区块链对时间、空间和能量的回答

为了让大家对区块链有更深入的了解，接下来的秘猿课堂将从四个方面切入。 第一个方面是区块链对一些基础性问题的回答。 这些包括对时间的回答、对空间的回答和对能量的回答。

秘猿科技区块链8号教室

(1) 区块链是时钟

让我们从第一个问题开始。 区块链可以被认为是一个时钟。 如果结合文明史，最早的时钟是什么？ 北大隔壁学校的广场上有个日晷。 日晷上有一根杆子，从杆子影子的位置可以推算出时间。 这样的时钟非常依赖太阳并且不精确。 同时，它只能提供有限范围的服务，阴天或夜间不在服务区内。

1.牛顿时间和柏格森时间

要理解时间，首先要区分关于时间的两个概念。

第一个概念叫做牛顿时间。 就是牛顿力学，这是经典力学中的一个时间概念。 在经典力学中，时间实际上是空间的附庸。 这个时间具有同质性、可逆性和均匀性。 换句话说，如果把牛顿力学中关于时间的公式在时间变量上倒过来，这个公式也是成立的。

除了牛顿时间之外，还有另一种时间。 这个时间称为柏格森时间。 亨利柏格森是一位法国哲学家。 对柏格森来说，时间是一条源源不断的洪流。 它是异质的和不可逆的。 也是发散的，自由发展的，不断创新的。 这个时间是人类的时间。 换句话说，这个时间是社交时间。 这不是物理时间。

2.柏格森的后天记忆和纯记忆

还有一个概念叫柏格森记忆。 柏格森记忆有两种类型。 其中之一是学习记忆。 以人类历史为例，人们将自己对过去事件的记忆记录下来，称为后天记忆。 胡适曾说过，历史是一个可以任人打扮的小姑娘。 历史学家克罗奇提出，一切历史都是当代史。 建立在这段历史上的记忆是习得的记忆。

另一种记忆是纯记忆。 这种记忆是一种理想化的记忆。 记录员会非常忠实地记录下发生的事情。 这种内存其实很贵。 比如古代史书要有这种纯粹的记忆，历史学家要真实记录发生过的史实，比如李世民弑兄的前因后果，就需要承受很大的压力去做这个。 在中国传统文化中，也有《春秋》的史学和政治传统，为了尊重而任意删减历史。 所以纯粹的记忆是相当奢侈的。

3. 区块链时间

现在区块链给了人们一个选择，或者说一个答案。 这个选择就是区块链上的时间。 区块链为社会提供了另一种钟表选择。

区块链时间不可逆

区块链时间不可逆转。 一般情况下，在比特币上确定了六个区块之后，再次推翻这六个区块的可能性在数学概率上是非常小的。 所以当有人进行一笔交易时，比如我转给别人0.01个比特币，确认一个区块后，也就是说，交易的区块打包后，交易所会发出通知：这个比特币已经转账到up。 但此时，比特币只有一个区块被确认。 然后当付款人看到六个区块被确认时，比特币支付就完成了。 因此，区块链具有不可逆的特性。 同时，区块链是不可变的，也就是说区块中的哈希码是不可更改的。

区块链时间是非同质的

区块链上的时间也是异构的。 什么是异质性？ 例如，以太坊的 EtherKitties 交易导致以太坊网络长期拥堵。 所以有一段时间，人们发现以太坊上有很多交易，导致一些交易被延迟。 因此，区块链的时间具有异构性。 区块链上的时间有时会很火爆，有时会很冷清。

区块链时间发散、自由、不断创新

区块链的时代可以看作是一个发散、自由、不断创新的时代。 这个概念应该怎么理解？ 人们经常听说区块链上的分叉。 比如以太坊即将在728万区块高度进行一次硬分叉（注：后来因为漏洞推迟了，原则上这次硬分叉不会有两条链）。 如果这次升级后出现两条新链，硬分叉前的这段时间实际上是两条链共享的。 但在硬分叉之后，出现了具有共同过去的两次。 而在硬分叉的节点之后，两个时间段的内容是不一样的。 所以这段时间是一种自由的、不断创新的时间。

