当真实与虚拟叠加，未来将变成机器可读的世界。
镜像世界是由耶鲁大学计算机科学家大卫·盖尔纳特（David Gelernter）于1991年提出的概念，在本书中，作者将镜像世界作为未来数字社会的隐喻，生动地描述了其中区块链、大数据、AI等基础技术的发展历程和应用场景。接下来几十年，作为最新数字技术的代表，区块链将会给世界经济、政治以及文化等各领域带来前所未有的猛烈冲击，甚至对于长久以来困扰人类社会的信用和协作问题，通过重构博弈论和密码学，区块链也可采用数字代码完美地加以解决。可以说，区块链将会是世界完整性和真实性的保证。
本书将从最基础的哲学思考开始，对数字经济及区块链的方方面面进行解读，以求为人类的未来拨开重重迷雾，窥探数字镜像世界的宏伟与壮阔。

李凯龙，香港中文大学MBA，清华大学经管学院和法学院硕士，北京外国语大学语言文学学士，并修读多门计算机程序语言。自2015年开始，李先生陆续成为多家媒体的专栏作家，包括FT中文网、财新博客、华尔街见闻、36氪、知乎、雪球，等等。同时，李先生还兼任清华-伯克利深圳学院，香港中文大学博士、研究生课程的讲授学者。李先生曾供职南方基金、腾讯科技以及佳兆业控股等公司，从事企业研究、风险投资及产品运营相关工作。目前李先生为劫波科技&Stream的创始人兼首席架构师。

引言 浩瀚的宇宙
第一章 混沌与演化
难以预测的三体系统
二阶方程
第二章 数据与智能
从因果关系到相关性
推理万物的计算机
AlphaGo“不懂”围棋之美
用机器生产机器
第三章 分布与共识
人人利己的统一认知结构
走出囚徒困境
自组织体系
技术“三棱镜”
程序代码自动执行
第四章 信任与网格
斯密和凯恩斯之后
“U”形信任经济曲线
需求—供给模型
一个账本引发的革命
“自主分布+协同共识”的网格组织
五维空间
第五章 五角技术
风险状态机
公钥与哈希函数
更精密的“轴心时代”
数字进化论
第六章 开放金融
金钱不眠
美索不达米亚星球
炼金术和反身周期
第七章 数字商业
隐秘的伤口
人人都有一个钱包
数字镜像世界
后记 生命的晨曦
参考文献
致谢

我们必将走入数字镜像的世界
在那片土地，数据节点会漂浮在城市和村庄的上空，
当我们想要获得某种物品或服务的时候，这些数字代码就
会根据我们的需求进行组合——比如你想去现场听心仪艺
术家的演出，在支付完费用的同时，代表入场权利的门票
字符串就会自动生成，并被存放进你个人的数字钱包。
看起来，这种门票与从前相比并无多少不同，搭载于
手机、智能硬件等设备上的电子凭证也已存在多时。然而
事实上，由于在后台使用了一系列的编程合约，门票早已
被附加上大量的信息和使用限制。例如，你基本不需要担
心它会被造假，因为系统已经为每一位门票所有者创建了
唯一的代码。
即使你在过去一周因为忙于工作而耽误了购票的时间
，也不必纠结于要不要狠下心去为数倍于原价的二手票买
单，这是源于艺术家、代理商和促销者们在合约上制定的
转售上限价格和转让限制，使得二手市场的销售价格不至
于贵得离谱——同时这也将有利于演出的主办方收获良好
的口碑及观众购买支持。当然，如果结局没能兑现起初的
服务承诺，基于流程的可追溯性，你也将更容易获得退款
或者相应的赔偿。
我们的生活将被各式各样类似上面的场景所覆盖，由
于这些情形下的“门票们”能够根据现实情况智能地调整
信息内容和交易规则，我们将它们统称为“智能资产”。
如果说镜像世界是一个面，镶嵌在其中的就是无数个这样
的资产节点。我们知道，资产是经济交往和金融交易活动
中的概念，之所以被用在这里，是因为未来的数字网络不
