三院士三教授熱聊元宇宙&——AIGC，學術界怎么看？
來源：清元宇宙在近日舉辦的中國江寧2023元宇宙產業·人才高峰論壇暨AIGC發展大會上，中國工程院院士譚建榮、劉韻潔、鄭緯民出席并發表了主旨演講。除了三
除非你活在與世隔絕的大山里，否則我相信你一定聽說過比特幣和區塊鏈。畢竟，它們是當今趨勢和媒體最喜歡的話題。即使是從未開采過加密貨幣或了解其工作原理的人也在談論它。幾個星期以來，我那些不懂技術的朋友一直在問我，讓我向他們解釋這個詞到底是什么意思。我想有成千上萬的人有同樣的感覺。是時候寫一些東西，這就是這篇文章的目的——用任何普通互聯網用戶都能理解的簡單語言說清楚這個問題。
為什么我們需要區塊鏈這么復雜的東西？
與互聯網上的所有其他帖子不同，我們不會首先講定義，第一步，是要了解它到底解決了什么問題。
想象一下，喬是你最好的朋友。他正在海外旅行，在假期的第五天，他打電話給你說：“伙計，我需要一些錢。我已經用完了。”
你回答說：“馬上給你打錢”，然后掛斷了電話。
然后你致電銀行的客戶經理，告訴他：“請把 1000 美元從我的賬戶轉到喬的賬戶。”
客戶經理回答：“好的，先生。”
他打開程序，檢查您的賬戶余額，看看您是否有足夠的余額將 1000 美元轉給喬。因此，他在寄存器中輸入如下：
交易登記冊
注意：在這里談論計算機并不是為了讓事情變得簡單。
你打電話給喬，告訴他，“我已經把錢轉了。你直接去銀行，把我剛轉賬的1000塊錢取出來。”
這說明什么？你和喬都信任銀行來管錢。實際的鈔票并沒有發生轉移。只有銀行的記錄里顯示了這樣一筆轉賬。更直白一點說，你們兩個作為客戶都不能控制或者影響銀行怎么寫這一條涉及錢的記錄。
這就是當前系統的問題。
為了在我們之間建立信任，我們依賴于第三方。
多年來，我們一直依靠這些中間人相互信任。您可能會問，“依賴第三方，有什么問題？”
問題是這些第三方都是單一存在的。如果要給這個系統制造混亂，只需要一個人或組織有意或無意地腐敗一下就夠了。
如果記錄交易的那個服務器硬盤被火燒毀了怎么辦？
如果您的客戶經理誤寫了 1500 美元而不是 1000 美元怎么辦？
萬一他是故意的呢？
長久以來，我們一直把所有的雞蛋放在一個籃子里，也把它放在別人的籃子里。
是否存在一個系統，我們可以在不需要銀行的情況下轉賬？
要回答這個問題，我們需要進一步深入，問一個深入的問題（畢竟，正確的問題才能得到正確的答案）。
想一想，轉賬是什么意思？只是登記簿中的一個條目。那么更好的問題是——
有沒有辦法，讓我們自己來維護注冊登記表，而不是由其他人為我們做呢？
這才是一個值得探討的問題。答案您可能已經猜到的。區塊鏈就是這個深刻問題的答案。
這是一種在我們自己之間維護該注冊的方法，而不是依靠其他人為我們做這件事。
好的。因為現在，您的腦海中開始出現幾個問題時，我們將了解這個分布式存儲器是如何工作的。
它是如何工作的？
這種方法的前提是必須有足夠多的人不想依賴第三方。只有這樣，該組人才能自行維護注冊表。
“獲得一些比特幣以防它流行起來可能是有意義的。如果有足夠多的人有同樣的想法，那將成為一個自我實現的預言。” ——中本聰，2009
多少才夠？至少三個。對于我們的示例，我們將假設有十個人想要放棄依賴銀行或任何第三方的服務。在雙方同意的情況下，他們一直擁有彼此賬戶的詳細信息——但不知道對方的個人身份信息。
1.一個空文件夾
