區塊鏈是數字化遷徙體系，未來將「鏈滿天下」
i鏈說
發現區塊鏈價值，洞悉趨勢
來源 | 天德信鏈
作者簡介
1 、蔡維德（Wei-Tek Tsai），男，博士、教授、博士生導師。現任北京航空航天大學國家「千人計劃」特聘教授、清華大學長江講座、北京天德科技有限公司首席科學家、天民（青島）國際沙盒研究院院長、賽迪（青島）區塊鏈研究院名譽院長、國家大數據（貴州）綜合試驗區區塊鏈互聯網實驗室主任 。1979年在美國麻省理工學院(MIT)，獲得計算機科學專業學士學位。1985年在美國加州大學伯克利分校獲得計算機科學專業碩士學位及博士學位。在美國明尼蘇達大學和亞利桑那州立大學計算機系任教30餘年。
2、 姜曉芳，女，北京航空航天大學博士生，CFA持證人和北京金融分析師協會的發起會員。現任金融信息化研究所資深研究員，負責金融大數據、人工智慧、區塊鏈等領域相關理論體系建立和新興技術的跟蹤研究。
什麼是中國夢？那就是「實現中華民族偉大復興，是近代以來中國人民最偉大的夢想，我們稱之為『中國夢』，基本內涵是實現國家富強、民族振興、人民幸福。」
2015年10月，Gartner發布了一份報告，預言人類將於2016年進入數字社會（Digital Society）。那時，筆者覺得頗為奇怪，因為計算機早已大量使用，很多人甚至認為人工智慧的出現已使人類從數字社會進入智能社會。但筆者認為Gartner這樣重要的機構發布的預言自有其道理，因為人工智慧機制已經遍布我們身處的社會，所以數字社會出現在智能社會之後也是理所當然。Gartner報告提出數字社會裡一個重要技術就是區塊鏈。
2016年6月筆者參加麻省理工學院媒體實驗室召開的W3C國際會議
無獨有偶，麻省理工學院媒體實驗室（MIT Media Lab）也提出了數字社會的概念，根據他們的觀點，原先計算機很昂貴，為節約成本形成了現代計算技術，如用現在技術重新設計計算系統和網路，一定會有全新的思路，其中最重要的是安全，而安全當中最關鍵的就是身份認證。
因此MIT媒體實驗室前幾年啟動了一些項目，如開放芥子（OMS）、([1] OMS是一個開源框架，用於開發和部署安全和可信的雲計算和移動應用。它提供了一種新的自主部署和自主管理的網路基礎設施層，使個人對自己的身份和他們的數據進行控制。OMS集成技術包括可信的執行環境、區塊鏈2.0、機器學習、安全的移動和雲計算。）Windhover原則，（[2] Windhover原則是關於數字身份, 信任和數據管理的原則，包括數字身份與個人數據的自我控制主權、基於風險按比例執行的監管、在信任機制和隱私保護方面確保創新、開源協作與持續創新。）還參考了Respect Trust框架，（[3] 「尊重信任」框架包括五個控制身份證和個人數據的原則, 概括為「5個準則 (p)」：承諾(promise)、許可(permission)、保護(protection)、可移植性(portability) 和證明 (proof)。）在《從比特幣到火人節（[4] 在美國，每年許多人，不遠千里趕赴內華達州的黑岩石沙漠，安營紮寨、搭起大型的裝置藝術，共同狂歡十天左右後，再將這裡一把火燒掉，這就是「火人節」，它已成為科技圈最流行的社交場所，結識科技大佬的最佳去處。因為你的隔壁帳篷，也許住著馬克?扎克伯格。電動汽車的創始人埃隆?馬斯克認為火人節是矽谷文化的中心所在。）