比特币背后的区块链技术能否成为建立环保信任的关键？

作者 Guillaume Chapron 认为，加密货币背后的区块链技术可以帮助建立信任、防止腐败，从而支持可持续发展。

全球环境危机仍在持续。 然而，当今的治理模式容易腐败，无法引领人类走上可持续发展的道路。 另一场危机——2008 年金融危机——引发的一项技术创新为这一问题提供了根本解决方案。

比特币是一种开源虚拟货币，也被称为“加密货币”。 一位匿名开发商于 2008 年推出了这种货币，作为一种无需通过当时倒闭的银行进行交易的方式。 现在，比特币总市值已经超过280亿美元，高于雷诺这样的大公司。 比特币是完全安全的，因为它使用了一种依赖于密码学的数字协议：区块链。 区块链是记录所有比特币交易的账本。 没有控制区块链的中央机构； 它的业务分布在世界各地的众多计算机平台上。

为了提高食品的可追溯性，一些印度尼西亚渔民与英国公司 Provenance 合作，在区块链上记录可持续捕捞的鱼类。

安东尼奥·赞巴尔迪诺/contrasto/eyevine

比特币的优势在于它处理信任问题的方式。 该系统并没有检查每一方的可信度，而是假设每个人都是自私的。 无论交易者多么贪婪，区块链仍然是可靠的； 人们可以信任区块链，即使他们不信任交易各方。 比特币表明，银行和政府没有必要确保金融系统的可靠性、安全性和可审计性。

区块链的发明被比作复式簿记（最早由 15 世纪的意大利数学家卢卡·帕乔利以书面形式记录），它使现代经济成为可能。 在我看来，区块链的影响远远超出了金融领域，对政府治理和可持续发展有着深远的影响。

正如律师确保合同的执行，国家确保法律的执行一样比特币交易记录是公开的吗，中央银行是货币的保证。 管理机构需要在个人、团体、公司和社区之间建立信任。 如果人类继续无法建立信任，也许我们应该用算法取而代之。 环境危机不断扩大的部分原因是缺乏信任——企业、政府和相互不认识的个人消费者之间的距离越来越远，这可能会导致欺诈和政策失败。 “密码治理”或将信任、法律和执行问题外包给计算机代码的时机已经成熟。

对于可持续发展领域，区块链技术可能颠覆全局。 它在不存在的地方建立信任，赋予公民权力，并消除中央权威。 它还会使包括政府在内的现有机构过时，并引发激烈的反对。 法律可以被用计算机代码编写的“智能合约”所取代。

独特的记录

区块链提供了明确的证据，证明一段记录的信息——例如数据、文件、交易、证书、事件或身份——在某个时间点存在。 如果资产可以被分配一个唯一的数字标识符（例如条形码），它也可以包含在上述信息中。

资料来源：G. Chapron

通过一个加密函数，这个标识符可以被转换成一串唯一的数字和字母，哈希值（hash）； 哈希值存储在区块链中。 之后，人们可以通过重新计算哈希值来证明该资产在某一时刻存在。 资产本身不需要显示。 Startup Proof of Existence，例如，使用区块链为数字文档提供证明和时间戳； 其中包括学历证书等官方证明，以及科学和医学数据。

哈希函数是单向的：无法将哈希值追溯到生成它的原始文件，也无法推断出哪个文件生成了特定的哈希值。 这意味着无法伪造比特币证书。 该系统无法证明注册数据或文件的真实性； 信息本身的真实性必须通过其他方式进行评估。 例如，关键基础设施可以证明人类评估员的身份和声誉，这意味着只有信誉良好的经过认证的评估员才能输入数据。 传感器（如射频识别芯片、水质或温度传感器等）自动生成的数据也可以进行哈希处理并直接写入区块链。

区块链技术确保预先计划的事件一定会发生：例如货物到达时自动支付账单。 这是依靠“智能合约”实现的。 智能合约是以计算机代码表示并通过以太坊平台在区块链上执行的业务逻辑。 当满足某些条件时，智能合约会自动执行。 巴克莱银行的企业银行部门已经开始在金融服务领域试用智能合约。

智能合约有很多优点。 它们的执行独立于相关各方的意愿、许可或行动，不可能违背，也不需要受信任的第三方或托管文件来管理。 智能合约也很便宜。 计算机代码不像自然语言那样含糊不清，并且独立于现有的法律法规和机构。

智能合约可用于建立管理自然资源的自治数字实体：例如，仅当遥感数据证明社区正在实现保护目标时，才向该社区分配自然资源开采配额。 提取的自然资源将获得可持续性证书，允许获得认证的产品进入市场。

四大优势

区块链至少可以在四个方面改善政府治理和可持续发展。

所有权。 通过授予一条鱼、一片森林等“出生证明”，区块链可以证明一切可以数字化的事物的存在和所有权。 例如，证明某个社区拥有某个森林的证书可以加盖时间戳并记录在区块链中。 可以通过生成返回相同散列值的文档来证明证书的真实性。 一些初创公司已经在这样做：加纳阿克拉的奔奔正在为该国开发基于区块链的土地所有权证书，格鲁吉亚和洪都拉斯也是如此。 这有助于限制工业和腐败政府驱逐当地人口。

可追溯性。 人们将能够追溯实物商品的整个生命周期。 总部位于伦敦的初创公司 Everledger 验证并追踪钻石交易，以遏制军阀出售被盗钻石或“血钻”。 同样位于伦敦的技术平台 Provenance 正在开发基于区块链的协议来跟踪资源和材料。 去年，Provenance 与印度尼西亚渔业合作，追踪整个供应链的可持续渔获量。 人们可以对矿物、木材和食物做类似的事情。 海关官员可以使用便携式 DNA 条形码扫描仪搜索非法交易的动植物。