每個人都包含一個與他們自己開始的空文件夾。隨著我們的進展，這十個人將持續將內容添加到他們的空文件夾中。這個頁面的集合將形成跟蹤交易的寄存器。
2. 交易發生時
接下來，想象一下，網絡中的每個人都坐在那里，手里拿著一張空白頁和一支筆。每個人都準備好編寫系統內發生的任何事務。
現在，如果 #2 想向 #9 發送 10 美元。
為了進行交易，#2 大喊并告訴大家：“我想將 10 美元轉給#9。所以，每個人，請在你的頁面上記下這筆轉賬。”
每個人都檢查#2 是否有足夠的余額將 10 美元轉移到#9。如果她有足夠的余額，那么每個人都會在他們的空白頁上記下這筆交易。
頁面上的第一筆交易
然后交易被認定為完成。
3. 交易繼續發生
隨著時間的推進，網絡中越來越多的人有轉賬交易的需求。每當他們想要進行交易時，他們都會向其他人宣布。一個人一聽到公告，就會將其寫在他/她的頁面上。
這個“記錄的動作”會一直持續到每個人都用完當前頁面上的空間。假設一個頁面有空間記錄十筆交易，一旦第十筆交易完成，每個人都會用完空間。
當頁面被填滿時
是時候將頁面放在文件夾中并取出一個新頁面并從上面的步驟 2 開始重復該過程。
4. 收起頁面
在我們將頁面放入文件夾之前，我們需要使用網絡中每個人都同意的唯一密鑰對其進行密封。通過密封，我們將確保一旦它的副本被存放在每個人的文件夾中后，任何人都無法對其進行任何更改——今天不行，明天不行，甚至一年后也不行。一旦進入文件夾，它將始終留在文件夾中 - 密封。而且，如果每個人都信任印章，那么每個人都會信任頁面的內容。而這種封頁就是這種方法的關鍵所在。
在頁面上稱為“mining”，但為了簡單起見，我們將繼續稱其為“sealing密封”。
之前的情況是，第三方或者中間人，讓我們相信他們在登記簿上寫的任何內容都不會被更改。現在的情況是，在像我們這樣的分布式和去中心化系統中，這個印章將提供大家相互的信任。
有點意思！那我們怎么sealing密封呢？
在我們學習如何密封頁面之前，我們將了解密封的一般工作原理。作為它的先決條件是學習一些我喜歡稱之為的東西——
魔法機器
想象一臺被厚墻包圍的機器。如果你從左邊發送一個里面有東西的盒子，它會吐出一個包含其他東西的盒子。
這臺機器叫做“哈希函數”，我不想講的太技術化。所以，就今天而言，我們就簡單的稱之為“魔法機器”。
魔法機器（又名哈希函數）
假設你從左邊發送數字 4，我們會發現它在右邊吐出以下單詞：'dcbea'。
它是如何將數字 4 轉換為這個詞的？這個不重要。重要的是，這是一個不可逆的過程。給定“dcbea”這個詞，就不可能分辨出左邊的機器是什么。但每次你將數字 4 輸入機器時，它總是會吐出同一個詞“dcbea”，這個是確定的。
哈希（4）== dcbea
給定“dcbea”這個詞，就不可能分辨出左邊的機器是什么。但每次你將數字 4 輸入機器時，它總是會吐出同一個詞“dcbea”。
讓我們試試發送一個不同的數字。26怎么樣？
哈希（26）== 94c8e
這次我們得到了'94c8e'。有點意思！因此，單詞也可以包含數字。
如果我現在問你以下問題怎么辦：
“你能告訴我，如果我想要得到一個以右側三個零開頭的單詞，我應該從機器的左側發送什么？例如，000ab 或 00098 或 000fa 或其他任何東西。”
預測輸入
給自己幾分鐘時間想一想這個問題。
我告訴過你，機器有一個屬性，當我們在右邊給出預期的輸出后，我們無法計算我們必須從左邊發送什么。有了這樣一臺機器，現在來回答我剛才提出的問題？
