高承实：区块链在新基建中的作用和未来发展

作者 中国计算机学会(CCF)区块链专业委员会通讯委员、中国密码学会会员、CECBC区块链专委会特聘专家 高承实教授

4月20日，国家发改委创新和高技术发展司司长伍浩表示，初步研究认为，新型基础设施包括信息基础设施、融合基础设施和创新基础设施。区块链作为新技术基础设施的组成部分，被归类在信息基础设施类别。

一、区块链被纳入新基建意味着区块链应用1.0版正式开启

短期来看，新基建是中国政府为了应对此次疫情出台的产业政策，但实际上这也是对一段时间以来中国经济发展速度持续下行作出的必要回应。新基建将在未来5-10年间成为推动中国经济持续快速并进入高质量发展的有力抓手。区块链被纳入新基建建设范畴，将在短期内给区块链行业带来大量的项目建设需求和资金投入，这有可能一改区块链行业的低迷状态。

我们认为，发改委将区块链纳入新基建范畴，意味着区块链应用1.0版正式开启。

区块链自诞生以来走过的路并不平坦。先是为各种虚拟加密货币所困扰，进而又被各种炒币挖矿绑定，而区块链系统本身具有的数据公开透明、数据不可篡改不可伪造、去中心化、系统集体维护、去信任、交易可追溯等特性却很少得到应用，更不用说通过区块链以上特点特征降低甚至消除信息不对称，进而优化业务流程和改变生产关系了。

去年中国中央政治局集体学习区块链的1024讲话，作为区块链在中国发展的纲领性文献，立意高，着眼长远，具有极高的指导性，同时也起着正本清源，校正区块链发展方向的重大意义。本次发改委将区块链纳入新基建建设内容，正是对1024讲话精神的落实。

发改委将区块链与人工智能、云计算并列，说明目前我们主要还是将区块链作为一种技术手段和技术工具，区块链在当前的新基建中起的作用也主要是区块链本身所具有的这些技术特性。现阶段也确实有非常多的业务场景急需通过技术手段实现区块链以上这些属性，以确保数据权属和数据质量。

我们将直接利用区块链这些技术特性的应用，称为区块链应用的1.0版。

随着对区块链认识的不断深入，我们也认识到，区块链最终要实现的，除了直接应用区块链以上这些技术特性，更要通过区块链最终实现优化业务流程、降低运营成本、提升协同效率，进而重构生产关系的目标，即伍浩司长定义的“融合基础设施”的内容，也是我们所定义的区块链应用的2.0版。

因此，伍浩司长也指出，“伴随着技术革命和产业变革，新型基础设施的内涵、外延也不是一成不变的。”

二、区块链相比互联网带来了哪些根本性的改变？

1. 区块链的本质作用是什么？

从技术角度来看，区块链并不是新的技术，至少在比特币系统中不包含任何新的技术。区块链所用的所有底层技术，包括非对称密码、哈希函数、P2P对等网、安全多方计算，都是早已经成熟的技术，只是因为这些技术按照特定的结构被组合在一起而被赋予了新的功能。在这些底层技术的独特组合基础上，区块链在全网范围内的所有节点间实现了账本的一致性冗余分布存储。相比其他系统，区块链系统具有数据公开透明、链上数据不可篡改不可伪造、系统去中心化运行、集体维护、去第三方信任、交易可追溯等一系列特点。

从系统性能来看，区块链是一种非常低效也非常浪费的系统。那么这种系统有什么作用呢？

在我们看来，区块链的本质在于，首先在于区块链通过数据的全网一致性分发和冗余存储，实现了数据的公开透明和不可篡改。其次，在实现数据公开透明和不可篡改不可伪造的基础上，区块链在系统层面降低了信息不对称，进而可以基于新的信息获取能力实现业务流程的优化和重构。区块链在信息系统去中心化的同时，通过构建业务系统的去中心化和业务流程的去中介化，实现总体效率的提升和利益的重新分配。

2. 什么是区块链区别于互联网的根本要素所在？

区块链诞生于互联网基础之上，但区块链系统具有与互联网明显不同的特性。在区块链区别于互联网的诸多特性中，我们认为，区块链的链上数据全网可验证，是区块链系统与互联网最根本的区别所在。

互联网环境下的信息系统可以实现数据的公开透明，也可以实现数据的可验证，但这种公开透明或可验证，是中心机构决定的数据是否公开，以及是否允许验证。即使由权威第三方决定该数据是否必须公开或数据是否可验证，大多数时候也是权威第三方自己对数据进行验证后再告知验证结果，而不是由所有人来决定数据是否可公开，以及能否由全网节点对数据的真实性进行验证。因此，在互联网情况下，即使数据公开，或经第三方进行了数据真伪验证，但这些数据是不是真的，是不是没有被篡改的，或是否完整，也是不得而知的，从而在数据的可信任程度方面大打折扣。