如果其他商品的制造过程对环境的影响也可以通过传感器记录下来，将它们的生态足迹与物联网联系起来，区块链就可以标记这些商品的生态足迹。 沃尔玛正在通过在区块链上记录来源农场和储存温度等信息来追踪其在中国的猪肉供应链。 企业还可以记录他们使用的水、能源和原材料的数量。 企业或消费者对环境的整体影响可以记录在区块链上，可持续的行为可以通过退税等激励措施得到奖励。 建立商品的生命周期记录也有利于循环经济的发展。

励磁。 全球有 20 亿成年人没有银行账户。 区块链可以帮助他们加入金融经济：比特币转账不需要银行账户。 拥有自然资源权利的社区可以直接用比特币支付，以补偿他们提供的生态系统服务，或奖励他们实现保护目标。 健康的生态系统可以取代其他形式的资本储存——例如牛群。

区块链还确保保护和发展资金按计划使用。 人们可以跟踪资金，设置特定的资金用途和到期日期，或者仅在实现主要项目目标时才释放资金。 资金不能挪用，中间商被排除在外。

区块链可以让人们更容易获得野生动物毁坏农作物等事故的保险赔偿。 即时付款最大限度地减少延误或腐败，但仍然需要职员评估损失。 社区可以通过区块链经济、快速、可靠地交易可再生能源，而不受第三方控制。 2017年3月，气候金融组织在俄罗斯碳交易市场上发布了基于以太坊的碳权交易平台。

政策制定。 区块链将扰乱所有机构和组织，包括政府。 资产和交易的公开、共享和不可修改的记录有助于公众追究政客的责任。 当局将无法隐瞒或伪造证据，也无法扣押或关闭基于区块链的组织。

人们也可以通过交易的形式进行投票。 韩国地方政府已经使用区块链对预算提案进行投票。 丹麦政党的内部选举比特币交易记录是公开的吗，以及爱沙尼亚塔林证券交易所上市公司的股东，也在使用区块链技术。 澳大利亚邮政正试图在大学和市政选举中使用区块链。 莫斯科正在探索使用区块链来阻止选举舞弊。 使用即时投票，当地社区可以获得管理自然资源的权力。 例如，只有在基于社区的民主程序批准捕捞配额后，才能在平台上交易渔获量。

区块链还可以通过将控制权交还给用户来彻底改变共享经济。 例如，出租车司机和乘客之间的智能合约可能会取代优步等基于应用程序的叫车服务。 只有在乘客被送到目的地后，才会支付预先约定的车费，司机也可以提前知道乘客有钱支付账单，然后才接受订单。 正如以太坊创始人 Vitalik Buterin 所说：“区块链不会导致出租车司机失业，但 Uber 会失业。它会让出租车司机直接与乘客进行交易。”

技术挑战

困难依然存在。 比特币交易速度缓慢，每秒最多 7 笔交易，而 Visa 信用卡网络平均每秒 2,000 笔交易。 要运行和测试复杂的比特币算法，需要有许多专门的高计算能力“挖矿”工厂。 这些工厂大多位于中国、格鲁吉亚、美国、加拿大和瑞典。 他们使用的电力相当于整个城市。 据估计，比特币每年消耗大约 10.4 太瓦时 (TWh) 的电力，几乎是谷歌整个公司（5.7 TWh）的两倍。

与许多新兴技术一样，人们接受区块链需要时间和激励措施。 一些简单的应用程序（例如价值存储）将比其他应用程序（例如建立自治数字实体）更快地被采用。 智能手机的普及对比特币有利：例如，肯尼亚 43% 的 GDP 花在了手机上。 然而，由于比特币背后技术的复杂性，人们很难理解它的优势和风险。 如果您忘记了您的比特币钱包密钥，将无法找回您的比特币，也没有人可以帮助您。

毫无疑问，当一些政府和机构意识到比特币的颠覆性潜力时，他们会极力抵制区块链。 但它是提高效率和经济增长的工具。 此外，现在禁止比特币为时已晚。 即使使用区块链，治理仍然是一个政治问题。 例如，选择使用区块链本身就促进了一种将国家的中央权力转移到一系列去中心化计算机的世界观。

区块链法以一系列“if-then-else”指令的形式出现，可能会成为一个独立的法律体系，就像民法和普通法一样。 解决不同法律体系的相互作用将是一个挑战。 法律术语含糊不清，必须由训练有素的律师解读； 编程语言是由明确的机器指令组成的。 让法院理解计算机代码似乎不太可能。 程序员也可能无法理解他们的代码对现实世界的影响。 虽然可以限制智能合约的有效期，但算法一旦运行，无论后果如何，都无法停止。

下一步

区块链技术已经进入了一些经济领域，可持续发展也应该是其中的一部分。

可持续性科学家和区块链开发人员需要一起讨论问题和解决方案。 资助机构应鼓励结合加密和可持续发展的“可持续”技术提案。 研究人员需要开发更节能的比特币挖矿方法。 在加密语境下，人们对技术的信任程度也应该成为心理学研究的对象。 最重要的是，程序员和律师必须相互合作来开发智能合约。 还需要开发链接法律术语和计算机代码的词典。

现在是发展区块链治理的好时机； 人们可以从中受益，社会可以在它的帮助下变得更加可持续。 ⓝ

自然|doi:10.1038/545403a