区块链到底是什么？ 双花问题、时间戳、挖矿……如何理解区块链的这些关键词？ 区块链和比特币有什么关系？ 比特币为何如此被炒作？ 区块链是一场引领人类走向智能社会的伟大革命吗？ 打造区块链需要什么样的人才？ 关于区块链，你不知道的、想知道的一切，都可以在《理性党新技术新闻堂》第八期找到。

中国科学院大学科普作家

（中）朱小武

中国政法大学教授

（右）王飞跃

中国科学院自动化研究所研究员

复杂系统管理与控制国家重点实验室主任

比特币和区块链有什么关系？

吴宝军：什么是区块链？

王飞跃：大家对区块链最基本的认识都是从比特币开始的，但区块链并不等于比特币。 它是支持比特币的技术。

对面的大楼叫西格玛大厦。 它曾经是微软中国最早的研究院总部。 当时，西格玛大厦指的是微软研究院。 比特币和区块链的关系就是微软研究院和Sigma Tower的关系。

吴宝军：什么是比特币？

王飞跃：比特币是一种点对点的数字货币。 点对点是你我之间的，没有其他参与者。 现在中国银行发行了货币，所有的流通都有监管机构，都是通过银行和商店来实施的。 个人不能印制自己的纸币。

比特币的流通是我们想要交易的话，是我们之间的事情，和银行无关。 它是完全去中心化的，这是理想的，只要我们互相认可。 这称为点对点。

吴宝军：如果多了一个人怎么办？

王飞跃：如果大家都加入的话，这个比特币就会是大家共同的，而支撑这个环境的技术就是区块链。

区块链技术可以理解为狭义上的分布式记账。 参与分类账的每个人都在记账。 每个人都有一个账本，而且都是一样的。 如果你失去了我，我还有一个，没有人可以依靠别人。

不同之处在于，您记住的所有内容都是保密的。 我看不到你背的是什么，但你一改我就知道了。

吴保军：比特币所依赖的底层是区块链。 块被串成链。 也就是说，我或者我们三个人也可以组成一个街区吧？

王飞跃：但是一般来说是需要可扩展的。 光是我们三个人就没啥用了。 信息记录在块中，因此块就像存储单元。 构建区块的方法是通过挖矿来开采，这是一种生成区块的数学方法。 一个人或者一个东西可以形成一个区块，区块是信息的载体，每个人都有这个载体，然后串在一起就形成了区块链。

我们在这个载体上记住的东西都是一样的，但是我给你的东西是加密的。 想要看到里面的内容，你必须有我的私钥。 一旦我改变了我的东西，整个链上的每个人都会知道，所以内容不可能被篡改。

区块链解决什么问题？

吴保军：链条是指什么样的链条？

朱小武：我给你打个最简单的比喻。 在现实世界中，如果我给你一杯茶，我就会失去它。 我把这杯茶给你之后，我们就可以以物换物了。

但在2008年，中本聪先生提出了一个新想法。 如果我给你我的数字现金后，我账户里的金额没有减少，但你账户里的金额却增加了，那就有问题了。 我也可以把这个数字现金支付给王老师。 这就是所谓的双重支出问题。 一笔钱花两次，就是假账。

在数字世界中，实现这种点对点最简单的方式就是用两部手机通过微信转账。 微信会减少账户里的钱，记入银行。 但没有互联网，微信交易就无法进行。 没有网络的数字世界如何实现点对点传输？

中本聪提出了一种新方法。 王老师刚才说了，如果我要传递一个字符串给你，我必须先通过公钥和私钥的加密系统。 然而，仅加密是不够的。 很容易出现一个重要的问题，那就是相互记账。 错误或被篡改。

然后，中本聪提出了一个新想法。 世界上只有一件事是不可逆转的，那就是时间。 于是，他又加了一个很有趣的东西，叫做时间戳。 时间戳是一个日期或时间标记，用于证明每个帐户发生的顺序。 这是不可逆转的。

