一把进入可信数字社会的钥匙

陈建海

计算机和网络技术的发展引领人们进入了信息时代。在这个时代，人人得懂电脑操作技术，人人得会使用电脑，所以人人都要把电脑技术当成终身学习的重要内容。计算机科学之父图灵提出用二进制表示世界一切信息，即世间万物只要变成数字0、1被输入电脑，就可以被电脑程序自动处理，成为“信息”，变成数字化。因此，我们时常听到的“信息”都是可数字化的。

数字社会应运而生

今天的信息社会是基于数字的社会，就是无数电脑网络形成的庞大数字社会。如今，计算机信息处理的速度越来越快，能力越来越强。另一方面，计算机和通信的结合产生了网络技术，又使计算机之间可以传输数字信息，并且速度和带宽不断提升，推动着互联网技术不断向前发展。同时，移动终端越来越成为人们生活中不可或缺的工具。电商平台的发展与广泛使用，彻底改变了人们的生活方式。近几年，我们又看到了云计算、大数据、人工智能和物联网等一系列新兴技术的崛起，可以说信息时代发展到了新的高度，我们的生活也愈加便利、美好。

不断向前发展的信息时代在给我们带来便利的同时，也衍生出不少新的问题，尤以互联网交易的信任缺失问题为重，因为我们尚缺乏一定的检验网络信息真伪的手段。我们面对互联网上的结交好友、发表意见、发布信息等等时，只能基于自己的判断采信或存疑，而无法客观鉴别，所以缺乏安全感。

互联网的不安全也会让我们遭受经济损失。互联网中两个陌生人之间，如何能够既有保障又快速地完成买卖交易呢？也许有人会说：“上淘宝、京东，用支付宝结算啊！”不错，但那是网络电商平台，前提是我们要很信任这些平台，我们的网络交易是依赖于对这类电商平台的信任。也就是说，虽然我们彼此不认识，但是我们如果都相信一个第三方，通过这个第三方就能快速完成交易。我们把这个第三方称为“中心化组织”。当大家都相信中心化组织的时候，交易就变得顺利了。但如果中心化组织作弊或携款逃跑，那就麻烦了。

为了解决信任缺失问题，我们需要一种新的互联网技术。庆幸的是，目前我们已经拥有这种技术，完全可以解决数字货币中的交易结算问题。日常交易时，我们会直接用人民币现金支付，或用支付宝等应用平台支付，支付宝等充值了人民币或关联了银行卡，等同于现金交易。

2008年，一个名叫“中本聪”的人提出了网络中一种非国家货币的“币”（虚拟币）。它用二进制（bit或位）数字表示，被称为“比特币”。比特币其实就是一串基于bit（二进制的位）的数字，并可以通过互联网在不同用户账户之间进行传输。而且，中本聪还设计开发了基于比特币的点对点电子现金支付系统，用户可以基于比特币直接进行交易支付与结算。比如，2009年1月3日，芬兰的小型服务器上出现了第一批比特币。2010年5月21日，程序员Laszlo Hanyecz用1万比特币购买了价值25美元的披萨优惠券，这是在现实中第一笔比特币交易。这项交易诞生了比特币第一个公允汇率。从此，便有了各种基于比特币的交易，比特币成为真正有价值的数字货币。

如今，数字货币除比特币外，还有以太币、莱特币和瑞波币等种类。随之各种数字货币的出现和运用，也就产生了以数字货币为基础的互联网新经济，促成了数字经济的到来，数字社会应运而生。虚拟数字货币所依赖的运行平台，与淘宝、京东等电商平台有很大不同，它并不是由一个专门的第三方机构负责维护的系统，而是采用了区块链技术，形成了一个由多个中心组织保证的正常运行的系统，是去中心化的。

区块链的非凡特性

比特币系统最大的特点是采用了一种被称为“区块链”的技术，这是中本聪首次在论文《比特币：一种点对点的电子现金支付系统》中提出的概念。这个技术确保了系统哪怕数年内经历无数次互联网黑客攻击，依然能够稳定运行。它既保证了互联网交易的安全可靠，交易信息记录的真实可信，又构建了互联网服务设计中的信任。

那什么是区块链呢？狭义地说，就是比特币底层的技术；广义来讲，区块链是一种用密码学技术保护的，运行在P2P网络之上的，可构建信任的分布式总账数据库技术。去中心化和共识机制、智能合约是区块链最重要的两个特征。除此之外，它还具有分布式记账、密码学隐私安全、可追踪历史和不可篡改等特性。从当下的技术来看，区块链技术不是一种单纯的独立技术，而是与密码学、智能合约、分布式P2P网络通信、数据库等多种技术融合的创新技术。