我想到一種方法。為什么不逐個嘗試宇宙中的每個數字，直到我們得到一個以三個零開頭的單詞？
嘗試一切來計算輸入
經過數千次嘗試，我們最終一定會得到一個符合條件的數字。
在給定輸出的情況下計算輸入是非常困難的。但與此同時，驗證預測的輸入是否產生所需的輸出總是非常容易。一定記住，機器每次都會為一個數字吐出相同的單詞。
如果我給你一個數字，比如 72533，然后問你一個問題：“這個數字在輸入機器時會產生一個以三個零開頭的單詞，你認為答案有多難？”
簡單爆了對吧，只需要把數字扔進機器里，看看你在右邊得到了什么而已。
這種機器最重要的特性是——“給定一個輸出，計算輸入是極其困難的，但是給定輸入和輸出，很容易驗證輸入是否導致輸出。”
在本文的其余部分中，請牢牢記住魔法機器（或哈希函數）的這一屬性：
給定一個輸出，計算輸入是非常困難的，但是給定一個輸入和輸出，很容易驗證輸入是否導致輸出。
如何使用這些機器來封存？
我們將使用這臺神奇的機器為我們的頁面生成一個印章。
想象一下，我給你兩個盒子。第一個盒子包含數字 20893。然后，我問你，“你能找出一個數字，當它把添加到第一個盒子中的數字輸入機器時，我們會得到一個以三個零開頭的單詞嗎？”
我們已經了解到，計算這樣一個數字的唯一方法是嘗試整個宇宙中可用的每個數字。
經過數千次嘗試，我們最終會發現一個數字，比如 21191，當它與 20893 相加（即 21191 + 20893 = 42084）并輸入機器時，將產生一個滿足我們要求的單詞。
在這種情況下，這個數字 21191 成為數字 20893 的印章。假設有一頁上寫著數字 20893。為了密封該頁面（即沒有人可以更改其內容），我們將在其頂部放置一個標有“21191”的徽章。一旦封頁號（即21191）貼在頁面上，頁面就被封了。
封號
封號被稱為“工作證明”，意思是這個數字是努力計算它的證明。出于我們的目的，我們很樂意將其稱為“密封號”。
如果有人想驗證頁面是否被篡改，他只需要——將頁面內容加上密封號，然后喂給魔法機器。如果機器發出三個零開頭的單詞，則內容不變。如果出來的詞不符合我們的要求，我們可以把頁面扔掉，因為它的內容被泄露了，沒有用了。
我們將使用類似的密封機制來密封我們所有的頁面，并最終將它們安排在我們各自的文件夾中。
最后，密封我們的頁面……
為了密封包含網絡交易的頁面，我們需要找出一個數字，當附加到交易列表并輸入機器時，我們會得到一個以右側三個零開頭的單詞。
注意：我一直使用短語“以三個零開頭的單詞”作為示例。它說明了散列函數是如何工作的。
機器花費時間和電力后計算出該數字后，頁面將用該數字密封。如果有人試圖更改頁面的內容，密封號將允許任何人驗證頁面的完整性。
既然我們搞懂了封頁的概念，現在回到我們在頁面上寫完第十筆交易的情況。
每個人一但用完該頁，為了將它隱藏在文件夾中，他們就立刻沉迷于計算該頁的封號。網絡中的每個人都在進行計算。網絡中第一個弄清楚封號的人會向其他人宣布。
聽到封號后，每個人都會立即驗證它是否產生了所需的輸出。如果是這樣，每個人都會用這個數字標記他們的頁面并將其放在他們的文件夾中。
但是，如果對于某人來說，比如 #7，宣布的密封編號不符合條件，沒有產生所需的輸出怎么辦？這種情況并不少見。造成這種情況的可能原因可能是：
他可能聽錯了網絡中宣布的交易
他可能寫錯了在網絡中宣布的交易
他可能在編寫交易時試圖作弊或不誠實，以有利于自己或網絡中的其他人
