張首晟：區塊鏈技術是互聯網世界新的分合轉折點

張首晟教授

新智元編輯

來源：42章經

【新智元導讀】近日，張首晟教授在某區塊鏈主題分享會上做分享。他對區塊鏈產生的背景、區塊鏈對互聯網新發展趨勢影響等方面進行了高屋建瓴的講解。昨天，馬化騰對張教授的分享做了轉發並評論，這是馬化騰首次公開談區塊鏈。

張首晟：互聯網新的分合轉折點是區塊鏈

大家好，今天非常高興有這個機會跟大家分享。最近大家可能對區塊鏈這個領域非常注意，我也想談談我自己在這個方面的思考。

差不多在四年以前在區塊鏈出現的時候，我就對這個領域非常的關注。我認為世界歷史可以用兩句話來描述：分久必合，合久必分。我們的互聯網行業也體現了這一種規律。過去，美國網路的資源幾乎被 AT&T 一家壟斷，這和當時候的網路技術Circut Switching 有很大的關係。最初，AT&T 也面臨過一定的競爭，但等到公司足夠大，效率和規模足夠優秀，最後就會出現一家壟斷的現象，壟斷美國戰後 30、40 年的網路市場。

但是，往往技術的發明會導致合久必分。 TCP/IP 協議的發明，就促進了互聯網時代的到來，Packet Switching 取代了 Circuit Switching。我們所有的通訊都是通過一個個小的Packet 相互通訊，這使得通信效率提高。在這樣的情況下，就沒有必要有一家公司來壟斷整個網路的資源，這樣就迎來了一個合久必分的時代。

編者註：circuit switching 需要預約線路資源，而 packet switching 不需要預約，每個 connection 是競爭關係，對於線路資源先到先得。就好像我們外出餐館吃飯，packet switching 是進去餐館看到有空位就坐下，把這個位置佔了，沒有空位就只能等了；而 circuit switching 則是要先預約座位，去到餐館憑著預約號坐下。

當合久必分的局面持續了一段時間後，人們發現一個問題：雖然最底層的網路通訊非常去中心化，大家也會在每個網站發表自己的信息，但是對整個信息沒有一個系統的組織架構，這使得信息很難被找到。在這種需求的推動下，美國就出現像谷歌這樣中心化的一個搜索公司。

它做的事情和我們過去在工業時代做的事情幾乎一樣：只是把重組原子改為重組信息。比如大型石油公司開採原油，而原油也是一些原子組成的。石油公司的做法近乎於將原子重新組織了一下，將它變成了化學品。像谷歌這樣的新一代企業，它們擅長的是重組那些 Bits、信息。谷歌並沒有建立那些網站，而是利用自己的演算法，對已有的網站進行排序，使得每個公司都能在這個網路世界裡被很容易地找到。它駕馭了這個網路世界，是凌駕網路的新型組織機構，也導致了它的一個新的壟斷時代到來,導致了分久必合。

這些都是組織信息的大平台，但是現在整個互聯網行業到了一個新的階段。如同當年 TCP/IP、Packet Swtiching 能夠打敗一個 AT&T 這樣的巨人，區塊鏈又讓一個網路去中心化的時代來臨，又到了一個合久必分的時代。人和人之間又可以通過區塊鏈回到一種 P2P 的交流方法，更加神奇的是，人們可以在這個平台上交換價值。

價值是一個很難交換的東西。互聯網第一波只是交換信息，但到了第二波希望能夠交換價值，因為價值的核心就是要大家有一個共識。在一個 Distributive System（分散式）系統裡面，達到共識是一個非常難的事情。每個網路的節點都有時間的延遲，計算能力也不一樣。有的計算機有良好的行為，有的計算機確實有一些不良行為。在一個複雜的網路系統裡面，如何達到一個共同的價值，這在那個計算機科學裡面也是一直沒有解決的問題。因此計算機科學中有一個Fischer-Lynch-Paterson 定理，在採取一種完全 Deterministic（固定）演算法的時候，共識是永遠無法達到的，因為這個網路的系統實在太複雜。

