区块链:具有改变世界潜力的颠覆性新兴技术 ——专访国家“千人计划”特聘专家、北京航空航天大学教授蔡维德
时间: 2016-12-07 来源:《千人》杂志
提要:国家“千人计划”特聘专家、北京航空航天大学数字社会与区块链实验室主任蔡维德教授认为,区块链在金融、政务、教育、版权、法务等领域有着广泛应用,将对社会发展产生深远影响,甚至改变世界,我们应更加关注和重视第三代区块链。

区块链:具有改变世界潜力的颠覆性新兴技术 ——专访国家“千人计划”特聘专家、北京航空航天大学教授蔡维德

 

/《千人》杂志记者 徐锦博

“继蒸汽机、电力、信息和互联网科技之后,目前最有潜力触发第五轮颠覆性革命浪潮的核心技术”,2016年5月,全球知名管理咨询公司麦肯锡发布的报告《区块链——银行业游戏规则的颠覆者》中,给予了区块链上述评价。除麦肯锡外,一些专业机构和分析人士认为,区块链有望成为互联网的基础协议之一,其作用和价值可与互联网比肩。潜力巨大,各界争相追逐区块链。

席卷全球的“区块链热”,燃至我国。2015年12月以来,“中国区块链应用研究中心”、“中国区块链研究联盟”、“中国区块链技术和产业发展论坛”等相继成立,央行、工信部等也在关注区块链的进展。区块链是什么?将会带来哪些影响?国内外区块链目前的发展态势如何?就区块链有关话题,《千人》杂志专访了国家“千人计划”特聘专家、北京航空航天大学数字社会与区块链实验室主任蔡维德教授。蔡维德认为,区块链在金融、政务、教育、版权、法务等领域有着广泛应用,将对社会发展产生深远影响,甚至改变世界,我们应更加关注和重视第三代区块链。

 

区块链:一种共识的分布式账本

2016年6月,世界经济论坛公布2016年度十大新兴技术榜单,榜单由世界经济论坛新兴技术跨界理事会编译,与《科学美国人》合作出版。除物联网、无人驾驶、人工智能等近年来的热点技术外,榜单中的一项新兴技术引发各界极大关注,它就是区块链。

早在2015年,全球范围内就曾掀起一轮“区块链热”。在这轮热潮影响下,我国政府、金融机构、企业、科研人员等开始将目光投向区块链,并有了实际性的行动。国内外热捧的区块链究竟是什么?

成立于2015年10月的北京航空航天大学数字社会与区块链实验室,是国内首个研究区块链技术及数字社会的实验室,由国家“千人计划”特聘专家蔡维德领衔,汇聚了一批包括北京航空航天大学、清华大学、北京大学等国内高校在内的研究人员,以及美国工学院院士、德国央行专家、欧洲期货交易所 CEO等在内的外籍顾问。

蔡维德认为,理解区块链应重视块子链、多独立的拷贝、拜占庭将军问题投票这三点。“块子链(账簿)中,每块有时间戳,每块都使用前一块的加密信息,并再次加密。多独立的拷贝 (分布式账簿)中,每个节点在独立作业的同时也存着同样的信息,并且拥有同样的权利,这点如不能保障就不能称之为区块链。而拜占庭将军问题投票 (一致性的分布式账簿) 在三分之一节点恶意作弊的情况之下,系统仍能正常运行。”蔡维德指出,区块链顾名思义,是将所有的区块连到链上,它是一种共识的分布式账本,其中的数据很难篡改也很难回滚。

在蔡维德看来,区块链可分为两类:一类是公有链,公有链中所有节点都可投票、记账、建块。另一类是许可链,包含私有链、联盟链、企业链等所有非公有链,在许可链中,只有被许可的节点才可参与投票、记账、建块。

 

优势明显,成为新兴技术“宠儿”

作为一种分布式的账本技术,区块链中的记账是非中心化的,一页账本就是一个区块,记账由多个节点共同完成,而非某个节点单独记账,并且每个节点都有完整的账目,任一节点被损坏或遭受攻击不会影响整个系统的运作。更为重要的是,系统的运作规则和其中的数据是公开透明的,节点与节点间不需要相互信任,也无法欺骗。因而,区块链提供了一种创建共识机制的方法:所有当前参与的节点共同维护交易及数据库。

区块链中的数据、交易等信息是公开透明的,安全如何保证?区块链采用了加密算法,对其中的账户信息进行了加密保护,在未获得授权的情况下,无法访问账户中的数据信息,从而保证了账户的隐私和安全。这也就意味着区块链具备防内以及防外界篡改的特性,其中的数据信息可长期保存。

共识机制和加密,对于区块链至关重要。“区块链是一个系统工程, 并不是一个全新的技术。加密与共识算法是区块链的两大核心技术。”蔡维德强调。

2016年10月,区块链被美国著名咨询公司Gartner列入2017年十大战略技术趋势。正是凭借着公开透明、很难篡改、安全可信等独特优势,以及可能引发的颠覆性影响,区块链的巨大潜力为麦肯锡、Gartner等国外专业机构和各界人士所看好,成为了新兴技术领域的“宠儿”。

 

改造各行各业,影响深远

区块链无意中的“走红”,其实得益于比特币。诞生于2009年的比特币,经历过几番大起大落后,逐渐淡出了展示自己的舞台,这使得支撑比特币的底层技术——区块链,有了展露自己的机会。

“区块链的热度超过了比特币,是因为行业内人士发现,区块链技术能够改变金融系统的基础架构,作为一种共识的记账法,区块链可以大大简化金融公司的流程,并且能够减少人力和其他成本。”蔡维德列举了一个例子:

