第一节 区块链是一种综合技术体系、一种基础设施平台、一种新型互联网、一种新的内置信任的范式

如前所述，人工智能、云技术、大数据都是“点状”技术。这类点状技术的特点是，主要用于解决某一类型的问题。例如，人工智能用于传感资料识别、人工操作替代和人脑决策替代等方面；云技术利用有线和无线通信技术和软件架构技术，改变了软件应用和数据应用必须本地化的弊端，使得本地应用轻量化和计算云端化，催生了集中式计算服务的SaaS模式；大数据则先将数据结构化从而转化为信息，使用可视化手段清晰展示信息，再通过分析归类挖掘等手段为信息赋予意义，帮助快速识别问题并快速指导决策。显然，这些都有明确的、具体的应用场景和强烈的“问题—解决”的形式。

而区块链技术体系与众不同。区块链技术是一个综合性的技术体系，是一种被称为“IT基础设施”的基础技术平台，是一种新型的“价值互联网”，还是一种可以相对独立于原有中心化“委托式”权威授信的新型“内置信任”化的社会和经济行为机制平台。

一、作为一种综合技术体系的区块链

区块链技术是一个综合性的技术体系，包含第三章详述的五个框架技术和其他支持性技术，并有机地结合在一起。

比特币体系的设计目标是一个独立于任何中心化权威机构认证而自带信任并可以安全传递价值承载的系统，其基本逻辑按如下思路展开：

第一，独立于任何中心权威机构认证，即意味着一种非中心化网络关系，也就是系统成员之间可以直接相互交易互动而无须某中心权威节点同意、提供垄断资源或其他支持作为必要条件。当时，P2P的下载工具eMule已经成熟运作多年，分布式非中心化网络的科学研究也已经开展多年并得到了不少有用的知识和定律。采用一个全连接网络及其相关技术是一个非常自然的事情。

第二，要独立于任何权威认证就必须建立一套系统内置的权益认证体系，也就是系统内置信任。所谓内置信任，是要求在系统内置价值确权、价值转移、交互记录等交互行为绝对的公信力和安全保障。

这就产生了四个需求：一是必须以清晰、公平、透明、可追溯的规则规定系统成员如何获得系统设计的数字权益（财产）；二是确保公平、透明、可追溯地在成员间转移传递该数字权益（财产）；三是如何确保公正、透明、可追溯地记录所有的数字权益（财产）的获得和转移事务；四是保证账本的绝对准确、完整、不可篡改。

在第一个需求里，全连接网络背景下哈希函数计算（解题、挖矿）被引入，来确定如何获得数字财产；为满足第二个需求，非对称加密和解密模式被引用来确保支付和接收方的身份无误，以及在分布式网络上“全民公决”式的共识算法保证支付和接收行为的合法；因第三个和第四个需求，一方面确认解决第一需求的哈希计算中获得数字财产的一方同时获得系统该时段的记账权，以保证记账权的竞争性和平权性（在算力面前平等），另一方面引用哈希函数、梅克尔树等技术，构造一条环环相扣的数据块链条，使得任何历史数据块确保可追溯、任意数据块被篡改都将立刻显示本地数据的损坏而立即被占多数的其他节点数据链条覆盖。虽然在区块链这个最初的版本中，智能合约并未被明确提出，但是利用上述三个典型交易行为——挖矿获币、支付（包含支付能力检验以及检验失败后的回退）、接收——被直接代码编进了系统，已经是智能合约的雏形。

显然，通过五个框架技术及其他支持技术的有机融合，区块链1.0巧妙地完成了设计构造目标，至今仍然很好地运转着。

虽然这些技术并非中本聪本人发明，但通过这些技术的有机融合和巧妙组织，比特币这一综合性技术体系本身被功能完满地建立起来，具有内置信任是其最显著的特征。

维塔利克则明确地将智能合约思想以运行在虚拟机上的脚本语言描述互动合约的方式放进了以太坊体系，使区块链作为综合技术体系得到了初步的完善。第二章提及，比特币出现之前，智能合约的概念已经于1994年由尼克·萨博提出。维塔利克只是在合适的地方应用了最合适的技术，达成了设计目标。