记录时间戳需要所谓的工作量证明。 你如何证明你有资格记录时间戳？ 你必须最努力地工作并且诚实。 你如何证明你工作最努力并且诚实？ 需要通过解决数学问题、解决长哈希算法数学问题来证明你的能力，证明你是诚实守信的。

王飞跃：这就是“挖矿”。 最重要的是让大家都明白。 如果我给你钱你不承认怎么办？ 或者如果我说要给你钱但没有给，而是给了别人怎么办？ 如果要求链上所有人都记账，那么谁都无法欺骗别人。

吴宝军：每个人都要记录每一笔交易。

王飞跃：是的，这是公链最基本的形态。 后来又发展出了私有链和联盟链。 Facebook 建立的是一条介于被所有人记住和只被少数人记住之间的联盟链。

吴保军：所有参与记账的人都是加入了区块链的单位，没有加入的就不计算在内。

朱小武：这个叫节点。

吴保军：每个加入的单元称为一个节点。 每个人所做的每一个动作都必须被记录。 这是自动记录的吗？

王飞跃：是电脑记录的，有一个机制。

吴保军：是不是说加入这个团队的电脑越多，系统就越稳定？

朱小武：是的。

吴保军：如果只有两台电脑，其中一台坏了，区块链就没用了。 因此，区块链特别依赖于互联网的大规模。

王飞跃：这是最愚蠢的方法。 本来你可以信任一个人，让他保管账目，但万一有一天你发现他生病了，或者把账目拿走了怎么办？ 于是就走向了极端，大家都开始记账了。 这就是去中心化的意义。 这不是去中心化，而是完全中心化，每个人都是中心。

区块链，基础设施

王飞跃：每个人都必须记住一笔交易，给它加上时间戳，并给它一个ID。 一次又一次地做会消耗大量的资源。 因此，未来最大的能源消耗可能是挖矿和记账。 去年，采矿业和会计业消耗的电力占全球的千分之一。 未来还会更大，未来90%以上的电量很可能都消耗在这上面。

但这是应该付出的代价。 我们希望进入智能社会，让每个人的生活变得更轻松。 我们不用担心哪家央行多发钱，多发行多少货币让我们贬值……这些问题都是可以解决的。

就像现在修一条高速公路，比两千多年前秦始皇修宫殿所花的钱还要多。 如果你告诉当时的人们，要花这么多钱去铺路，他们肯定会觉得难以接受。 但现在发达国家没有高速公路就不能称为发达国家。 这是建设社会基础设施所要付出的代价。

未来要建设智能社会，就必须铺设这种类型的区块链。 这将是未来的高速公路。

吴保军：这是一种基础设施。

王飞跃：就像互联网的建设一样，想想1990年代、2000年代互联网的发展水平，今天互联网发展到什么程度了？ 不知道投入了多少钱，但是一点也没有浪费。 它换来的是生活的便利和效率的提高。 您不必担心您的钱被骗或无故贬值，您会生活得更健康。

正是因为有了计算机，每个人都可以记账。 如果没有计算机，只让一个村庄或一个楼房里的人一起记账就没有意义。

为什么大家都疯狂挖矿？

吴保军：刚才朱老师说你要解决问题证明你的资质才可以记账。 这是否意味着我每次记账之前都必须解决问题来证明自己？

王飞跃：不会。区块链不是随意建立的。 解决办法就是解决公钥和私钥的问题。 为了解决这样的问题，给定一个数字，询问这个数字与哪两个数字相乘。

当这个数字很大的时候，至少目前的数学证明是无解的，所以你必须拼命去尝试这两个数字。 谁先尝试，谁就有权建造下一个区块。

吴宝军：您认为我的理解正确吗？ 只要他解决了这个问题，他就有资格一劳永逸地解决其他问题。

王飞跃：你明白，有人给出了A乘B的产品，你必须找到A和B，谁先找到它，谁就得到了矿。

吴保军：开采这个矿的电脑是有记账资格的。

王飞跃：是的，如果你建了一个区块，别人可以用它来记账，你就会得到一个比特币的奖励。

吴保军：那台电脑只能解决一个问题，对吗？

王飞跃：所以有很多挖矿公司和几千万台服务器来解决这些问题。 给定C，找到A和B。挖矿意味着找到A和B。

吴保军：比如我解决一个问题一次，得到结果，我就奖励一个比特币，我就有资格了。 如果我得到了C，然后我再次找到A和B，我将获得另一个资格。 这是否意味着我拥有一次资格？ 比特币？

