張首晟老師講話的注釋

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。

張首晟老師講話的註釋

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,美國網絡的資源幾乎被 AT&T 一家壟斷,這和當時候的網絡技術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 年的網絡市場。

【區塊鏈出現】如果算時間是2008年,由中本聰第一次提出了區塊鏈的概念,在隨後的幾年中,成為了電子貨幣比特幣的核心組成部分:作為所有交易的公共賬簿。通過利用點對點網絡和分佈式時間戳服務器,區塊鏈數據庫能夠進行自主管理。為比特幣而發明的區塊鏈使它成為第一個解決重複消費問題的數字貨幣。比特幣的設計已經成為其他應用程序的靈感來源。

【分久必合,合久必分】《三國演義》第一回:“話說天下大勢,分久必合,合久必分。週末七國分爭,併入於秦。及秦滅之後,楚、漢分爭,又併入於漢。漢朝自高祖斬白蛇而起義,一統天下,後來光武中興,傳至獻帝,遂分為三國。”張老師這個思維很中國。

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絡的資源,這樣就迎來了一個合久必分的時代。

【TCP/IP】Transmission Control Protocol/Internet Protocol,又名網絡通訊協議,是Internet最基本的協議、Internet國際互聯網絡的基礎,由網絡層的IP協議和傳輸層的TCP協議組成。協議採用了4層的層級結構,每一層都呼叫它的下一層所提供的協議來完成自己的需求。通俗而言:TCP負責發現傳輸的問題,一有問題就發出信號,要求重新傳輸,直到所有數據安全正確地傳輸到目的地。而IP是給因特網的每一臺聯網設備規定一個地址。

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。

【packet switching】俗稱包交換,我們現在上網全是這個技術,網絡分7層,這個技術也由2層MAC地址的交換,到3層IP地址路由的交換,然後到第7層應用層的交換,越來越智能。(

數據幀最小為64byte,加上8byte的前導字節以及12byte的幀間間隙,合計就是84byte,也就是說在以太網上傳輸的數據幀最小為84byte。)

【以太網和以太坊】包交換技術,有一個對應的以太網概念,而現在大家熱炒的“以太坊”,也是用以太為名。在1976年,梅特卡夫和他的助手David Boggs發表了一篇名為《以太網:局域計算機網絡的分佈式包交換技術》的文章,標誌以太網的誕生。我們八十年代買很多3COM交換機組成局域網(企業網、校園網),就是這些設備。

【包和塊】包交換,是從“線路交換”的一次革命,引入了容錯機制,把物理鏈接(電線連接)變成了數據包的鏈接,這種看似冗餘的設計,恰恰帶來了“複用”,從而提高了效率;在區塊鏈中,區塊概念,和區塊鏈概念,其設計也有這個思想,通過“所有節點都有完整的區塊鏈COPY”這個看似非常愚蠢的冗餘,來解決了“全網共識”問題。

當合久必分的局面持續了一段時間後,人們發現一個問題:雖然最底層的網絡通訊非常去中心化,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,而是利用自己的算法,對已有的網站進行排序,使得每個公司都能在這個網絡世界裡被很容易地找到。它駕馭了這個網絡世界,是凌駕網絡的新型組織機構,也導致了它的一個新的壟斷時代到來,導致了分久必合。

【原油】還真不知道教授突然以這個舉例是啥意思。

【google的熱啟動】google公司最牛逼的是“熱啟動”,用一個pagerank算法,以網頁之間的link為對象做統計分析,而是網頁本身內容的關鍵詞,更不是網站,從而把網頁組織起來,這種熱啟動的模式非常巧妙。而更巧妙的是“商業模式設計”------廣告激勵!這一點,大家也可以看比特幣的設計中,也是技術整合,而不是完全的重新發明,把hash加密算法,數字簽名技術,以及P2P網絡技術結合在一起,同時更重要的是,加入了比特幣對礦工的激勵機制。

這些都是組織信息的大平臺,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,區塊鏈又讓一個網絡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,人們可以在這個平臺上交換價值。

