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区块链的提问和数学的猜想

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发布时间:2019-01-12 14:26:30
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(区块链的提问和数学的猜想——首届区块链数学科学会议精华)

导语

12月17日-18日,由数字资产研究院、零壹财经和石榴财经联合举办的2018国际区块链数学科学会议在北京顺利召开。会上,计算机科学家、经济学家、数学家、信息学家、高校学者、区块链专家及行业从业者围绕区块链与数学、人工智能、量子计算机等领域的联系、区块链目前面临的难题以及未来猜想等话题发表了不同的观点。

在开场致辞中,经济学家朱嘉明表示当前这个时代是一个科学主导的时代,是由若干和整体的科学体系主导的时代,更是科学集群和技术混合成长,相互影响的时代。2019年将是一个非常值得在意的一年,这一年有三件值得纪念的事:麦哲伦航海500周年、人类登月50周年、互联网前身阿帕网诞生50周年。尤其后两件事,改变了过去50年人类历史的走向和轨迹。他表示,这次区块链数学科学会议力求成为21世纪的“梅西会议”,通过数学、密码学、计算机科学、经济学和人工智能之间的跨学科互动,对区块链体系进行科学层面的解构,探讨建立基于区块链应用数学的可能性和路径,最终也希望对数学本身的发展有推动作用。最后,朱嘉明老师引用希尔伯特墓志铭的一句话作为对区块链数学科学的期许:我们必须知道,我们必将知道。

如何看待区块链的发展现状?

过去的十年,区块链逐渐从小众走向主流,但社会对区块链的认知,很大程度上仍然停留在最初的阶段。数字资产研究院常务副院长、零壹财经创始人柏亮在会上表示,目前区块链行业遇到的瓶颈是底层思想的创新。

经济学家、北京大学经济学院前院长晏智杰看来,区块链技术首先是互联网技术的一次巨大飞跃和升级。它最大的价值在于把互联网这样一个信息传输工具,升级为价值交流的工具,并把市场经济形式推到更高的阶段。其次,区块链的应用之路必将是曲折的。一个国家对区块链的接纳程度与该国的经济发展程度有关:市场经济发展程度越高的国家,越容易接受区块链,反之就容易抵触。在应用领域方面,在金融领域之外,区块链在其他社会领域也有很大的发展,不断地被企业、政府、民众所认识、采纳,这个过程的落实本身也是曲折的。

北京大学网络和信息安全实验室主任陈钟则认为区块链应用的特色包括了去中心化、分布式抗毁、全网溯源、智能合约、同等激励等。而真正有意义的,就是用智能合约来编程,很多规则如果能够在现在构建的区块链上编程、执行,可能会使整个社会的秩序更好、更有效率。

中央财经大学信息学院院长朱建明表示,比特币、区块链的发展对社会生活已经产生了非常大的影响,比特币、区块链发展过程中出现的交易速度、监管等问题并没有影响比特币本身的发展。他认为,最成功的区块链应用仍是数字货币。

清华大学信息技术研究院副院长邢春晓认为当前的区块链很像20年前的互联网,存在很大的泡沫。但区块链技术还有很多发展机会。区块链所要建设的理想世界是去中心化、可信、安全、公正、高效的自治组织和自治社会,但智慧城市和社会的建设面临诸多挑战。智慧社会的作用主要是机器信任、智能合约和价值传递。他把区块链的最新进展总结为ABCDE的技术,即人工智能(A)、区块链(B)、云计算(C)、大数据(D)和互联网(E,包括移动互联网和物联网)。

南京大学副教授丁晓蔚选择从金融风险的角度看区块链。他认为区块链、大数据、人工智能技术的进步将推动金融信息基础设施架构的变革。区块链可提供更为可信、全面的金融大数据,可以改变信息技术基础设施架构。相应地,监管政策和法规,也会掀起一系列的改良和变革,从而规制金融市场参与者的行为。同时,他就区块链智能合约等技术的应用,是否反而会放大金融风险,甚至于系统性的金融风险的问题,为大家做了诠释,他认为监管沙盒试验可能是一个比较好测试该类风险的方法。

北京邮电大学区块链及安全技术联合实验室主任马兆丰主要从北邮目前的区块链实践经验出发,认为传统的中心化处理的不足之处在于业务处理过于集中、信任中心不总可靠以及增加了交易成本代价。而区块链是一种分布式自组织的可信计算技术。区块链以其“去中心化、高度透明、集体维护、不可篡改、安全可靠”等特性将成为构建未来社会治理的信任基石。

