区块链所存在的“先天缺陷”——中国改革四君子朱嘉明谈区块链系列之一
导读：朱嘉明老师是中国改革四君子（王岐山、朱嘉明、黄江南、翁永曦）之一，知名经济学家。上世纪八十年代初中国对社会变革的期待如火山喷发，力量积蓄已久，社会潮流惟以“变”字当道，政治新锐先发制人，应时而生的“改革四君子”至今仍影响中国社会进程。本系列文章摘自朱嘉明老师《处于“十字路口”的区块链技术及其应用》一文，分若干个小篇章分享给大家，希望对区块链创业者有所启发。
如何理解和认识区块链所存在的“先天缺陷”，以及区块链技术背后的科学层面。一般来说，任何一项新技术都可能存在“基因”和“染色体”问题，区块链也不例外，很可能反映在以下的四个“局限性”：
一、 囿于数学工具的局限性
通常认为，区块链的核心技术是“密码学”，而区块链的“密码学”的重点之一则是“哈希函数”。也就是说，“哈希函数”是区块链的基石之一。 “哈希函数”的种类很多，大多数“哈希函数”都是迭代性的，即使用一个“哈希函数”，不同的参数进行多次迭代运算。问题是，“哈希函数”，以及与“哈希函数”紧密联系的“素数”， 甚至现代“密码学”，最终根源于纯粹数学分支之一的“数论”。高斯说过：“数学是科学的皇后，数论是数学的皇后” 。因为“数论” 还在发展，“哈希函数”尚属年轻，还存在诸如算法选择不当，造成较多碰撞，导致性能下降等问题，加之对“哈希函数”的有限移植，意味着区块链的底层技术建立在还处于新生阶段的“地质板块”上。至于，Merkle 树因为与“哈希函数”的内在联系，也是数学问题，所谓的拜占庭将军问题的本质，更是一个数学问题。在这样的意义上，可以试图用数学语言将区块链描述为：以“数论”为基础，通过“哈希函数”实现的一种“复合函数”构造。
二、 囿于“博弈论”的局限性
区块链的本质是一种多方参与，且形成平衡关系的共识系统。这也是区块链，特别是公有链存在价值的关键所在。可以将共识系统理解为一种节点之间“均衡”，建立在“博弈论”基础的“纳什均衡”最接近反映区块链共识系统的这种状态。具体来说，“纳什均衡”是指这样的一种策略组合：在一个非合作博弈过程中，无论对方的选择为何，任一博弈方只有选择某个确定性策略，才能获得最佳收益。如果任一博弈方单独选择变换策略，悖离“纳什均衡”，都会损害自己的收益。问题是，当年诺伊曼和纳什研究的是有限“节点”下的小规模博弈，早已经不足以面对“由几十亿节点的庞大对象构成的社会、经济等复杂行为”[1]。MIT 的一个近期成果是，一位计算机科学博士在其论文中指出：“找到纳什均衡点是几乎不可能的事”[2]。区块链和“博弈论”，包括“纳什均衡”的现实关系是：一方面，区块链需要“博弈论”，包括“纳什均衡”工具的支持，另一方面，区块链节点的“算术级数”，甚至 “几何级数”发展模式，已经突破了“博弈论”的框架和体系。总之，因为区块链的节点无限扩大，所以支撑区块链的“博弈论”和“纳什均衡”必然捉襟见肘，出路何在，至今并没有找到最终的科学路径。
三、 囿于计算机语言和代码的局限性
区块链通过计算机语言和代码完成技术实现，没有软件的注入，就没有区块链的生命力和运行。但是，恰恰并不存在完美的软件。其一，区块链编程语言多元化，难以找到占有绝对优势的区块链编程语言，只能通过不同编程语言的互补性加以改善。在现实中，很可能发生因为任何一种编程语言自身不足，以及不同的编程语言不足的迭加，对现有区块链造成本源性的伤害。其二，在现阶段，区块链编程语言主要依赖C++、Java、Go等几种 “高阶语言”，但是，这些语言都需要演进，以求满足区块链技术实现的需求。可以确定的是，现有的“高阶语言”仍有很大的改进空间。逻辑上说，整个计算机语言体系仍会继续发展，新一代计算机语言势必对区块链产生冲击和影响，推动区块链的演进。其三，现有的计算机语言正在面临与其它新技术的融合，进而影响区块链的技术体系。例如，人工智能技术和计算机语言的融合，很可能引发计算机语言系统的变革。其四，编程人员的自觉和非自觉的错误。本书提供了区块链与软件相关的错误、缺陷、故障和失效的关系框架图[3]。
四、 囿于预期时间实验长度的局限性
至今， 区块链的实验历史相当短暂，支撑 “比特币”的区块链历史最长，也不过不足十年。但是，依据“比特币系统”的设计和“比特币”的算法，推测直到2140年最终产出2100万单位，即使从2018年起计算，仅仅挖完全部的“比特币”，还需要122年的时间。从理论上说，“比特币”技术系统的使用寿命没有上限，这个过程中，“比特币系统”的运行不可中断，甚至不允许进行实质性的修改。所以，本书提出了如何保证“比特币系统”在未来122年安然无恙的运行问题，是有相当意义的。其实，岂止比特币的区块链技术系統，绝大多数的区块链的设计和应用，并非是短期的，现在还没有足够的案例证明，现行支持区块链的软件和硬件系统能够支持长周期的时间目标。
进一步说，到目前为止，支撑区块链的主要底层技术的产生，早于区块链。之后，因为有了区块链理念，这些技术得以重新组合。也就是说，现阶段的区块链技术，及其数学和科学的基础，还是相当脆弱的，难以支持在商业、经济和社会的长期和大规模的应用。在人类现代科学技术发展的过程中，从基于有限科学原理的技术尝试起步，最终形成完整的学科和科学体系，不乏历史案例。例如，莱特兄弟制造飞机之时，所依据的不过是一些初步的科学原理和技术，但是伴随飞机的进化和工业化，最终形成了以飞机整体设计为目标，包括航空学、材料学、电子科学、工程制造学等众多学科的综合科学技术体系。
所以， 现阶段区块链的技术，很像莱特兄弟飞机的试验阶段。要想全面实现区块链的理念，就像飞行器的历史，最终不仅要实现在全天候和全方位的天空飞行，而且最终要进入宇宙空间，需要的是一个完整的科学和技术体系的支持。可以这样认为，因区块链所组合的技术，还需要一个适应区块链广泛应用的调整时期，或者进一步开发的时期，最终区块链可能演变出一个科学含量极高的综合学科体系。
....（未完待续）
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来源：数字资产研究院CIDA
作者：朱嘉明
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