【P2P】這裡張教授說的,應該是peer2peer network,就是對等網絡,是對應與中心網絡而言。與目前網絡中佔據主導地位的客戶端/服務器(Client/Server)結構(也就是WWW所採用的結構方式)的一個本質區別是,整個網絡結構中不存在中心節點(或中心服務器)。在P2P結構中,每一個節點(peer)大都同時具有信息消費者、信息提供者和信息通訊等三方面的功能。從計算模式上來說,P2P打破了傳統的Client/Server (C/S)模式,在網絡中的每個節點的地位都是對等的。每個節點既充當服務器,為其他節點提供服務,同時也享用其他節點提供的服務。簡單的說,P2P就是直接將人們聯繫起來,讓人們通過互聯網直接交互。P2P使得網絡上的溝通變得容易、更直接共享和交互,真正地消除中間商。P2P另一個重要特點是改變互聯網現在的以大網站為中心的狀態、重返“非中心化”,並把權力交還給用戶。

所以P2P可以理解為,“我為人人,人人為我”網絡

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(分佈式)系統裡面,達到共識是一個非常難的事情。每個網絡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。在一個複雜的網絡系統裡面,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)算法的時候,共識是永遠無法達到的,因為這個網絡的系統實在太複雜。

張教授說的這個是一個難得的計算機科學上的“定理”:出自論文:“Impossibility of distributed consensus with one faulty process”,是分佈式理論中最為深刻的結論:

在一個多進程異步系統中,只要有一個進程不可靠,那麼就不存在一個協議,此協議能保證有限時間內使所有進程達成一致(consensus)。

什麼是“異步系統”?進程間是完全隔離的,只能用消息傳遞通信,進程完好運行時,能夠保證它send的消息在有限時間內到達對方,但是,這個“有限的時間”無法給出上界,同時進程運行速率也可以任意低。與此對應,有消息傳輸時間上界和進程每一步執行時間上界的系統,稱之為“同步系統”。

什麼是“達成一致”?簡單的定義如下,每個進程給定一個輸入值,每個進程都不知道對方的值,現在每個進程按照規定的協議運行,可以收發消息,最終所有進程產生一個輸出值(掛掉的進程除外),值必須一致,同時輸出值必須是所有進程輸入值其中之一,那麼就達成一致。

我們希望找到一個協議,能夠保證在有限時間內使得最終活著的進程達成一致,但是,FLP結論指出,即使只有其中一個進程可能出問題(出問題的可能是任意一個進程,但總共只有一個出問題),這個協議也是不存在的。

與上面講的一樣,在我為人人,人人為我的P2P網絡中,這個定理也適用。

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算法使得網絡達到共識,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。

“經濟行為”是中本聰天才設計的牛逼地方。

比特幣系統中,用的PoW(proof of work工作量證明)的共識機制,每10分鐘,全球的N億個節點(Peer)中,誰找到符合要求的一個數X,它就獲得12.5個比特幣(2016年7月開始,每個區塊只包含12.5個比特幣,之前是50個和25個)具體公式是:

SHA256(SHA256(version + prev_hash + merkle_root + ntime + nbits + x )) < TARGET

挖礦就是找上述公式的X。

  • SHA是安全散列算法(Secure Hash Algorithm,縮寫為SHA),是FIPS所認證的安全散列算法。之所以稱作“安全”是基於以下兩點(根據官方標準的描述):1、由訊息摘要反推原輸入訊息,從計算理論上來說是很困難的。2、想要找到兩組不同的訊息對應到相同的訊息摘要,從計算理論上來說也是很困難的。任何對輸入訊息的變動,都有很高的機率導致其產生的訊息摘要迥異。

  • SHA256 是SHA算法家族的一員,指的是256位輸出的SHA算法(有2的256次方種組合。這是一個龐大的數值。)在比特幣系統中,還用到SHA-1就是160位的。

  • block的版本 version

  • 上一個block的hash值: prev_hash

  • 需要寫入的交易記錄的hash樹的值: merkle_root

  • 更新時間: ntime

  • 當前難度: nbits

x的範圍是0~2^32, TARGET可以根據當前難度求出的。除了x之外,你還可以嘗試改動merkle_root和ntime。由於hash的特性,找這樣一個x只能暴力搜索。

一旦你找到了x,你就可以廣播一個新的block,其他客戶端會驗證你的block是否合法。如果你的block被接受,由於每個block中的第一筆交易必須是將新產生25個比特幣發送到某個地址,當然你會把這個地址設為你所擁有的地址來得到這25個比特幣。

還有一個牛逼的設計是6次確認。這是中本聰對人類人性的最低設置:2為1說的話保證“1說的是事實,所以我在1說的事實上加上我的描述”,3對2說“我覺得2說是事實,所以我加上我的描述,當然我也確認2對1的保證是對的”,如此這般,如果這個接龍能到6次,那麼這個確認幾乎是100%事實!

