开个脑洞：如果比特币有某种智能，它在想什么？

一个脑洞

如果比特币有某种智能，它在想什么？

现象与噪音

眼看Facebook的巨无霸Libra要动了，央行数字货币伺机而动。 比特币及其背后预示着诞生十年的区块链技术，正在走出密码朋克的小圈子，逐渐成为社会科技和金融的主流关注点。

在当前的区块链行业中，矿池、交易所、基金、媒体、开发者社区等，已经形成了一个规模庞大的生态产业链。 然而从业多年，野蛮生长中不乏嘈杂的新模式，可惜大多沦为“商业术语”的创新，来去无踪，令人唏嘘不已。很难做出成绩。

以太坊“智能合约”之后，真正改变行业生态的“代际创新”寥寥无几。 如果整个行业的时间也用“块”来衡量的话，那么到目前为止，我们总共只挖出了两个。 据说会带来下一波增量的新“区块”被推迟了。 不管大家多么期待，以后也不会来了。

价格是一种催化剂，伴随着噪音。 关于数字货币、数字资产、区块链经济，一千人有一千种解读，无法一概而论。 喧嚣的背后是缺乏区块链系统的基础理论框架。 仅仅依靠无知无畏的勇气来指导生产实践，很多时候事与愿违，导致人才熄火、入新坑，陷入兴奋与沮丧的循环。

不甘于被启蒙成成功和玄学的区块链理想，今天我们抛开大人沙文主义，暂时忘记自我，做一个思想实验，尝试换一个更自由的视角，再来看比特币和区块链。

两个理论工具

面对比特币这样一个非线性的复杂系统，我们引入两个理论工具：一个是香农的“信息论”； 另一个是普利高津的“耗散结构”。

DAO（Decentralized Self-Organization）是今年重新流行起来的一个概念。 无人值守的比特币系统就是这样一种“自组织”，更进一步，它也是一种典型的耗散结构。

1.打开系统

比特币网络是一个随时与外界交换能量和信息的开放系统。

2.从部分到整体

耗散结构作为一个整体包含了大量的系统原语（局部基本元素）。 从空间结构上看，比特币系统架构是基于网状分布的节点； 从数据结构上看，比特币也是一个由地址间的传递关系构成的信息网络。 随着区块的更新，这些网络中的局部节点和边也在不断地“波动”。

3、越来越“有序”，远离“均衡”

自中本聪挖出第一个创世区块以来，比特币网络已经连续运行了十多年。 账户地址总数和交易总数稳步增长，活跃地址超过50万，日均交易量超过30万笔。 账户地址之间的网络关系变得越来越丰富。 随着时间的推移，比特币网络结构发展得越来越“有序”，逐渐脱离出块前所有地址间各项指标均等的“平衡状态”。

比特币交易可视化，来自 Surya Rastogi 的 Medium 文章，2018 年 3 月

比特币鲸鱼地址图富豪榜，数据来自BTC.com

整体出现，部分授权

再看一遍，比特币网络的核心特征叫做耗散结构。 一个根本原因是比特币系统的整体功能远超账户部分功能的线性叠加。 每个独立的共识节点都被编织成一个网络，在整个系统层面上出现了局部独立节点不具备的新属性。 当我们单独观察每个节点时，它与传统的数据处理系统并没有根本区别。 数据存储和计算是中心化的点状结构，每个数据点之间没有不可篡改的一致性。 然而，当我们利用区块链特殊的数据结构，将独立的节点与点对点通信的“边缘”连接起来。 我们会惊奇地发现，在一个具有真实物理时空结构的信息系统中，其实是存在数据一致性的。

当然，你可能会说，这有什么好奇怪的，分布式数据库比比特币更早实现这种数据一致性。 需要注意的是，与传统的数据处理系统和分布式数据库相比，区块链系统最关键的区别在于它不仅实现了系统节点间数据在物理时间和空间上的一致性，而且，这种一致性是完全通过通过自组织实现。 这是从来没有过的，也是核心的意思。

比特币在整体物理空间和时间上的数据一致性，通过链上端到端的“区块”，为系统部分赋能。 不仅针对每个挖矿记账节点，还进一步扩展到系统中的每个账户地址原语。 因此，每个独立的账户地址都神奇地继承了这种物理时空数据一致性的属性。

大家不难理解，现实世界中的每个人类个体在物理时空上都是相互离散的。 传统信息系统中的数据一致性只是物理空间中的一个信息点，时间维度上只有结构，空间维度上没有结构。 在这样的系统中，算法适用于捕获离散分布的人类个体之间的关系信息，缺乏基本的对称性。 以比特币为代表的区块链系统的时空数据一致性恰好可以用来解决这种对称性问题。