所以，五个框架技术和其他支持技术被巧妙地组织，融合在一个系统框架内，达成整套系统的设计目标和需求。

图5-1是一个典型的区块链3.0架构的系统框架，各种模块分别完成各自任务，这些模块相互配合又完成了整体的功能设计。应用工具方框保证系统对外交互功能；网关控制则是区块链3.0特色，保证节点与链系统连接加入的认证授权等等功能；核心节点框架则保障系统的核心节点（全功能节点）的种种能力，诸如智能合约虚拟机、可插拔共识（可以根据需要自由选择的共识算法接口）、数据块链式校验组织存储的功能模块等。

二、作为基础设施平台的区块链

区块链技术是一种信息技术基础设施，是一种基础技术平台。

基础设施意味着其他技术和应用可以建立在这样的基础上：利用技术的累积效应，按照底层技术架构、中间层针对性应用开发、前端应用界面这样的结构安排，来实现某种经济、社会或政治组织行为的信息化、自动化等要求。

在图5-2中，底层是电信物理层，中间层是信息互联网的基础网络协议层，顶层是区块链层，即价值互联网层。

底层是承载和传输数据包的物理层面，数据随着光信号、电信号、无线电波信号在电缆、光缆、交换机、基站等网络硬件设备之间传递，称为“电信网”，能传递基本的语音、文字短信息和数据包。固定移动通信运营商（电信、移动、联通等）和通信设备供应商（华为、中兴、爱立信等）是底层的主要力量。

底层传输的数据包根据不同的信息组织规则和传输规则被组织起来而结构化，承载了内容，由数据成为真正的信息。这样的信息及其上述组织和传输规则等一起被看作中间层，即信息互联网。上述信息的组织和传输规则被称为通信协议，以TCP/IP为基础框架，在其上构造了诸如HTTP/HTTPS、FTP等协议。通过上述协议，帮助人们方便地在网络信息的虚拟世界里交换信息，可以自如地浏览网页信息、通过电商平台购物、依靠企业运营管理系统生产和销售货物，不必关心信息及其底层基础的数据包是怎么被光纤、电缆传递广播的。

在信息互联网层面，我们在短短20年见证了人类历史上前所未有的商业奇迹、社会奇迹，崭新的商业形态乃至前所未有的人类的行为模式的巨大改变。信息互联网的普及与应用为数字化商业、商业数字化、数字化社交、社交数字化提供了“委托式”的信任模式。这种委托式的信任模式，还只是通过信息通信网络，将信用从中心化信用节点向行为个体授权输出的传统模式。在这一模式中，除了传统的政府和公权力单位作为中心信用节点，还涌现出了大量的互联网技术公司和利用互联网的商业公司作为中心信用节点。

在中间层的基础上，通过对该层信息交互协议的应用，再次向上编制构建了新的一类协议框架，包括独特的分布式网络构架、智能合约虚拟机及编程语言、辅之以共识算法和新型加密技术等，构成了一个新层（图5-2的顶层），人们不仅可以交互信息，还可以安全地、无损耗地交互权益和价值，因此也被称为“价值互联网层”。这个新层提供了社会和经济组织在互联网架构上安全交互权益和价值新模式，因此为社会和经济行为提供了新途径、新方法、新视野、新思维。

如果把上述每个层面都比喻成某种“地基”或“高架公路”，那么相应的语音信号的交互功能、数据信息的交互功能、权益价值的交互功能，都如同在这些不同层次的地基上搭建的建筑，或如同在这些不同层次的高架公路上行驶的车辆。在这个意义上，图5-2中的顶层也就是区块链技术体系层面，与前面两个层面同样，是如同水、电、气、路等一样重要的基础设施。

既然是一个基础设施，就必定提供了在这个基础上构建应用系统的地基、工具和构建蓝图。区块链技术体系大多提供了成套的向上建构的方案和工具。人们可以通过协议创建网络系统，以及系统中各成员节点之间的关系拓扑形式；人们可以根据智能合约自行编码规定系统内部的交易或交互行为规则，充分体现区块链技术体系的“代码即合约，合约即代码”的精神；人们可以根据系统需要设计更高效可靠的共识算法，在效率、公平、可行等原则间寻求平衡性的交互实践。

事实上，区块链体系给予人们一种社会性和经济性的编码工具，使得一定程度上社会或经济交互行为都成为“可编程的”，而相应的社会组织和经济组织则成为可编程组织。这样，区块链体系成为了一种可编程社会的基础设施、工具集合。

区块链的应用有两种，如图5-3所示。第一种“区块链原生应用”，是在信息互联网的基础架构上搭建价值互联网的基础设施，即图5-3中的“价值互联网（区块链系统）”，区块链原生应用则在价值互联网（区块链系统）上搭建；第二种“混合区块链应用”，是基于信息互联网上堆叠万维网进而再堆叠网络应用之上的，同时关联价值互联网基础设施，来搭建“混合区块链应用”。