王飞跃：它会告诉你解决一个问题后会给你多少金币，解决下一个问题后会给你多少金币。 金币会越来越少。

吴宝军：这和会计有什么关系？

王飞跃：会计需要笔记本。 该笔记本的页数是指定的。 问题是谁来制作这个页面？ 就通过挖矿。 挖掘一个区块相当于在账本中添加一页。

吴宝军：那就打开电脑，浪费时间。

王飞跃：是的，所以当时鄂尔多斯、云南等城市，挖矿是耗电最多的，因为那里水电便宜。

吴保军：那段时间他们是不是建了一个很大的网吧，把所有的电脑都连到我的。

王飞跃：没有，他们把机房建在水库正下方或者发电厂旁边。

吴宝军：那就让计算机一天24小时解决问题，每解决一个问题你就会得到一个比特币。

王飞跃：这两年GPU销量这么好，就是因为挖矿的狂热。

吴宝军：如何获得比特币？ 你把结果放到网上吗？

王飞跃：不行，只要你是第一个解决的，解决后一定要马上发上来，不然别人会抢先你的。

吴保军：你解决了一个问题，你就声明一下，然后让对方认可你。

王飞跃：不需要申报，一切都是自动的。 自动上传、自动认证。

朱小武：挖矿就看你投入了多少时间和精力来证明你是一个诚实的人。

王飞跃：其实就是找出每个区块链的密钥是什么。

区块链如何实现去中心化？

吴保军：比特币实际上是区块链技术的衍生品。 你能这么说吗？

王飞跃：公平地说吧。 为了建立比特币，发明了区块链，但逻辑上两者之间没有必然联系。 例如，一栋大楼可以容纳A公司、B公司和C公司，现在容纳了一家比特币公司。 这栋大楼可以租给任何人，但它确实是为了建立比特币公司而建造的。

这个建筑一设计出来，大家就发现自己还可以设计这样的建筑，还可以做其他的事情，所以区块链技术可以做的事情比实现数字货币还要多。

吴保军：比特币存在双花问题吗？

朱小武：不，比特币已经解决了这个问题。

吴保军：用全球记账来解决双花问题，相当于建立了一个金融体系，对吗？

朱小武：是的。 事实上，我不太喜欢使用去中心化的概念。

王飞跃：我用的是整个中心。

吴保军：两位老师能解释一下什么是去中心化，什么是全中心化吗？

朱小武：其实英文是Decentralized。 也就是说，它的原文是没有第三方的，也就是说不需要第三方。 比如说你是银行，我和王老师之间的交易就不需要你。 我直接把钱交给他。