後來，大家就想到區塊鏈的技術可以把經濟行為加上隨機的數學演算法使得網路達到共識，比如說通過計算一個 Hash 函數的辦法，對共識進行投票，這就是整個區塊鏈上面達到了一個新共識的機制。

大家可能很難理解，為什麼這個共識的機制本身會有很大的價值。事實上物理學裡面有一個非常深刻的概念叫熵增，就是物理世界看起來是總是走向無序。但是生命世界和物理世界不太一樣，生命世界確實越來越走向有序。走向有序的行為是把熵減少的一個行為，但是整個系統的熵還是在增大。因此，生命行為就是把自己的熵減小了，使周圍的熵增大了。

這在共識機制上也是一樣。如果我們要達到共識就是要把熵減少，大家如果意見非常不一樣的話，熵也就很大，因為非常無序。但是如果能夠統一意見，達到一種非常有序的狀態，它必然是減小熵的一種行為。然而，減少熵的行為必然會增高周圍世界的熵。

因此，當時提出來的演算法是通過一些 Hash 函數的計算，這雖然看起來是浪費了一些周圍世界的能量，其實得到了一種更可貴的財富，也就是共識。

在這個意義下，區塊鏈的共識系統有點像生命系統本身，自己的熵在減弱，它達到了共識，但使得周圍的系統熵變大。這是一個代價，但相比別的系統來講，這個代價還是非常小。

所以，一旦我們有了共識之後，就會有一種信任，人和人之間會有一個新的合作機會。所以，我把這個新的時代稱為：我們的信念是建築在一個數學的演算法上面，In math we trust。在今後的系統中，中心化平台就不再需要，取而代之的是我們能夠建立一些 P2P 的區塊。通過開源的投票模式，大家可以用透明的演算法，定義這個Community 裡面的遊戲規則。這就更能導致一個新的互聯網的革命，一個合久必分的時代就又會到來。

最近大家都對人工智慧比較感興趣，但其實人工智慧現在碰到了一個很大的瓶頸，因為如果 AI 要非常大的進步，它必然要需要很大的數據，但是現在的數據提供方都沒有足夠的激勵機制提供極大量的數據。但一旦有了區塊鏈之後，如果創造數據能被價值化、共識化，就會形成一個大的數據市場，使得人工智慧也能夠更往前進一步。

當然，我們最大的願望，是通過區塊鏈的技術使得我們的社會能變得更加美好，使得人們能夠通過數據的分享創造和達到價值，這樣也能使社會能夠更加公平，讓大家有更多新的機會。

所以總的來說，就像整個人類的歷史是分久必合、合久必分，我覺得區塊鏈技術也使得互聯網時代也到了一個新的分久必合、合久必分的時代。我們正是面臨著區塊鏈和去中心化技術給這個時代帶來的這場新的革命。

馬化騰：虛數字幣到底有等價物背書嗎？

22日，網傳一張騰訊集團董事局主席馬化騰在朋友圈轉發張首晟教授的這篇文章的截圖，並評論：「張教授從物理學角度分析及用生命對比很有意思。目前眾多公共區塊鏈消耗大量能源計算力生產虛數字幣到底算有等價物背書嗎？如按生命理論，應該很多生命系統會不斷演化淘汰。」

據悉，這是馬化騰首次在公開場合談區塊鏈技術。

目前，獲取比特幣等虛擬貨幣需要進行「挖礦」。「挖礦」利用晶元的計算能力，在比特幣系統產生的區塊（block）中不斷進行「哈希碰撞」，贏取記賬權，從而獲得比特幣。

在挖礦過程中，耗電量巨較大。據騰訊科技報道，目前比特幣、以太幣等其他虛擬挖礦耗電量相當於全球總電量的0.4%，大約是愛爾蘭和奈及利亞的用電量總和。

（註：張首晟，斯坦福大學終身教授、美國三院院士、中科院外籍院士、富蘭克林獎章獲得者、中華人民共和國國際科學技術合作獎獲得者。）

編輯：張乾

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