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中國科學院院士鄭志明:區塊鏈技術與發展

2019-12-07 16:00

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  包院士、各位同事我今天做的報告是區塊鏈的技術與發展做的報告,大家都談論區塊鏈,區塊鏈到底這個技術他的最基本的目標是什么?我們知道人類發展史上千百年以來信任這件事情是人類社會發展的這類基本的最基礎的,也可以講人和人之間的信任,我們都是通過血緣關系來建立信任關系,包括社會來建立一些信任關系,信任是一種機制,這種信任機制其實我們看一看是花了很大的成本來建立這種信任機制的,區塊鏈技術我覺得就是從信息技術來講,他是一個相對成熟的,從框架上來講相對成熟的,從技術上來保證的一種信任的一種機制。

  那么為什么前幾年不講區塊鏈,一、二十年之前,現在很多地方都在大談特談區塊鏈,實際上這和信息技術的發展是密切相關的,我們知道從信息技術發展經過這么幾個階段,第一個階段是有了互聯網,互聯網產生以后他的基本解決的目標是信息的互聯,發展成了移動互聯網以后解決的問題是人人互聯,比如現在我們有手機,我們人人可以端到端移動的互聯,那么現在我們想5G的目的,想在2020年把物聯網建立起來,物聯網建立起來以后就是萬物互聯,這個應該是數字經濟的1.0階段,這種信息互聯、人也聯起來,物也連接起來,都連接起來下一步要干什么,實際上人最重要的事情就是價值互聯,價值能夠自由流轉,這才是最重要最基礎的一件事情,價值要想達到價值互聯,就是必須要建立一個低成本的信任通道,這就是區塊鏈。

  區塊鏈的基本目的、現在基本的目標實際上就建立在去傳統信任的這么一種信任的機制,這個實際上我們仔細的研究總書記為什么在四中全會之前來舉行中央政治局第十八次集體學習提到區塊鏈,區塊鏈和社會治理能力和水平是密切相關的,這里面最重要的就是信任通道,要建立起信任的體系和機制。

  那么我們看一下,最簡單的我們來看一下,我們經濟學里面有最基礎的幾個理論,定價理論是經濟學里面最最基本的理論,傳統的定價理論改造一下可以寫成GDP=M×V,M就是廣義貨幣,像M1、M2,就是投的錢,過去我們的經濟發展是靠投資,我們如果把價值互聯,價值的自由流轉這件事情能夠做好,實際上提高速度,把速度提起來就可以把我們投入資本少一點,速度提高GDP,到了這樣的生態,這就是社會經濟和社會治理的2.0版,所以總書記把區塊鏈作為核心技術自主創新的重要突破口我覺得是非常對的,信息發展到現在這個時代實際上是非常對的,這個基礎的核心要可信而且要智能,但是這兩件事情的背后大量的實際上是數學、密碼和信息技術,所以你如果講整個區塊鏈系統是一個完備區塊鏈系統的的話,我們可以作為單獨技術來講,這個是要小范圍不能是大范圍,涉及到很多問題,非常難的,實際上區塊鏈是一個復雜系統,這種復雜系統里面從安全角度、從他的運行角度、從拓展角度來講,充滿著非線性、隨機和動態 。,他的安全性要解決這個問題,什么叫區塊鏈?我簡單講一講,過去的數據存儲是存在一個機構里,現在這種存儲這種形式發生了變化,這種形式他是把數據的存儲方式加上了時間軸,形成鏈式存儲方法。首先他存的方式過去是集中式的存儲、集中式的維護,現在存儲是分布式的,第二他對應的數據安全大量用的這種密碼,今天上午小云院士主要講了哈希和區塊鏈之間的關系,這里面不僅僅是是哈希,哈希是一個很重要的密碼工具,還有許多其他的加密技術。第三就是他的智能合約,我在這所有參加活動的這些人形成一個群體,這個群體必須要按照一定的規則來做事情,這種規則就叫智能合約,這種合約就是規則,大家定的這個合約以后大家都按照這個合約來做事情。

