区块链会有什么样的开创性应用？

肖风 田存志 肖欣荣

区块链将成为下一轮技术创新的关键突破口，成为万物互联、5G、人工智能、量子计算的底层架构之一

2019年10月24日，习近平总书记在主持中共中央政治局第十八次集体学习时指出：“区块链技术的集成应用在新的技术革新和产业变革中起着重要作用。我们要把区块链作为核心技术自主创新的重要突破口，明确主攻方向，加大投入力度，着力攻克一批关键核心技术，加快推动区块链技术和产业创新发展。”

区块链将成为下一轮技术创新的关键突破口，成为万物互联、5G、人工智能、量子计算的底层架构之一;“区块链+”战略，将促进数字金融、物联网、智能制造、供应链管理和数字资产交易的蓬勃发展;总书记对“我国在区块链这个新兴领域走在理论最前沿、占据创新制高点”的要求，将带动密码学、基础数学、机器学习算法等基础研究的重大突破。

从经济学机制设计角度看，区块链不仅仅是一种新的集成技术，也是一种新的制度技术（a new institutional technology）。区块链作为与传统经济机制竞争的一种组织或制度设计，有助于传统实体经济交易从中心层级组织（centralized hierarchical organizations）中退出，回到分散决策的市场（decentralized markets）中。

区块链的发展

自中本聪（Nakamoto Satoshi）2008年发布《比特币白皮书：一种点对点的电子现金系统》一文以来，有关比特币和区块链（Blockchain）技术的研究与应用逐渐增长。2017年后，社会各界对区块链、加密货币（cryptocurrency）和智能合约（smart contract）的关注迅速升温（图1）。有乐观的观点甚至认为，区块链技术是继大型机、个人电脑、互联网、移动互联网、社交网络之后计算范式的第五次颠覆式创新;是人类信用进化史上继血亲信用、贵金属信用、央行纸币信用之后的第四个里程碑。

从思想来源看，区块链技术的设计思想来自于东罗马帝国时代的拜占庭将军问题（Byzantine Generals Problem）。区块链本质上就是设计一个分散决策的动态博弈机制或者算法，通过信息传递来解决非对称信息中多个代理人的一致行动。凯文·凯利2016年在《失控》一书中指出，“与其说一个分布式、去中心化的网络是一个物体，还不如说它是一个过程。”

从底层技术上看，区块链是一种将点对点传输技术、分布式技术、密码学、网络理论等成熟技术综合运用的新技术。2011年，Vitalik第一个通过比特币发现了区块链和加密货币技术（blockchain and cryptocurrency technologies），并在2013年11月出版了《以太坊白皮书》（Ethereum white paper）。

从功能上看，区块链的核心优势是去中心化（decentralized），通过运用数据加密、时间戳、分布式共识和经济激励等手段，在节点无需互相信任（trust）的分布式系统中实现基于去中心化信用的点对点交易、协调与协作，从而为中心化机构普遍存在的高成本、低效率和数据存储不安全等问题提供了解决方案。

从应用角度看，BATJ（百度、阿里、腾讯、京东）等互联网公司在区块链领域积极布局，推动区块链产业的发展。多地政府积极从产业高度定位区块链技术，政策体系和监管框架逐步发展完善。

从研究的角度看，“以区块链为基础，再加上一系列建立在区块链上的辅助方法，人们正在建立一整套互联网治理机制。这些互联网治理机制正在给经典的经济学、金融学、管理学甚至社会学带来巨大的冲击。理论结构、公司结构、金融结构甚至社会结构都面临解构与重构的命题。”

芝加哥大学丛林教授和何治国教授2018年3月在论文《区块链颠覆和智能合约》中，证明了區块链这种去中心化制度设计有助于增加社会福利，提升消费者剩余。宾夕法尼亚大学方汉明教授在2018年6月17日指出，“宾大经济系的教授们自发组织了一个学习小组。学什么？区块链和比特币。我们轮流读文献做报告，讨论区块链的机理，它们的密码学和经济学基础，以及可能会有什么样的开创性应用。”

区块链的机制

区块链是一种用分布式技术构建节点与节点间相互关系的方式，目的是依靠网络结构中多个节点之间的博弈来实现更大范围和更深层次的复杂交易（Transaction）。如果从经济学的发展历史角度看，第一，区块链的根本特点挑战了经济学理论和实践中争论达百年之久的中心和去中心两种机制，即集中的中心集权机制和分散的市场决策机制。第二，区块链的根本特点也挑战了传统的微观组织结构，是一种完全独立于企业的全新组织（organization）。

