雏形,有望像互联网一样彻底重塑人类社会活动形态,并实现从目前的信息互联网向价值互联网的转变。区块链的技术特点
区块链具有去中心化、时序数据、集体维护、可编程和安全可信等特点。 去中心化:区块链数据的验证、记账、存储、维护和传输等过程均是基于分布式系统结构,采用纯数学方法而不是中心机构来建立分布式节点间的信任关系,从而形成去中心化的可信任的分布式系统; 时序数据:区块链采用带有时间戳的链式区块结构存储数据,从而为数据增加了时间维度,具有极强的可验证性和可追溯性; 集体维护:区块链系统采用特定的经济激励机制来保证分布式系统中所有节点均可参与数据区块的验证过程(如比特币的“挖矿”过程),并通过共识算法来选择特定的节点将新区块添加到区块链; 可编程:区块链技术可提供灵活的脚本代码系统,支持用户创建高级的智能合约、货币或其它去中心化应用; 安全可信:区块链技术采用非对称密码学原理对数据进行加密,同时借助分布式系统各节点的工作量证明等共识算法形成的强大算力来抵御外部攻击、保证区块链数据不可篡改和不可伪造,因而具有较高的安全性。区块链与比特币 比特币是迄今为止最为成功的区块链应用场景,区块链技术为比特币系统解决了数字加密货币领域长期以来所必需面对的双重支付问题和拜占庭将军问题。与传统中心机构(如中央银行)的信用背书机制不同的是,比特币区块链形成的是软件定义的信用,这标志着中心化的国家信用向去中心化的算法信用的根本性变革。近年来,比特币凭借其先发优势,目前已经形成体系完备的涵盖发行、流通和金融衍生市场的生态圈与产业链,这也是其长期占据绝大多数数字加密货币市场份额的主要原因。区块链的发展脉络与趋势
区块链技术是具有普适性的底层技术框架,可以为金融、经济、科技甚至政治等各领域带来深刻变革。按照目前区块链技术的发展脉络,区块链技术将会经历以可编程数字加密货币体系为主要特征的区块链1.0模式,以可编程金融系统为主要特征的区块链2.0模式和以可编程社会为主要特征的区块链3.0模式。然而,上述模式实际上是平行而非演进式发展的,区块链1.0模式的数字加密货币体系仍然远未成熟,距离其全球货币一体化的愿景实际上更远、更困难。目前,区块链领域已经呈现出明显的技术和产业创新驱动的发展态势,相关学术研究严重滞后、亟待跟进。区块链的基础模型与关键技术
一般说来,区块链系统由数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层组成。其中,数据层封装了底层数据区块以及相关的数据加密和时间戳等技术;网络层则包括分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制等;共识层主要封装网络节点的各类共识算法;激励层将经济因素集成到区块链技术体系中来,主要包括经济激励的发行机制和分配机制等;合约层主要封装各类脚本、算法和智能合约,是区块链可编程特性的基础;应用层则封装了区块链的各种应用场景和案例。该模型中,基于时间戳的链式区块结构、分布式节点的共识机制、基于共识算力的经济激励和灵活可编程的智能合约是区块链技术最具代表性的创新点。区块链技术的应用场景
