區塊鏈會有什么樣的開創性應用？

肖風 田存志 肖欣榮

區塊鏈將成為下一輪技術創新的關鍵突破口，成為萬物互聯、5G、人工智能、量子計算的底層架構之一

2019年10月24日，習近平總書記在主持中共中央政治局第十八次集體學習時指出：“區塊鏈技術的集成應用在新的技術革新和產業變革中起著重要作用。我們要把區塊鏈作為核心技術自主創新的重要突破口，明確主攻方向，加大投入力度，著力攻克一批關鍵核心技術，加快推動區塊鏈技術和產業創新發展。”

區塊鏈將成為下一輪技術創新的關鍵突破口，成為萬物互聯、5G、人工智能、量子計算的底層架構之一;“區塊鏈+”戰略，將促進數字金融、物聯網、智能制造、供應鏈管理和數字資產交易的蓬勃發展;總書記對“我國在區塊鏈這個新興領域走在理論最前沿、占據創新制高點”的要求，將帶動密碼學、基礎數學、機器學習算法等基礎研究的重大突破。

從經濟學機制設計角度看，區塊鏈不僅僅是一種新的集成技術，也是一種新的制度技術（a new institutional technology）。區塊鏈作為與傳統經濟機制競爭的一種組織或制度設計，有助于傳統實體經濟交易從中心層級組織（centralized hierarchical organizations）中退出，回到分散決策的市場（decentralized markets）中。

區塊鏈的發展

自中本聰（Nakamoto Satoshi）2008年發布《比特幣白皮書：一種點對點的電子現金系統》一文以來，有關比特幣和區塊鏈（Blockchain）技術的研究與應用逐漸增長。2017年后，社會各界對區塊鏈、加密貨幣（cryptocurrency）和智能合約（smart contract）的關注迅速升溫（圖1）。有樂觀的觀點甚至認為，區塊鏈技術是繼大型機、個人電腦、互聯網、移動互聯網、社交網絡之后計算范式的第五次顛覆式創新;是人類信用進化史上繼血親信用、貴金屬信用、央行紙幣信用之后的第四個里程碑。

從思想來源看，區塊鏈技術的設計思想來自于東羅馬帝國時代的拜占庭將軍問題（Byzantine Generals Problem）。區塊鏈本質上就是設計一個分散決策的動態博弈機制或者算法，通過信息傳遞來解決非對稱信息中多個代理人的一致行動。凱文·凱利2016年在《失控》一書中指出，“與其說一個分布式、去中心化的網絡是一個物體，還不如說它是一個過程。”

從底層技術上看，區塊鏈是一種將點對點傳輸技術、分布式技術、密碼學、網絡理論等成熟技術綜合運用的新技術。2011年，Vitalik第一個通過比特幣發現了區塊鏈和加密貨幣技術（blockchain and cryptocurrency technologies），并在2013年11月出版了《以太坊白皮書》（Ethereum white paper）。

從功能上看，區塊鏈的核心優勢是去中心化（decentralized），通過運用數據加密、時間戳、分布式共識和經濟激勵等手段，在節點無需互相信任（trust）的分布式系統中實現基于去中心化信用的點對點交易、協調與協作，從而為中心化機構普遍存在的高成本、低效率和數據存儲不安全等問題提供了解決方案。

從應用角度看，BATJ（百度、阿里、騰訊、京東）等互聯網公司在區塊鏈領域積極布局，推動區塊鏈產業的發展。多地政府積極從產業高度定位區塊鏈技術，政策體系和監管框架逐步發展完善。

從研究的角度看，“以區塊鏈為基礎，再加上一系列建立在區塊鏈上的輔助方法，人們正在建立一整套互聯網治理機制。這些互聯網治理機制正在給經典的經濟學、金融學、管理學甚至社會學帶來巨大的沖擊。理論結構、公司結構、金融結構甚至社會結構都面臨解構與重構的命題。”

芝加哥大學叢林教授和何治國教授2018年3月在論文《區塊鏈顛覆和智能合約》中，證明了區塊鏈這種去中心化制度設計有助于增加社會福利，提升消費者剩余。賓夕法尼亞大學方漢明教授在2018年6月17日指出，“賓大經濟系的教授們自發組織了一個學習小組。學什么？區塊鏈和比特幣。我們輪流讀文獻做報告，討論區塊鏈的機理，它們的密碼學和經濟學基礎，以及可能會有什么樣的開創性應用。”

區塊鏈的機制

區塊鏈是一種用分布式技術構建節點與節點間相互關系的方式，目的是依靠網絡結構中多個節點之間的博弈來實現更大范圍和更深層次的復雜交易（Transaction）。如果從經濟學的發展歷史角度看，第一，區塊鏈的根本特點挑戰了經濟學理論和實踐中爭論達百年之久的中心和去中心兩種機制，即集中的中心集權機制和分散的市場決策機制。第二，區塊鏈的根本特點也挑戰了傳統的微觀組織結構，是一種完全獨立于企業的全新組織（organization）。

