信息的发展与区块链的出现

文字作为信息的载体,它的出现是人类文明史上的一座伟大的里程碑,它让信息可以被记录、被储存,并在更大的范围更深入地传播。没有信息的传播,就不会造就今天的文明。然而,过去的信息传播都是中心化的。在“点对点”的信息传播中,一直都有两个难解的问题:一是信息传播的一致性问题,二是信息传播中的互信性问题。在区块链出现之前,这两个难题几乎是无解的。

信息传播与商业发展

人们到处在谈论信息,我们越来越多地听到信息这个词。例如,“我们现在进入了一个信息化社会”“我们正在迈向信息高速公路”“这是一个信息爆炸的时代”。

那么,到底什么是信息呢?1948年,香农发表了信息论,他对信息的定义是:“信息是用来消除不确定性的东西”。广义地说,信息就是消息。一切存在都有信息。人的五官生来就是为了感受信息的,它们是信息的接收器,五官所感受到的一切,都是信息。信息的积累和传播,是人类文明进步的基础。

人类社会赖以生存、发展的三大基础,就是物质、能量和信息。世界是由物质组成的,能量是一切物质运动的动力,信息是人类了解自然及人类社会的凭据。没有信息传播,就没有交流,物质和能量就无法顺畅、和谐地流动,人类文明就不会有今天的成果。

信息看不见也摸不着,它不同于拿在手上的工具,不同于吃入嘴中的食物。但是人们却越来越意识到信息的重要性。如果把人类发展的历史看作一条轨迹,按照一定的目的向前延伸,那么就会发现它是沿着信息不断膨胀的方向前进的。信息量小、传播效率低的社会,发展速度缓慢;信息量大、传播效率高的社会,发展速度快。信息的爆炸,使人类社会加速度地向前迈进,达到了不可思议的程度。

可以说,让信息更广泛、更快速、更高效、更准确地传播,是人类社会发展的内在需求。人类对信息传播的技术探索从来都没有停止过。

整个人类的进化史,同时也是人类信息传播的发展史。在人类的整个历史发展中,经历了5次巨大的信息变革。每一次信息变革都对人类社会的发展产生巨大的推动力,带来飞跃式的进步。这5次信息革命依次为:语言的诞生、文字的诞生、印刷术的诞生、大众传播和互联网。

人类最早的信息活动,是在记号和信号时代。在这个时代,人类信息传播与动物并无多大区别,主要靠动作、表情或简单的音节来传递信息,协调狩猎活动。

直到语言出现,语言的产生是人类摆脱动物社会状态的决定性一步。语言最初是将声音与周围事物联系起来的符号,后来逐渐提高了抽象能力,成为能够表达复杂意义的音声体系。语言的产生不仅提高了人类传播的效率,而且促进了人类思维能力的发达。

文字的发明是人类社会的一个壮举。口语的传播受到物理空间和时间的限制,不利于流传。文字的产生使人类历代的知识和智慧得到积累和传承,扩大了人类的相互交流。

文字产生后,人类经历了手抄传播阶段。手抄传播规模小,成本高,效率低,印刷术的发明大大降低了信息传播的成本,被誉为四大发明之一。

再后来,随着电磁波等技术的发明,人类进入大众传播时代,报纸、广播、电视、电影的出现,将人类的信息传播推向一个新的高度。

互联网的出现,使信息得以爆炸式传播。

人类物质文明的进步与精神文明的进步,都与信息的传播和发展密切相关。信息的交流和出现促成了商业的出现,因为交易的一个基本前提就是沟通和共识。正因为如此,秦始皇被称为“千古第一帝”,因为他统一了文字和度量衡,给不同地区的人进行经济交往和文化交流提供了便利,这是中国能成为一个统一的多民族国家不可缺少的基本条件。

互联网实现信息互联

互联网始于1969年,当时,美军担心自己的军事指挥中心遭受核攻击而陷入瘫痪,于是计划将军事指挥中心一分为四,同时这几个中心之间还可以互相联络。于是,美军在ARPA(阿帕网阿帕网实际上是从1968年开始组建,1969年第一期工程投入使用,最开始只有4个节点。1970年已初具雏形,开始对非军用机构开放。,美国国防部研究计划署)制定的协定下将美国西南部的大学UCLA(加利福尼亚大学洛杉矶分校)、斯坦福大学研究学院、UCSB(加利福尼亚大学)和犹他州大学的四台主要的计算机连接起来。这个协定由剑桥大学的BBN和MA执行,在1969年12月开始联机。到1970年6月,麻省理工、哈佛大学、BBN和加州圣达莫尼卡系统发展公司加入进来。1983年,美国国防部将阿帕网分为军网和民网,渐渐扩大为今天的互联网。之后有越来越多的公司加入其中。

由于阿帕网无法做到与其他类计算机网络交流,1973年春,文顿·瑟夫和鲍勃·康开始研究如何将阿帕网和另外两个已有的网络相连接,尤其是连接卫星网络(SAT NET)和基于夏威夷的分组业务的ALOHA网(ALOHA NET)。瑟夫设计了新的计算机交流协议,最后被称为传送控制协议/互联网协议(TCP/IP)。

由于TCP/IP体系结构的发展,互联网在20世纪70年代迅速发展起来,到1983年,整个世界普遍采用了这个体系结构。可以说,互联网通过运用TCP/IP协议,实现了信息互联。从此,人类进入了信息爆炸的时代,改变了世界经济格局。