区块链技术不仅可以成功应用于数字加密货币领域,同时在经济、金融和社会系统中也存在广泛的应用场景。根据区块链技术应用的现状,本文将区块链目前的主要应用笼统地归纳为数字货币、数据存储、数据鉴证、金融交易、资产管理和选举投票共六个场景:数字货币:以比特币为代表,本质上是由分布式网络系统生成的数字货币,其发行过程不依赖特定的中心化机构。数据存储:区块链的高冗余存储、去中心化、高安全性和隐私保护等特点使其特别适合存储和保护重要隐私数据,以避免因中心化机构遭受攻击或权限管理不当而造成的大规模数据丢失或泄露。数据鉴证:区块链数据带有时间戳、由共识节点共同验证和记录、不可篡改和伪造,这些特点使得区块链可广泛应用于各类数据公证和审计场景。例如,区块链可以永久地安全存储由政府机构核发的各类许可证、登记表、执照、证明、认证和记录等。金融交易:区块链技术与金融市场应用有非常高的契合度。区块链可以在去中心化系统中自发地产生信用,能够建立无中心机构信用背书的金融市场,从而在很大程度上实现了“金融脱媒”;同时利用区块链自动化智能合约和可编程的特点,能够极大地降低成本和提高效率。资产管理:区块链能够实现有形和无形资产的确权、授权和实时监控。无形资产管理方面已经广泛应用于知识产权保护、域名管理、积分管理等领域;有形资产管理方面则可结合物联网技术形成“数字智能资产”,实现基于区块链的分布式授权与控制。选举投票:区块链可以低成本高效地实现政治选举、企业股东投票等应用,同时基于投票可广泛应用于博彩、预测市场和社会制造等领域。区块链技术的现存问题
安全性威胁是区块链迄今为止所面临的最重要的问题。其中,基于PoW共识过程的区块链主要面临的是51%攻击问题,即节点通过掌握全网超过51%的算力就有能力成功篡改和伪造区块链数据。其他问题包括新兴计算技术破解非对称加密机制的潜在威胁和隐私保护问题等。 区块链效率也是制约其应用的重要因素。区块链要求系统内每个节点保存一份数据备份,这对于日益增长的海量数据存储来说是极为困难的。虽然轻量级节点可部分解决此问题,但适用于更大规模的工业级解决方案仍有待研发。比特币区块链目前每秒仅能处理7笔交易,且交易确认时间一般为10分钟,这极大地限制了区块链在大多数金融系统高频交易场景中的应用。 PoW共识过程高度依赖区块链网络节点贡献的算力,这些算力主要用于解决SHA256哈希和随机数搜索,除此之外并不产生任何实际社会价值,因而一般意义上认为这些算力资源是被“浪费”掉了,同时被浪费掉的还有大量的电力资源。如何能有效汇集分布式节点的网络算力来解决实际问题,是区块链技术需要解决的重要问题。 区块链网络作为去中心化的分布式系统,其各节点在交互过程中不可避免地会存在相互竞争与合作的博弈关系,例如比特币矿池的区块截留攻击博弈等。区块链共识过程本质上是众包过程,如何设计激励相容的共识机制,使得去中心化系统中的自利节点能够自发地实施区块数据的验证和记账工作,并提高系统内非理性行为的成本以抑制安全性攻击和威胁,是区块链有待解决的重要科学问题。智能合约与区块链技术
智能合约是一组情景-应对型的程序化规则和逻辑,是部署在区块链上的去中心化、可信共享的程序代码。通常情况下,智能合约经各方签署后,以程序代码的形式附着在区块链数据(例如一笔比特币交易)上,经P2P网络传播和节点验证后记入区块链的特定区块中。智能合约封装了预定义的若干状态及转换规则、触发合约执行的情景(如到达特定时间或发生特定事件等)、特定情景下的应对行动等。区块链可实时监控智能合约的状态,并通过核查外部数据源、确认满足特定触发条件后激活并执行合约。 智能合约对于区块链技术来说具有重要的意义。一方面,智能合约是区块链的激活器,为静态的底层区块链数据赋予了灵活可编程的机制和算法,并为构建区块链2.0和3.0时代的可编程金融系统与社会系统奠定了基础;另一方面,智能合约的自动化和可编程特性使其可封装分布式区块链系统中各节点的复杂行为,成为区块链构成的虚拟世界中的软件代理机器人,这有助于促进区块链技术在各类分布式人工智能系统中的应用,使得基于区块链技术构建各类去中心化应用(Decentralized application, Dapp)、去中心化自治组织(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会(Decentralized Autonomous Society, DAS)成为可能。 