BaaS（Blockchain as a Service，区块链即服务）是混合应用的一个很好的例子。BaaS由Microsoft、IBM公司主推。Microsoft公司在2015年11月宣布在Azure云平台中提供BaaS服务，并于2016年8月正式对外开放，开发者可以以简便、高效的方式创建区块链环境。IBM公司在2016年2月推出区块链服务平台，使用Bluemix上的区块链服务，开发人员可以访问完全集成的开发运维工具，在IBM云上创建、部署、运行和监控区块链应用程序。

BaaS其实是一种新型的云服务，由区块链与云计算紧密结合。有一种说法，“云计算+区块链=BaaS”，因为区块链本身就是一种资源，有按需供给的需求，是云计算的一个组成部分。所以，云计算的技术和区块链的技术之间是可以相互融合的，这是有一定道理的。

在云上搭建区块链可以简化运营流程，不需专门建设自己的基础设施，服务购买即用，削减了部署成本。与普通节点及交易所节点相比，BaaS节点的用途主要是：快速建立自己所需的开发环境，提供基于区块链的搜索查询、交易提交、数据分析等一系列操作服务，这些服务既可以是中心化的，也可以是非中心化的，帮助开发者更快地验证自己的概念和模型。BaaS节点的服务性体现为：工具性更强，便于创建、部署、运行和监控区块链。^[2]

不难发现，布局BaaS领域的公司基本上是大型云计算服务商。在云的基础上，提供区块链技术，其优势主要在于三方面：成本效率、应用生态、安全隐私。对于云服务商来说，一切硬件设施和基础架构都是现成的，降低IT成本已成为必然趋势，引入像区块链这样的新技术至关重要。

这似乎也体现了一个新趋势，将区块链技术框架嵌入云计算平台中，促进BaaS成为公共信任基础设施。其中，以联盟链为代表的区块链企业平台，需要利用云设施完善区块链生态环境，以公有链为代表的区块链，则需要为去中心化应用提供稳定、可靠的云计算平台。

比特币和以太坊系统就是两种典型的“区块链系统”（见图5-3），而在比特币或以太坊系统上开发的诸如电子钱包之类的应用即为“区块链原生应用”（见图5-3）。

三、作为价值互联网的区块链

如前所述，区块链技术是一种新型互联网，区别于第一代通信网络——语音和数据包通信网，也不同于第二代数据通信网络——信息互联网，是一种独特新颖的价值互联网。

信息的本质需求是无限的外向复制扩散，扩散对象除了特别场景应无所限制，一切设置均以有利于传播为上；但对价值而言，因其等价或者关联着物品、劳务、资质等，所以具有类似物理学上物质守恒的性质，也就是严禁“一物双发”“一币双付”，遵守支付过程中“付出即减少、接收即增多”的规则。因此，依前所述，分布式网络结构、密码学成果、链式存储结构、共识算法、智能合约等技术的巧妙综合，在价值互联网的设计构建中实际上起到了决定性的作用。也就是说，在这样的一个综合性技术体系的保障下，在系列新信息技术共同帮助下，在一个网络信息系统内部实现了系统内置信用、并非必须外部权威中心背书、交易记录可追溯防篡改的价值转移机制。

这里并不是说，在信息互联网上不能传递价值。当前的电商、互联网+的各种应用在用不同方式传递信息和价值项，但是这些应用都难以解决信任不足问题，难以避免盗用滥用、一币双花等问题。通常，中心节点的信用担保是唯一的信任基础，但只有少数带有国家强制力的中心节点机构才胜任。大部分普通的网络系统，中心节点的信用不足以打消其他节点对其公信力的疑虑、对信息和资源的垄断和滥用的疑虑、对其利用掌握的信息和资源的垄断权来干预大众经济和社会生活，乃至政治生活的可能性的忧虑。

价值互联网的出现则改变了这种状况。价值互联网自身的运作不再必须为中心节点的信用背书，不再必要依赖中心节点的权威和信用程度来决定一个系统里真实价值的流通能力。

只要是真实价值，就应该畅行无阻！

价值互联网使得社会和经济层面的信任范式得到了改变，人们不再只是依照中心节点的权威、信用大小来判断一个系统的可信度究竟多少，而是采用实实在在的技术设计和方法来实现一个系统的可信。

