来源 ｜《人人都懂区块链》
责编 ｜晋兆雨
出品 ｜ 区块链大本营（blockchain_camp）
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互联网的无序熵增
导致信息遗忘，
而区块链
保持有序熵不流失！
从互联网到区块链
区块链和互联网之间的关系一直存在争议，有人说区块链是互联网的2.0，将引发一场新的伟大革命；有人则说区块链只是互联网长河中的一个小支流，它的革命性被高估了。
但不管怎样，区块链的确给互联网社会带来了很大的改变。整体来讲，区块链技术带来的变革被笼统地分为三类，虽然这种划分并不一定准确，但基本上被业界广泛认可。
区块链1.0——货币。以比特币为代表的数字货币应用，场景包括货币的转移、支付等，目前仍然处于实验中。
区块链2.0——合约。在经济、金融领域内全方面的应用，如股票、债券、期货、产权、智能资产和智能合约。这一阶段是数字货币与智能合约的结合应用，以太坊是这个阶段的代表，但此阶段还远没有发展成熟。
区块链3.0——货币、金融领域之外的区块链应用。涉及垂直行业颇多，属于泛行业应用，特别是在健康、科学、文学、文化和艺术等领域。
虽然与比特币同生，炒币行为也使得其更为大众所关注，但区块链的应用绝不仅限于数字货币，它带来的技术可以在金融之外的领域得到进一步拓展应用。
目前，区块链技术处于发展的最初阶段，未来它将构建怎样的人类大厦还有待观察，但从纯理论角度出发，我们会发现区块链与互联网有着截然不同的一些特质：
互联网用户越多越不安全，而区块链的节点越多则越稳定；
互联网的神经网络是离散式的拓扑结构a，区块链的神经网络则是线性化的链式牵引；
互联网的无序熵b增导致信息遗忘，而区块链保持有序熵不流失；
互联网是在混乱中产生秩序，而区块链是在秩序中连接混乱。
如果说互联网为人类带来了一个信息碎片化时代，那么区块链则是在重构文明线性思维。如果以互联网作为参照系，那这两者之间本质有何区别？如果两者深度整合，又会质变出一种怎样的格局？
互联网：建立在TCP/IP 协议上的万网之网
有人将互联网比喻为万网之网，意为由许多网络连接在一起构成的大网络，是不同底层协议的互联。褪去所有光环，互联网本质上是一种技术，我们就从技术的本质来认识清楚互联网是什么。
TCP/IP 协议是互联网的底层协议，是互联网的基石，互联网建立在它之上。
1. TCP ／ IP 协议
TCP/IP 协议模型是因特网的核心协议，它是一组协议的代名词，包含了一系列构成互联网基础的网络协议，这一系列协议组成了TCP/IP协议簇。基于TCP/IP的参考模型将协议分成四个层次，它们分别是链路层（网络接口层）、网络层、传输层和应用层。
在TCP/IP四层模型出现并广泛应用之前，国际标准化组织（ISO）定义了网络协议的基本框架，被称为OSI七层模型（开放系统互连参考模型）。
TCP/IP模型与OSI模型各层的对照关系如图6-1所示。
图6-1 TCP/IP模型与OSI模型
TCP/IP参考模型把TCP/IP协议分为四层，具体各层内容如下。
应用层：有FTP（文件传输协议）、SMTP（简单邮件传输协议）、POP3（邮局协议版本3）等协议，提供应用程序间的交换和数据交换。
传输层：为应用层实体提供端到端的通信功能，保证了数据包的顺序传送及数据的完整性，主要包括TCP以及UDP（用户数据报协议），所有的服务请求都使用这些协议。
网络层：主要有IP、ICMP（控制报文协议）、IGMP（互联网组管理协议）三个协议，这些协议处理信息的路由以及主机地址解析。
网络接口层：该层处理数据的格式化及将数据传输到网络电缆，即负责监视数据在主机和网络之间的交换，有ARP（地址解析协议）等。
TCP/IP协议又名网络通信协议，定义了电子设备如何连入互联网，以及数据如何在它们之间传输的标准。其核心由IP和TCP组成，其中IP是网际互联协议，TCP是传输控制协议。
2. IP 协议
IP属于网络层协议，IP协议定义了一套自己的地址规则，称为IP地址。
IP 地址是标识主机在网络中的位置，像一个门牌号一样。IP 地址由四个字节组成，格式为“A.B.C.D”，如192.168.1.1。IP地址分为两部分，一部分代表网络，另一部分代表主机。在“A.B.C.D”中，前1 到3 位，可以用来识别网络，其余部分就用来表示网络上的主机。TCP/IP网络的每台计算机都至少有一个（一个计算机有多个网卡是存在的）合法的IP地址。