区块链和智能合约技术的主要发展趋势是由自动化向智能化方向演化。现存的各类智能合约及其应用的本质逻辑大多仍是根据预定义场景的“ IF-THEN”类型的条件响应规则,能够满足目前自动化交易和数据处理的需求。未来的智能合约应具备根据未知场景的“ WHAT-IF”推演、计算实验和一定程度上的自主决策功能,从而实现由目前“自动化”合约向真正的“智能”合约的飞跃。区块链驱动的平行社会
近年来,基于CPSS(Cyber-Physical-SocialSystems)的平行社会已现端倪,其核心和本质特征是虚实互动与平行演化。区块链是实现CPSS平行社会的基础架构之一,其主要贡献是为分布式社会系统和分布式人工智能研究提供了一套行之有效的去中心化的数据结构、交互机制和计算模式,并为实现平行社会奠定了坚实的数据基础和信用基础。 就数据基础而言,管理学家爱德华戴明曾说过:除了上帝,所有人必须以数据说话。然而在中心化社会系统中,数据通常掌握在政府和大型企业等“少数人”手中,为少数人“说话”,其公正性、权威性甚至安全性可能都无法保证。区块链数据则通过高度冗余的分布式节点存储,掌握在“所有人”手中,能够做到真正的“数据民主”。就信用基础而言,中心化社会系统因其高度工程复杂性和社会复杂性而不可避免地会存在“默顿系统”的特性,即不确定性、多样性和复杂性,社会系统中的中心机构和规则制定者可能会因个体利益而出现失信行为;区块链技术有助于实现软件定义的社会系统,其基本理念就是剔除中心化机构、将不可预测的行为以智能合约的程序化代码形式提前部署和固化在区块链数据中,事后不可伪造和篡改并自动化执行,从而在一定程度上能够将“默顿”社会系统转化为可全面观察、可主动控制、可精确预测的“牛顿”社会系统。 ACP(人工社会Artificial Societies、计算实验Computational Experiments和平行执行ParallelExecution)方法是迄今为止平行社会管理领域唯一成体系化的、完整的研究框架,是复杂性科学在新时代平行社会环境下的逻辑延展和创新。 ACP方法可以自然地与区块链技术相结合,实现区块链驱动的平行社会管理。首先,区块链的P2P 组网、分布式共识协作和基于贡献的经济激励等机制本身就是分布式社会系统的自然建模,其中每个节点都将作为分布式系统中的一个自主和自治的智能体(agent)。随着区块链生态体系的完善,区块链各共识节点和日益复杂与自治的智能合约将通过参与各种形式的Dapp,形成特定组织形式的DAC和DAO,最终形成DAS,即ACP中的人工社会。其次,智能合约的可编程特性使得区块链可进行各种“ WHAT-IF” 类型的虚拟实验设计、场景推演和结果评估,通过这种计算实验过程获得并自动或半自动地执行最优决策。最后,区块链与物联网等相结合形成的智能资产使得联通现实物理世界和虚拟网络空间成为可能,并可通过真实和人工社会系统的虚实互动和平行调谐实现社会管理和决策的协同优化。不难预见,未来现实物理世界的实体资产都登记为链上智能资产的时候,就是区块链驱动的平行社会到来之时。
⑷ 区块链在金融领域的前景分析论文
区块链在金融领域的前景分析论文
区块链技术诞生于2008年,第一个应用是毕特币。区块链技术使用去中心化共识机制,维护一个完整的、分布式的、不可篡改的账本数据库,在无需建立信任关系的前提下,能够让区块链中的参与者实现一个统一的账本系统。2015年,欧美的很多主流金融机构认识到了该技术的应用前景,纷纷探索在金融领域应用区块链技术。国际货币基金组织在一份报告中指出“它具有改变财政金融的潜力”,也有人认为区块链技术将会像复式记账法和股份制一样深刻改变人类社会。