仅能够记录一般的信息传递，而且由于技术催生的高可信
度等特征，仅仅依靠信息自身的描述就可以定义资产。
既然说是资产，接下来要发生的一切都会从最基础的
交易行为开始。从原始社会后期的物物交换，到现代商品
经济的繁荣，人类社会几乎时时刻刻都在进行着交易活动
。以区块链为代表的新一代数字技术编织成的虚拟空间，
将会从无到有出现大量可被交易的智能资产，它们不仅清
晰地记录商品和服务的准确信息，更核心的是具备了良好
的定价机制，从而可以构成镜像世界的基石和信任骨架，
成为整个数字生态的集散地，并促进数字相互间低摩擦、
高效率地进行交易。在此基础上，区块链提供的核心价值
就在于构造信任的边际成本趋近零的全新机体。
物理世界的一切将会被逐渐映射到全新的数字大陆，
只不过，这一过程并不是机械的描述和照搬，而是借助模
型的抽象和提炼，通过区块链等技术组装出不同于实体表
现形式的新物种，而后再反过来撬动真实的资产、服务与
之进行对接。比如前面谈到的智能门票，它汇聚了客户对
防伪，以及过高二手价格的排斥等需求，能够让主办方积
极升级密钥技术保护所有者的权利，并且促成各方认真商
讨门票的售卖和转让标准。或者说，正是由于智能资产的
产生，其他根植于场景中的流程、环节才会逐渐被吸引到
比特世界，并最终形成一幅完整的数字镜像世界的拼图。
演化的过程并不会一蹴而就，而是隐藏于数次的起伏
之间，但总会有涓涓细流，从不起眼的小溪开始，最终汇
成大海。很多时候，它都需要我们抛弃过去诸多业已形成
的思维定式，比如资产的核心在于定价和风险管理，而现
在链上资产的品种还不够丰富，交易规模也很小，并没有
形成一个清晰的价格基准。一方面，随着资产、交易总量
的扩展，数字化的价格锚将逐渐建立；另一方面，在大规
模与链下实体结合的过程中，现有金融市场的定价流程和
由链上自发形成的价格发现机制将相互影响，会出现很多
我们之前没有遇到过的情况。
技术的发展对未来的走向将至关重要，我们很多人谈
到区块链的不可能三角，即无法同时实现去中心化、安全
性和高交易性能。本质上，任何事物都存在不可能三角，
例如，货币体系就存在固定汇率、独立货币政策和国际资
本自由流动不可兼得。以比特币为代表的区块链技术的出
现，包括后来发明的分片、扩块、状态通道和侧链等技术
，都不是说要打破这个三角，而是不断扩大三角的范围，
这样原有的难题也就相应地被解决了。整个人类文明，就
是在这样一次又一次的突破中不断向前发展的。
一如计算机、互联网等技术的兴起，新技术的征途也
将从现有世界的边缘处出发，从一小部分狂热的极客开始
，首先形成小范围内的共识，而后逐步被各种机构所应用
，最后再蔓延向更为广泛的主流人群。和先前不同的是，
区块链并不是一门单纯的技术，而是具备自信任闭环的技
术、经济和组织的复杂机体，这就决定了在其成长和壮大
的过程中，会经历更多的磨难和挑战。
不可避免的，早期的市场依旧充斥着诈骗、投机和大
量的不法分子，加之数字货币具有的高流通、易炒作等属
性，使得即便是正直的先行者们也容易遭受误解。在技术
具备了初步的势能过后，由于将对现有的市场格局和利益
体系造成重大冲击，又会遭遇来自许多方面的打压。在这
样的环境中，我们更应保持清晰、冷静的头脑，珍惜同行
之人，并永远怀有最美好的梦