  區塊鏈雖然起源于比特幣,很多人一談區塊鏈就說這個區塊鏈就是金融科技,就是數字金融,實際上說窄了,盡管他起源于比特幣,好像跟比特幣同時起源,但是從區塊鏈的技術屬性來講,他是一種信任體系,他是可以為金融服務也可以為其他服務,所以他核心的價值遠遠超過數字資產的應用范圍。這件事情實際上我們在2009年就開始做這樣的事情,那時候是我看到當時比特幣的報告,因為當時我跟李衛院士正在做可信分布式軟件系統,他到底難在什么地方?我們做過可信系統的人,都知道這件事情討論起來實際上是軟件系統里面一個核心問題,所以當看了報告以后,我跟李衛院士講,我說它是一種分布式的網絡系統,所以李校長講,他說咱們趕緊寫兩份分布式可信軟件系統的文章,而且要寫中文,我們一般寫英文,我們就發布了,這里面很糟糕的事情,這里面應該寫上區塊鏈,那時我對區塊鏈的理解沒有像現在認知這么深入,我說技術就不要寫在理論文章里面了,就沒有寫。這里面我們講的東西,他作為區塊鏈它的基本的理論問題,有它的復雜性,實際上在這個里面是包含它的復雜性的。

  下面我們講區塊鏈的基本特征,基本他第一個就是開創共識,大家來共同維護數據的安全,保證不可篡改,第二個就是我們經常講的去中心化,他的分布式,去信任這個特點,我講的時候,我從來不講去中心化,其實分布式是去物理中心不是去管理中心。還有去信任,去掉過去我們傳統的人和人之間的這樣的信任關系,轉化成對機器的信任,或者對于技術的信任,第三個就是基本的特點,就是他的隱私性和他的監管。這兩件事情實際上一直大家覺得矛盾,其實他可以從我們現在做的鏈來看,隱私和監管是可以融合的,第四就是智能合約,他可以實現基于區塊鏈合約規則的法制,頂層治理節點制訂智能合約,公鏈代表這個國家的區塊鏈的水平,所以在這個鏈上,這種頂層的治理節點我們在這個區塊鏈活動的時候,頂層治理節點里面其實讓國家的政策法規包括行業的自律要求都在合約里,所以合約就是規則,剛剛已經講過,如果有這樣的智能合約可以保證自上而下100%按照這個規則治理國家社會經濟,避免上有政策下有對策的情況發生,這是一定可以做到的。

  區塊鏈的適用范圍,什么樣的場景可以用到區塊鏈呢?六類原則,只要你的產業生態或者你應用滿足以下6類之一就可以用的區塊鏈,第一個就是要生產關系的調整,優化生產關系,第二多方交易性,第三可信性,第四去中介性(此處院士口誤,說成去中心化),第五原子性,第六隱私性,這六點我們可以看到,我們社會現在目前的產業和生態絕大多數都屬于這六類之一。

  下面我講一下區塊鏈的應用,今天上午其實有些專家已經講過,供應鏈里面中小企業融資難的問題,現在我們這件事情已經喊了幾十年,但是融資難的問題現在仍然嚴重存在,供應鏈這個行業的痛點對于中小企業融資難,為什么難?有人覺得我們這個銀行老是看著大用戶。可能有這個因素,實際上我們琢磨一下眾多中小企業里面總是有一定比例的企業他里面存在著這種虛假的貿易,存在內部交易,商業欺詐等等等等,實際上他的信用基礎、他的可信性降低了,在這種情況下必然導致銀行不敢放款,導致中小企業為了完成他的生產任務只好融資,所以產生融資難融資貴一系列問題,我們國家實際從國家政府對于這件事情其實講了好多好多話,這方面出了很多很多這種文件,但是這個問題還是沒有從根本上解決,其實這件事情如果用區塊鏈技術,實際上可以很好的來實現。以應付帳款憑證為基礎的多級企業的信用傳遞問題,他可以完成這件事情。因為什么呢,我們這個企業從銀行或者出資方來講,他愿意投資,他愿意把資金出在核心企業和一級供應商,這種融資的這個憑證或者這種款只給了一級或者核心企業,到了N級的核心企業怎么辦,三級供應商給二級供應商供貨,他自己融資,融資以后把東西生產出來,把東西給二級,二級然后給一級,但是整個過程支付是沒有發生的,所以他要想融資就很困難。那么現在如果這種區塊鏈實現以后,我們可以把這個代支付憑證轉讓支付,按照區塊鏈這種信任可以一級一級轉下去,使得他拿這個憑證可以從銀行拿到錢,拿到錢以后可以解決融資難、融資貴的問題。