区块链将使所有个体都有可能成为金融资源配置中的重要节点,也将促进现有金融体系与金融规则的改良,构建共享共赢式的金融发展生态体系。区块链技术的出现是人类信用创造的一次革命,它能让交易双方在无需第三方信用中介的情况下开展经济活动,从而实现低成本的价值转移。可以说,区块链技术是互联网时代效率更高的价值交换技术,互联网由此从传递信息的信息互联网向转移价值的价值互联网进化,这有利于传统金融机构借势转型,将内生的业务流程和应用场景互联网化。
一、区块链的特征与不足
(一)区块链的主要特征
(1)去中心。在区块链中,不存在中心化的硬件或管理机构,分布式的结构体系和开源协议让所有的参与者都参与数据的记录和验证,再通过分布式传播发送给各个节点,每个参与的节点都是“自中心”,权利和义务都是均等的。区块链又不是简单的去中心,而是多中心或弱中心。当物联网使所有个体都有可能成为中心节点时,传统金融中介的中心地位发生改变,从垄断型、资源优势型的中心和强中介转化为开放式平台,成为服务导向式的多中心当中的差异化中心。
(2)去信任。从信任的角度来看,区块链采用一套公开透明的数学算法,基于协商一致的规范和协议,使所有节点能够在去信任的环境下自动安全地交换数据。区块链实质上是通过数学方法解决信任问题,所有的规则都以算法程序的形式表达,参与方不需要知道交易对手的信用水平,不需要第三方机构的交易背书或者担保验证,只需要信任共同的算法,通过算法为参与者创造信用、产生信任、达成共识。
(3)时间戳。区块是一段时间内的数据和代码打包而生成的,下一区块的页首包含上一区块的索引信息,首尾相连便形成了链。记录完整历史的区块与可进行完整验证的链,形成了可追朔完整历史的时间戳,可为每一笔数据提供检索和查找功能,并可借助区块链结构追本溯源,逐笔验证。所以,区块链生成时都加盖了时间戳,形成不可篡改、不可伪造的数据库。单个节点上对数据库的修改是无效的,除非能够同时控制系统中超过51%的节点,因此区块链的数据可靠性很高。
(4)非对称加密。区块链使用非对称加密算法,即在加密和解密过程中使用一个“密钥对”,“密钥对”中的两个密钥具有非对称特点。在区块链的应用场景中,一方面,密钥是所有参与者可见的公钥,参与者都可用公钥来加密一段真实性信息,只有信息拥有者能用私钥来解密。另一方面,使用私钥对信息签名,通过对应的公钥来验证签名,确保信息为真正的持有人发出。非对称加密将价值交换中的摩擦边界降到最低,能够实现透明数据的匿名性,保护个人隐私。
(5)智能合约:由于区块链可实现点对点的价值传递,传递时可以嵌入相应的编程脚本,通过这种智能合约的方式去处理一些无法预见的交易模式,保证区块链能够持续生效。这种可编程脚本本质上是众多指令汇总的列表,实现价值交换时的针对性和条件性,实现价值的特定用途。所以,基于区块链的任何价值交换活动都可通过智能编程的方式对其用途、方向和各种限制条件等做到硬控制,省去了以法律或者合同软约束的成本。
(二)区块链存在的主要问题
(1)高能耗问题。传统货币银行学体系中存在不可能三角,即不可能同时达到去中心化、低能耗和高度安全,在区块链构建中也同样存在不可能三角。比如,在毕特币的实际应用中,其发展带来了计算机硬件的快速膨胀,在“挖矿”过程中的主要成本转移到硬件成本和电力成本等。所以,应用区块链技术实现权益成本收益后,让其技术功效发挥至最大化成为急需解决的问题。