互联网改变了信息传播的方式,在互联网上,人人都可以制造信息、传播信息、接收信息。只要有一部手机,人人都可以是媒体,人类进入了自媒体时代。

信息传播方式的改变,让普通大众也开始有了话语权,让信息交流的渠道变得更短,信息传播的效率更高,人类社会经济的发展速度也因此超越以往任何一个时代。

但是,人们也感受到一些不足之处。

其一,在互联网上,人们制造虚假信息太容易了,成本也很低,几乎成本为零,因此互联网上出现了大量的虚假信息。

互联网实现了信息互联,却无法解决互信的问题。

人们在互联网上看到一条信息的时候,第一反应往往不是去相信它,而是去验证它。例如,当人们看到一个新商品的介绍时,哪怕再心动,也不敢马上就买,而是先百度出大量信息进行比较分析或者先各方打听下,以验证信息的真实度。

互联网上的互信如此之难,以至于还诞生了“水军”“刷单”“刷信用”等新生职业。我们可以看到:互联网时代,人类为了达成“互信”,付出了多少努力,花费了多少成本。

有没有一种方法,让互信变得简单?

区块链技术,就是一种从信息互联到价值互联的系统,这一点,我们稍后详细讲解。

其二,互联网上信息很多,这导致垃圾信息也很多。对如何过滤垃圾信息这个命题的探索,可以说在互联网诞生之初就已经存在。发展到现在,人们已经有了包括名单过滤技术、关键词过滤技术、图像过滤技术、模板过滤技术、智能过滤技术等一系列的技术探索。据统计,美国内容过滤软件整个市场每年的营业额达数十亿美元。

区块链诞生过程中的一项重要发明——哈希算法,其初衷就和过滤垃圾信息有关。亚当·贝克发明了哈希算法,其中用到了工作量证明系统。他的本意,是实现电子邮件的可信。发送电子邮件之前,需要运算一个数学题,这样发送大量垃圾邮件就会成本巨大,他用这种方法来过滤垃圾邮件,最后却成了区块链诞生过程中的重要一步。

其三,互联网时代的信息传播,还有一个人们十分关心的问题,就是隐私和安全问题。互联网诞生了一个新词“人肉”,即通过互联网信息去确认一个人的现实身份。

因此,IT大神们对密钥技术的探索从未停止过。在对数字货币的探索过程中,密钥是其中的一个关键技术。区块链也是密钥技术探索下的产物,除了应用于数字货币,它在网络安全方面也有巨大的应用空间。

信息传播中的“拜占庭”难题

互联网实现了信息点对点传播,即“去中心化”传播。但是去中心化却存在两个致命的问题,一是一致性问题,二是正确性问题。这就是著名的“拜占庭难题”。

什么是“拜占庭难题”?

我们都知道,过去的信息传递一直都是中心化的。例如,军队会有总指挥部,所有的信息都由总指挥部发出,再层层下达。那么,假如没有这个总指挥部呢?也就是说,假如信息传递是去中心化的呢?会变成什么样子?于是就有了著名的“拜占庭难题”。“拜占庭难题”并不是真实发生的历史事件,它只是科学家的一个假设。由2013年图灵奖获得者莱斯利·兰伯特提出,1982年正式发表。具体是这样的:

想象一下,在拜占庭时代有一个强大的城邦,它拥有巨大的财富,它的周围有10个城邦,它们都觊觎拜占庭的财富,想要侵略并占领它。

它们各自组织了一支军队,这10支军队之间彼此独立、各自为营,且各自派出一个联络员互相联系。在这种情况下,“中心”是不存在的,信息传递可以在任意两支军队之间进行。也就是说,此时的信息传递是“点对点的”。

假设这10支军队必须同时进攻才有胜算,那么要做到同时进攻,就必须确保所有的“点对点”信息传递都是正确无误的。但是这一点在实际操作中很难。因为在战争中,要做到信息同步几乎不可能,而且存在“他们当中有叛徒,故意传递错误信息”的可能。

这就是信息传递中的“拜占庭难题”。简单地讲,“拜占庭难题”指的就是去中心化信息传播中的“同步”和“互信”难题。

我们进一步往深处探讨一下“拜占庭难题”:

很显然,这10支军队是一个由不互相信任的各方构成的网络,是一个去中心化的网络,但它们又必须一起努力完成共同的使命。它们之间唯一的联络方式就是信使。

如果每个城邦向其他9个城邦派出1名信使,那么就是10个城邦每个派出了9名信使,也就是说在任何一个时间有总计90次的传输,并且每个城邦分别收到9个信息,可能每一个信息都传达着不同的进攻时间。

假设这当中有几个城邦故意同时答应几个不同的进攻时间,或者它们重新向网络发起新的信息,都可能造成攻击时间上的混乱。

现在这个网络里是10个人,那么假如是20个呢,30个呢?我们稍加计算就可以发现:随着人数的增加,达成共识的希望会变得越来越渺茫。

把上面例子中的城邦换成计算机网络中的节点,把信使换成节点之间的通信,把进攻时间换成需要达成共识的信息,我们就可以理解“去中心化传播中的共识问题”是一个怎样的难题了。

达成共识对于信息传播的重要性不言而喻。例如,我们在一个去中心化(没有第三方做信用背书)的网络里交易,核实的时候系统告诉你“关于你的上一笔交易情况,我们的系统里有三个版本的记录”,那么这个系统显然是不可信的。在区块链出现之前,去中心化的共识问题是很难被完美解决的,要保证达成共识就必须采取中心化的系统。例如,两个不认识的人在网络上交易,A付了钱,B不承认,说自己没收到,A几乎是一点办法也没有的。在淘宝上交易,因为有了第三方——支付宝的存在,有支付宝做信用背书,交易才能顺利进行。所以我们会发现,在区块链出现之前,我们绝大多数商业行为都是中心化的系统。