“区块+链”式记账

从字面上理解，区块链三个字可以分解为“区块”和“链”。首先，区块是一组交易记录信息的组合体。其次，“链”就是一个个区块按照特定规则关联形成的线条，就像用一根绳子把一个个“块”连成一个整体。每个块如同账本的一页，并包含一个记账地址，如同账本的页码。它是通过特定的哈希算法计算出来的，记账地址又称为哈希地址。哈希算法的好处是：输入内容，就能输出一个哈希结果。如果内容有变化，一定会“哈希”出不同的结果。这种记账方法与传统记账方式有很大不同。日常生活中，账本就是一个本子，由若干页组成。每一则信息，会按照顺序依次记录，每记满一页，就继续下一页。而区块链记账产生的每个区块还会记录时间，不同区块之间时间上有先后顺序，所以它记录了完整的历史，确保了交易的可追踪性。

区块之间通过哈希链接形成的区块链

账本不可篡改

区块链记账不只是一个账本，它还会把交易信息记录在多份分布式账本中，即这些账本分布在一个点对点（P2P）网络上的多台甚至是成千上万个来自全世界用户的电脑节点中。当交易信息产生一个区块时，这个区块会通过网络传输给所有其他电脑，并通过“共识”过程，最终记录到所有电脑上。每台电脑上都有一个专门用于检测账本和区块信息正确性的电脑程序。当收到其他电脑传过来的区块数据时，电脑节点便会运行这个程序对数据进行校验，然后把自己得到的结果又传给其他的电脑节点。在特定的时候，总会有一个电脑首先收到所有其他电脑的结果，如果结果有异，就会按照少数服从多数的规则，将大多数电脑认为一致的结果写入账本。这个过程被称为“共识”，就是许多人一起对某个东西进行共同判断并得出一个一致的结果。

传统的记账方式只用一份账本，账本页与页之间没有关联，如果某页被篡改了，后期查找时就难以发现。而区块链记账则是把账目记录成一个个区块，然后连接起来，使得记录下来的信息之间是有关联的，并且彼此之间可以相互校验。谁要是改了就会被快速校验出来。通过共识过程，被篡改的账本也会被修正。这就是说，区块链记录的事实将永远成为事实，不可被篡改。

分布式记账：一份账本到多份账本

密钥保障安全

数字货币存在于一个点对点（P2P）的网络中。网络信息传输主要依赖于一种称为“TCP/IP”的协议，在这个协议下，网络中传输的数字信息是暴露于整个网络的，谁都可以获取，因此是不安全的。而比特币利用区块链技术，却能保证数字信息的相对安全，做到了隐私保护，那它是怎么做到的呢？原来，为保证数字安全和保护隐私，交易信息在传出去之前会被加密，借助密码学“非对称加密（RSA）”技术，确保信息安全地传输给对方。RSA规定有一对钥匙，称为公钥和私钥，一个用于加密，另一个用于解密。比如用公钥加密的信息用私钥就能解密。因此，为保证A的信息给B，又不能被C知道其内容，A只要把信息用B的公钥加密后传出去，B收到时用私钥解密，而C用其私钥解不开，这样信息就得到了保护。

智能合约保障交易的安全可信

再来讲一个关于信任的问题。在世界杯足球赛，法国队对战阿根廷队期间，小金说法国队一定赢，大金说阿根廷队一定赢。因争执不下，双方干脆各自拿出20元进行押注。但是双方各自都担心对方赖账，于是他们提前请来一位公证人，将40元交给他保管，谁赢了这钱就归谁。结果比赛当晚，公证人携款出逃。大家都傻眼了：人与人之间最基本的信任哪儿去了？其实这样的信任缺失在现实当中并不少见。那如何解决呢？

事实上，如果赌球结合了区块链技术，便可以保障小金和大金的资金安全。方法就是利用区块链的智能合约来实现公平竞彩。首先，大家一起设计一个被称为“智能合约”的电脑程序，这个智能合约不会被任何人控制，只能被合约的代码所控制。然后，将这个智能合约代码放在一个区块链中。合约的代码记录了赌球规则：一是规定了账户用来存放赌注的钱。二是如果球赛结果未公布，谁也不能拿走这个赌注；如果球赛结果公布，根据规则这个账户里的赌注就会自动转给获胜者。如此，小金和大金就把钱放入智能合约账户中，而不用交给公证人了。只要比赛结果公布，智能合约就会自动执行程序代码，把钱转给押对获胜队的一方。这样一来谁都赖不了账，也不会出现公证人卷款潜逃的事了。