(2)存储空间问题。由于区块链记录系统中自初始信息的每一笔交易信息,并且每个节点都要下载存储并实时更新数据区块,所以,每个节点的数据都完全同步的话,网络压力较大,每个节点的存储空间容量要求可能会成为制约其发展的关键问题。
(3)抗压能力问题。基于区块链构建的.系统遵循木桶理论,要兼顾所有网络节点中处理速度和网络环境最差的,所以,如果将区块链技术推广至大规模交易环境下,其整体的抗压能力还有待验证。如果每秒产生的交易量超过系统(最弱节点)的设计容纳能力,交易就自动进入到队列进行排队,带来不良用户体验。
二、区块链在金融领域的应用
(一)金融基础设施
区块链可能作为互联网的基础设施,在很多领域都表现出广阔的应用前景。在金融行业中,区块链技术将首先影响支付系统、证券结算系统、交易数据库等金融基础设施,随后该技术也会扩及一般性金融业务,比如信用体系、“反洗钱”等。这是因为,基于区块链技术的特点,其将首先切入信任要求高且传统信任机制成本高的基础设施领域,过去,基础设施都是公共产品,而区块链新技术和新制度使更多人有可能参与公共产品供给。未来的互联网金融是要利用区块链等互联网技术,改造传统金融机构的核心生产系统,把金融企业架构在互联网上。
当前的信息互联网可统称为TCP/IP模型,HTTP是应用层中最重要的应用协议。在价值互联网中,区块链是在应用层里的一个点对点传输的协议。它的价值与信息互联网中HTTP协议的价值是一样的。区块链的巨大潜力和前景就是可以重构传统金融业的基础设施与核心生产系统,而不仅仅停留在APP等应用层面。这是因为,在网络层次,区块链是建立在IP通信协议基础上的,是建立在分布式网络基础上的;在数据层面,区块链这一数据库系统是崭新的,明显优于现有金融体系的数据库;在应用层面,基于区块链的登记结算、清算系统以及智能合约、物联网能大幅提升效率,区块链上的金融活动是可编程的金融。.
(二)数字的货币
从安全、成本等角度看,纸币被新技术、新产品取代是大势所趋。数字的货币发行、流通体系的建立,对于金融基础设施建设和经济发展都是十分必要的。遵循传统货币与数字的货币一体化的思路,数字的货币的发行、流通和交易应由央行主导,体现便利性和安全性,做到保护隐私与维护社会秩序、打击违法犯罪行为的平衡,要有利于货币政策的有效运行和传导,要保留货币主权的控制力,数字的货币是自由可兑换的,同时也是可控的可兑换。
区块链技术在毕特币上的成功证明了可编程数字的货币的可行性。英国央行的研究表明,中央银行可以考虑发行基于区块链的数字的货币,这可增加金融稳定性。数字的货币的技术路线可分为基于账户和不基于账户两种,也可分层并用而设法共存。区块链技术的特点是分布式簿记,不基于账户,而且无法篡改,如果数字的货币重点强调保护个人隐私,可选用这一技术。不过,目前区块链占用的计算资源和存储资源太多,应对不了现在的交易规模,需要解决这一问题才能得到推广应用。
(三)自金融
如果从服务的角度、从非货币创造角度来看,现代金融都是通过中介机构实现的。互联网时代,有可能实现去中介化的真正意义上的直接金融。不过,这种可能性还不完全,最主要的原因是目前互联网金融是在原有金融基础之上的,无法跳出来,区块链技术提供了一种可能性。区块链可分为公有区块链和私有区块链。公有区块链就是像毕特币这样的,认可了协议,就成为区块链的组成部分。私有区块链仍然是要获得许可的,银行系统的区块链技术,需要对每一个参与者进行审核。私有区块链非常近似于一种自金融的形态,公有区块链更类似于对私有区块链底层的支持和保障。当区块链技术普遍应用,金融管理技术的第三方化普通呈现,基于区块链技术的自金融就完全成为可能。
三、区块链应用与金融监管