不管是什么原因，#7 只有一個選擇——丟棄他的頁面并從其他人那里復制它，以便他也可以將它放入文件夾中。缺少一頁，他將不能繼續編寫進一步的交易，因此，互相的信任將不復存在，他會被排擠出這個網絡。
多數人同意的任何封號，都會成為誠實的封號。
那為什么每個人都知道別人會計算并公布給他們，卻還要花費資源來計算呢？為什么不坐等通知呢？
好問題。這就是激勵措施出現的地方。作為區塊鏈一部分，每個人都有資格獲得獎勵。第一個計算出封號的人會因為他的努力（即消耗的 CPU 功率和電力）獲得免費的獎勵。
簡單想象一下，如果#5 計算一頁的封號，他會得到一些免費的錢，比如 1 美元，這些錢是憑空鑄造的。換句話說，#5 的賬戶余額會增加 1 美元，而不會減少其他任何人的賬戶余額。
比特幣就是這樣誕生的。它是第一個在區塊鏈（即分布式寄存器）上交易的貨幣。作為回報，為了讓網絡繼續努力，人們獲得了比特幣。
當足夠多的人擁有比特幣時，它們的價值就會增長，從而使其他人想要比特幣；使比特幣的價值進一步增長；更多人想要比特幣；價值會進一步增長；等等。
獎勵使每個人都繼續在網絡中工作。
一旦每個人都在他們的文件夾中收起頁面，他們就會拿出一個新的空白頁面并重新重復整個過程——永不停止。
將單個頁面視為交易塊，將文件夾視為頁面鏈（塊），因此，將其變成區塊鏈。
我的朋友們，這就是區塊鏈的運作方式。
除了有一件小事我沒有告訴你。
想象一下，文件夾里已經有五頁了——全都用密封號密封了。如果我出于利益誘惑回到第二頁并修改交易內容怎么辦？沒錯，封號是可以讓任何人發現交易中的不一致，如果我繼續為修改后的交易計算一個新的密封號碼并用它標記頁面怎么辦？
為了防止有人返回并修改頁面（塊）以及封號的問題，封號的計算方式有一點扭曲。
保護對密封號碼的修改
還記得我告訴過你我給了你兩個盒子——一個是數字 20893，另一個是空的讓你計算嗎？實際上，要計算區塊鏈中的密封數量，不是兩個盒子，而是三個——兩個預先填充，一個需要計算。
而當這三個盒子的內容全部添加并送入機器時，從右側出來的答案必須滿足要求的條件。
我們已經知道一箱包含交易清單，一箱將包含封號。第三個框包含上一頁魔法機器的輸出。
通過這個巧妙的小技巧，我們確保每一頁都依賴于它的前一頁。因此，如果有人要修改一個歷史頁面，他也必須更改之后所有頁面的內容和封號，以保持鏈條一致。
如果我們一開始想象的十個人中的一個人試圖欺騙和修改區塊鏈的內容（包含交易列表頁面的文件夾），他將不得不調整幾個頁面并計算新的密封所有這些頁面的編號。我們知道計算密封數字是多困難。因此，網絡中一個不誠實的家伙無法擊敗九個誠實的家伙。
將會發生的事情是，從不誠實的人試圖作弊的頁面開始，他將在網絡中創建另一個鏈，但該鏈永遠無法趕上誠實的鏈——僅僅是因為一個人的努力和速度無法超越累積的努力和速度。因此，保證網絡中最長的鏈是誠實鏈。
最長的鏈是誠實鏈。
最長的鏈是誠實鏈。
當我告訴你一個不誠實的人無法擊敗九個誠實的人時，你有沒有敲響警鐘？
如果不是一個，而是六個人變得不誠實怎么辦？
在這種情況下，協議將一蹶不振。它被稱為“51％攻擊”。如果網絡中的大多數人決定不誠實并欺騙網絡的其余部分，那么協議將無法實現其目的。
這是區塊鏈可能崩潰的唯一脆弱原因。這不太可能真的發生，但我們都必須知道系統的脆弱點。它建立在大多數人總是誠實的假設之上。
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