  現在區塊鏈行業正處于從2.0到3.0的過渡階段,各國實際上加重了對3.0的戰略高地的爭奪。2.0階段主要以智能合約為特點的這樣的一個特征,實際上真正的區塊鏈真正大的應用在生態和產業,這方面的大的應用到現在我們還沒有看出來 ,這個還比較少,到目前為止還比較少,過兩三年可以看到這樣一些場景。其實到3.0我們知道區塊鏈這件事情其實他這個技術和一般的信息技術是不一樣的,剛才前一個報告尹浩院士剛才講操作系統和平臺實際上一個是非常重要的,一個是前沿的,實際上他是大家都在爭奪的這么一個戰場,誰抓到了操作系統和平臺,或者兩者的結合,就能夠控制在信息技術這個領域,控制住這方面他就可以占據很大的這個領域。過去我們看安卓系統,我們在做任何的操作的時候都是Windows,或者打開安卓手機都是可以在這些系統上面做應用。這種系統是信息交付系統,但是我們要注意從我一開始講區塊鏈他是一個規則交付系統,他是講規則的,這個規則交付系統他具有相當強的擴張性,或者講侵略性,現在為什么國外他們做公有平臺,很多人不重視公有平臺,,實際上相當于在安卓系統和你在Windows系統做APP。但是實際上 這種規則推到什么地方,什么地方就要按這個規則來做事情,是區塊鏈技術與Windows不一樣的地方,我們國家要重視區塊鏈技術,特別是區塊鏈系統和平臺的建設是我們國家能不能實現我們到強國夢的很重要的事情。

  區塊鏈技術很多人在開發,在很多剛才講區塊鏈公司,我聽說大概和區塊鏈相關的公司 ,區塊鏈技術到底是個什么東西,實際上你把它拆開,就是三個系統,一個子系統,它的分布式子系統,第二個就是它的安全系統,小云院士上午講的它的安全系統,第三個就是他的效率系統,或者是可擴展系統,三個系統合起來就是區塊鏈,比特幣它做的時候它是分布式和安全性做的很好,可擴展性這塊做的很糟糕。所以區塊鏈本質上是一個三個子系統的,三元悖論問題。一個可擴展性子系統做的不好,聯盟鏈比較好做,變成公有鏈就比較難做。大家不要小看平衡尋優的問題,三元平衡尋優實際上是解決這個問題最難的問題,大家可以看到,原來有個叫二元悖論問題,在解決信息對等情況下我怎樣能夠獲得最大的收益,做了二十多年解決了這個問題,拿到了諾貝爾獎,實際上三元悖論問題比這個問題還要難,不要覺得區塊鏈很容易做,其實這個結構性東西是非常難做的,所以我們看一下區塊鏈涉及到的共識、可信、隱私、跨鏈、性能他的三元大概指哪一塊,這里面再拆開是這些技術,尋優是尋什么,里面的數學背景是什么,后面就是他的數學問題,你必須要把這地方要學的非常好,總架構要非常熟才可以把總架構設計出來。(此處翻過多張PPT,為院士略講)

  所以我們講的就是從我們國家其實總書記講的這個關于區塊鏈的講話實際上核心就是打造基于區塊鏈加下一代信息技術的共信、共享的法制的智能平臺 ,使我們國家真正邁進信息國家2.0階段,使得在這個平臺上能夠大家共信——重塑社會信任模型、共享——創建低成本的價值轉移通道,法制——創建基于規則的法律社會治理的模式,這其實上是區塊鏈技術在我們國家率先或者達到世界先進水平的三個標志,那么現在我們看,這個國外和國內的區塊鏈技術,之間的差異在什么地方,其實國外我也研究資料比較多,國外的以區塊鏈基礎技術平臺也就是操作系統,操作系統的研發為主,而國內的區塊鏈應用主要是以應用為主,或者開發為主,一個是研發一個是開發,這兩個是有很大的差異的,因為這是他們做的目標,現在國外推出的區塊鏈技術都是操作系統技術,盡快建立我們國家主權的區塊鏈技術平臺非常重要。我們現在有三個問題,一是,國內的區塊鏈發展現狀專利比較多,開源代碼和開源論文比較少,二是沒有安全可控的底層平臺,依賴于國外的開源社區成果,第三點沒有軟硬件一體化平臺。很多人覺得區塊鏈這個事情做很來很容易,其實很難,因為我是學數學的,所以我知道這個是很難的,這些問題就導致了安全風險。首先就是技術風險,金融風險,經濟風險和國家市場治理的風險。如果我們的基礎技術跟不上的話,處于長期落后,長期落后使用國外的區塊鏈技術,實際上是用人家的規則治理我們的國家,他有這個問題,這是一個非常大的問題。