及更遠：數字社會中身份與自主的追求》（From Bitcoin To Burning Man and Beyond: The Quest for Identity and Autonomy in a Digital Society）書里提到一個新的以安全為基礎的可運行的計算架構 (Computational Architecture)，它涉及到信任 (Trust)、聲譽 (Reputation)、區塊鏈 (Blockchain)、資料庫 (Databases)、機器學習 (Machine Learning)、貨幣（Currency）和可執行的法律（Executable Law)——智能合約，當時有20多家公司投資，雖然後來因為諸多因素項目沒有達到預期的結果，但這代表一個新的計算基礎（不是計算應用）技術——以安全、身份為主的計算基礎。這也是筆者一直認為區塊鏈是一種新的計算基礎設施的原因，也是第一個夢【1】里提到的一個新概念。區塊鏈不只是一個應用，也是一個新的計算基礎設施。
MIT的書《從比特幣到火人節及更遠：數字社會中身份與自主的追求》
區塊鏈就像一個新生命出現，與MIT的思想有相似之處，但有一個很重要的不同點在於，區塊鏈有很強的群眾基礎，全球許多機構都在布局區塊鏈，這樣才有可能變革基礎架構。當年即使像MIT這樣著名的學校和20家公司聯合，力量也不足以改變世界。想要改變世界，需要成千上萬的公司和學校一起合作，而區塊鏈現在有這樣的力量。
下圖是MIT提出的新計算框架，與現在計算機的框架差異很大，是計算機歷史上的一個重大突破。這可能會是區塊鏈基礎架構的未來藍圖，起碼是一個重要參考架構。在傳統的計算機系統里，身份認證和信任框架大都放在應用上面，底層是操作系統和進程（Processes)，底層雖然也有安全機制，但卻是計算機里的安全機制，不是應用上的安全機制（像身份認證）。
應用 (Applications)
核心服務 (Core Services)
信任框架 (Trust Framework)
身份管理與認證 (ID Management and Authentication)
核心身份證 (Core ID)
MIT提出的ID3框架
與在傳統系統上開發相比，在MIT的新框架上開發應用差異很大,因為所有應用都基於同一個安全的身份認證機制，而且每個應用都自帶安全機制，這可能也是項目難以推廣的原因，因為改變太大。
但現在印度的India Stack卻是一個極好的應用案例，在該系統中，可將每個人身份證都放置其上，把銀行賬號和養老保險全部打通，全部採用數字化交易，使全國成為一個大生態、大系統、大平台。這是世界上最大的身份認證系統，等於實現了MIT ID3最底層的基礎設施，表明該底層技術是可行的，也是可擴展的。
India Stack 系統花5年時間讓10億人身份證上網
MIT媒體實驗室的研究和Gartner報告都指向了同一個主題：一個人類從未經歷過的數字社會即將到來。這讓筆者認為區塊鏈找到自己真正的用武之地了，即打造數字社會——全面計算機化、全面智能化、全面網路化、全面區塊鏈化。
過去60年人類的活動都是使用計算機作為輔助（可以說計算機進入人類社會），但數字社會卻是全面走向數字化的社會，衣、食、住、行、教育、醫療、法律等等各個領域全面數字化（可以說人類進入計算機組成的信任社會）。數字社會才是真正的目標，為了達到這一目標，區塊鏈是一個可用的技術（但也可以使用其他技術）。
事實上，筆者認為區塊鏈是人類歷史上最大的數字化遷徙體系！ 區塊鏈從來就不僅是為數字資產交易而存在的技術。因此，2015年10月，筆者在北航成立「數字社會與區塊鏈實驗室」， 那時英國首席科學顧問報告【2】還沒有發布，那份報告後來也提出一些「數字社會」的概念。
正如Gartner所說，2016年是數字社會的元年，我們將來可以通過數字化技術創建商業公司、政府機構等等，可以用數字方式提交仲裁、開立銀行賬戶、申請數字公民身份等，整個社會都在數字世界中，將有數字政府、數字法庭、數字社團、數字法律、數字學校等等各式各樣的數字應用，人類進入數字社會。
