區塊鏈和人工智慧什麼關係，終於清楚了！

最新 04-01

目前整個區塊鏈行業的發展，有諸多亂象，這和有沒有一個好的標準有巨大關係，而區塊鏈技術和行業的發展程度，恰恰又決定了區塊鏈標準化推進的進度。

在「2018全球區塊鏈經濟人(北京)峰會」上，同濟大學教授、中國位置服務產業聯盟（籌）專家委員會主席、IEEE區塊鏈標準工作組成員、中國通信英文版區塊鏈專題客座主編劉兒兀，從區塊鏈的技術誕生到逐次發展，就「區塊鏈技術及國際標準化進展」發表了主題感言。以下為其發言精華內容實錄。

區塊鏈從概念上講，有幾個關鍵術語：信任、公共賬本、匿名（區塊鏈上的賬號用假名不是真名）、安全、追溯、狀態機器、P2P（也叫自組織、去中心化）這幾個名詞大家也經常遇到，從我的理解來講，信任是第一位的。

首先，我們要有一台具有人工智慧的機器。而基於目前研究水平，大多數人工智慧基本上靠大量的經驗數據，才可能訓練出一些模型，數據越全訓練的模型越好，但是數據是怎麼留下的，是怎麼樣的邏輯我們其實還不是非常知道，也就是說人工智慧的理論基石還沒有那麼深厚。

另外只有智能，比如一個人再怎麼聰明，兩個人再怎麼聰明，人和人之間沒有信任，產出效率也是很低的，所以還需要信任，還需要一個能夠製造信任的機器，因為不管是用底層還是加密等各種技術手段，機器製造信任，可能都會比人建立信任容易得多，人和人之間的信任是隨機性而且不可控的，所以機器反而容易做信任這件事，代價也比較低。

從目前區塊鏈的發展來看，它剛好是在這樣一個需要信任機器的時間點上，可以在很廉價的機器智能方式上，用密碼學建立一個信任平台。

有了這個平台就有一個好處——因為它是匿名的，是一個天然的信任基礎平台，人們相信區塊鏈可以提供信息安全和隱私保護，而願意上傳分享數據，那麼區塊鏈可以拿到海量數據，而這些數據可以用來反哺給人工智慧，並且因為區塊鏈有追溯功能，每個數據都可以通過區塊鏈記錄下來，比如是給誰用，或者用在哪裡，都是很清楚的，這也就給了人工智慧怎麼掌握數據流向一個很好的參考，也會有助於人工智慧的理論提高，所以它的重要價值之一，是可提供一個很大的數據集，而且會把數據邏輯理清。

具有智能的機器和製造信任的機器加起來，就相當於效率。兩個智能之間如果有一個很好的信任機制，效率就會非常高。為了好記，有一個公式：E=I2T，智能機器和信任機器之間是相輔相成的關係，製造信任的機器也可能不是區塊鏈，但是從目前情況來看，區塊鏈可以提供一個很好的選擇。

再回到區塊鏈，從技術角度來講，首先它的基本要求是一個公共賬本，它可以記錄交易、人的行為等等信息，不只限於賬戶之間的金錢往來信息。

另外一個是共識機制，共識機制相當於指導誰會在公共賬本上有記賬權，它有一些特徵包括不可篡改、匿名、可追溯、抗攻擊，這些都是區塊鏈要成為公共賬本需要具有的特徵。

區塊鏈的概念最早在1991年就有了，當時它是叫Chain of Blocks，是

Stuart Haber & Scott Stornetta兩人提出要建設一條用一塊組成安全的鏈。

1992年，Bayer等人又提了一個Merkle Tree，它可以把多個文檔放在一個Block裡面，現在區塊鏈多個交易放在一個Block裡面這一功能就是從這裡開始的。

1994年，有一個搞密碼破譯的人叫Szabo，他發現如果賬本是去中心化的，可以用來做智能合約，就是有一段代碼它可以自動執行，這一點是現在的區塊鏈包括比特幣和以太坊的研究基礎。

2008年，中本聰提出了區塊鏈的概念，這個概念是基於之前安全的鏈，MrekleTree這些概念的。

2009年，比特幣出來了，它是第一個無中介的，解決雙花問題的數字貨幣（防止一個人將數字貨幣傳給另一個人的時候，同時可能再傳給第三者）它相當於是區塊鏈成型概念的1.0，是區塊鏈第一個真正落地的應用。

2014年，是區塊鏈概念2.0，Vitalik的以太坊。現在還有很多技術在競爭，包括以太坊本身也在Tendermiet基礎上改，大家競爭的目的就是看誰是區塊鏈3.0，目前沒有3.0。