本书是一本从人文角度讲区块链和未来社会的书，把未来描述成一种数字镜像世界。区块链通过技术的设计，让大范围内的分布和共识不再只是此消彼长的关系。系统中的每个个体为了一己私利的目标参与交易和竞争，即使彼此之间不存在所谓利他和谦让的高尚精神，但由于规则透明且竞争程序得到普遍承认，整个机体的共识不会受到影响。人类在历史上第一次发现竟然存在一个如此完美的体系，它有希望解决长久以来我们遍寻各类社会和道德理论，创设了大量经济、组织模型也未能很好解决的合作和协调问题。我们接下来需要做的，就是在这个技术的构架上继续思考，如何能将这个体系平移到现实世界。

生命的晨曦
我们曾经提到，对传统产生颠覆式的创新一般都来自
一系列技术的组合进化，单一技术往往并不会对商业和社
会的现行体制产生彻底的冲击和影响。区块链本身就是这
样一组技术的组合，除了信息通信、软件工程技术之外，
区块链技术还引入了密码学、博弈论、经济、组织、金融
等一系列自然和人文学科的理论工具。在本书的各个章节
当中，我们对上面这些学科分别进行了深入的探讨，并提
炼出了由开源和开放、不可篡改、加密、激励和协调预期
以及P2P分布式网络技术共同组成的区块链五角技术模型。
在人类的发展史上，古希腊算不上是原创的文明国家
，而是古巴比伦文明和古埃及文明在地中海的相遇和融合
。在对人类自诞生以来的宗教和哲学进行了一次系统的梳
理之后，古希腊又将文明延续至古罗马乃至整个西方。与
希腊人主要专注于人和自然的思考不同，在东半球的中国
，同时期的老子、庄子、孟子等先哲们，则更多在帮助我
们探究人和人之间的关系。自2009年以来，由比特币开启
的区块链技术的这次浪潮，可以被视为人类数字世界的开
端。诚然，在这之前的计算机、互联网时代，数字已经被
广泛地应用于我们的生产和生活。但是如同当时雅典城邦
中的哲学家和数学家们一样，以上述各项技术为基础诞生
的非原创的区块链技术，有机会让人类完整地通过数字将
各个学科的知识，以及商业和社会生态搬到一个全新的计
算智能的世界。
这将帮助我们更接近一直以来不断追寻的宇宙的奥秘
和真相，思考人类在其中存在的意义。地球之外真的有任
何能够与之比肩的文明吗？在拥有3000亿到5000亿颗恒星
的银河系中，我们的行星是不是唯一一颗有生命的？……
也许当我们仰望夜空时，在那些暗弱的光点附近有一个世
界，其上与我们完全不同的文明同时也在盯着被我们称为
太阳的恒星？在另一方面，和中国古人思考的人和人之间
的关系一脉相承的是，面对无尽的自然，每一个个体的生
命都是如此渺小。为了在自然中求得生存和发展，对于人
类社会来说，我们面临的第一大问题就是协作。
金属的使用、农业的普及以及工业的机器给了我们改
造世界的工具，但是真正让它们发挥价值的是来自人们之
间消除成见的通力合作。在这一过程中，我们产生了社群
、民族乃至国家，它们将分散的个人团结在一起。通过分
工机制的建立，以及各项道德和法律规范的确认，这些组
织带领人类从饥饿、疾病和蒙昧走到了今天。
早在250万年前，类似现代人类的动物就已经在地球上
产生了。经过认知革命、农业革命和科学革命的洗礼，人
类一次次地携手，不断地创造出更为丰富多样的社会繁荣
，也将更多元的知识、更优越的生活条件带给地球上更大
多数的群体。在历史的长河中，人类社会不断地涌现出一
个又一个科学和文学的巨匠，从亚里士多德到爱因斯坦，
从莎士比亚、列夫·托尔斯泰到泰戈尔。他们用优美的数
学公式和文学语句，照亮了人类前行的步伐，使得我们在
生命的这场探险中感到不那么孤独。
带着对于全新的数字世界的渴望，人类将开始又一次
伟大的征程。区块链继承了互联网社区早期开源、分享精
神的传统，并进一步叠加了一项关键的技术——密码学。
通过它的嵌入，为整个数字社会的个体增加了一层牢靠的
权利保障。与1789年法国《人权宣言》中声称的“私人财
产神圣不可侵犯”一样，加密算法的出现代表着对于数字
