中国首席经济学家论坛理事、工银国际首席经济学家 程实

工银国际资深经济学家 张弘顼

任何新事物的崛起、新生态的完善和新趋势的形成，从来不是一蹴而就的，而都是一个退二进三、裹挟向前的渐进过程。在人类经济社会从线下模式向线上模式加速进化的大背景下，数字经济已成为新质生产力的重要组成部分。然而，尽管近年来市场对Meta、元宇宙、Web3.0的发展充满期待，数字经济的环境体系构建仍面临诸多关键问题与技术瓶颈。从当前发展路径来看，下一阶段区块链技术的突破将对数字经济从量变到质变产生重要影响。

展望未来，区块链技术有望实现数字经济中的点对点的交易方式，进而降低交易成本、提高交易效率，促进创新并创造商业机会；区块链技术将大幅提高每笔交易的安全和隐私保护，助力数字经济发展中的风险控制；区块链技术还可以促进数字经济中的合作和共享经济模式的发展，通过智能合约和去中心化应用（DApps）实现自动化的合约执行和去中心化的资源共享。不过，值得强调的是，美好愿景依旧存在诸多技术挑战和生态约束，而这也是谋求突破的方向。基于最近的学术探索，我们总结了当前区块链技术发展面临的最大的技术瓶颈，汇总了科学界和工业界通过核心解决方案应对这些挑战的尝试；在此基础上，结合核心解决方案在当前市场测试的情况，我们对区块链技术实现飞跃式突破的“奇点时刻”作出预估。总之，未来将至，相信人类经济社会的每一点日积跬步终将构成通往星辰大海的宏伟征途。

区块链技术谋求质变突破的关键点在于解决扩展性和隐私保护。当前，区块链技术需要解决的核心难题包括扩展性、隐私保护、能源效率和法律法规等方面的挑战。其中，扩展性问题和隐私保护是当前区块链技术需要解决的最核心问题。关于扩展性问题，主要指目前区块链技术在处理交易时存在性能瓶颈，传统的区块链设计要求每个参与者都必须验证每一笔交易，这导致交易速度较慢。举例来说，当大量的交易集中出现在确认的过程中，将会发生网络拥堵和交易确认时间延长等问题。区块链上的交易难以在短时间内消化掉庞大的交易吞吐量并保证交易确认速度。区块链扩容性的问题进一步会影响能源效率问题。当交易量增多，运行一个区块链节点将需要大量的计算资源和带宽，这增加了参与者的成本。以比特币为例，由于比特币是基于工作量证明（PoW）机制的区块链，庞大的交易确认需要消耗大量的能源来进行挖矿和验证交易。另一个区块链需要解决的核心问题是隐私性问题。区块链技术中的隐私问题是指在公开的区块链上，交易和账户信息对所有人都是可见的，这可能会泄露用户的个人隐私和商业机密。从客户体验的角度来说，由于区块链交易记录都是公开的，无法实现真正的匿名交易，导致用户在交易支付过程始终存在安全感缺失。可扩展性不足以及隐私性问题又进一步带来了两个问题：性能问题和能源消耗。性能问题是由于区块链的分布式性质导致扩容性较低，从而使得区块链的应用性能在不同场景下受到限制。例如，比特币的区块链每秒只能处理几个交易，这直接限制了区块链在高吞吐量场景下很难真正实现广泛性应用，用户对区块链使用的体验感变得更加复杂。另外，区块链的隐私性是基于共识机制，这种机制通常需要大量的计算能力和能源消耗。例如，比特币的挖矿过程需要大量的电力。这不仅增加了区块链的运行成本，还对环境造成了负面影响。