通過歷史上一系列的技術開發，形成了當前的區塊鏈主流架構：單向鏈表、密碼學，還有去中心化網路。

其實區塊鏈可以不用去中心化，目前的主流架構是去中心化已經形成，也就是區塊鏈上面的數據結構是單鏈式的，是每個節點都可以傳到上面去，節點之間是自組織或者去中心化的。

關於共識機制，從技術上來講，系統如何保持一個穩定的可靠的狀態，是共識機制要解決的事情，共識機制是把區塊鏈主流架構下的每個技術環節都串起來，比如單向鏈表的共識是在最長鏈上添加。

可見共識機制是非常重要的一部分，它是分散式系統如何達成一致的保證。其中有一個很重要的理論依據，就是能夠解決拜占庭問題的容錯系統。

1982年關於拜占庭問題，圖靈提出了一個理論性的結論，即系統裡面的壞人（別人傳了消息給他，他可能故意傳錯）不超過1／3的時候，在這種不可靠的環境下（還是有小於1／3的壞人存在），能夠鑒定一個可靠系統是可能的。但是如何構建這個系統，他沒有提出來。

一直到1999年，Miguel Castro提出了實用拜占庭，他找到一個演算法，可以指導如何建一個拜占庭容錯的系統。這是一個非常大的理論進步，但是只常見於學術圈內，做一些理論性研究，實際應用比較少，因為在規模化網路的時候，它的性能比較差。

2009年，隨著比特幣的出世，有了POW，即工作量證明，它相當於買彩票，狂算。POW就用一種比較簡單的方式實現了拜占庭容錯，並且演算法得到了大量推廣，但是它還是有一些問題，就是浪費能量，比如沒事算什麼哈希（算力），它一直算就為了拿到記帳權，這對於實際問題或者實際應用可能沒有那麼好的幫助，

2014年，Jae Kwon提出了PoS，它類似於股權證明、權益證明，類似於你在公司裡面股份有多少，投票率有多少，它是第一個在區塊鏈中實現了拜占庭容錯，它其實是1999年Miguel Castro提出的理論在實際規模化網路系統中的實現。

2014年之後在PoS的基礎上延伸出很多東西，比如前段時間很多人在炒的DPos，它的競爭對象是以太坊，它們兩個都要做區塊鏈操作系統，也就是類似安卓系統。再比如以太坊的Casper，它有兩個版本CFFG和CTFG。總之不同的區塊鏈系統基本上都是基於PoS，包括小蟻等等，都是在PoS基礎上做的。

目前來看，區塊鏈存在的問題，一個是速率慢，十分鐘出一個區塊，以太坊好一些，也要幾十秒出一個區塊；一個是容量小，每秒七個交易，這是無法像現在的全球信用卡系統一樣支持全球操作的，它起碼要達到幾萬個TPS，例如2017年雙十一的時候，支付寶達到了26萬多TPS。區塊鏈系統要跟現在成熟的互聯網系統做比擬，基本上10萬是一個可比擬值，而目前來看相差太多。也有一些人在研究做擴容的工作。

基於區塊鏈存在的問題，有研究人員就想改善它的性能，從區塊鏈的架構（單向鏈表、密碼學，去中心化網路）上改進。但是目前的方法，在單向鏈表上改多是治標不治本，在密碼學上改可行性不高，在去中心化上改也存在問題。比如完全去中心化、完全的分散式後，系統的健康性很好，但是效率很低。

總結起來說，在我的理解中，區塊鏈就是一部製造信任的機器，公共賬本、共識機制、不可篡改、匿名、可追溯、抗攻擊是它的特性，因為有了信任，大家願意把數據上傳，之後會有大量數據，可以反哺給人工智慧，人工智慧的理論發展會有所幫助。從技術角度上來說，為提高效率，人工智慧需要一個信任機器，目前來看，區塊鏈是合適的，當然也不排除還有其他合適的方式來做這件事。

附：目前區塊鏈有四個標準（見下圖）：

我們參與了P2418標準的制定相關工作，它是2017年6月份開始討論，2017年8月份正式啟動，初步是準備在2019年6月份來應用。其中對安全性比較重視，因為物聯網本身的安全性不靠區塊鏈解決，物聯網是一些代碼，區塊鏈是區分不出來的。

下圖是P2418標準的6個流程和框架之一。

從框架1可見最底層是感測器，智能合約是在第三層，然後對應著要做一些跟大數據、人工智慧等的跨領域合作。

還有一些複雜網路的優化部署，其實互聯網就是一個複雜網路的結構，它有一個專門的術語，叫無標度的網路，這從理論上證明區塊鏈基本上會有一些網路度的分布。但區塊鏈的複雜網路特徵可能不在底層的網路結構上，而在交易上，因為區塊鏈記錄的是交易信息。雖然交易信息會因為一些技術原因變化，但是每個人需要可以把區塊鏈的全網數據複製下來，做一些分析，當然其中可能會有一個賬目安全問題的擔憂，也就是我跟誰交易不想讓別人知道，但通過這種技術會暴露出來。