看了这几个例子，相信也就了解了智能合约的大概了吧？简单地说，我们可以将合同以可编程的电脑程序代码形式放到区块链上，由代码自动生效、执行和结束，这个过程不需要任何的组织和个人来监督执行，不需要事前审查和高昂的预付成本，任何人都可以使用这种方式参与到经济活动中去，这就是所谓的智能合约。

区块链降成本提效率

现实社会中，许多事情会关联到各个方面，需要多个部门一起协作才能完成。而现实中部门之间缺乏信任，往往不能进行直接的协作处理，办事非常低效。而采用区块链技术，则可以让区块链分布式记账的多个电脑节点来自不同的部门，实现不同部门用户之间的信息共享，提升办事效率。多个部门协作办公的业务规则，可以利用智能合约来实现，即通过智能合约，区块链可以使跨越多部门的业务逻辑可编程化，把业务逻辑规则的一些判断与校验交给电脑来做。如此一来，当把智能合约放到区块链中运行时，复杂的业务就能够通过区块链网络快速实现。同时，有了智能合约，原来必须要通过第三方中介完成的事情也被智能合约替代了，大大降低了成本，提高了办事效率。

可见，智能合约的可编程性特征，使其成为区块链中最具革命性的技术，并推动区块链技术从1.0向2.0时代发展。

可信数字化的实现

互联网是一张网，区块链也是一张网。互联网是全球电脑之间连接形成可以快速传递信息的网络。但互联网的设计宗旨是开放、透明，所以互联网传输的信息未被保护，用户隐私也不被保障，是不安全的。而区块链的网络，是在互联网之上利用密码学技术、分布式共识来确保记录真实可信而传输安全可靠的网络。互联网技术的核心是网络介质和网络协议，而区块链的关键技术包括密码学技术、分布式数据库技术、智能合约技术、共识协议等。互联网可以看成是一种基础设施，它无处不在；区块链也可以发展成为一种基础设施，用于传输可信的数据信息。区块链是一部构建信任的机器，离不开网络；反之，互联网若要可信、有保护地传输信息也同样离不开区块链。但区块链的应用场景是有特定要求的。

区块链是加密比特币等数字货币的底层技术，构建了分布式多节点组成的点对点网络系统。区块链保障了互联网上信息传输的安全可靠，保护了数据隐私，确保了实时交易与交割及永久储存交易数据，并使数据不可篡改，从而构建了一种可信的数据共享和交易环境。当然，之前的各种数字货币、代币、ICO带来的一夜暴富，其实给人们留下了很多不好的影响，相信随着区块链的不断发展，现存的1700多种数字货币也必然会经历大浪淘沙，所存无几。

如今，区块链的发展经历了从数字货币应用1.0到可编程智能合约2.0，以及与实体经济领域深度结合的3.0时代。近年来，因为区块链可应用于通用应用及技术拓展、底层技术及基础设施、金融、文娱、能源、医疗健康、农业、教育、慈善公益、知识产权保护、共享经济等领域，所以一直是投资者青睐的领域，互联网巨头公司也已经开始涉足。例如，腾讯实现了基于Trust SQL构建的供应链金融、医疗、数字资产、物流信息、法务存证、公益寻人等区块链应用；阿里巴巴基于区块链去中心化、分布式存储及防篡改的特性，已落地了包括公益、正品追溯、租赁房源溯源、互助保险等多个应用场景，并为此申请了80件左右的专利；百度金融先后与华能信托、长安新生等落地了国内首单区块链技术支持证券化项目和区块链技术支持交易所ABS项目；京东运用区块链技术搭建了“京东区块链防伪追溯平台”等等。

目前，区块链技术已从金融领域向实体经济领域延伸。相信随着应用的推进，将来区块链技术落地的场景会越来越多。正如2018年发布的《中国区块链技术白皮书》所指出的，区块链技术将继续加快在产业场景中的广泛应用，与实体经济产业深度融合，形成一批“产业区块链”项目，这将会成为区块链技术的应用趋势。未来三年将是传统行业与区块链更紧密融合的时期。区块链技术在实体经济中的广泛落地，将为实体产业“换道超车”，直接实现“可信数字化”提供条件。