从另一个角度，信息互联网仅仅做到了信息传递传播的迅捷和产业中市场信息驱动供应链的自动化。这个自动化的典型例子体现在工业生产的资源流程再造上，如ERP系统、CRM系统等当代经济组织的信息系统，体现在商业领域就是尽人皆知的Amazon、淘宝这样的电商平台。

信息互联网完成了外来订单信息触发采购部件或原料以及随之而来的生产行为自动化，如图5-4所示。但是，交货后支付这样的价值转移并未实现真正意义上的自动化。信息互联网只完成了整个回路的一半，并没有形成全自动化的闭环。

而价值链闭环（如图5-5所示）不仅凭借信息互联网完成了订单信息触发采购和生产行为以及后续的交货，甚至连付款这样的价值转移过程都凭借价值互联网（区块链系统）实现了自动化运作。

信息互联网平台上出现了万维网、电子商务平台等，使得人们在获得信息方面取得了巨大进步，并且在信息驱动式的工农业商业金融业服务业等获得了巨大的成功。但是在个人、社会组织、经济组织之间的交互行为中，以及受交互行为影响的权益的确认、转移等方面，信息互联网并未起到至关重要的作用。

价值互联网补足了上述缺失的一半，使得整个经济活动形成完整闭环。

可以预见，价值互联网平台上将会出现新的互联网模式和新的商业巨人。区块链将成就一种新型的互联网，有了这种价值互联网，加上原来的信息互联网，互联网世界才第一次变得完整。

四、新的信任范式促发平台构架模式变革

价值互联网带来了一种新型的信任范式，实际上是区块链系统自身内置拥有和保持的。

新的信任范式是给予前述区块链技术体系关联的信任和信用的工作域赋能。平台一旦赋予了范式意义，那么在社会交易成本等问题面前就具备了解决问题新模式的生命力。

如前文所述，旧有的信任范式是中心化权威性的，这类范式的具象就是诸如国家、政府、央行、企业股东会或董事会、公证处等，其网络拓扑是星型中心化或多层次中心化。信息互联网采取了这种范式平台，其特点是中心节点完全垄断权力和资源，整个系统为中心节点拥有或者控制，所有其他成员必须申请方能获得中心节点的资源或者服务，或与其他成员交互的便利甚或权利。

这样的范式平台在某方面是高效率、低成本的，如社会组织和国家治理等，但在经济方面则不尽然。商业垄断造成的经济代价在中长期将吞没短期的高效和低成本，并在萌发条件合适时迅速越过经济边界进入广泛的政治和社会生活。垄断从来都是资本干预国家治理和社会政治生活的最好工具。这也是几乎所有主要经济体都有反垄断法律的原因。

即使在纯经济领域内部而言，过分强大而垄断大部分资源的中心节点造成经济的有机生态平衡失效、生态系统失灵，最终导致经济生活中出现绝大多数参与者苟延残喘，而极少数参与方盛极一时统治一切的局面。经济生活中本应具有的如同生物生态系统的有机协同共生共赢现象逐渐消失，多样化的红利也将彻底丧失，高度同质化最终将带来经济行业的凋敝。

分布式信任范式是旧有范式的一种可用的替代，也是强有力的补充。这种范式在保有竞争活力方面不可或缺，并在旧范式出现问题（垄断或者权力过分扩张甚至危害到经济、社会乃至政治生活）时，可以作为很好的临时性替代，并提供改善和解决旧范式弊端的机会和可能性。

分布式信任范式作为一种新的平台架构，其价值如上所述，实际上是与旧范式混合、共用或平行的。新平台有时候需要援引旧范式、旧平台的确权认证结果并进行进一步的处理；有时候，新平台必须扮演一种完全独立于旧平台的角色。

综上所述，中心化和非中心化的平台各具其特有的信任范式。

重要的是，要在现有的各类中心化的信任范式之外打造一批旁路的、独立的、基于区块链的非中心化信任平台。这些非中心化信任平台并不是替代中心化平台的社会或经济作用，其存在的意义在于：一是以外部有限的竞争性和替代性，迫使中心化平台始终保持高效率并努力降低成本、自我克制垄断和滥用的非理性冲动；二是在特殊状况中心化平台失效失能时候，非中心化信任平台能起到备胎补位的作用。

根本上，非中心化的区块链信任平台，将在社会和经济各层面各领域催生出分布式、非中心化信任平台的设计构建潮流，将促进基于分布式群体性共识的新型信任范式得到社会广泛的接受和承认。