王飞跃：我们两个足够信任，所以就直接交易了。 但如果我们是第一次见面，为了防止受骗，必须由我们都信任的人来验证此事。

朱小武：假设我们现在不需要银行，那么在座的每个人都可以来证明我现在已经给王老师钱了。 每个人都看到了，每个人都同意。

王飞跃：也有话可以证明。

吴保军：所谓中心，就是指为大家作证的权威机构。 去中心化意味着不需要中心，每个人都可以见证。

王飞跃：大家一定要见证。 我要把钱还给他，所以我就告诉大家，我已经把钱还给他了，你们都记下来。 你写下来就证明我已经把钱还给他了。

吴保军：我对所谓去中心化的理解是，每个人都是中心。

朱小武：但是我的看法是，这个应该叫中介。 当然，我也同意王老师对整个中心的看法。 其实初衷是为了消除对第三方的需要，准确意义上应该是去中介化。

王飞跃：通过完全去中心化，已经达到了去中介的目的。

吴保军：“链”这个词是指依靠互联网将所有区块连接起来。

王飞跃：不是，就是网络的意思，但是没有网络也可以使用。

吴宝军：不一定是互联网。 可以搭建局域网吗？

王飞跃：如果人人都记账的话，就不需要网络了。 如果你想自动化，你必须有这个网络。

吴保军：是一种不依赖于现在互联网的行为方式。 一群人坐在一个房间里，用彼此的账本记账，这也是一个区块链。

朱小武：拿订书机，把账本页订在一起。 这个订购过程是一个链式过程。

吴保军：我们三个现在就是一个区块链，只要建立一个信任体系。

王飞跃：如果世界上只有我们三个人就足够了。

吴宝军：而且我们不需要手机、电脑。 我们三个人每人拿一张纸，写下已发生的任何交易。

王飞跃：所以区块链最原始的定义就是分布式记账。

吴保军：区块链技术诞生后能否取代支付宝、微信？

王飞跃：那是肯定的。 我相信网银、支付宝等机构也在思考如何使用这项技术，这就是谁来构建这个区块链的问题。

比特币为何如此被炒作？

朱小武：事实上，比特币的白皮书首先将其定义为现金系统。 原文叫Cash System，不是现金。 为什么比特币后来出现？ 因为我们要在区块链上证明你找到了这个区块，我们就会奖励你。

首先，为了鼓励人们成为第一个找到这个区块的积极性； 其次，为了让人们在交易时愿意在发现的账本上记账。

比特币实际上是一个激励系统，就像现实的经济系统一样。 当宣布将发行一系列比特币时，比特币就被创建了。 之前区块中记录的只是一串字符，只是信息。 然而，比特币的创建是为了奖励在其上记录信息的人。

吴保军：目的是希望更多的人进入这个系统。

朱小武：比特币的白皮书称之为Electronic Cash System，即电子现金系统。 它不是硬币。

吴宝军：奖励结束后，能不能用它来买东西是后续的事情。

朱小武：是的。 2010年，有人用比特币换了披萨。 这是比特币第一次以大致相当于几美分的价格定价。

王飞跃：一开始没有人知道比特币值多少钱，也没有人给它定价。

比特币之所以上涨，是因为它设计了一个机制，发行2100万个比特币，然后告诉大家通过挖矿获得比特币。 我还告诉大家一个规则：这些矿场开采完之后，整个比特币系统就会搭建起来。 它仍在建设中，但没有人知道比特币值多少钱。

我只是说有些人用它来买披萨。 比特币刚刚问世，大家都不知道比特币是什么。 反正已经上了新闻，有人愿意第一个吃螃蟹。 你给我比特币，我给你一些披萨。 反正披萨也不是什么特别值钱的东西，就当作伴手礼吧。 但现在他很有钱了。

比特币本身也是一种产品。 骗了这么多人挖矿，新闻价值这么大，导致价格越来越热。 某种程度上来说，比股市刚启动时的郁金香事件、南海股票还要无稽之谈。 但现在这么多人认识了它，各种类似于比特币的货币就出现了。

朱小武：这其实有点像早期人们挖金子的时候。 一开始没人知道它值多少钱。 从实用角度来看，黄金质地柔软，不可食用，也不能用来制作杯子，所以用处不大。 但为什么后来就变得有价值了呢？ 因为它的开采特别困难，而且非常稀有，而且很容易保存，不像铁一样容易被氧化。

人们一看到这个东西好，就用它作为实物交换的中介，黄金就成了货币的一种形式。 但我想一开始只是用一块金子换一杯茶或者一根油条而已。 最后我发现这个东西因为稀缺而变得越来越重要，所以换来的等价物品也越来越贵、越来越多。