在前面重讀英國首席科學顧問報告【3】中我們看到，區塊鏈不僅可應用在金融上，而且可應用到各行各業，比如說，區塊鏈會給法學帶來什麼變化呢？2015年，騰訊和哈佛的律師和筆者談話時，都表示區塊鏈將會帶來一個巨大的變化，將徹底改變整個法學，帶來數字法庭、數字證據、數字公檢法和數字證書等。
2018年9月7號，中國最高人民法院發布規定（[5] 9月7日，最高人民法院發布《關於互聯網法院審理案件若干問題的規定》，其中第11條提及「當事人提交的電子數據，通過電子簽名、可信時間戳、哈希值校驗、區塊鏈等證據收集、固定和防篡改的技術手段或者通過電子取證存證平台認證，能夠證明其真實性的，互聯網法院應當確認」——這是我國首次以司法解釋形式對可信時間戳及區塊鏈等固證存證手段進行法律確認。），區塊鏈證據的法律約束力首次得到司法解釋認可。在這之前，6月28號，地方法院已經採信區塊鏈電子證據。這些代表中國法律界已經開始接受區塊鏈對該領域的重大影響。
如前所述，數字社會就是人類的整個生活環境全部數字化、全部區塊鏈化，那時可能會是「鏈滿天下」——一個公司可能會有幾千條鏈，一個城市會有幾百萬條鏈。這個概念是2017年2月筆者在北京演講時首次公開提出的。
早期歐洲央行提出的概念是「一鏈通天下」，後來則是多鏈，根據帕納斯（Parnas）原則，一條鏈應該只存一種數據，這樣數據處理容易，歐洲央行和日本央行已開始這樣，這就會帶來一種新的情況，就是每個領域或者每個應用都有自己的鏈，就會形成「鏈滿天下」！處處都是鏈。一方面，這會形成新的基礎設施，鏈上的解密、隱私保護等等都需要一個新的基礎設施。
另一方面，鏈網的可靠性和完備性會成為重要的考慮因素，鏈網既然是一個價值網路，就必須具有高可靠性【4】。會形成鏈的評級，由於金融風險的因素，真鏈形成的鏈網不會和弱鏈或是偽鏈【5】形成的鏈網交互。每個鏈和鏈網都要保證其數據的真實性和可靠性，所以一個擁有真鏈系統的銀行將會拒絕另一個只有偽鏈的銀行的交易請求。根據Biba模型（如下圖所示），如果高完備鏈接收了低完備鏈的數據，高完備鏈的數據就會被污染（Contaminate）。當低完備鏈輸送數據到高完備鏈時，數據必須經過多方檢驗、查證才可放入高完備鏈中，並且該數據可能會被歸類為不可靠。
Biba模型
▍數字政府
以數字政府為例，英國首席科學顧問報告認為世界上第一個數字政府不是美國政府，也不是英國政府，而是愛沙尼亞政府。愛沙尼亞是一個人口只有130萬人的東北歐小國，曾經是前蘇聯的加盟共和國之一，非常封閉落後，1991年獨立時，只有一部電話可以與外界溝通。而獨立後，經過27年的經濟建設，成為歐盟內區域內經濟增長率排名前三的國家，英國巴克萊銀行也將愛沙尼亞評為「世界數字發展第一名的國家」。
愛沙尼亞從1994年就開始提出了建立數字化國家的相關構想， 1999年愛沙尼亞推出了名為「e-Estonia」的項目，即「數字愛沙尼亞」計劃。這個計劃的目標是把整個國家的基礎設施和公共服務推倒重建，從我們能夠看得到的物理世界提升到數字空間。由於愛沙尼亞地理位置特殊，人口很少，因此較為順利地推動了這個項目，使得上網權成為愛沙尼亞的基本公民權之一。而隨著後續一系列項目的實施，愛沙尼亞已成為世界上第一個全面提供數字公共服務實踐的國家。
愛沙尼亞的數字國家計劃，有三個支撐性項目：X-Road,數字身份證項目以及區塊鏈系統項目。所謂X-Road項目就是非中心化的公共資料庫系統，它與我們常見的電子政務系統的區別在於沒有使用集中式的中心化數據平台，而是使用分布在不同公共部門和私營部門的數據平台，通過高速互聯網和信息分享的方式進行傳遞，使得愛沙尼亞本國的公民和數字公民得到了充分透明的數據共享。