IP协议实现了路由功能，允许某个局域网的A主机，向另一个局域网的B主机发送消息。IP协议可以连接多个局域网，路由器原理就是基于IP协议，IP将多个交换网络连接起来，它在源地址和目的地址之间传送一种称为数据包的东西。
值得注意的是，IP协议只是一个地址协议，并不保证数据包的完整。如果路由器丢包（如缓存满了，新进来的数据包就会丢失），就需要发现丢了哪一个包，以及如何重新发送这个包。这就要依靠TCP协议，其作用是保证数据通信的完整性和可靠性，防止丢包。
3. TCP 协议
TCP属于传输层，是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。互联网络的具体通信过程通过TCP协议来实现，包括三个步骤：
建立TCP连接通道（三次握手）；
传输数据；
断开TCP连接通道（四次挥手）。
这就是俗称的“三次握手，四次挥手”。
所谓三次握手，即建立TCP连接，是指建立一个TCP连接时，需要客户端和服务端总共发送三个包以确认连接的建立。
握手过程中传送的包里不包含数据，三次握手完毕后，客户端与服务器才正式开始传送数据。理想状态下，TCP连接一旦建立，在通信双方中的任何一方主动关闭连接之前，TCP连接都将被一直保持下去，断开连接则通过四次挥手完成。
整个过程如图6-2所示。
图6-2 TCP的“三次握手，四次挥手”传输过程
4. 万网之网
1973年问世的TCP/IP协议至今仍然是全球互联网得以稳定运行的保证。它使信息传输的可靠性完全可由主机设备保障，而与连接这些主机的网络硬件的材质和形态无关。
我们把第一代互联网，即现在所处的互联网叫作信息互联网，因为信息在其技术下能够更好更快地传输。纵观我国现在的互联网巨头“BAT”（百度、阿里巴巴和腾讯），它们的主要业务均与信息传播息息相关，这也正好反映了信息互联网阶段的时代特点。
TCP/IP协议的发明者——文特·瑟夫（Vinton Cerf），因与罗伯特·卡恩（Robert Kahn）设计了TCP/IP协议和互联网基础架构而被共同称为“互联网之父”。基础架构决定了什么可以做，什么不可以做，再由此决定了具体的种种形态。在互联网中，基础架构的重要性同样不言而喻。
作为互联网的底层技术与底层协议，TCP/IP协议像是专门为信息互联网而设计的。它构建了互联网的基础架构，简单的协议规定了数据包如何在网络中进行传输和交换，使其脱离了其他约束。这保证了互联网的迅猛发展，使得万网之网得以实现，使得信息得以自由传输。
区块链：一种新底层协议
如果说TCP/IP协议作为底层技术构建了信息互联网中的基础架构，那么现有的区块链公链就与信息互联网中的TCP/IP协议相似，是一种底层协议。这个底层协议会扩展到大数据、物联网、人工智能等领域，从而构建整个区块链生态，未来的颠覆也许将会从这个底层开始。
1. 区块链的知识图谱
区块链实际上是门技术，是实现了数据公开、透明、可追溯的产品的架构设计方法，这种意义上的区块链是广义的。从架构设计上来说，区块链可以简单地分为三个层次：协议层、扩展层和应用层。区块链的底层技术可以从区块链的知识图谱来理解，整个架构设计图如图6-3 所示。
图6-3 区块链架构设计图
（1）协议层
协议层是区块链最底层的技术。这个层次通常是一个完整的区块链产品，类似于计算机的操作系统，它维护着网络节点，仅提供APIa来调用。这个层次是网络的基础，构建了网络环境、搭建了交易通道、制定了节点奖励规则等。
在区块链应用中，协议层是现阶段开发者聚集的地方，也是比特币、莱特币及以太坊代表数字货币背后的基础协议。比特币和以太坊，是最为大众所熟悉的两个底层。
最早的区块链开发便是基于比特币的区块链网络开发。比特币是全球使用最广泛的和真正意义上的去中心化区块链应用。就区块链应用来说，比特币就是世界上最强大的锚，拥有最大的权威性。而除了比特币外，以太坊则是目前在区块链平台最吸引眼球的应用。以太坊是一个图灵完备的区块链一站式开发平台，采用多种编程语言实现协议，采用Go语言编写的客户端作为默认客户端，基于以太坊平台之上的应用是智能合约，这是以太坊的核心。
（2）扩展层