化的个体分布利益的强有力的保护。我们的五角技术基本
都是建构在密码学的框架之上，在前面的章节中，我们也
就此展开了详细的说明和讨论。另外，虽然人类已经通过
自己的双手，建立起了前所未有的高耸的物质大厦，但总
的来说，我们的资源相对于每个人的需求和欲望仍然是稀
缺的。正因为如此，人类一面展开协作，而在过程中却又
不得不一面围绕资源的获取展开争夺。为了研究这种多个
个体（团队）之间在特定的资源限定条件下进行竞争的策
略和对策，人类发明了博弈论。
……
每个人对此都会有不同的答案，有的人会希望自己能
够在这个世上留下些什么，比如基因或者诗歌，有的人追
寻的是爱。坚守、放弃、喜悦、绝望，人类在自己人生的
修行之路上走着，每个人都会或多或少经历这当中的种种
。未来的数字世界将更加难以捉摸，我们看到的往往不一
定就是事实的真相。能够最终带领人类穿越这条荆棘之路
的，是极度的清醒和自律，以及顽强的意志。在这个过程
中，我们需要直面痛苦。因为如果想知道宇宙的真相、人
生的意义、自己的身份，最好的出发点就是开始观察痛苦
、探索痛苦的本质。一个敢于面对自己痛苦的人，才有可
能不断攀登到更高的山峰。为了探究这些，我们需要吸引
志同道合的同行人，从不为人知的角落边缘出发，除此之
外，我们需要保持善良以及相信未来。
中国的哲学家王阳明曾说，“汝未看此花时，此花与
汝同归于寂。汝来看此花时，此花颜色一时明白过来。便
知此花不在汝之心外”。这句话的字面意思是说，你没

镜像世界是未来20年将出现的一次重大变革，这
种变革将当今存在的数字世界（如物联网、3D模型、
SLAM等）层层叠加到现实的物理世界中。
——凯文·凯利，连线杂志创始主编、《失控》
作者
区块链是一项创新技术，具有改变当今商业模式
的巨大潜力。区块链的科学灵感源自计算机科学和经
济学，其成功的发展很大程度上依赖于来自许多不同
学科的科学家的持续互动和协作。
——姚期智，图灵奖得主、中国科学院院士
区块链是第一次用技术手段来解决原来基于第三
者认证的相互信任问题，这改变了人类过去几千年来
做交易的方式，最终会大大地降低交易的成本。
——高西庆，证监会原副主席、中国投资有限责
任公司原总经理
在后谷歌时代，个人安全是一种常态，得以在数
字分类账中登记和确认，这将阻止由于等级权力而带
来的虹吸效应，人类的尊严将再次在互联网上占据一
席之地，人类将成为密算体系的主人。
——乔治·吉尔德，经济学家、未来学家、＂数
字时代＂三大思想家之一

第一章 混沌与演化
难以预测的三体系统
人类在走向未知时，总是习惯性地转身看看过去，询问一下同伴，再将关于未来的只言片语找出来，试图能够更多地揣测接下来要发生的事情。对于即将到来的数字世界，我们也会借助这些方法做一些预测，毕竟数字远不是出现一两天了，我们在大数据、人工智能上积累了不少这方面的经验，算法也已经帮助我们多次对未来路径做出过推算。对于无数人关心的区块链的发展，我们也总是希望获得一个无比肯定的答案：比如说比特币会涨到100万美元一个，或者一年后又会是一波大牛市，等等。不过我们想说的是，文章并不会给出一个这样的确定答复，截至目前的人类文明史已经无数次证明，通向未来的道路从来就只有推演，而不存在什么确定。我们还会善意地提醒您，如果有人给出了类似确定性预测的话（并且同时需要您赌上些什么），建议您谨慎思考过后再做出决定。