区块链时间是由事件堆叠而成

这样，区块链实际上为人类和社会提供了一个可以利用的时间。 过去，人们拥有的时间是国家授时中心颁布的时间。 这是物理时间。 由于这个时间是集中公布的，所以这个时间是非常准确的，但是人们在社会交往中很难准确地使用这个时间。 这时候，时间和事件是不能紧密结合的。 区块链的时间是事件堆叠形成的时间。 在此期间，每个事件对应一个哈希值，每个哈希值存储在一个区块中，区块按照事件发生的先后顺序紧密相连。 每个事件都是另一个事件的时间证据，即区块关系上的见证。

所以如果你想在区块链上做一些关于商业、政治、文化的事情，你首先需要明白一件事：区块链是一个时钟。 它是一个基于所有过去和未来事件的见证的世界时钟。 在这样一个世界时钟里，如果有人问商业活动什么时候开始？ 答案不会是某年某月某日。 对方给出的答案会是这个事件发生在以太坊的某个区块高度。 而对于未来的商业交易，这个答案可能会更加准确。 因为“块”是可检查的。 通过这个“区块”底部的交易哈希码，可以查到对应的业务交易，也可以查出之前、同时、之后发生了哪些业务行为。

下图中的人就是以太坊的创始人：Vitalik Buterin。 他手里拿着牌子是有原因的。 事情发生在2017年的时候，有传言说他死于车祸。 第二天，Vitalik 在推特上发布了这张照片。 图为他和最新的以太坊区块头。 这张照片可以证明维塔利克没有死。 这是以太坊利用区块链时间的基本属性的一个例子。 Vitalik 在这个标志上写下了区块高度和刊头。 并且这张照片不可能在拍摄之前的任何时间拍摄。

图 1：Vitalik Buterin 和他的“品牌”

(2) 区块链与空间

我们再从空间的角度来看区块链。 每个用户都将在区块链上拥有一个帐户。 该帐户包含一个比特币地址。 同时，用户也会有一个比特币余额。 这个地址可以简单的理解为一个空间坐标，这个空间有多大我们后面会提到。 这个地址会有一个值。 该值可以是标量，例如比特币余额。 该值也可以是向量。 如果一个账户是由智能合约控制的，那么这个值可以理解为一个向量，向量的特点是有方向的、有条件的。 有了坐标、标量和向量，我们就不用担心在这个空间里能做多少事情了。

一、区块链账户与传统账户的区别

传统银行账户

那么这个账户或空间与传统银行账户有什么区别呢？ 让我们回到一个基本问题：什么是银行账户？ 如果一个人想用他的身份证在银行开户，银行会在开户时告知他账号。 在此之前，银行会调查此人是否已在银行开设超过三个账户。 如果超过三个账户，银行会要求此人找出对应的银行卡。 或者，如果找不到卡，您需要亲自挂失。 银行不可能向任何人提供无限制的服务。 而且，银行也很难容忍账户里没有钱或余额太少。 如果卡上的余额不足以支付银行的服务费，银行将注销该卡。 如果此人成功开设新账户，银行将要求他设置密码。 有一件事需要明确：账号是银行给的。 密码由账户持有人自行设定。 账号与密码没有必然联系。 同时，在银行登记两个不一定联系的号码之间的联系。 持有人自行记下账号和密码。 但是，由于账户和密码是在银行注册的，银行最终比账户持有人更有发言权。

如前所述，开立银行账户有各种限制和控制。 例如，根据现行反洗钱法，需要报告大额转账。 同样的规定在美国可能更严格。 当事人在美国接收一定数额以上的美元，需要通知合同银行。 合同报出后，双方即可从账户中提取款项。 从这个角度看，美国比中国的管理要严格得多。 有各种控制和限制。