在传统上，中心集权机制是指拥有私人信息的个体们向一个中心计划者直接报告各自的类型信息（如边际成本、边际效用、边际收益、消费需求等数据），然后中心计划者根据个体们报告的信息制定出每个个体的生产向量（如产量水平、投资水平等）、消费向量和货币转移支付，并下达给每个个体。其中，中心计划者需要求解包括数以百万计联立方程的投入产出表。

凯文·凯利（2016年）在《失控》一书中指出，分布式系统具有四个突出特点：没有强制性的中心控制、次级单位具有自治特质、次级单位之间彼此高度链接、点对点之间的影响通过网络形成了非线性因果关系。区块链的技术基础是分布式网络构架，具有去中心、分中心及信息共享、共识、共担的组织结构特征。从机制设计的角度来看，信息共享和共识表现为参与者之间相互传递信息。

区块链不仅仅只是一种新技术，更是作为与传统经济机制竞争的一种组织或制度设计，帮助传统实体经济交易从集中层级组织中退出，回归到分散决策的市场中。基于这样的认识，其在社会发展进程中的重要性不言而喻。当然需要指出，区块链机制扩大了信息空间的维数，同时也给每个个体施加了更复杂的计算任务。

区块链的应用

在近百年来的社会发展实践中，中心和去中心是两种完全不同的制度安排，表现为集中的中心（央）集权机制和分散的市场决策机制。近年来，如2007年诺贝尔经济学奖得主赫维茨（Hurwicz）认为，机制设计的最首要任务是构建评价一个经济制度优劣且能被大多数经济学家都认同的标准。信息的有效性（informational efficiency）、激励相容和资源配置的帕累托有效性是经济学界普遍接受的三个标准。

区块链机制运行的信息成本高。1974年诺贝尔经济学奖得主哈耶克（Hayek）批评计划经济的一个重要理由是“计划经济收集信息和计算方程组所需时间过长”。如果用数学语言表述，就是由于在高维的参数空间中，每个个体需要验证很多方程，所以信息空间也很“大”。区块链这种分布式机制运行的信息成本是很高的。

事实上，为了避免共谋的流行，必须配有交叉確认，也将使得信息处理成本增加。所幸的是，随着大数据、智能计算机、云计算技术以及互联网技术的深入发展，计算效率有了极大的提高，这将有助于降低分布式机制运行的高信息成本。目前，一些分布式商业模式应用能够成功落地的前提就是计算技术、信息储藏技术的迅速发展。

区块链机制满足激励相容。2009年诺贝尔经济学奖得主威廉姆森（Oliver E. Williamson）认为，拥有私人信息的某些个体会采取“隐瞒偏好、扭曲事实或者故意混淆视听”的机会主义行为，个体追求私利的机会主义行为往往违背了集体利益或影响社会目标的实施，造成资源配置的帕累托无效性。一个好的经济制度只有满足激励相容（incentive compatibility），才能很好地协调拥有非对称信息的参与者的个体利益与集体利益的一致性。区块链机制满足激励相容，中心集权机制不一定满足激励相容。原因在于，在区块链机制中，对于信任，各个交易环节交叉验证，个体造假的概率几乎为零。因此，区块链机制信息为真的概率为1。

区块链机制导致帕累托最佳配置。对制度的评估应以帕累托有效性作为标准。就资源配置而言，区块链机制导致帕累托最佳配置，中心集权机制出现一定程度的效率或福利损失。原因在于，区块链机制较好解决了信息非对称问题，中心集权机制存在非对称信息问题。众所周知，激励相容约束和参与约束的冲突俗称委托-代理矛盾，构成了信息非对称下机制设计的根本矛盾。当设计者使两难冲突达到一种平衡时，其所设计的激励机制就是最优机制。显而易见的是，设计者设计的最优中心集权机制所得到的资源配置结果是约束帕累托最优的，与无需信任的区块链机制达到的帕累托最优配置相比，出现一定程度的效率或福利损失。

未来，区块链更为重要的是要运用经济理论来设计和创建能产生一定均衡结果的“规则”或算法。经济学的机制设计理论和网络理论、密码学、计算机技术、人工智能的有机结合，将极大地推动区块链这种颠覆性创新在新时代新经济中开花结果，产生越来越多的新兴经济模式和自治去中心化组织（decentralized autonomous organization）。事实上，技术与机制的结合更容易产生有形之手、无形之手之外的第三只手，即分布式组织。

编辑：陆玲