扩展层，类似于计算机的驱动程序，是为了让区块链产品更加实用。“ 智能合约”是典型的扩展层面的应用开发，除去智能合约，还有解决区块链底层问题、提高区块链计算速度的快速计算，以及各类信息安全、数据库等技术应用。从这个层面来看，区块链可以架构和开发任何类型的产品，不仅仅是运用于金融行业。
（3）应用层
应用层类似于计算机中的各种软件程序，是普通人可以真正直接使用的产品，也可以理解为B/S架构a的产品中的浏览器端，通常和各个具体行业结合起来。这个层面的应用目前较少，市场亟待出现这样的应用，也是区块链未来发展的一大方向。人们现在使用的各类轻钱包（客户端），应该算作应用层最简单、最典型的应用。
2. 类“TCP/IP 协议”的存在
在TCP/IP协议出现之前，每个网络只能在网络内部的计算机之间互联通信，不同的计算机网络是一个个信息孤岛，它们之间不能通信直到1974年，研究人员设计出连接分组网络的协议，其中就包括著名的TCP/IP——网际互联协议IP和传输控制协议TCP。这才将这些孤岛连通起来，构成现在的因特网（Internet）。
而区块链技术，就是互联网结构中类TCP/IP协议的存在，也可以说，区块链作为一种底层协议，与TCP/IP协议共同构成互联网应用协议中最核心的两个协议。
区块链本质上是一个去中心化的账本系统，具备去中心化、开放性、信息不可篡改、可编程等特点，可作为一种底层存储与传输协议。从协议层到扩展层、应用层，它的价值也许会和当年的TCP/IP网络协议一样，会成为一种底层，在这个底层基石之上构建出一个新生态，并且像TCP/IP协议一样将目前区块链世界的“孤岛”连通起来。
因此，联盟链与公有链之间，比特币与以太坊之间，以及其他区块链网络之间，也许并不是一个你死我活、赢家通吃的局面，而是会通过构建不同区块链之间的价值传输协议，形成一个统一的区块链——互联链（Interchain）。
同样，互联链也会像互联网的物理层、网络层、传输层、应用层的层级设计一样，根据功能定位的不同、应用场景的不同、共享账簿开放权限的不同，而演化为不同层级的协议。这些协议可能也会构成新的协议簇，再演变成为基础协议，促进区块链的迅速发展。
区块链：从信息互联网到价值互联网
建立在TCP/IP协议基础上，互联网打破了信息传递的障碍，让我们进入了信息自由传递的时代。这一点已经被时代所确认，那么区块链带给我们的本质改变又是什么？有一点不能忘记：它是一个去中心化的账本系统。
在这个去中心化的账本系统里，有一个最核心的特点，那就是共识机制，它是区块链区别于互联网最鲜明的地方。共识机制是社区都认可的事情，它本质上是一种价值观。
互联网是A告诉B某件事情发生了，两者之间是一种弱关系。区块链是A跟B一起来搞定某件事情，两者之间是一种强关系。区块链具有天然的价值社交，它能够让部分信息互联网向价值互联网过渡。在这其中，它扮演了一种新引擎的角色，促成部分数据从信息传输到价值传输。
1. 价值互联网的开始
世界经济论坛发布的白皮书《实现区块链的潜力》指出：“ 区块链技术能够催生新的机会，促进社会价值的创造与交易，使互联网从信息互联网向价值互联网转变。”
所谓价值互联网，就是人们能够在互联网上，像传递信息一样方便、快捷、低成本地传递价值，尤其是资金。
而想要在互联网上进行价值交换，则需解决三个问题：
（1）如何确保价值交换的唯一性？
（2）如何确立价值交换双方的信任关系？
（3）如何确保双方的承诺能够依靠网络的自治机制（智能合约）而自动执行，无须可信第三方的介入？
无疑，价值是一个很难交换的东西，因为价值的核心是大家有一个共识。信息互联网阶段只是交换信息，但到了现阶段，大家却希望能够交换价值，达成共识是异常艰难的。而我们已经知道，建立在随机数学算法之上的区块链技术可以使得网络达到这样一种共识。
2. 价值互联网的特征
价值互联网是互联网价值（数字货币或商品）基于区块链协议形成价值互联链，实现互联网价值的真实体现与透明转移，因而价值互联网的特征由区块链特征所决定。在区块链技术下，我们可建立价值互联网——一个基于新的信任机制的高效、可靠的价值传输体系，这种能力来自区块链的设计。
区块链是一套技术体系，使用密码学原理连接称为区块的记录并同时保障其安全，从根本上防止数据被篡改。这是价值互联网的最基本特征，数据决定价值，价值不可更改。因为人类的价值观过于虚无，所以我们用数据来进行锁定。这套体系尤其适用于有效的、可验证的和永久的记录交易。