区块链技术是目前唯一无需第三方就可用于记录和证明交易一致性和公司财务准确性的工具。因此,它可以满足潜在监管者和公众对于审计有效性、准确性和时效性的要求,在金融领域有着广阔的应用前景。但其发展仍受到现行制度的制约。一方面,区块链对现行体制带来了冲击,因为其去中心、自治的特性淡化了国家、监管等概念。比如,以毕特币为代表的数字的货币挑战了国家的货币发行权和货币政策调控权,导致货币当局对数字的货币的发展持保守态度。另一方面,监管部门对这项新技术也缺乏充分的认识和预期,法律和制度建立将会严重滞后,导致区块链运用缺乏必要的制度规范和法律保护,增大了市场主体的风险。
区块链金融技术一旦在金融业普遍展开以后,监管的去金融属性化就产生了,监管职能、监管方式和监管手段将会被重新界定。比如,证券借贷、回购和融资融券如能通过区块链交易,监管部门就可考虑利用这个公共账本的信息对市场中的系统性风险进行监控,不仅高效而且可靠。从宏观金融视角看,当自金融时代产生以后,货币创造和传导机制以及信用创造格局将会变化。从微观金融视角看,随着区块链技术的进一步发展,金融与商业已经难以区分,将超越分业和混业监管的含义,金融监管体系的改革需要从这个视角来探讨。
区块链技术带来的“去中心化”仍需要中心化的部门提供规范和保障支持。监管机构可主动拥抱互联网金融的新技术,美国证监会委员Kara Stein认为,监管机构需要处于引导位置,利用区块链技术的优势并快速响应其潜在的弱点。比如,区块链技术希望打破特权和人为操纵,让计算机算法实现“信用自由公证”。但从实践来看,由于缺乏监管,毕特币等数字的货币交易面临的投机和洗钱风险就很高。因此,区块链技术应用需要监管部门制定相关标准和规范,保证金融创新产品得到合理运用。同时,还要提高消费者权益的保护,加强金融消费权益保护的教育工作,提高消费者的风险防范意识。
;⑸ 朱嘉明:《量子时代和数字经济2.0》推荐序
数字资产研究院学术与技术委员会主席、经济学家朱嘉明教授为韩锋博士新著《区块链国富论》作序。本公众号特此刊出,分享给各位读者。
“没有人预测到在21世纪的第一个二十年,量子科学和技术的发展曲线,与区块链和加密数字货币,DiFi曲线,呈现出交集的态势。但是,这一切实实在在发生了,确实在改变人们传统的财富观念,改造财富结构,重塑财富形态。”
——朱嘉明
正文:
韩锋和他的团队新作《区块链国富论》即将付梓,同时英文本也即将在美国出版,书名为《The Wealth of Quantum Era》,翻译为中文是“量子时代的财富”。对此相当欣慰,并愿意为中文版的《区块链国富论》做推荐序言。
《区块链国富论》书名,将“区块链”和“国富”连接在一起,面临很大的挑战,因为需要回答为什么“区块链”可以导致和创造新的“国富”?对此,本书确实给出了这样的答案:在数字经济和量子时代互动的新时代,就是新的数据财富共识的时代,“量子力学大数据实在观”将全面取代“牛顿力学小数据世界观”,财富不再是物,至少不仅仅是物,财富成为信用资源演变的一种形态,而支持和实现全球信用共识的就是区块链。所以,现在需要更新“财富”的传统观念,“财富的概念是否能跟上时代,能决定一个人的生存状况和 社会 地位,甚至一个国家民族的未来”。
作者引用了亚当·斯密,哈耶克和复杂经济学创始人布莱恩·阿瑟。布莱恩·阿瑟的思想与亚当·斯密,哈耶克是相通的。从整个人类财富共识的 历史 上看,大部分时间财富共识是是靠去中心化的自由市场达成的。只是布莱恩·阿瑟认识到,虽然市场经济的本质就是分工的持续延伸和扩大,以及交易的庞大、分散和随机,但是,市场最终可以成为计算的对象,一个计算体,一个非中心化的运算体系,“从这种角度来看,经济成为了一系列事件中程序性地发展的系统,它变成算法驱动的。”布莱恩·阿瑟虽然没有直接提及区块链,但是,区块链就是一种程序化的算法结构,可以为高度复杂经济活动的提供技术性信用基础。