那么有人会问账户里的钱是不是自己的？ 这道题后面会有一个大大的问号。 当然，还有一点需要注意：我国的存款保险制度。 人们曾经认为银行不会倒闭。 但熟悉法制的人就会知道，我国早在几年前就推出了存款保险制度。 本系统最高补偿金额为50万。 在这里我建议大家在不同的银行存50万以上的存款。

区块链账户

我们再来看看区块链账户。 什么是区块链账户？ 使用区块链的账户首先需要设置私钥。 也就是说，用户需要先设置一个密码。 这个私钥是一个随机数。 有了这个私钥后，用户通过计算过程，就会有自己的账户地址。

例如，用户有私钥。 这个私钥简称为k。 k 只有该用户知道。 这个k最好不是名诗。 因为有人可以用程序遍历这个名人诗句来生成私钥，所以这个私钥控制的地址是不安全的。 所以私钥应该是一个随机数。 有了私钥之后，就可以用这个私钥生成一个K，这个上位的密钥就是公钥。 使用这个公钥进行哈希计算，可以生成一个地址A。 因此，从设置私钥到生成地址是一个一致的过程。 也就是说，一个人就可以完成整个过程。 这样用户既有地址又有密码，可以操作地址的余额。 在这方面没有第三方干预。 除了用户自己，没有人注册帐户和密钥之间的关系。 用户自己注册、自己管理、自己运营。

那么地址数量有没有限制呢？ 答案是无限的。 无穷大是什么概念？ 地址的个数理论上由数据结构决定。 这个数字的上限是 2^256。 换算成十进制，这个数字大约是 1.158 x 10^77。 一个数的 77 次方是多少？ 根据物理学最新研究，通过微波背景辐射计算出的整个宇宙原子数的大小为10的80～82次方。 所以地址数量的上限非常接近于无限。 但是，使用该帐户的费用是按每次使用计算的。 一个帐户可以永久保留。 给曾子曾孙留个住址，是没有问题的。 继承地址的过程中不需要进行其他操作。

2.区块链财产的绝对隐私和永恒

为什么现在有一个名词叫持币？ 为什么比特币成为一种宗教？ 因为比特币是一个可以寄托永恒想象力的系统。 它可以被视为永恒。 比特币也可以被视为真实的、绝对的私有财产。 现在有什么东西可以称为绝对的私有财产吗？ 也许有人会回答黄金。 记得很久以前，各国，尤其是美国，战时都有法律规定：个人不得持有黄金。 所以黄金是可以从个人身上剥夺的，比如二战时期被犹太人剥去的金戒指，日本人在中国掠夺的大量黄金和珠宝。

我们知道，犹太人之所以被称为犹太人，是因为他们特别喜欢首饰，这种首饰体积小、重量轻、价值高，而且容易藏起来。 犹太人会用他们所有的财产来换取随身携带的珠宝。 从这个角度看，无论是珠宝还是贵金属，都不能算是绝对的私有财产。

但是，如果有人想隐藏它，区块链上的私有财产可以完全隐藏。 法哲学上有一句话：私有财产是自由的基础。 人们经常谈论民主和自由。 没有私有财产就没有自由。 一个社会只有拥有私有财产，才有自由的概念。 一个人如果不能拥有自己保持基本生物属性的财产，也就是说社会不承认私有财产，他就谈不上自由。

下面再举一个与区块链属性相关的例子。 这是一出新“戏”。 在这种“玩法”的具体操作下，财产是可以确定性丢失的。 你怎么能确定地失去你的财产？ 这需要将所有财产（可能是比特币或 STO）汇到一个由无人知晓的私钥生成的可识别地址点。 这样一来，大家就可以承认这个财产已经被毁掉了。

传统意义上的遗弃财产，无法确定财产是否已被毁坏。 这就是民法意义上的失物招领。 丢失的物品可以找回。 国家管理无人居住的荒地有比特币地址可以查到地址余额嘛，可以立即赋予其产权。 在经济上几乎没有办法做到这一点。 如果一个人从事制度设计，就会发现这个概念很锋利。 这对残留控制很重要。 现在很多已经落地的商业项目都是利用这个来进行分红操作的。 这种分红操作不同于传统的分红理论。