但这只是价值互联网的基本特征，也是传统互联网的深化与过渡。价值互联网更重要的特征是社区的共同行动性，也就是大家基于以上价值去完成一个共同目标。那么，怎么来保证大家一起完成某件事情呢？在价值互联网的这套体系中，不容忽视的特性有以下五点。
数据不可篡改。区块链不会被伪造，信息高度透明，这解决了信息安全问题，更重要的是，每一笔交易都是一次价值观的确定。
利益趋同性。既然要社区来完成一个目标，那就需要共享利益，这也是为什么区块链项目要以货币作为连接纽带的一个核心原因（存在争议）。
共识机制恒定。从一开始就要确定一个共识机制，共识一旦形成，就很难进行更改，良好的共识是区块链发展的强大驱动力。
去中心化。价值互联网的显著特征是去中心化，即交易双方不需要中心化的第三方的信用背书或助力就能直接完成交易。这也是基于区块链的价值互联网的显著特征。
价值宗教化。价值互联网以社区作为基础，除了利益趋同外，远大的目标同样重要。比特币的原教旨主义者就具有一定的宗教色彩；“创世主”中本聪挖出了第一批比特币，他是比特币信徒的信仰所在。与其说人们在拥护信奉比特币与区块链，在某种意义上不如说是当传统无法适应需要，人们对一种公开公平、自由透明的技术追求。
3. 价值互联网的应用
无论是在物联网、金融、智能设备，还是在医疗、教学、档案、司法、版权，甚至家庭娱乐等领域，区块链都能够发挥核心价值，成为多个应用领域的基础。
以金融领域为例，在区块链的影响下，金融领域可能迎来最大的颠覆性改变。
首先，区块链可以为交易双方直接提供端到端的支付服务，其间不涉及中间机构。
其次，再以小额跨境汇款为例，如果基于区块链技术构建一套通用的分布式银行间金融交易系统，为用户提供全球范围的实时服务，跨境汇款将会变得更加便捷。
再次，从宏观来看，区块链新技术能够改变经济金融活动的搜索成本、匹配效率、交易费用、外部性和网络效应。从微观看，其也能改变影响企业内部的信息管理、激励约束机制等。
最后，从社会来看，大数据技术支持下，区块链所带来的价值观念将会更加促进共享金融局面的形成。作为一种去中心化机制和信用共识机制，在趋同的利益下，区块链公开透明的技术、自由平等的价值理念，将会构建资源共享、要素共享、利益共享的金融模式。
互联网的出现和普及，算力的爆发式增长，使人们在网络上构建点对点的连接变得异常容易。相较于互联网使信息传输变得简易，区块链是以一种完全开放的数据区块的信息链条形式出现，实现点与点之间的价值传递，由此成为新的引擎，开启了价值互联网时代。
结语：互信社会的形成
千万年来，人类文明之间的信息传达因空间被局限，信息只能传达到身边一部分人的耳朵里，而信息互联网改变了这一切。与此类似，千万年来，人类之间的互信也只是在少部分人之中产生，而价值互联网（区块链）可能改变这一切。处于价值互联网之中，区块链技术让网络中的每一个人天然互信。区块链数据是公开而透明的，区块链技术的防伪、防篡改等特性使每一个人都在区块链网络中建立了自己的诚信节点。在社会与技术的监督下，一旦某人作恶，将会迎来智能合约下的公开惩罚。
久而久之，在利益与价值的趋同下，这种公开与惩罚深入人心，潜移默化中，人人都把建立自己的信用中心当作了一种习惯，最终这种习惯成为一种约定俗成的道德规范。即技术成为解决社会信用问题的一剂良药，区块链技术重塑了价值体系，也重塑了道德体系。
一言以蔽之，TCP/IP协议让我们进入信息自由传递时代，而区块链技术则将把我们带入互信时代，在这个时代里，利益趋同，讲信修睦是更重要的价值共识。
因为信息互联网，人类社会已经发生了翻天覆地的变化；因为价值互联网，人类社会也必将迎来一场更完美的革命。如同TCP/IP协议让信息互联网发扬光大，区块链的产生和成熟也将首先在法律、金融、合约等领域发挥功用，最终形成一个人人互信的社会。
文末思考题
我们已经从信息互联网时代走向价值互联网时代，未来有没有可能出现一种把各区块链网络之间连接起来的协议（即所谓的“互联链”）？
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区块链和物联网结合的应用
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