在2008年之前,提出财富就是一种非中心化的“信用共识”,尽管人类经济史可以提供很多证明,人们还是很难接受的。第一代互联网 TCP/IP 协议,建立了数据大规模的无障碍的流通基础结构。更为重要的则是私钥签名技术的突破,为解决了数据的所有权奠定了底层技术基础。2008年比特币的诞生,证明了以区块链所支持的“信用共识”可以成为财富的基础,甚至直接成为财富。中本聪的 历史 地位“在于发现了一个真正可以去中心化的模式来发行货币——就是比特币,利用一个分布式的计算来达成财富共识”。“比特币树立了人类达成财富共识 历史 上一个新的里程碑 ”。进一步分析,比特币就是基于区块链的一种财富形态,满足了本书所提出的“财富共识”的六个基本条件:(1)资产确权;(2)全网记账信息公开;(3)交易大规模化;(4)符合全球极客价值观;(5)锚定总量有限稀缺和全网挖矿算力;(6)非中心化的分布式计算。
本书特别希望读者注意到 “去中心化金融DeFi达成财富共识”,依靠分布式计算提供现在银行体系提供的金融服务,达成新的财富共识,特别是“以太坊上 DeFi 生态”。“这一波 DeFi 的兴起,让人们看到了区块链去中心化计算世界中,对应银行服务的各种功能应用开始雨后春笋般的发展,像英国工业革命之后的银行业为全球形成新的财富共识的巨浪已经看到端倪,这一次的舞台,是全球数字经济”。本书还试图解读IPFS现象,提出Filecoin很可能是未来建设新互联网WEB 3.0的赛道上的“为去中心化存储的标杆”。
无论如何,作者提出的“数据资产化浪潮”概念,以及对“全球区块链财富共识的熊牛周期”分析,是有前瞻意义的。在作者看来,比特币从几美分到数万美金(2018 年),是一个财富共识的形成的过程,人们最终习惯了期间的熊牛和牛市周期性波动。“ 历史 上形成黄金这样的财富共识几乎需要上千年,但比特币几乎十年就完成了,所以这是一个全新的财富共识时代”。
在《区块链国富论》的第六章,集中讨论了什么是牛顿力学的实在观和量子力学的实在观。在作者看来,牛顿力学局限性:“牛顿力学认为宇宙是由孤立原子构成的,原子除了相互作用没有其他内在联系,原子会确定性的处于时空的位置,而且运动遵循确定性的轨道,轨道由牛顿三大定律决定的”。牛顿力学为工业革命奠定了基础。后来法国著名的数学家拉普拉斯,把牛顿力学拔高到一个至高无上的地位。“拉普拉斯妖”的理念为中心化思维,即“相信存在一个至高无上的神明大脑”提供了理论依据。如今,工业革命已经远去,人类继进入后工业化 社会 之后,迅速进入信息 社会 ,数字经济成为主要经济形态,所以,牛顿力学的实在观需要,也必须为量子力学的实在观。因为量子力学的实在观,不仅仅是某种描述微观世界的理论,应该是未来我们理解整个宇宙世界的基础。不仅如此,“量子的实在观和大数据能为我们揭示传统牛顿力学无法揭示的那部分原来看不见的整体关联的世界,这为未来全球财富共识的新形式,展开了极为广阔的空间”。那么,何谓量子力学实在观?作者认为:量子力学的核心就是非定域整体性,代表现象是量子纠缠的存在。
本书的第七章的标题是“从分布式计算思维看财富共识的达成和计算”。第一节讨论的是“麦克斯韦妖元计算能够抑制复杂系统的熵增”,所提出的问题尤其深刻,最有创意的。1871年,英国物理学家麦克斯韦,针对热力学第二定理,为探测并控制单个分子的运动所假设的物理学的妖(Maxwell's demon)。一般认为:“麦克斯韦妖”的假想实验,是对熵增原理的直接挑战。从表面上看,“麦克斯韦妖”在现实世界无法实现。但是,如果将“麦克斯韦妖”理解为一个典型的“计算”过程,熵减可以实现。作者介绍了孙昌璞院士等撰写的一篇论文《量子信息启发的量子统计和热力学若干问题研究》,提出“麦克斯韦妖”机制和兰道尔原理(Landauer's principle),就是一种普适的元计算机制,如果以太阳作为外源驱动耗散,可以克服量子非定域不确定性,达到熵减。也就是说,假定整个宇宙就是个量子计算机,内中有太阳这样的确定能量驱动并同时耗散热量,可以通过计算实现局域有序低熵世界,其中最根本的计算机制则是来自“麦克斯韦妖”。