分层扩展生态系统与零知识证明加速解决区块链关键瓶颈，通用区块链将与AI模型高度融合推动人类社会广泛迈入虚拟世界。关于如何解决区块链扩容性的问题。以太坊的Layer2生态系统（图1）解决方案目前是区块链技术领域最具代表性的技术突破之一。Layer2本质上就是将区块链上的交易分成不同的层次，链上的一些交易处理可以先放在较低层次的链上（称之为侧链或状态通道），从而通过分层来提高整个网络的吞吐量。当大量的交易在侧链(Sidechain)上进行后，通过Rollup(区块链批量提交机制)这些侧链上的交易会被进行账户余额验证后定期的提交到第一层（称为“Base chain – 根层链”）进行结算。这种模式大大提升了根层链的扩容能力,降低了交易成本，从而有效解决了区块链的扩容性问题。基于Layer2生态系统，来自欧美的区块链专家和AI科学家（如以太坊联合创始人Vitalik Buterin；康内尔大学计算机科学教授Emin Gün Sirer；以太坊研究院院长Mark Miller）已经出台了Layer3生态系统。L3生态系统实际上就是通过与Layer2上的侧链进行连接，并在L1（第一层）上达成最终的一致性和存储。L3生态系统的关键组成部分是HyperChain，它是L3架构中的顶层。HyperChain通过HyperBridge（桥接）进行统一连接，形成一个协同网络，增强了互操作性和协同效应。可以想象，在未来区块链交易上形成的协同网络有极大可能将与神经网络算法相互融合，这或将实质性推动人类真正迈入虚拟世界之中。关于区块链上隐私性的问题。当前AI科学家提出的解决方案主要是基于“零知识证明”(指一种密码学协议，它允许在不泄露具体信息的情况下进行验证)。具体来说，为了解决隐私问题，研究人员提出了一种名为”Privacy Pools”的隐私增强协议。该协议利用零知识（ZK）技术，允许用户生成一个与之前交易无关的新提款地址，从而实现匿名交易。同步的，基于零知识技术，用户在新的提款地址上可以自己通过选择有限的数据集信息证明他们的提款是通过之前的存款进行的（这种证明过程被视为聚合存储证明），从而用户最终可以证明他们的资金来源与犯罪活动无关。 此外，Privacy Pools协议可以在不同市场根据不同的合规环境修改和完善其隐私增强协议，从而确保隐私增强符合当地的监管要求，为金融隐私和监管共存提供可能。综上，目前的L3生态系统中不仅允许开发人员对HyperChain进行定制，而且也纳入了零知识技术、通证经济模型和激励机制以突破区块链在扩容性、隐私性、用户体验以及合规性上的诸多不便。可以预见，以L3及L2为代表的区块链生态体系将是未来人们实质迈入虚拟经济的关键一步。

区块链关键技术瓶颈的突破时间预计为5-10年，各行各业或因区块链开始变革。为了真正实现区块链在各行各业的通用性，L2或L3生态系统的建设中需要满足不同行业的应用需求，并能够长期有效维持生态系统安全性、可扩展性和用户性能之间的平衡。基于我们的研究汇总，基于Plasma或rolled-up等核心机制构建的L2生态系统应用已经初见成效。然而，在短期1-2年（2024-2025）内，L2生态系统内的规模和稳定性需要进一步验证。进入2026年后的3-5年内，结合L2生态系统，一些主流公链可能开始大规模采用某一Edge场景计算技术（包括了物联网边缘计算，移动终端边缘计算，CDN边缘计算，VR/AR边缘计算），从而极限拉近用户和资源的距离，这实际上将大幅增强虚拟世界各种场景对用户的响应速度，从而最终催生出一堆去中心化的Apps软件开始进入L2生态系统进行环境测试。长期来看，5-10年内Layer2生态才会逐步成熟，主要公链（如以太坊）能全面支持Layer2生态扩展。同时，基于Edge计算，神经网络算法，大语言模型等AI人工智能模型之间的不断融合，如果今天APPs商店里的软件逐渐被去中心化的APPs软件所替代，可以相信的是这些APPs所创造的虚拟体验和各种性能将发生质变（这也被众多AI科学家视为下一个奇点时刻）。 区块链的通用性也将对现实经济来带革命性变化。举例来看，1）每个人将拥有可信赖的数字身份。数字身份可以使人们在不同场景和应用中高效快速（秒级）的地验证真实身份。2）数据产权体系变革。个人数据拥有明确的归属和使用规则,个人数据主权得以保障，任何网络上有关个人数据信息的使用都将被追溯。3）智能合约应用普及。日常流程如租赁、借贷等会依靠软件自动进行完成。4）金融服务全面上链。从银行到保险再到证券等各类金融产品和服务都可以实现高效安全且合规的在线点对点交易。5）有价物流体系重塑。各类物品产权和交易流程可以实现透明高效的自动数字化管理。6）原材料供应链升级。原材料的溯源与质量可以实现全程透明跟踪与监管。7）医疗体系将实现信息共享。比如医患之间无需重复提供资料，大幅提高效率；医生与医院之间可以安全共享个人病例，有利于诊断和协作诊治；药品产业链采取区块链追溯,有效监测质量和预防伪劣产品；医疗保险业务可快速在线处理，通过保险赔付更高效公平。8）教育体系变革。如学生个人成就记录数字化、教材资源实现共享、学费支付结算等交易以区块链完成、学位和证书数字化、简化验证程序促进流动性就业。