3. 区块链可控

物理空间由中央机构控制

让我们回到空间的话题。 除了上面提到的这些特点，区块链空间和现在人们理解的空间有什么不同？ 人们现在所处的空间是由一个中央机构控制的。 从大的角度来看，管理空间的是国土资源规划部门。 从微观上看，管理空间的是城管或者县级房地管理部门。

可能有人在现实中遇到过这种情况：一个地方的规划发生了变化，这片区域新建的房屋可以拆除重建。 很容易就知道拆房子很容易。 或许一个人拆房子是一件非常困难的事情。 但对于政府来说，拆房很容易。 房子的钥匙在房子的占有中只占很小的一部分。 电视剧《潜伏》中，余则成说：不用钥匙我也能打开2/3的城门！

区块链空间可由个人控制

空间从来就不是个人可以控制的东西。 但是现在区块链给人们提供了一种可能。 这种可能性就是各个控制点之间可以形成的区块链空间关系。 而这种关系是一个人真正可以通过区块链的私钥来控制的东西。 这就是为什么有一天区块链上的空间可能比真正的土地更有价值。 因为现实中的土地不是由私人控制的。 当然，这种观点是不同的。 有些人可能认为非私有化的土地更有价值。 这可能会成为不同经济体系之间的竞争。

4.区块链的数量也是可控的

区块链的数量是有限制的

区块链的数量还有一个特点。 以前可能没有注意到此功能。 即可以通过代码和算法来控制总量。 没有比比特币更清楚的了。 比特币总数为2100万枚。 这个数字只会少不会多。 因为这个数额是由生成比特币的代码直接控制的。 只要人们仍然使用同一套代码来生产比特币，最终的比特币数量就不会超过这个上限。 世界上还有不能增发的上市公司吗？ 事实上，不存在这样的公司。

人们可以通过区块链上的数学和代码方法来控制区块链的数量。 也就是说，这个空间内的数量，是可以进行总量控制的。 这是一个非常新颖的概念。

虚拟货币降低建立货币体系的成本

通过虚拟货币，人们可以用少量的钱就拥有一个相当于央行货币系统或上市公司股票管理系统的计算系统。 这是一个有效的系统。 一下子，流通货币或证券的门槛变得如此之低。 以至于人们甚至可以随时随地实现这种操作。 当然，系统如何使用和系统代表什么是完全不同的问题。 但至少现在结算步骤不是很昂贵。

过去，清算、注册和存入证书非常昂贵。 银行需要购买和使用许多主机来实现具有这些功能的系统。 这对于以往的个人来说是难以想象的。 但现在个人可以做到。 如果有人想做一个商业系统，他也必须了解这一点。 这种结算功能的实现本身是没有价值的。 它的价值在结算后存在，并取决于它所链接的资产。

(3) 区块链与能源

1. 比特币非常耗能

刚刚谈到了时间和空间。 接下来让我们从能源的角度来看区块链。 大家都知道，比特币最大的缺点就是太耗能。 生产比特币的过程昂贵、缓慢且耗能。 这与节能环保理念背道而驰。

比特币的能源消耗是多少？ 计算能力是一种计算能耗的能力。 比特币的计算能力单位是哈希每秒。 普通矿机的算力一般为T hash/s。 根据国家统计局2017年给出的数据，中国用电量为6.3万亿千瓦时。 而且这个数字已经是世界第一了。 中国在2014年前后已经超过美国，成为全球最大的电力消费国。 美国保持这一立场已有200多年。 也就是说，自从发电机发明以来，美国的用电量一直排在第一位。 但现在中国是第一。 而中国在这方面跑得很快，把美国远远甩在后面。 如果与中国的总用电量相比，估计今年生产比特币的用电量可达5.937 x 10^10 kWh。 这个数字是什么概念？ 占2017年中国总用电量的近百分之一，这是一个非常大的用电量。 跟华夏这种怪物的耗电量相比，还能达到百分之一。 这个数字还会继续增长。 而且增长率会很高。

