2015秋邓亚强学习报告-第十三周
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第十三周：再谈比特币和区块链
关键词
区块链 比特币 霍金辐射 拜占庭将军问题 量子纠缠 信息守恒
本文
Part 1：从杨氏双缝和霍金辐射谈起
（PS：在这里，笔者将会把老师所讲授的内容重新组织，完成本周的学习报告）
韩峰博士在解释区块链的意义所在的时候，谈到了信息。就信息而言，本身就存在真伪的区别。但是，在某些情况下，信息本身是不存在真伪之分的，在这里，韩峰博士引用了一个实验和一个理论进行阐释。
Subtitle 1:杨氏双缝干涉实验
【杨氏双缝干涉实验】：如图所示，当一个光（电）子通过一个有两个狭缝的屏幕时候，我们可以在后面的现实屏幕上看到干涉条纹。这一点是与经典物理中的粒子解释相悖的。如果光（电）子是纯粒子形式的话，我们将会看到一个概率分布似的概率曲线（依据光强），但是实际上观测到的结果是出现干涉条纹。这就意味着光子具有波动性。
那我们来看一看追踪光（电）子所得到的实验现象。假设我们能够追踪到光子，所以我们可以在屏幕后面两个狭缝之间设置一个检测光子的追踪器。这样的话，我们就能够确定每一个光子通过那一个狭缝，或者是两个狭缝通过各一半的光子。（我们可以控制光子或者电子的流出速度，这一点是可以做到的）实验结果往往是令人吃惊的，经过多次重复的实验，从未发现各缝个通过一半狭缝的情况。这似乎与波动性相悖。但这用海森堡测不准原理解释就迎刃而解了。
“要设计出一种仪器，它既能够判断电子通过那个孔，又不干扰干涉图样的出现，是绝对做不到的。”(赵凯华)这不是实验仪器本身限制的问题，而是理论上就如此。这是微观世界中的规律。
从上面所借少的与杨氏双缝干涉相关的内容中，我们不难看出，在这种情形下，信息实际上是不存在绝对的统一的。信息真伪的甄别，有的时候，或许理论上就是如此的。
Subtitle 2:霍金辐射
韩峰博士所讲的另外一个信息相关的内容就是霍金辐射。这一点是由“不看月亮月亮就不存在”这一问题引起的。
黑洞：信息会在黑洞里面消失→信息守恒？霍金辐射。
【霍金辐射】：在"真空'的宇宙中，根据海森堡不确定性原理，会在瞬间凭空产生一对正反虚粒子，然后瞬间消失，以符合能量守恒。在黑洞视界之外也不例外。霍金推想，如果在黑洞外产生的虚粒子对，其中一个被吸引进去，而另一个逃逸的情况。如果是这样，那个逃逸的粒子获得了能量，也不需要跟其相反的粒子湮灭，可以逃逸到无限远。在外界看就像黑洞发射粒子一样。由于它是向外带去能量，所以它是吸收了一部分黑洞的能量，黑洞的质量也会渐渐变小，消失;它也向外带去信息，所以不违反信息定律。（摘自好搜百科）
韩峰博士之所以谈到这一点就是因为乍看之下霍金所提出的思想实验会导致信息不守恒，也就是一个粒子的吸收会导致信息的瞬间消失。但是实际上，正如上文所提及的一样，粒子本身的湮灭需要满足能量守恒定律，因而会向外界带出信息，从而不会违反信息定律。
韩峰博士在这里解释道：因此产生了两种信息：被吸收的信息和未被吸收，自然把纠缠截断，产生了信息。
Part 2：再谈到拜占庭将军问题
在上面所谈及与信息相关的内容是自然的信息中的一些特性——霍金辐射中的信息守恒以及杨氏双缝实验中的信息非定域性。
除此之外，韩峰博士也提及了拜占庭将军问题中的信息相关的问题（人）。韩峰博士在此列出的标题是：
拜占庭将军问题：从计算机算法获得“真”。
在解释韩峰博士的观点之前，我们先看一看什么事拜占庭将军问题。
【拜占庭将军问题】：拜占庭将军问题是一个协议问题，拜占庭帝国军队的将军们必须全体一致的决定是否攻击某一支敌军。问题是这些将军在地理上是分隔开来的，并且将军中存在叛徒。叛徒可以任意行动以达到以下目标:欺骗某些将军采取进攻行动;促成一个不是所有将军都同意的决定，如当将军们不希望进攻时促成进攻行动;或者迷惑某些将军，使他们无法做出决定。如果叛徒达到了这些目的之一，则任何攻击行动的结果都是注定要失败的，只有完全达成一致的努力才能获得胜利。拜占庭假设是对现实世界的模型化，由于硬件错误、网络拥塞或断开以及遭到恶意攻击，计算机和网络可能出现不可预料的行为。
拜占庭容错协议必须处理这些失效，并且这些协议还要满足所要解决的问题要求的规范。这些算法通常以其弹性t作为特征，t表示算法可以应付的错误进程数。很多经典算法问题只有在t<n/3时才有解，如拜占庭将军问题，其中n是系统中进程的总数。（摘自好搜百科）