于是,作者如此推理:“比特币区块链的挖矿系统显然就是这样一个分布式麦克斯韦妖计算系统。每个矿工的矿机就是麦克斯韦妖,它们在为全网记账的同时,通过计算在天文数字般的随机数(二的上百次方)中找到那个正确解。虽然这种麦克斯韦妖的过程要耗散很多能量,但是计算出来的共识才能在全球支撑比特币的市值(不像银行只能相信一家中心化机构,全球共识很难算出来)”。
作者从量子力学的高度,重新诠释“麦克斯韦妖”,提供了一种从量子科学到区块链,再到“信用共识”财富之间的思路,甚至框架。按照这样的思路和框架,自然会重新理解香农的信息熵概念,为什么越是不确定的信号码集含有更多的信息。解读香农需要引入维纳教授的看法,熵增原理,实际上就是能量信息序降低等级的过程。
人类渴望一个低熵世界。而迄今为止的人类经济活动,一切技术进步,恰恰是不断强化的增熵过程。这样的状况需要缓和和结束。量子时代,麦克斯韦妖元计算,区块链是否是一种希望和可能性,需要更多的理论和实证支持,但是,区块链如果具有“减熵”,而不是“增熵”的功能,那将是区块链所包含的革命意义所在。
我2019年11月30号在华南理工大学就讲过:"量子时代是指量子科学和量子技术影响和改变了其他科学技术学科"。韩锋后来说,他的"量子时代"的概念是受我启发。其实,在区块链和数字货币领域,韩锋是少有的清华量子物理博士生背景,在量子科学专业中浸濡多年,这无疑有助于他将量子科学和数字经济的结合和融合。韩锋在本书中关于量子时代的特征阐述:量子时代的基本特征就是有了量子整体实在观,相应的必需通过大数据描述这个世界,大数据同时层展了经济 社会 中原来被原子世界忽略的所谓"看不见"的关系关联、创意理念、社群愿景、未来价值等,通过区块链和加密确权等技术,变成未来量子时代的财富。因为量子技术和区块链的发展,产权模糊的数字经济1.0将急速升级为明确数据产权的数字经济2.0,这是大势所趋。应该说,不管是1.0还是2.0,主角都是大数据,这是量子整体实在观的大数据描述,远远超越牛顿力学的小数据实在观。韩锋在后记中补充介绍了和抚州政府合作的信用预言机的情况,祝愿他们在数字经济2.0的实践打开新的局面。
最后,在量子科学和量子技术的演变背后,依然是哲学问题,是所谓的“决定论”,还是“非决定论”。韩锋认为:爱因斯坦和玻尔关于"上帝是否仍骰子"的争论其实殊途同归。爱因斯坦在1933年牛津大学的演讲中明确的提出了量子存在的本质是"非定域性",其实非定域存在的整体是"决定论"的,就像波函数作为量子的整体性描述是由薛定谔方程"决定的"(这一点和牛顿力学方程能决定原子运行轨道并无本质区别),但我们对波函数进行测量时,是定域的,得到的是大数据统计分布结果,这是随机的,是"非决定论"的。
我本人想说的是:没有人预测到在21世纪的第一个二十年,量子科学和技术的发展曲线,与区块链和加密数字货币,DeFi曲线,呈现出交集的态势。但是,这一切实实在在发生了,确实在改变人们传统的财富观念,改造财富结构,重塑财富形态。
如果说本书有哪些值得改进的方面,那就是有些章节叙述过于个人化,文字显现繁杂。故作者在未来修订中,要有意识的追求表达的简洁和精练,写作其实也是一种艺术。