虽然无法明确地未卜先知，但我们接下来仍然会给出一整套关于现在和未来的论述——事实上，我们的祖先已经交给我们很多这方面的武器。在这些智慧的基础上，我们提出了一个最简的三段模型，该模型源自第一性的普遍哲学逻辑，并考虑了数字世界的多种特征。在今后的论述中，我们将经常见到这一模型的具体运用，并了解到由它催生的数字世界的演化进程。另外需要强调的是，这并不会是唯一的推导方法，但是我们希望通过它清晰地阐明事物发展的轨迹，并为您做一些线索上的提示。
我们很多人看过科幻小说《三体》，里面描述了距离地球最近的恒星系统——半人马座α三合星的乱象。在这个恒星系统中存在三颗恒星，它们无规律地运转，导致系统内的行星气候变化无常：不是极冻，就是烈焰，真正适宜生命存在的周期异常短暂。利用当中短暂的温暖周期生存的三体人，其发展出的三体文明由于三合星的不规律运转被毁灭了200多次，这使得三体人锻炼出一种“自我抽干”的技能，以熬过恶劣的气候周期。小说作者刘慈欣描述的三体世界的场景，其实就是我们在天体力学中经常提及的三体问题。该问题主要探究三个质量、初始位置和初始速度都为任意的可视为质点的天体，在相互之间引力作用下的运动规律。
根据万有引力定律，我们很容易计算出宇宙中两个天体在引力作用下的运动情况，从而获知天体的运行轨道。但是如果有第三个天体存在的话，它们之间的作用力关系将突然变得很复杂，整个系统也会极不稳定。小说中的多处描写都能让我们感受到这种不稳定性。在三体系统中，很小的扰动就可能对这个系统的长期运动规律产生天翻地覆、难以预测的影响。按照我们目前能够掌握的科学知识，三体问题是没有办法严格求解的。历史上牛顿就在攻克二体问题后转向研究三体，但由于难度太大，谨言慎行的牛顿最终没有留下任何关于这个问题的论述。鉴于三体过于复杂，我们这里并不会进行定量的推导证明，而是希望大家记住一个与此相关的重要知识——混沌理论。该理论的提出是20世纪三大科学革命之一，是与量子力学、相对论齐名的一个重大科学发现。三体就是一个经典的混沌系统，而我们所熟知的“蝴蝶效应”：一只巴西热带雨林中的蝴蝶扇动几下翅膀，可能在美国得克萨斯州引起一场龙卷风，描述的也是混沌的情形。
1954年，美国伟大的计算机科学家冯·诺依曼在当时世界上最新、最大的计算机落成献词中预言：有朝一日，计算机将使三十天到六十天的气象预报成为可能。六十余年过去了，当今计算机的性能已经超出了冯·诺依曼最为疯狂的想象，但大数据、人工智能驱动的气象预报只不过略有改进，两天内的预报已经相当可靠，但五天预报的可靠程度便大为降低。如今，即使最为乐观的气象学家也不会去尝试提前六十天预报一场风暴。问题出在哪里呢？简单来说两个字：混沌。
最早发现混沌数学含义的是气象学家洛伦兹，他在研究天气系统的时候，发现无法对未来走势进行精准的控制和预测。洛伦兹用三个方程组来描述气象预报的这一情况，这就是著名的“洛伦兹方程”：这是一个偏微分方程，它们代表了当前值的变化率，里面的x、y、z是大气的一个抽象且高度简化的模型中的变量。我们学过高等数学的人都知道，微积分就是为求解这类动态的变量应运而生的。牛顿用它描述了行星的运动规律，阿波罗计划的工程师们用它计算出登月火箭的运行轨道。数百年来，科学家们都在假定，上面这类方程是可以通过微积分运算求解的。在1963年洛伦兹最初写下这些方程的时候，几乎所有看到方程的数学家都或许会想：“瞧，我能把它解出来！”但他们却解不出来，这是为什么呢？因为我们在教科书里学到的数学方程往往是线性的，那里的结果总是与原因成正比，总数总是精确等于各个部分的加和。即使测量一个变量会有微小的误差，它也最多会以精确的线性方式增长。在这样的世界里，我们是可以预测几周后、几个月后，甚至无限长时间的天气的。
然而，真实的世界是非线性的，反馈回路会把微小的原因放大为巨大的后果。比如在生物学