“以一个银行的业务来说,每年世界的交易额是22万亿美金,如果该银行业务使用区块链,将节省不少费用。有银行认为将会省50%的费用,这或许是太过乐观的估计,但仅以节省10%为计算标准,那意味着节省了2.2万亿美金,这大于美国量化宽松投入的最高金额。这表示,不需要使用量化宽松,就将有大笔的资金流入经济实体。”

除宏观经济层面的影响,在蔡维德看来,区块链的共识机制有助于形成一个诚信的社会,促进社会公平正义的实现。关于这点,《经济学人》杂志指出,区块链是“一台创造信任的机器”,因为它让人们在互不信任并没有中立中央机构的情况下,能够做到互相协作。

在微观层面,蔡维德认为,区块链对金融、科技、教育等都将有重要影响,甚至将改变世界。其一,对科技的改变。区块链的出现,将使得软件、加密、存储、数据、网路等多种传统科技得以创新优化。其二,对流程的改变。区块链能够在保险、银行(DVP,RTGS)、司法等领域改造新流程从而创造极大的商机。其三,对教育的改变。区块链的应用,有助于批量产学研成果的产生,计算金融、计算法学等新型交叉学科也将会产生。由此观之,区块链对高校专业、教科书、期刊等都会产生影响。

除此之外,食品安全、医疗健康、房地产证券化、电子证据、遗嘱等领域都可借助区块链做公证之用。而蔡维德更为关注区块链在公证、金融、版权、政务、法务等领域的应用,他认为区块链技术的应用将带来四点优势:信任、高效、透明、节省。

 

有望成为监管利器,仍存在技术瓶颈

不少专业技术人士,在感叹区块链的“去中心化”带来的颠覆性影响之余,也心存隐忧:传统的监管通常依托一个中心化的机构来开展,区块链不依靠中介,这种“去中心化”如何实现有效的监管?从这个层面来说,区块链为传统的监管模式带来了极大的挑战。

对此,蔡维德有着自己的看法。“区块链作为一个技术并不存在‘去中心化’。区块链加上P2P网络,才造成了监管的困难。”蔡维德指出,在没有P2P网络的情况下,区块链可以是一项监管利器。

区块链为何有利于监管?这本质上源于区块链自身的特性。区块链具有很难篡改的特点,利用加密方法监管方与被监管方都无法篡改原始资料,而且监管方持有万能密钥,保证了监控最大化。同时,许可链中的可控节点加上“双链式架构”使隐私得以保障。双链式架构是2015年11月蔡维德发明的,论文发表在2016年3月IEEE会议期刊上。此外,区块链与大数据结合,及时采取行动能够阻止意外发生。

也正因为如此,蔡维德认为,区块链系统工程所带来的新生态中,两个重要新型学科的兴起为全球所重视,一个是“计算法学”,另一个则是“监管科技学”。当然,区块链未来用于监管仍面临不少阻力和挑战。这其中有部分的原因,是因为区块链存在着一些技术瓶颈。

“从技术来讲,可应用的区块链(交易和分布式账簿)系统需要有高吞吐量和低延迟、低能源、安全和隐私、合规性(防止洗钱,保障其行为的合规性)、可靠性和持续性。在高频交易的应用中任何细微的技术故障都是致命的。”蔡维德强调,区块链系统必须是及时系统,是可扩展的。

另外,有人认为,区块链在高效率低能耗、非中心化和安全三个方面,只能选其二,存在“不可能三角”悖论。但蔡维德指出,许可链上不存在该问题。

 

发展态势:“国外是战国,中国是春秋”

尽管区块链技术是一项新兴技术,存在一些尚待解决的技术问题,但谈及区块链的未来时,各界人士仍充满了期待。

有不少业内人士认为,区块链的影响和作用可比肩互联网。原因在于,互联网仍存在集权,而区块链的共识机制提供了这样一种思路:无需依靠任何中介和第三方力量,由网民自主建立起被广泛认同的基础协议。因而,有人预计区块链协议将取代现有的互联网TCP协议,成为未来互联网的基础协议。

现实中,区块链要实现各界人士的上述种种期待,需经历长久发展阶段。蔡维德将最近发展分为三个阶段:第一代区块链、第二代区块链、第三代区块链。

第一代区块链 (比特币为代表),主要是为了实现数字货币的功能,使数字货币成为现实生活中可使用的流通货币。第二代区块链(以太坊为代表),将实现由应用于数字货币向应用于金融领域的过渡。第二代区块链有一个完整的账目和开发平台,程序员可以利用这个开发平台进行二次开发,但这一阶段的区块链仍是一个公有区块链的框架。第三代区块链,脱离虚拟货币的框架,成为一个许可链,但第三代区块链是一个计算机应用系统,而不再只是一种玩家的数字货币系统,它可以应用于金融和非金融领域中。

“第三代区块链(脱离数字货币的区块链)才是真正可以让众人所用、让政府所用、让银行所用的一套系统,是可以改变世界,成为国家战略的一套系统。”蔡维德强调,我们应当更加重视第三代区块链。

基于所具有的颠覆性潜力,不少国家在区块链领域已有所行动。谈及区块链当前的国内外发展态势时,蔡维德用“国外是战国,中国是春秋”来形容,指出自2016年初,国外由国家政府支持,大型企业投入人力财力,多国央行积极参与基于区块链的金融新布局,在可应用的场景上开展实验,并取得了一些成果,但我国仍有部分人停留在炒概念的阶段。

2015年12月以来,我国相继成立了关于区块链的“应用研究中心”、“研究联盟”、“技术和产业发展论坛”等,央行、工信部等也在关注区块链的发展。可以预见的是,随着研究的深入、政府的重视和政策推动、业界的探索尝试,未来,区块链将为各领域、各产业的发展注入新的活力与动力。

蔡维德,国家“千人计划”特聘专家、北京航空航天大学教授

 

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