而区块链系统则实现了链上数据在全网范围内的无条件的公开透明。即使为了匹配更多业务场景，让更多隐私数据上链，但区块链系统在最低程度上要求实现数据的全网可验证。如果链上数据既不公开透明也不可验证，那么这些数据是否真的不可篡改不可伪造也就无从检验了。既然连数据真伪都无从验证，那么后面所有的区块链的去信任和交易可追溯等特性也无从建立了。

区块链的链上数据可验证，是区块链区别于互联网的根本性因素，这也是由区块链的其他元素结构性地决定和支撑的。

区块链系统去中心化运行和系统集体维护为数据可验证提供了物理支撑，区块链的链上数据公开透明是区块链链上数据可验证的特例，区块链链上数据不可篡改不可伪造是链上数据可验证的前提，而交易可追溯和去第三方信任是数据可验证的衍生功能。

比特币系统或大多数区块链系统实现的链上数据全公开透明当然是数据可验证的最理想模式，但这无疑会将很多数据排除在区块链系统之外，也会限制很多业务场景在区块链系统上的运行。因此，从与更多业务场景匹配，让区块链在更多场景下发挥更大价值的角度，综合目前技术的发展进步情况，安全多方计算、零知识证明等技术已经可以允许隐私数据上链，在确保数据隐私的前提下，实现数据的真实可验证。

三、区块链带来了哪些独有的社会价值？

区块链由此带来了两个层面的价值。第一个层面就是链上数据的公开透明和不可篡改不可伪造。区块链这一特性不仅会降低整个系统的信息不对称性，而且还会极大提升系统整体的信任水平，增加治理透明度，营造可信环境，进而推动治理水平的提高。区块链这一个层面的价值，既可以由许可链在许可范围内实现，也可以由非许可链在整个社会范围内实现。

区块链带来的第二个层面的价值，在于通过数据在全网范围内所有节点间的一致性冗余分布存储，降低甚至消除信息不对称，由此可以在数据对等基础上实现业务流程的优化和重构，实现业务系统的去中心化和业务流程的去中介化，在总体上提高生产效率。并且由于优化后的业务系统去掉了不必要的中心环节和中介环节，进而可以将原来中心环节和中介环节占有的利润进行重新分配。区块链第二个层面的价值，主要由许可链在被许可的范围内实现。

四、区块链在被纳入新基建以后将有哪些新的发展？

在当前区块链应用1.0版本开启之后，区块链将会有哪些新的发展呢？

区块链被纳入新基建建设内容以后，在需求、政策和资金等多种要素投入的驱动下，将获得难得的历史机遇，得到极大的发展。发展重点应该至少包括以下几个方面。

一是区块链技术体系自身的完善。区块链在与产业场景结合的过程中以及区块链自身技术发展迭代过程中，也遇到了一些技术层面的问题。比如交易处理效率问题、隐私数据保护问题、资源消耗问题、不同区块链系统的数据互连互通问题。这些问题，有些是区块链自身技术层面的问题，有些则是区块链如何与业务场景匹配的问题。这些问题都有待区块链在新基建的建设背景下取得技术层面的突破，使自身的技术体系得到进一步丰富、发展和完善。

二是区块链应用落地场景的进一步丰富。区块链作为新基建的一个重要组成部分，就不应该再是面向某一个行业或某几个行业，而要具有相当的普适性。目前区块链已经在一些产业、行业、场景中得到落地应用，比如区块链发票、司法存证、跨境贸易等。去年中央政治局集体学习区块链之后习主席的讲话，已经指出了区块链要发挥作用的广泛的应用空间。在被纳入新基建以后，随着自身技术体系的完善，区块链将在更多场景、行业和产业当中得到更广泛的应用。

三是区块链与其他技术的发展融合将得到进一步深化。与5G、云计算、人工智能不一样的地方在于，区块链本身不是单一的技术，而是一个有着特定结构的技术体系。因此，在与更多业务场景匹配的过程中，区块链也必然要与其他技术融合，实现更加丰富的功能组合，这也是区块链与其他几种技术不同的地方所在。在区块链融合其他技术形成新的技术功能组合以后，区块链将获得更加广阔的应用空间。

四是区块链的标准化工作将得到快速推进。区块链成为新基础设施的一个组成部分，必然要求区块链自身技术体系的标准化和规范化，否则难以形成统一的基础设施，也难以向上层应用提供稳定可预期、可推广复制的规模化的服务。

在以上四个方面的改变发生并作用发挥得以深化以后，区块链将真正奠定其信息基础设施的地位，同时向融合基础设施方向演进。那个时候，就将是区块链应用的2.0版大幕开启之时了。