比特币想活

好吧，如果我们已经承认比特币是一种具有某种生命特征的“耗散结构”。 接下来，我们做一个更大胆的假设。 如果，我的意思是，如果比特币有思想，它每天都在想什么？

遗憾的是，我无法用现有的信息交互方式，读出任何关于比特币系统自身思维的确定信息。 但有一点，是所有耗散结构的共同基本目标假如我有1万个比特币，就是系统“远离平衡态”。 渐行渐远。

因此，比特币像你我一样，每天都在思考如何生存也就不足为奇了。

生命以负熵为食：薛定谔，比特币需要电

所有具有生命特征的“耗散结构”，如果没有外部能量和信息交换，系统内部的熵会在时间轴上不断增加，这就是所谓的熵增原理。 因此，为了生存，系统必须不断消耗“负熵”。 对于比特币网络来说，负熵的来源是人类提供的电力。 根据耗散结构理论，正是因为有了这些源源不断的电力供应，比特币网络才能在结构上越来越有序，远离系统死亡的平衡状态。

当然，人类社会不是白给的，没有人的精力是白来的。 哎，你总要为我做点“生意”，跟人类养牲畜一样。 猫和狗都有自己的用途。 比特币有什么用？ “点对点电子现金系统”是中本聪比特币白皮书的标题。 但说实话，过去十年，在“支付”场景下，比特币的表现并不好。 原因是它的价格相对于主流货币波动太大，真的很难让大家把它当作“现金”来支付。 当然，也正是因为如此，未来各种稳定币才有发展空间。

做好电子现金不一定不好。 在支付场景中，劣币驱逐良币。 比特币多年来的表现，充分展示了货币作为价值载体的另一面——“价值储存功能”。 可以说，捕捉和存储人类社交网络的资产价值才是比特币真正的商业模式。 在这个维度上，比特币系统无疑是非常成功的，成为了名副其实的“电子黄金”。

当然，获取价值并不容易。 类比于现实世界中获取黄金价值的过程，其开采只能视为初始分配。 如果只有一个开采环节，黄金就无法获得任何正确的价值。 黄金的稀缺性和稳定性只是先决条件。 在这些前提下，在不断的交易流转和再分配中，建立黄金与人类社会资产网络之间日益牢固的映射关系，才是获取现实世界价值的真正途径。 比特币之所以被称为“电子黄金”，是因为其捕捉人类社会资产网络价值的方式与黄金类似。 并且，由于比特币自身纯信息传递速度的优势，这种抓取效率更高。

比特币的价值捕获：具有强化学习的人工神经网络

是的，在我看来，比特币是一个不折不扣的人工神经网络，是迄今为止人类社会发明的所有神经网络中最成功的。

从神经网络的定义来看，比特币系统在非线性计算方式、分布式数据存储结构、神经网络拓扑一致性等方面远比我们在传统中心化服务器中虚拟出来的神经网络更接近现实。 情况。 因为如前所述，比特币系统中的每个神经元（节点、地址）在物理时间和空间上都是独立离散分布的，就像人脑中真实的生物神经元一样。 单从这一点来看，即使强大到AlphaGo，也只能算是没有空间维度的冒牌货。

目前假如我有1万个比特币，比特币的价格波动，仍然是系统外部强弱的信息，始终收敛于各个局部极值。 这种系统函数的非凸极值和稳态波动也是典型的神经网络算法。 特征。

比特币这种人工神经网络的设计目标是实现一种近似“人类固有资产网络”的算法，捕捉人类社会资产的分布函数，而不是白皮书中描述的用于支付的电子现金。 毕竟，谁会真正设计一个上限与经济活动无关的现金系统呢？

为了方便起见，我们先讨论一下所谓“人类固有资产网络”的定义。 现实世界中人类社交网络中的资产具有多种形式、多维度的价值并且不断变化。 这里我们假设我们已经成功抽象出一个标准化的资产网络。 在这个资产网络中，各种资源的价值被充分抽象量化，映射到每个人类个体身上。 我们称这个网络由量化指标组成。 它就是“人类内在资产网络”。