因此，我们不难看出，真实的世界中信息不可避免是存在错误的。为了获得真实的信息，综合外界已知条件做出自己的判断，是需要依耐于外界条件的。但是由于实际条件的限制，我们需要知道的是，寻找到真正的信息是需要巨大的代价。韩峰博士就这一点展开说明，谈到可能存在的管理负担、财务负担和人力负担。
Lamport 通过计算机算法已经证明了在将军总数大于3m ，背叛者为m 或者更少时，忠诚的将军可以达成命令上的一致。
因而，在未知外界环境的情况下，一个个体对于获取的信息的可信度是应该持有怀疑态度的。由于未知的外界环境，个体对于自己做出的判断也需要承担一定的风险。
Part 3：与阿里巴巴副总高红冰的对话
一个钢筋水泥为标志的银行信用大厦，正在被一个数据为土壤的区块链信用取代。——高红冰
早在课程的一开头，韩峰博士就讲述了与阿里巴巴副总高红冰的对话内容，现总结如下：
- 从人类认知的角度理解为什么会有区块链？
- 马云：公开的数据真实吗？
- 崔永元：这个社会没有事实，只有统一口径。（PS：统一口径的条例：信息真正自由化吗？信息的垄断使得人民得到的信息不真实→欧美国家也存在此种问题）
- 韩峰：科学会告诉我们真正的信息。（杨氏双缝实验、光合作用、定域度平方D2+关联度平方V2=1）
在这里，一共提出来了几个问题，在接下来的课程中，韩峰博士意义给出了相应的解答，其中就包含第一二部分包含的三个例子。
SUbtitle 1：区块链：全网自由公正的“真实”
首先，我们再重温一下区块链的重要性:
韩峰博士在课堂上曾说过:
- 第一代互联网解决问题：信息传递问题
- 第二代互联网解决问题：信息真实性（区块链所解决）
再结合上上文高红冰的话语，我们不难看出，区块链在现在有着越来越重要的而影响。而比特币这种电子货币的存在，对于当今的银行信用体制等方面有着不小的冲击。真实的社会中，一方面由于信息本身真实性不可百分之百确认，这就意味着我们要么对于这些不真实的信息采取容错的机制，要么采取零容忍的机制；另一方面，由于银行信用这种中心化的信用机制本身存在的弊端：即手续费高，成本高，维持运营成本高（比如会计、审计等等）。
在这里，韩峰博士基于前文有关信息的讨论得出了下面重要的命题：
假的信息并不一定是阴谋，传统是非的判断是中心化的。
区块链的自由公正的系统的维持很大程度上决定于它的去中心化的设计前提，全网的自由公正极大的保证了信息的真实，使得银行信用单方面的信息垄断不可能。这种去中心化的信用支付体系使得交易基于全网公开的协议。但是，个人认为比特币本身由于是电子货币，对于算法依耐程度高。
现在，我们有必要讨论一下在区块链系统下的“真实”又是什么。真实，基于前面的讨论，可以认为是信息的绝对真实。在区块链的体制中，挖矿（工作量证明）的激励手段是公众公认的共识算法，并且由于全网的挖矿者都追求与自己的利益，在假定各自机器等同的情况下，挖矿网民的相互监督（以便确保自己的工作量能够有效的证明），使得在这种情况下基于协议的自由公正成为可能。因而，这也保证了，就工作量证明而言，信息尽可能的绝对真实。（初始设定值微小的偏差都会带来不可预知的结果）
因而，个人认为，在区块链中的“真实”，是指比特币的产生使用等流程被网民公证下的对这些行为确认的真实。这种真实是被确立在区块链这一种体制之下的。
（PS：在这里，笔者需要谈及区块链体制下的重复支付问题,但是仅供参考）
SUbtitle 2：比特币与真实货币的对比
| 比特币 | 真实货币 | |
| 产生时间 | 2008年11月1日，中本聪（Satoshi Nakamoto）提出 | 原始的市场交易产生 |
| 信赖依托 | 无 | 主要来自国家 |
| 是否有实体 | 无，为电子网络货币，但是能兑换真实货币 | 有，有多种实体形态 |
| 印刷等产出方式 | 依据密码学和计算机科学的方法由网络产生 | 国家印刷 |
| 货币投入量 | 有最高限额，2100万固定总量 | 投入具体数量取决于国家政策 |
| 货币投入量是否管制 | 无，有计算机按照设计自行产生 | 有，国家为外在强制力量 |
| 基于背景理论 | 密码学、计算机科学、经济学、量子力学等 | 经济学、政治学等 |
| 法律在其中角色 | 弱，黑色交易多，但不会有假币 | 强，国家严格管制货币的印刷量与打击假币印刷 |
注：此表格摘自2015秋邓亚强学习报告-第五周
参考资料
1.教学内容：韩峰 卢达溶 清华学堂109 2015/12/9; 2:20-5:00pm
2.赵凯华, 罗蔚茵. 新概念物理教程-量子物理[M]. 北京:高等教育出版社, 2006. 22-28
3.跨越学科的认知基础 课堂内容
4.Resources from Wikipedia and Other websites
