区块链：理想与现实的博弈
近两年来，区块链技术的发展和普及呈现出爆发式增长态势，其速度之快超出许多专家学者的预期。2015年，区块链的关注者仍局限于少数比特币爱好者；2016年7 月，区块链技术已经快速攀升到Gartner技术成熟度曲线的顶端，即过高期望峰值期(Peak of Inflated Expectations)；基于区块链技术的智能合约(Smart Contract) 和智能资产(Smart Asset)技术也处于该曲线中的快速上升期。2016年末，国务院印发《“十三五”国家信息化规划》，明确指出要加强区块链等技术的基础研发和前沿布局，正式从国家科技战略层面肯定了区块链的技术与社会价值；各国中央银行也高度重视区块链技术，通过借鉴研究或直接应用区块链来设计各自的法定数字货币。市场层面上，以区块链为底层技术的加密货币价格持续上涨，总市值已经突破1000亿美元里程碑，最具代表性的比特币单价已超过3000美元。币价上涨的背后，反映出市场对区块链技术日益高涨的热情和对其发展前景的持续看好。
作为一种全新的去中心化基础架构与分布式计算范式，区块链技术能够为自动化和智能化相关产业的发展奠定坚实的数据安全和信任基础，助力打造去中心化、安全可信和可灵捷编程的智能产业新生态。更为重要的是，区块链代表着新兴智能技术对于传统社会组织和运作方式的一种颠覆性变革和挑战，是迈向具有“平等自由、共识共治、公开透明”鲜明特色的新产业形态的一次极有意义的尝试。这些特色主要体现在区块链的三个本质性技术特征：
首先，区块链采用去中心化的组织方式，系统中不存在自上而下的中心化或层级结构的管理与控制，而是通过自下而上的、网络节点之间的微观交互和竞争博弈来实现宏观系统的自适应组织和高层涌现。这种组织方式代表着系统结构和计算模式在其分合循环与演变过程中，由完全中心化模式向完全去中心化模式的演进，因而体现出“平等和自由”的技术特色。
其次，区块链技术采用基于共识的数据更新机制。新生成的数据必须获得全部或大多数节点验证通过后，才能写入由全体区块链节点共同维护的共享账本，因而极难篡改和伪造。这也是区块链技术形成去中心化信任的重要基础。区块链采用共识竞争的方式确定节点记账权限、按照概率或算力/权益比例来选择记账节点，一定程度上避免了中心节点对共享账本的控制，因而体现出“共识和共治”的技术特色。
第三，区块链系统采取建立在隐私保护基础上的公开数据读取方式。区块链系统数据受密码学技术保护，且带有不同程度匿名性，但数据在写入区块前需全体节点验证，写入后也可以零成本方式向全体节点公开查询，从而有助于消除信息优势、降低系统节点的信任成本，因而体现出“公开和透明”的技术特色。
由此可见，区块链的上述技术特征实际上更适用于“乌托邦”式的社会形态和应用场景，而这与现实社会的内在运行规律势必存在着根本性的矛盾和冲突，因而极有可能限制区块链技术的应用场景和范围，并在一定程度上阻碍区块链技术的发展。学术研究和产业实践相关人员已经开始思考甚至质疑“现实社会是否真正需要这三个特点的区块链技术？”这无疑是区块链技术引发的一次理想与现实的博弈，而此博弈目前的“均衡状态”则是激进的区块链新技术向传统技术的妥协与折中，并由此衍生出诸多针对现实应用场景的、融合传统技术的区块链解决方案。
例如，与中心化集权体制的计算模式相比，去中心化的区块链分权体制虽然有着更好的鲁棒性和安全性，但不可避免地会导致其共识控制的效率低下，因而这种“失控”状态的区块链系统目前尚难以全面应用于类似金融系统等关系国计民生的重要领域。为此，多中心化甚至完全中心化的联盟链和私有链相继出现，旨在通过削弱系统的去中心化程度来增强区块链“主权”的控制能力。目前，这些形态的区块链技术正在快速发展，并涌现出以超级账本(Hyperledger)等为代表的相对成熟的企业级应用解决方案。然而，这类针对特定应用需求改造后的区块链技术是否还是真正的“区块链”目前仍然尚存争论。
再如，区块链系统强调全体节点的共识并以此维护历史数据的不可（或极难）篡改性，这种基于集体智慧的民主共治思想和价值观通常会在节点决策失误或历史数据存在问题时陷入窘境。2016年6月，基于区块链技术的以太坊众筹项目The DAO由于其智能合约存在重大缺陷而遭受攻击，以太坊社区在是否维护“区块链数据不可更改”这一本质特征的争论中未能达成共识，通过硬分叉方式形成两条独立运行的区块链。这次分叉无疑是区块链理想向现实妥协的例证。
最后，区块链技术公开和透明的特点使其特别适合精准扶贫、慈善捐款等政务领域。然而，对于强调隐私保护和通过构筑信息优势获利的商业领域来说，区块链可能并非最佳解决方案。
综上所述，区块链被产业界视为引发第四次产业革命的核心要素之一，其技术特色、发展前景乃至对现实社会带来的深刻影响都已经获得广泛认可。然而迄今为止，区块链的“杀手级应用”仍然是比特币和以太坊等局限于纯虚拟经济体系的加密货币，现实社会中解决实际需求的区块链系统虽为数众多、百花齐放，但均是小规模探索和尝试，成功者寥寥无几。毫无疑问，区块链与生俱来的革命性技术特色所引发的理想与现实的博弈正在成为限制其从虚拟走进现实的鸿沟。如何充分利用区块链的新技术特色，发掘适合区块链技术的现实场景，并从区块链底层的数据结构、密码学技术、通信网络、共识博弈、经济激励和可编程合约等方面取得突破和创新，促使区块链技术真正落地，是目前学术界和产业界共同的任务。
注：本文节选自《自动化学报》2017年第9期“区块链技术与知识自动化”专刊文章：袁勇, 周涛, 周傲英, 段永朝, 王飞跃. 区块链技术：从数据智能到知识自动化. 自动化学报. 2017;43(9):1485-1490.
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