您如何看待生产比特币的能源消耗？ 这个问题在以太坊白皮书中提出，并确定了以太坊必须向 PoS 转型的路线图。 虽然以太坊仍然使用类似于比特币的 PoW 机制，但不同的是有比特币地址可以查到地址余额嘛，以太坊是使用 GPU 进行“挖矿”。 但现在以太坊已经准备好向 PoS 转型。

2. 比特币是一种生活

物理学家张首晟于2018年12月1日逝世，他曾从物理学家的角度给出解释：“生命的行为就是减少自身的熵，换句话说就是增加自身的负熵，增加自身的熵。”周围环境的熵。这种做法看似浪费了世界的能量。但实际上它给了我们一种更有价值的财富。这种财富是一种共识。”

这个观点应该如何理解？ 其实在改革开放之初，很多人就开始关心如何理解生活。 这个观点涉及Ilya Prigogine的耗散结构理论。 这个理论包括如何解释生命。 每一个生命的新陈代谢都是一个不断消耗负熵和增加正熵的过程。

钱学森的工程控制论和后来的信息论其实都是基于同一套熵论。 因此，如果我们反过来看这个关于熵的理论，我们可以有这样一个想法：比特币是一个生命。 因为它在不断地消耗能量，制造负熵来维持自身的“生命活动”。 比特币成为人类社会第一个通过代码运行形成的生命体。 它可以被视为一种物质生活。

如果比特币是生命，那么比特币的能源消耗又该如何看待呢？ 秘猿科技目前正在支持的公链项目Nervos也将采用PoW机制。 该项目的核心创新是对比特币的UXTO模型进行了扩展。 能源消耗可以理解为数字世界在现实物理世界中的根源。

3、比特币完成资产上链

有一个概念一直被提及：资产上链。 资产如何上链？ 比特币在这方面做得很好。 实现了能源资产上链。 你可以认为比特币是最好的资产上链区块链之一。 其他区块链可能还没有完全解决这个问题。 但比特币做到了。 它通过一套博弈结构实现能源资产上链。

所以人们可以信任比特币，因为比特币植根于真实的物理世界。

4. 区块链耗时

如果你想了解区块链，有一点必须明确：区块链注定是昂贵和缓慢的。 与比特币相关的交易是每秒七笔。 以太坊是每秒二十笔交易。 这两种恰好是每秒交易量最低的两种加密货币。 要知道天猫和京东在双十一的交易TPS是按每秒几十万笔计算的。

区块链不是云计算。 很多挖虚拟货币的矿主为了获得补贴，为了降低电费，会向政府通报他们正在做的项目是云计算。 但区块链不是云计算。 云计算通过划分计算任务来提高整体计算效率。 云计算是为了提高效率。 区块链是消耗效率的，它的效率很低。

业内有一个名词叫：不可能三角。 三角形是性能、安全性和去中心化。 不可能三者兼备。 因为以太坊和比特币选择提高安全性和去中心化，它们的性能会很低。 这两者达成的是最可靠的全球共识。 全球共识既昂贵又缓慢。

相比之下，EOS其实更强调性能。 它目前的TPS性能可以达到3000到4000之间。但代价是它在很大程度上放弃了去中心化。 EOS 可以写入数据的节点只有 21 个。 同时它也有一定的局限性。 某个节点的交易可以被阻塞。 换句话说，交易可以被列入黑名单。 这实际上是一种非常中心化的做法。 不仅如此，EOS还有大量的人为规则。 可按规定人为暂停交易。 那么EOS是区块链吗？ 这个问题是有争议的。 但这里所说的只是不可能三角形三个特征的权衡。

这是从时间、空间和能量的角度来看区块链。 能量最终转化为人们的共识。 一些文章还将这种共识称为社会可扩展性。 社会可扩展性是一个多嘴的说法。 但是这个词在学术上相对来说更加严谨。