區塊鏈設計思維的來源與內涵

李國清

關鍵詞：區塊鏈設計思維;起源;內涵

區塊鏈起源于2008 年中本聰發表的論文《比特幣：一種點對點的數字貨幣系統》，而2015 年基于智能合約的新型區塊鏈“以太坊”的主網上線，將區塊鏈的普遍應用和探索研究推向了高潮。發展至今區塊鏈涉及領域包括金融、物聯網、供應鏈、大數據、通訊、教育、醫療、游戲等。區塊鏈相關的概念、原理、特性等受到越來越多的學者的關注和探索。最近幾年，區塊鏈思維逐漸被學者和研究機構提出并從不同角度進行闡釋，人民網總裁葉蓁蓁倡導運用“區塊鏈思維”去照亮認識盲區、倒逼技術升級、開拓產業空間[1]。

隨著區塊鏈技術的發展成熟，必將誕生一批基于區塊鏈的智能產品和軟件應用。對于設計研究人員和設計師來說，需要積極地認知和理解區塊鏈技術，把握時代發展的先機。“區塊鏈設計思維”是基于上述背景下提出的，它是一種基于區塊鏈技術原理和特性的，具有多方面內涵的思維工具，為設計研究人員和設計師開發新一代智能產品和交互軟件提供全新的思維視角。

1 區塊鏈設計思維的來源

區塊鏈設計思維來源于區塊鏈技術的原理和特性，并受到區塊鏈思維相關研究的啟發，專注于設計領域的思維探究。區塊鏈設計思維是一種從技術到思維的升華，有助于設計人員構思相關設計問題。設計思維，有助于打破學科間的壁壘，它通過鏈接和整合多學科知識和技能，即將科技、商業和人文思維等跨專業地融入到創新思維模式中來，經過全面、深刻地洞察問題、了解需求、突破限制、催化創意、制作原型和迭代設計，以應對和解決不斷變化情景下的各種難題[2]。

1.1 區塊鏈技術

區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機技術的新型應用模式。狹義來講，區塊鏈是一種按照時間順序將數據區塊以順序相連的方式組合成的一種鏈式數據結構，并以密碼學方式保證不可篡改和不可偽造的分布式賬本[3]。

區塊鏈具有多方面的特性[4]，具體如下：（1） 去中心化，區塊鏈系統沒有中心化服務器，而是由眾多分布式的、權力平等的區塊鏈節點構成的;（2） 集體維護性，各個區塊鏈節點通過特定共識機制共同維護整個系統運作，少量節點加入或離開幾乎不影響整個系統的運行;（3） 防篡改性，區塊鏈上的后續區塊（內含各種交易或通訊數據）都與前一個區塊的哈希值關聯，并且各個節點獨立存儲區塊鏈數據，并通過特定共識機制達成數據更新和統一，這些決定了區塊鏈數據幾乎不能被篡改;（4） 可追溯性，區塊鏈的各個區塊特性的鏈式結構保證每個區塊都能被溯源，而其內部的交易和通訊數據都可以溯源查驗;（5） 匿名性，區塊鏈采用的非對稱加密技術保證參與者之間無需公開身份就可以交易或通訊，極大地保護了用戶隱私等。

1.2 區塊鏈思維

“區塊鏈思維”近年來逐漸被學者和相關機構提出和探究。

2018 年人民網總裁葉蓁蓁表示：給“區塊鏈思維”下定義是一件有困難的事情……區塊鏈技術通過技術的精巧組合，完成資源的公平分配，從而確保社區的目標一致、成員的行為規范。這給我們看問題、想辦法提供了一種全新的切入角度和思考路徑[1]。2018 年艾瑞咨詢表示“區塊鏈思維”是一種通過區塊鏈技術分析與解決問題的思考方式[5]。并表述了其中分析問題的“四個維度”和解決問題的“五步法則”。2019 年學者孫德爾表示可以將“區塊鏈思維”依據區塊鏈技術特性分為分布式思維、代碼化思維、共識性思維三個層面來理解[6]。分布式思維的本質是通過區塊鏈技術實現權力、責任和利益去中心化的商業邏輯;代碼化思維，指將業務所需的協議以代碼手段構建，并保證其具備安全、高效等特征;共識性思維，是指利益社群由參與其中的成員以統一的共識機制共同維護，逐步達成社群自治。

綜上，區塊鏈思維，從狹義來說是運用區塊鏈技術分析問題和解決問題的思維方法，從廣義來說是從區塊鏈原理和特性中提煉出來的面對事物的全新思維視角，甚至可以拓展應用到區塊鏈技術之外事物。可以看到，區塊鏈思維的定義、內涵和特征等尚處于討論和探究階段，并沒有普遍共識的概念，但“區塊鏈思維”已經突顯出其獨特的學術和應用價值。