“区块链的底层是数学,中层是法律,上层是经济行为”,原北方电子研究所系统总体中心主任彭雄宏这样解构和分析区块链。在他看来,区块链这种自组织协同技术要求数学在六个方面发挥作用:第一是要真正支持分布式的协同系统;第二是增强共识分布性,扩大公平性和增强系统安全性;第三是加强隐私保护,促进安全授权,提高数据共享程度;第四是加强设计和测试安全性;第五是加强平行世界的建模和仿真,使协同经济效率最优化;最后是丰富区块链的自组织机制。

经济学家朱嘉明教授回归基础,从数学的角度去看区块链。他指出,区块链已经具备足够的跨学科基础,并已经展现了引入更多数学工具的可能性。根据嵌入理论,目前更多是区块链嵌入数学,但未来数学会更多嵌入区块链。这是一个互通的过程。区块链的应用场景将在学科交叉过程中日益扩大。在所有应用数学体系中,现在可能最具发展前景的是区块链。因此,区块链将是数学世界、关键世界和非关键世界、物理世界和物质世界之间的一个桥梁。

如何看待区块链的跨学科特性?

区块链在人工智能、量子计算、能源系统、物联网、经济金融等领域都可以有应用,因此一个普遍意义上的区块链科学一定是跨学科的。

计算科学家、中科院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室主任王飞跃指出,要真正把人工智能系统建起来,需要区块链。建立在大数据基础上的人工智能就像把房子盖在土基、沙基上,知识都是碎片化的,可信度不高。有了区块链,人工智能的地基就相当于变成了钢筋混凝土。

中科院院士张钹指出,人工智能主要通过计算机来模拟人类的理性行为、感性感知以及模拟人类的动作。我们可以把人工智能分成两个阶段:第一阶段是传统人工智能阶段,第二阶段是深度学习时代。人工智能建立的初始,基于知识和经验的物理符号推理模型和神经网络模型都需要依赖人类编辑知识和经验或者人工选择特征输入;深度学习的出现对机器学习做了根本性的改变,从此不需要人工编辑知识和选择特征,只需要原始数据即可。

中国科学院自动化研究所副研究员袁勇指出,从技术特点来分析,区块链和人工智能存在非常互补的关系,“区块链+人工智能”最大的应用是分布式人工智能。他认为区块链和人工智能结合后,区块链会在个体层次的实体形态、组织形式、运作模式、激励机制和管理规则五个方面影响区块链生态。人工智能的基础是大数据,大数据是碎片化、实时、海量、良莠不齐的;而区块链可以架构在大数据和人工智能中间,把大数据变成可信、可靠、可用和高效的数据。

美国普渡大学区块链实验室副主任、本征资本创始合伙人邢大地博士分享了他在区块链、人工智能等领域的实践经验。他指出今天的人工智能还不够完美,并且通过比较可以发现人工智能和区块链、技术和经济学、今日和未来用于人工智能的分布式账本开放数据存在不同; 凡是多方需要共享流程和数据的业务场景都有用区块链提升效率和安全的机会。

除了人工智能,与会专家学者对其他学科领域在区块链上的探索也介绍了他们的经验和见解。

武汉大学电气工程学院教授张俊主要分析了区块链在能源系统场景中的应用情况。他表示,通证经济的核心是激励。通证对实体经济主要有两方面的作用:在实体经济内部进行调节,对实体经济外部环境进行影响。通证经济体系在能源系统中的应用不仅解决一些传统问题,还能增加能源系统的可靠性和稳定性,为能源系统的高效稳定运行提供理想的理论和应用基础。

华南理工大学自动化科学与工程学院副教授崔巍介绍了量子计算机的情况。在他看来,量子计算机对于区块链的影响主要体现在对签名机制、椭圆曲线及POW的影响。虽然密码学界提出了抗量子攻击密码,但实际上现有所有的抗量子密码都没有得到理论上的证明。

北京交通大学计算机与信息技术学院信息安全系主任王伟表示,物联网当前发展面临着一些瓶颈,区块链的身份验证与共识机制有助于避免非法、恶意节点接入,去中心化架构可以提高物联网的可拓展性和兼容性。

中科院信息工程研究所信息安全国家重点实验室副研究员陈宇重点介绍了零知识证明,他认为这一密码学的关键技术工具在大量密码协议的设计中起着不可替代的作用。

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