这与比特币相同。 起初，10000个比特币换了两块披萨。 换算后，一枚比特币价值约 0.000 美分，但在巅峰时期则升至近 20,000 美元。

区块链，一场迈向智能社会的革命？

王飞跃：比特币之所以伟大，是因为它有区块链这样的大系统支撑。 区块链实际上在虚拟世界中建立了一个新的银行司法系统。 那个被称为中本聪的人对传统国家银行动不动就随机发币、推出QE的行为感到不满，想要收回这个权力。

吴宝军：所谓收回这个，不仅仅是为了他自己。 他想要建立一个非常客观的系统。

王飞跃：是的，任何人都不应该被这个系统愚弄。

朱小武：他在原文中说的是，它不依赖于信任，而是依赖于密码学，密码学是基于密码学验证的。 传统的信任基于人与人之间的信任。 例如，我们信任中介机构和政府权力。 但区块链是基于加密验证的信任。

王飞跃：只看比特币或区块链本身就是低估区块链。 事实上，这是一场真正的革命，把以前不是商品的东西变成了商品。 例如，时尚在过去并不是一种商品。 时尚通过纺织品变成了商品，工业革命来临了。

人工智能创始人司马贺曾说过，世界上有两大东西不能成为商品，一是信用。 一个人可以同时信任多少人？ 相当于米勒数，7正负2。一般人最多可以同时信任7个人，最好的人可以同时信任9个人，最差的人只能信任5个人。 这来自乔治·米勒撰写的心理学领域被引用最多的论文之一。

一个人一生能信任多少人？ 有一个叫做邓巴数，150正负50。你一生中平均只能信任150个人。 伟大的加50，就变成200； 不太好的就减少50、100。当然这只是一个大概的数字。

司马贺同时获得了图灵奖和诺贝尔奖。 他表示，信任和关注永远无法成为商品，因为它们无法大量生产或流通。 然而，区块链利用人工智能和知识机器人，将注意力和信任转化为可以大量生产和流通的商品。

淘宝、天猫、Facebook、谷歌等公司是这场革命的最初表现。 那么这样就扩大了商品的空间——以前不是商品的东西变成了商品； 它拓展了提高效率的途径——你不用担心这个担心那个，都信任他们，实现了所谓的去中心化，成本就会大大降低。

就这样，人类找到了北方，一个新的“北方”。 这个“北”拼音叫BEI，Big Economy of Intelligence，即智能大经济。 与食物不同，边际效用不会递减。 食物保质期不长。 如果吃得太少，就会饿死。 如果吃太多，就会饿死。 这称为马尔萨斯陷阱。

结果是一个从无到有、边际效用不断增加的世界。 去年的诺贝尔奖颁给了边境实用性的不断提高。 因为知识经济，我们彻底进入了一个新时代。 简单地说，我们在路上，我们在真路上。

真正的英语叫TRUE——T Trustable（可信赖），R Reliable（可靠），U available（有用），最后一个E是经济学和管理学里教的两个E，一个叫Effective（有效），一个叫Efficient （高效）的）。

以正确的方式做正确的事。 以正确的方式做正确的事。 这就是以太坊第二代区块链的核心概念。 主要内容是智能合约。 虽然现在既不是智能，也不是合约，但未来可以通过添加知识机器人和DAPP来实现。

吴宝军：什么是DAPP？

王飞跃：分布式APP就是DAPP。 挖矿实际上就是这样。 这是一个完全中心化的APP。 这样，你就走在了真正的道路上，你就走在了第二代区块链的路上。

D代表一种分布式完全中心化，A代表自治自动化。 一切都是去中心化的，更加有序。 所达到的是有组织的秩序，有组织的秩序。 这就是 DAO，必经之路。

将《道德经》中的哲学理念转化为工程技术才是未来，这才是区块链的真正意义。 从人类社会组织的角度来看，这是几千年来的重大变革。 从人类发展的角度来看，我认为这是一个重大的变化，需要几千年的时间才能迈向智能社会。