在傳統上，中心集權機制是指擁有私人信息的個體們向一個中心計劃者直接報告各自的類型信息（如邊際成本、邊際效用、邊際收益、消費需求等數據），然后中心計劃者根據個體們報告的信息制定出每個個體的生產向量（如產量水平、投資水平等）、消費向量和貨幣轉移支付，并下達給每個個體。其中，中心計劃者需要求解包括數以百萬計聯立方程的投入產出表。

凱文·凱利（2016年）在《失控》一書中指出，分布式系統具有四個突出特點：沒有強制性的中心控制、次級單位具有自治特質、次級單位之間彼此高度鏈接、點對點之間的影響通過網絡形成了非線性因果關系。區塊鏈的技術基礎是分布式網絡構架，具有去中心、分中心及信息共享、共識、共擔的組織結構特征。從機制設計的角度來看，信息共享和共識表現為參與者之間相互傳遞信息。

區塊鏈不僅僅只是一種新技術，更是作為與傳統經濟機制競爭的一種組織或制度設計，幫助傳統實體經濟交易從集中層級組織中退出，回歸到分散決策的市場中。基于這樣的認識，其在社會發展進程中的重要性不言而喻。當然需要指出，區塊鏈機制擴大了信息空間的維數，同時也給每個個體施加了更復雜的計算任務。

區塊鏈的應用

在近百年來的社會發展實踐中，中心和去中心是兩種完全不同的制度安排，表現為集中的中心（央）集權機制和分散的市場決策機制。近年來，如2007年諾貝爾經濟學獎得主赫維茨（Hurwicz）認為，機制設計的最首要任務是構建評價一個經濟制度優劣且能被大多數經濟學家都認同的標準。信息的有效性（informational efficiency）、激勵相容和資源配置的帕累托有效性是經濟學界普遍接受的三個標準。

區塊鏈機制運行的信息成本高。1974年諾貝爾經濟學獎得主哈耶克（Hayek）批評計劃經濟的一個重要理由是“計劃經濟收集信息和計算方程組所需時間過長”。如果用數學語言表述，就是由于在高維的參數空間中，每個個體需要驗證很多方程，所以信息空間也很“大”。區塊鏈這種分布式機制運行的信息成本是很高的。

事實上，為了避免共謀的流行，必須配有交叉確認，也將使得信息處理成本增加。所幸的是，隨著大數據、智能計算機、云計算技術以及互聯網技術的深入發展，計算效率有了極大的提高，這將有助于降低分布式機制運行的高信息成本。目前，一些分布式商業模式應用能夠成功落地的前提就是計算技術、信息儲藏技術的迅速發展。

區塊鏈機制滿足激勵相容。2009年諾貝爾經濟學獎得主威廉姆森（Oliver E. Williamson）認為，擁有私人信息的某些個體會采取“隱瞞偏好、扭曲事實或者故意混淆視聽”的機會主義行為，個體追求私利的機會主義行為往往違背了集體利益或影響社會目標的實施，造成資源配置的帕累托無效性。一個好的經濟制度只有滿足激勵相容（incentive compatibility），才能很好地協調擁有非對稱信息的參與者的個體利益與集體利益的一致性。區塊鏈機制滿足激勵相容，中心集權機制不一定滿足激勵相容。原因在于，在區塊鏈機制中，對于信任，各個交易環節交叉驗證，個體造假的概率幾乎為零。因此，區塊鏈機制信息為真的概率為1。

區塊鏈機制導致帕累托最佳配置。對制度的評估應以帕累托有效性作為標準。就資源配置而言，區塊鏈機制導致帕累托最佳配置，中心集權機制出現一定程度的效率或福利損失。原因在于，區塊鏈機制較好解決了信息非對稱問題，中心集權機制存在非對稱信息問題。眾所周知，激勵相容約束和參與約束的沖突俗稱委托-代理矛盾，構成了信息非對稱下機制設計的根本矛盾。當設計者使兩難沖突達到一種平衡時，其所設計的激勵機制就是最優機制。顯而易見的是，設計者設計的最優中心集權機制所得到的資源配置結果是約束帕累托最優的，與無需信任的區塊鏈機制達到的帕累托最優配置相比，出現一定程度的效率或福利損失。

未來，區塊鏈更為重要的是要運用經濟理論來設計和創建能產生一定均衡結果的“規則”或算法。經濟學的機制設計理論和網絡理論、密碼學、計算機技術、人工智能的有機結合，將極大地推動區塊鏈這種顛覆性創新在新時代新經濟中開花結果，產生越來越多的新興經濟模式和自治去中心化組織（decentralized autonomous organization）。事實上，技術與機制的結合更容易產生有形之手、無形之手之外的第三只手，即分布式組織。

編輯：陸玲