數字身份證項目，就是通過加密數字ID給到所有愛沙尼亞人（包括數字公民）的身份證，通過多組數字密碼對不同場景下的使用登記，從而使得每個公民能夠享受數字世界的各種服務，並和其它公民進行交流。
最後就是區塊鏈系統項目，世界上最早提出區塊鏈理念的是愛沙尼亞人，遠早於中本聰在2009年所發表的那篇論文，但那時它不叫區塊鏈，它叫無簽名基礎設施（KSI），它的理念（分散式的共識、非對稱加密）和區塊鏈的理念非常一致。因此，區塊鏈系統是數字政府的重要部分，也是值得我們思考的關於數字治理的重要案例。
從愛沙尼亞的例子我們可以看到，數字政府是一個非常龐大的系統。
▍數字公司
再說數字公司。現在管理公司需要非常複雜的手續和流程，但如果把公司賬放在區塊鏈上，公司做事的許可權也放在區塊鏈上，管理公司就會變得非常容易，甚至幾個互不熟悉的人都可以眾籌開公司，所有人都能看到賬戶，所有的管理章程和做事流程都非常清楚，哪些人能做什麼，哪些人不能做什麼，不能做的系統就不允許通過，這樣就產生了數字公司，不需要提前建立信任，現有公司的很多黑暗面都會消失。
所以MIT的研究中提到，如果數字公司能夠出現，人們可以自由做生意，經濟就會大爆發。這是因為里德定律（Reed"s law，指數型的高速成長）就會出現，這個定律由美國計算機科學家David Patrick Reed提出，指隨著聯網人數的增長，網路的價值呈指數級增加。如果人類可以自由加入團體，而這個團體能夠賺錢，人類的活動會有巨大的交互，由此產生經濟大爆發，原理就在於此。
▍數字醫食住行
因為區塊鏈的可追蹤、防篡改，可以應用到醫食住行方方面面。下面重點說一下數字醫療、數字食品和數字交通。
▍數字醫療
現在個人電子病歷由集中式的醫療信息系統管理，發生醫療糾紛時，容易被利益相關方篡改，很難證偽。而且病人每轉一家醫療機構都要重新做一遍檢查，浪費錢財和精力。通過將電子病歷上鏈，公正防篡改，同時減少了無謂的重複檢查，方便了病人就醫。另外對科研機構而言，經過脫敏的病歷記錄是高價值的大數據池，可以進一步做分析研究，提高醫療水平。
▍數字食品
民以食為天，國家現在非常重視食品安全，2015年4月24日，新修訂的食品安全法經十二屆全國人大常委會第十四次會議表決通過，被稱為「史上最嚴」食品安全法，但食品溯源的行業痛點在於監管重疊和監管真空，通過區塊鏈可以做到跨部門協同，從田間地頭一直到餐桌上，可以對食品進行全生命周期的追蹤，種子、土壤、施肥、運輸和廚房加工情況都將放在區塊鏈上，可證可溯。比如說某個地方的土特產特別出名，就是所謂的品牌作用，可以在區塊鏈上做很多延伸功能。
▍數字交通
交通工具的製造、融資、服務、維修和使用，都可以使用區塊鏈，包括交通罰單的開具和申訴也可用到區塊鏈。最近滴滴的共享出行方式因為人們的生命財產安全受到威脅遭到極大的質疑，但如果使用區塊鏈的方式完成各類鎖與汽車的綁定，安全開展租車業務，在區塊鏈上運行智能合約，由智能合約操控鎖的控制許可權轉移，汽車的擁有者和使用者交易雙方通過智能合約的前端應用Dapp來完成交易，汽車擁有者獲得租金和押金，使用者獲得使用權；又比如國家現在大力倡導綠色交通，但電動車充電卻因為各大運營商各自為政，缺乏統一支付體系成為一個難題，有的需要到網點辦理電卡，插卡充電；有的則需要下載App，掃描樁上二維碼繳費。而使用區塊鏈，當需要充電時，從安裝的App中找到最近可用的充電站，通過智能合約自動付款。
▍數字娛樂
還有數字娛樂系統，可不要小看它，這是非常大的產業，包括廣告、版權、支付和交易等。當某作家宣布要寫作一本書時，版權就可被預售，而且版權價格隨著時間推移可不斷變化，比如說，剛開始版權可能賣100萬，寫到一半時可能成為200萬，而寫完了，版權又變成400萬了。有些人只要看好某些作品或作家，就會投資；而需要資金周轉的作家，可以提前把版權賣掉。這會演變成一種新型的交易系統，都屬於數字娛樂系統。