1.3 區塊鏈設計思維的產生

從“區塊鏈思維”到“區塊鏈設計思維”。區塊鏈思維適用的范圍較為廣泛，從可編程貨幣到可編程金融，再到可編程社會。可預見的是區塊鏈思維必將指引相關產業和領域的顛覆式發展。就消費層次來說，必將誕生新一代的智能產品和軟件應用。而對于設計研究人員和設計師來說這將是一個巨大的挑戰。因為區塊鏈技術涉及到密碼學、編程、通訊、數據庫、系統論等領域的知識，其顛覆性和復雜性決定了設計人員不能快速地熟知和理解。對于設計人員來說迫切需要從中提煉出來其中具有概括性和易理解性的關鍵內涵，也就是說需要用“黑箱思維”來歸納總結出易于設計人員理解和運用的“區塊鏈設計思維”，以指導設計人員參與基于區塊鏈的新產品開發或現有產品優化。

2 區塊鏈設計思維的內涵

區塊鏈設計思維，是基于區塊鏈技術的幫助分析和解決設計問題的思維視角和思維理念，包含多方面內涵，例如去中心化思維、可證可溯的數據傳輸思維、分布式存儲思維、智能合約思維、通證化思維、分布式成本結構思維等。

2.1 去中心化思維

它本質是基于區塊鏈的產品系統將去除傳統系統結構中的中心化服務器，進而由眾多對等關系的系統節點通過特定共識機制維護和運轉整個系統。區塊鏈的集體維護性保證了整個系統的安全性和抗風險能力。在去中心化系統中，用戶和服務方都需要通過某個節點加入區塊鏈系統中，而參與者之間相互進行交易或通訊，無第三方介入，更加安全高效且減少中介成本。

去中心化思維，可以指導在新產品或服務系統設計時，依據參與者之間業務的安全性、高效性、經濟性等因素考慮運用去中心化系統，布局基于區塊鏈的各種硬件設施，開啟有別于傳統中心化結構的新模式。

2.2 可證可溯的數據傳輸思維

基于區塊鏈的交易或通訊數據都將存儲于呈鏈式結構的區塊鏈上，并且密碼學技術和去中心化的結構保證了數據始終可以被追溯和被驗證。

可證可溯的數據傳輸思維，可以啟發設計人員重新審視現有服務或業務中交易或通訊的可靠性和安全性，并嘗試運用區塊鏈技術構建數據體系，在科學數據采集、大數據以及其它公信業務中可證可溯的數據傳輸都將極大地提升業務效率和品質。

2.3 分布式存儲思維

相對于傳統中心化結構的系統中大量業務或用戶數據都存儲于幾個中央服務器中，基于區塊鏈的系統中交易或通訊數據將被所有節點存儲備份。以此實現的分布式存儲再結合區塊鏈特定的共識機制，將充分保證數據的安全性和防篡改性。

分布式存儲思維，可以啟發設計人員嘗試用區塊鏈技術來審視現有業務是否需要以此保證交易或數據的安全性、防篡改性和抗風險能力。

2.4 智能合約思維

智能合約思維也可稱之為代碼化思維。智能合約是基于區塊鏈技術的一種代碼協議，不同于傳統的服務器腳本，它具有兩個關鍵特性：其一，用區塊鏈上的數據判定合約條件，若滿足則自動執行，任何人或機構都無法干預;其二，執行過程要么成功要么失敗，即具備原子性。

智能合約思維，可以啟發設計人員運用區塊鏈的智能合約，使業務完全依賴技術就能達成可靠的公信力，不需要第三方信用機構背書，這是具有顛覆意義的。智能合約也是區塊鏈能夠滿足復雜業務需求的重要技術基礎。

2.5 通證化思維

區塊鏈在數字貨幣和智能合約上的成功，讓人們看到了利用區塊鏈技術實現資產通證化的可能。金融資產的通證化（或者稱為金融資產區塊鏈化）已經是大勢所趨。股權、債權、期貨等與特定通證相關聯，以區塊鏈數字貨幣為之定價，并進行記賬、交易和結算。不但在數字金融領域，甚至在實體資產和虛擬資產領域也在探索通證化的可能。

通證化思維，可以啟發設計人員構思基于區塊鏈的實體產品在交易和流通方面的更多可能性，另外在虛擬資產領域中用戶使用智能設備產生的數據也可以轉化為具有公信力和商品價值的資產。

2.6 分布式成本結構思維

傳統的中心化結構的業務系統，其核心信息數據的計算、存儲、維護等成本完全由所屬公司或機構完全承擔，這對于業務規模擴張是一個巨大的資金壓力和風險挑戰。而基于區塊鏈的去中心化系統中，以公有鏈為例，用戶自身的設備將成為區塊鏈節點或加入某個區塊鏈網關節點進而實現業務交互，整個系統的硬件成本和維護成本有效地分攤于廣大用戶，使業務所屬公司可以專注于做出更好服務。

分布式成本結構思維，可以啟發設計人員開展全新的基于區塊鏈技術的互聯網或物聯網服務，縮減風險和成本并專注于核心服務。

3 結語

區塊鏈設計思維，依托于區塊鏈技術的原理和特征，升華到思維和理論層次，以幫助設計研究人員和設計師以全新的視角審視現有的智能產品和軟件應用，有助于相關產業和研究的發展。當然，無論是區塊鏈技術、區塊鏈思維還是區塊鏈設計思維都還處于快速發展和探索的過程中，有待于更多的設計人員、編程人員以及各行業的有志之士積極地投入智慧和汗水為之努力，以把握時代的先機和機遇。