朱小武：以前说我们信任人，其实是在数学上我们信任。 我们的信任是数学意义上的。

吴保军：也就是说，传统的人与人之间的信任是主观的，特别依赖于个人，但个人并不一定绝对可靠。 但是，如果我们有区块链这样的技术，依靠自然的语言，数学的语言，非常客观的系统，那么这种信任就会升级，大大提高。 提高我们的效率。

王飞跃：是的，但是有些有价值的东西不能完全委托给机器，也不能全部委托给数学。 张首晟倡导In Math We Trust（我们的相互信任是建立在数学的基础上）。 我曾经告诉他，你还记得哥德尔不完备定理吗？ 在数学中我们不能相信。 到最后，我们只能相信自己。 归根结底，它仍然是在质量。它是质量而不是数学。 在我们自己、在每个人、在公众中，我们可以信任，但最有效的方法是将其与“In Math”结合起来，即与“in math”结合起来。

吴保军：纯数学也有其自身的缺点。 我们还是要依靠广大人民群众，但也要利用数学。

朱小武：人与社会融合，科技与社会融合。

区块链的社会经济价值

朱小武：习总书记在讲话中提到，要把区块链作为一个重要的突破口，因为如果我们把这三个东西结合起来，就会成为依法治国的一个重点。

什么是法治？ 我们的社会需要建立法律和商业制度，就是以法律作为市场的基本规则，实现有序有效的市场经济。

如何实现这一目标？

第一，追求最大的经济价值；

二是追求治理价值。 治理意味着明确产权；

三是确认开发价值。 也就是说，它既要有经济价值，又要有治理价值，还要有发展的未来。

所以，如果结合这几点，从共识本身来看，从十九大提到的数字经济和实体经济深度融合，到十九大提到的社会主义现代化治理体系和治理能力的完善。十九届四中全会，最终归宿是区块链。

区块链前景广阔，需要什么样的人才？

吴保军：两位老师从个人角度畅想了区块链技术的未来。

王飞跃：区块链技术诞生至今仅有十年时间。 我们不应该指望我们面临的许多问题能够通过这项技术很快得到解决。 这是不可能的。 这是一个相对长期的问题。

但我坚信区块链是构建未来智慧社会的基础设施，就像高速公路、高铁、机场、码头一样。 如果没有像区块链这样的技术来建立社会公信力，建立社会共识，实现有效的社会治理，就不可能进入智能社会。

区块链远超比特币，远超数字货币。 其最大功效是社会的智慧治理、提高生产服务效率。 这是它的核心。

吴保军：朱先生，您感觉怎么样？

朱小武：区块链技术方兴未艾，我认为它未来有很大的潜力。 如今，存在着许多系列的假空气币等问题。 我们只需回归原始的科学论文，去伪存真。 阅读中本聪先生撰写的比特币白皮书全文，你将能够理解什么是共识、什么是时间戳等等一系列问题。

未来我们在培养区块链人才方面潜力巨大。 现在是区块链大发展的时代，所以我认为我们需要在五个方面下大力气。

第一个方面是政治。 我们必须了解区块链的全球格局以及它在数字经济时代创造的新机遇。

第二个方面是了解法律。 因为新技术带来了新的挑战，所以在监管方面需要提出一些新的要求，比如最近提出的沙箱监管。

第三个方面涉及金融。 回到区块链，它是一个现金系统，一个现金系统，所以它和金融有着天然的联系。 从过去的财政金融，到货币金融，再到资本金融，再到现在的数字金融或者通证金融时代，我们需要了解金融的一些特征。

第四点是要善于管理。 区块链技术带来了一些新的变化，比如刚才王老师提到的新管理模式、新商业模式的变化。

最后一点是晓技术。 科学院在技术方面有非常深厚的基础，所以我们需要在区块链技术本身的加密算法、共识机制等方面做深入的研究。

只有驱动这“五类”能力，才能为区块链行业未来的发展奠定最好的人才基础。

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