▍數字教育
再說數字教育，我們可以有區塊鏈研究生院、大學、中學、小學、幼兒園，以及區塊鏈的人力市場，可以把一個人從幼兒園開始包括成績單、學位證書等在內的所有記錄都存在區塊鏈上，甚至可以把每天活動日積月累的日誌，存在資料庫中，有相應授權的人員可以查看，在保護個人隱私權的同時保證履歷無法作假，可以追蹤一個人的教育和職業全過程。
可以看到，從衣食住行樂到醫療和教育等都能應用區塊鏈，而且應用之後整個社會經濟活力大增。事實上，不管是食品、交通或是教育、醫療，每一個行業都可以有一個區塊鏈互聯網，如醫療鏈、食品鏈、交通鏈，在整個社會中分若干層次，通過鏈條連在一起，整個產業的架構、流程都會有巨大的變化。這會造成一個結果：鏈滿天下，而區塊鏈互聯網也將成為中國的基礎設施！
▍中國夢
因為人類開始使用共享式賬本，所以今天看到的商業、政務等社會上各種流程和秩序將會產生重大變化，而且金融、法律、基礎設施、政府等社會生活的各個方面也將會受到影響，這就是數字社會的原則。
我們說數字社會是中國夢，因為這首先會提升中國民眾的醫、食、住、行、育、樂環境。
· 醫：中國老百姓可以有好的醫療衛生條件；
· 食：中國老百姓可以吃到健康營養的食物；
· 住：中國老百姓可以住上美觀舒適的房屋；
· 行：中國老百姓可以有好的出行工具——安全快捷的飛機、火車或汽車等等；
· 育：中國老百姓可以得到好的教育、好的就業渠道和可靠的人力資源；
· 樂：中國老百姓可以公開獲取內容健康陽光、適合自己需求的娛樂，包括電影、電視、書籍、音頻和視頻等。
從清朝以來幾百年，中國的普通老百姓一直吃不上好的食物，住不了好的房子，沒有好的出行方式，難以享受良好的醫療和教育，更不要談好的娛樂，活得始終非常辛苦。抗戰時期，老百姓平均活不過30 歲，真是可憐。現在進入社會主義階段，人民生活水平已經有了很大提高，但教育、醫療和出行仍然是中國社會的痛點，數字社會可以讓中國老百姓享受更好的東西，使人民更加安居樂業。
還有一點非常重要，區塊鏈是500年來最大的金融科技創新，政務、國防、醫療、工業、金融都可以使用區塊鏈來維持信任機制，在前一個夢裡我們談到區塊鏈互聯網，每一個行業都有自己的區塊鏈互聯網，每一個區塊鏈互聯網都可以帶動整個行業的革命、創新、復興，才能真正使國家繁榮，這是國家富強夢。
我們期待著這個國家富強、人民幸福的數字社會夢早日實現！
參考文獻：
[1] 蔡維德、劉琳、姜曉芳. 區塊鏈的中國夢之一： 區塊鏈互聯網引領中國科技進步
[2] UK Government Chief Scientific Adviser, 「Distributed Ledger Technology: Beyond Block Chain」, Government Office for Science, 2016, https://www.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/492972/gs-16-1-distributed-ledger-technology.pdf
[3] 蔡維德、姜曉芳.區塊鏈會帶來改變世界的革命嗎?
http://opinion.caixin.com/2018-08-30/101320471.html
[4] 蔡維德.區塊鏈互聯網.
[5]蔡維德、李琪.親，你的鏈是什麼鏈？
版權歸天德信鏈所有，轉載請聯繫原公眾號。原標題：區塊鏈的中國夢之二：鏈滿天下打造數字社會
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