显然，没有手脚的比特币系统无法将信息穿透到物质层面，直接将内在资产网络中的价值转移到自己的网络中。 作为一个能力非常有限的系统，它的基本功能少得可怜。 地址是比特币网络的基本单位，地址之间的转账是比特币系统的基本功能，正是它们构成了比特币网络中的节点和边。 当然，从自身的信息来看，比特币系统无法理解每笔转账背后的原因。 从它对自己系统内部的观察来看，两个账户地址之间的点，伴随着每一个出块时间，都在不断地通过转账行为建立连接账户的边，而这些边的建立似乎是随机发生的。 当然，这个过程也可以看作是一种耗散结构，比如比特币系统，内部网络基元的边在点与点之间随机波动。

在比特币网络诞生之初，这些随机建立的边并不代表什么，因为这些边与人类固有资产网络的真实交易行为的相关性非常小。 比特币账户地址之间的每次转账与内在资产网络中的真实价值转移之间基本没有映射关系。 当时，比特币只是一群密码朋克的玩具。 大多数参与挖矿的矿工都是基于期望和偏好。 有效的激励。

2010 年 5 月 22 日，比特币网络像往常一样玩着在账户地址之间随机建立边缘的游戏。 在区块 57043 中，创建了一条哈希值为 a1075db55d416d3ca199f55b6084e2115b9345e16c5cf302fc80e9d5fbf5d48d 的边。 不同的是，随着这条边的建立，一个叫拉斯洛·汉耶茨的人在人类固有资产网络中收到了两个披萨。 于是乎，由于在比特币系统中建立了优势，第一次成功捕获了两个披萨的内在资产价值。

对于第一个采用 GPU 挖矿的矿工 Laszlo 来说，玩具比特币突然有了真正的价格。 得益于宇宙系统信息不守恒的基本属性，我们观察到“10000比特币买两个披萨”的信息在社区中以极低的成本被复制了无数份。 这意味着该边缘捕获的关于现实世界中资产价值的信息正在离散的人类个体之间快速传播，从系统的局部信息转变为系统的整体信息。 这种由随机波动建立的边缘的影响在系统中被充分放大，比特币网络的结构也因为这种价值捕获的信息而发生突变，从一种“稳定状态”到另一种“稳定状态”。 而这种正反馈激励，刺激了所有的比特币矿工。 他们有充分的理由为一种能够获取价值的数字货币花费更多的成本和投入更多的电力。 因此，对于比特币系统本身来说，由于这一方的价值捕获，获得了更多的权力资源激励。 至此，像比特币这样的人工神经网络完成了强化学习的第一个闭环。

后面的故事大家都比较熟悉了。

从比特币系统本身来看，其网络仍然是按照既定的算法在节点之间随机建立边。 一些边捕获了人类社会的内在资产价值，这些边由于受到激励而权重增加； 没有捕获任何值，并且这些边因被权重削弱而退化。 根据香农信息论中互信息的定义，当系统捕捉到的价值边越多时，现实世界中捕捉到的资产价值越大，比特币网络与内在资产的“互信息”程度就越高人类社会网络。 整个比特币系统的价值也会更大，单个比特币的价格也会更高，矿工也会因为这种正反馈激励投入更多的电力。 这样一来，比特币系统进一步吃掉了更多的负熵，整个比特币系统在一个“强化学习”的循环中变得越来越有序。 网络的整体结构也会影响网络功能，比特币网络的整体属性也会加强比特币转账这种系统原语的能力，进一步获取价值。

今天，由于这种“获取价值-获取电力-获取价值”的正反馈循环，比特币这个巨大的耗散系统正在吞噬着海量的电力。 参考剑桥大学另类金融研究中心提供的比特币能源消耗指数，目前比特币网络每年的用电量为68.84TWh，接近历史最高值，位列第49位，超过总耗电量。排在第41位的哥伦比亚年用电量是名副其实的耗电怪兽。

比特币能源消耗指数和矿工收入，数据来源：矿工收入 - Blockchain.com & 比特币能源消耗指数，Digiconomist.net

比特币，吃电怪兽，by Aero 2019.12.11，数据来自剑桥比特币电力消耗指数（CBECI）

尾巴

一个野蛮生长的行业，理论滞后很正常。 然而，在复杂系统、自组织、耗散结构和信息论方面，这些先贤留下的宝贵理论框架值得特别关注和探索。 大自然的系统设计能力一直处于较高水平，而人类的系统设计能力水平不稳定。 虽然领导没有发声，但比特币的设计理念确实与自然神经网络的系统规则不谋而合，使得一个创始人消失的“烂尾工程”，稳定运行了十几年，才有了今天的市场值和功耗水平。 不管是不是中本聪的设计初衷，都值得我们后来者深思。