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。

這一點,我覺得張老師應該把生命世界和物理世界整體作為一個系統。(天地人是大系統)物理世界上我們可以擴大到“太陽系”、生命世界至少我們可以擴大到昆蟲和我們不知道的所有生命。

如果這樣,張教授的物理學推理更有意思。

在這個大系統總,只有人類這個生物,總是在建立自己的“有序”:筆直的馬路,機械重複的機器,以及統一的”社會秩序“等等。

而人類的這個活動,是必然要消耗大量的能量的。

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。

這個推論是張老師“物理自洽”的,贊一下!

現在所有的國家設置,以及國家的法律設置,都是成本和代價。回到金融這個體系,高樓林立的華爾街、陸家嘴、東京銀座,各類銀行、證券交易所、保險,以及法律機構,以及那些西裝革履高逼格從業人員,實際上,都是在維護“金融秩序”,更大的說,就是為“通過金融來維護經濟秩序”所付出的成本。

最近詬病比特幣挖礦消耗了1.4%的全球電力,如果這個消耗帶來的是一個“全球共識平臺”,這個消耗是微不足道的。就像美國證券市場市值是10倍GPD一樣,比特幣這個共識平臺的估值是全球GDP的十倍,也沒有什麼稀罕。

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算法上面,In math we trust。在今後的系統中,中心化平臺就不再需要,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。

取而代之!everything based on Blockchain。就像移動互聯網+雲計算,會把所有在PC端能幹的軟件,全部再來一遍,更加多樣化,那麼blockchain也會把移動互聯網上的所有東西,全部再來一遍,這種再來一遍就是“進化”。所以telegram在區塊鏈上來一次,facebook怎麼辦?

2014年KK來到中國,參觀當年壹比特公司的萊特幣礦機,同時坐在小小的會議室裡聊了1個小時,我當時的提問是,您老人家,有沒有覺得blockchain是未來互聯網的基礎設施(infrastructure)?但是他沒有直接回答這個問題,他對比特幣本身的貨幣價值如何有興趣,他更感興趣的是小毛同學如此年輕創立了當時排名第一的“銀魚礦池”。

記得當時我送了他一套絲綢版、豎排的《論語》,像告訴他,未來社會的倫理秩序可能在這本書裡。不過我堅信他不會看這本書。

最近大家都對人工智能比較感興趣,但其實人工智能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,使得人工智能也能夠更往前進一步。

這裡張教授談的激勵,我覺得沒有說透。

最近一些“專家”振振有詞的說“區塊鏈是好東西,但是比特幣是鬱金香泡沫”,各地也紛紛“政治正確”的推出“區塊鏈產業園區”、“區塊鏈產業政策指南”等等。但是請等等,等等好不好?!

比特幣是區塊鏈技術的最佳實踐。這句話可以暫且作為讚美“中本聰”的最低的底線。那麼我這裡說一句話,沒有比特幣的激勵設計,區塊鏈是個“鳥”!

區塊鏈與token經濟是一個硬幣的兩個面。

我覺得互聯網時代的新經濟,在這個階段就是“令牌經濟”!

很多國內外機構的ICO項目,在我看來,什麼是正經什麼是空氣,你去看他是不是建立了一套“令牌”激勵機制。具體說來,令牌經濟要有經過如下規則來驗證

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。【責任編輯/孟亮】

我覺得未來的令牌經濟有兩個東西:(不好意思,有趁熱點、夾帶私貨的意思)

【令牌經濟的孔氏定義】有多個自由加入的缺乏信任的利益主體,通過一個公開、透明、可驗證的共識(PoW/PoS/DPoS)機制,形成一個分工協作、自動運營的經濟機器,token是這個機器的燃料。

再細化的話,從投資看,token經濟的商業模式,都應該“FIBA”“飛吧”-----歡迎有這個核心基因的startup聯繫我:

Token economy = FIBA:finance(必須有經濟驅動), internet of thing(物聯網,註冊賬號中智能硬件為主,而不是人), blockchain(信用永動機), AI(機器智能)

(原標題:張首晟教授:區塊鏈技術是互聯網世界新的分合轉折點)


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