  所以剛才我講的一個最大的問題就是講的核心困境,三元悖論。

  實際上區塊鏈他還有有兩個問題,還有一個需要搞好的問題,共識成本的問題,共識成本的困境實際上只要你講群體,你要把群形成體一定要有某種共識,你比如講我們最簡單的,我們在座的可能絕大多數都是學過線性代數,線性代數里面都是一些向量怎么形成空間,需要共識,這個共識就是向量的平行四邊形法則。這個群要形成一個體就要有共識,現在分布式的這種共識,現在傳統的這種共識機制他是成本不上去,效率就會降,所以這是一個很大的問題。

  還有第二個監管和安全的問題,或者監管和隱私這里面的困境,這件事情實際上重要不重要,從國家治理來講是重要的,從國家治理來講必須要有穿透式的,對數字穿透式的一個監管,這兩個怎么融合起來技術要做是不容易的。我們看現在從比特幣開始,我們看一看,比特幣、Libra,這幾個幣他們的不足之處,我們都可以看到,他都是有他的非常大的不足,你看都解決了實際上我剛才講三元都沒有做好,都有不足,當然他們一直在改進,但是都有不足,所以從區塊鏈的核心指標,他的核心關鍵一些指標來看,從比特幣開始他都有很大的不足,你把他拆開看有很大的不足,最后就是我們花了十年的時間在做這個(鴻鏈),當然現在也沒有發布,還在我們實驗室里面放著,我們經過一些證明和和測試,把他們這里面的一些困境相對來講進行的好一點。所以主流開元平臺未能解決的三大問題。關于三元悖論,這個鏈的水平怎么樣就是看這三個東西,三元悖論解決的怎樣,是用什么方法?什么技術來解決的,成本低耗問題你是怎么做的,你到底是用 什么技術來做的,監管和安全是怎么做的,是用什么安全性來做的,像這種東西都要說清楚,真正落到最原始基礎上這種東西還是可靠的,所以三元悖論當時我們做的時候,實際上他這個問題他的解決思維和核心理論,這里面我就不展開了,一展開就有大量的數字和方程和密碼技術。然后低效和高耗的問題,我們整個解決的是核心技術,監管和安全問題解決思路和核心技術,這里我就不展開講了。

  所以整個鴻鏈框架是在這邊,下面整個框架,現在我們想把他做的一個軟硬能夠結合,所以我們現在缺的是什么,缺的是硬件,硬的平臺,要把這個系統要做到硬的平臺上去,所以我們和另外一個院士在合作,把硬的平臺做出來,推出來是一個真正區塊鏈的一個平臺。在這的是鴻鏈的基本的技術特征,這個是我們做的這個系統最核心的一些東西,就是剛才我們已經標識出來,現在簡單梳理一下,確保了這些都是證明出來的,所以他安全可靠。

  當然我們現在開始在用到一些生態上去,用到第一個生態就是海關總署的貿易直通車,我們知道現在這種貿易問題,實際上貿易問題比金融問題其實一點都不簡單,某種情況下比金融還要復雜,比金融場景還要復雜,過去貿易是煙囪里還有小煙囪,所以現在首先建立了聯盟,建立聯盟以后去和政府、金融、科技業務等建立多方面資源共享可信的貿易聯盟,但聯盟以后都是海關總署在指導下,大類的業務決策過去都是分割的,業務環節非常多,現在我們說業務環節,每個業務環節你想交易 ,交易里頭十大煙囪,每個大煙囪里面交易、委托也有各種類型,運輸也有各種形態,這個里面是非常非常復雜的,然后區塊鏈技術平臺把他整個做成區塊鏈的跨境貿易直通車平臺,業務數據交叉的比對,這樣的平臺形成完整的一體貿易組成,實現一體貿易組成。所以現在在天津海關在做,總的效果我們試一下看看我們做的,我想的真正的區塊鏈大型應用是在產業和生態上的應用,而不是做項目,這樣做以后才能真正的來推動我們國家的產業和生態系統,來促進我們國家早日實現強國。我后面就不講了,這是后面一些期望我就不講了,好的,謝謝大家!

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