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什么是区块链

注意：本文档是英文原版的自动翻译。

什么是区块链

区块链是一种共享的数字账本，它在许多计算机之间记录交易，并以一种使得几乎不可能篡改历史记录的方式运作。区块链不依赖单一的公司或服务器来维护记录，而是把同一份账本的副本分发给一个由被称为**节点（nodes）**的参与者组成的网络，每个节点都独立地验证每一条新记录是否遵循了约定的规则。

可以把区块链想象成一份没有人能够私自编辑的共享电子表格。设想一份 Google 表格，有成百上千的人各自持有完整的副本。在任何一行被添加之前，这些人中的大多数必须一致认同这一新行是有效的。一旦添加，这一行就成为永久记录——没有人能够回头修改它而不被其他所有人察觉。这本质上就是区块链的工作方式，只不过条目不是表格中的行，而是被称为**区块（blocks）**的、以密码学方式相互链接的交易组。

简而言之： 区块链是一种由去中心化网络维护的、抗篡改的共享账本——在加密 AI 领域，它充当基础设施层，人工智能项目在其上部署、交易，并证明其链上活动。

区块链如何运作

理解其机制有助于你评估当某个项目声称自己"运行在区块链上"或在其资料中列出某条特定链时，究竟意味着什么。

区块

区块链将数据组织成区块。每个区块包含一批交易——价值转移、智能合约调用或其他链上操作的记录。区块还包含元数据：时间戳、对上一个区块的引用，以及对其自身内容的密码学摘要。

链与哈希

每个区块都包含一个哈希（hash）——通过将区块数据输入密码学哈希函数（例如 SHA-256）所产生的一段定长字符串。这个哈希就像一个数字指纹：哪怕数据中只有一个字符发生变化，哈希也会完全改变。每个区块还存储着上一个区块的哈希，从而形成一条依赖链，一直回溯到最初的区块（称为创世区块（genesis block））。

正是这种链式结构使账本具有抗篡改性。要篡改埋藏在链条中间的某笔交易，攻击者必须重新计算该区块以及其后每一个区块的哈希，并且要做得比网络其余部分继续添加新区块的速度更快。实际上，在任何安全防护良好的网络上，这在计算上都是不可行的。

节点

**节点（node）**是一台存储区块链副本并参与验证新区块的计算机。节点之间通过点对点网络相互通信。当一个新区块被提议时，节点会独立验证其中的交易是否遵循协议规则——正确的签名、足够的余额、有效的合约逻辑——然后才接受它。网络拥有的独立节点越多，任何单一方操纵账本的难度就越大。

共识

由于没有中央权威机构来决定哪些交易有效，网络需要一种方法让所有节点就账本的当前状态达成一致。这种方法被称为共识机制。不同的区块链使用不同的共识方式：

  • 工作量证明（PoW）——矿工通过求解计算密集型难题来赢得提议区块的权利。被比特币采用。
  • 权益证明（PoS）——验证者锁定代币作为抵押，并按其权益比例被选中来提议区块。以太坊在 2022 年合并后采用。
  • 委托权益证明（DPoS）——代币持有者投票选出一小批代表，由他们代为验证区块。

每种共识机制都在安全性、速度、能耗以及去中心化程度之间存在权衡。更多细节请参见什么是共识。

不可篡改性

一旦一个区块被确认，并且在其之上又添加了足够多的后续区块，其中的交易就被视为不可篡改的（immutable）——实际上是永久的。这并不意味着错误或漏洞永远无法被处理，而是意味着真相的基础层是仅可追加的：可以添加新条目，但旧条目无法被悄无声息地改写。

不可篡改性正是区块链对验证有用的原因。如果某个项目声称其人工智能模型在某个特定时刻产生了某个特定输出，而该声称被记录在链上，那么任何人都可以独立核查这一记录。

为什么这对加密 AI 项目很重要

区块链是 DecAIHub 中列出的每一个项目的基础设施层。理解区块链能提供什么——以及不能提供什么——对于准确解读项目卡片至关重要。

可验证的记录保存

人工智能系统经常做出难以审计的决策。一个模型可能为信贷申请评分、推荐某笔交易或生成内容，但除非其输入和输出被记录在某个抗篡改的地方，否则事后无法验证究竟发生了什么。区块链提供了这种抗篡改的记录层。当一个人工智能项目把其推理结果、模型哈希或决策检查点记录在链上时，这些记录就成为任何人都可以独立验证的内容。

去中心化算力的基础设施

训练和运行人工智能模型需要大量的计算能力。一些加密 AI 项目使用基于区块链的市场来协调去中心化的 GPU 和算力资源。在这种模式中，提供方提供硬件容量，消费方请求算力，而区块链处理支付、调度和信誉跟踪。区块链本身并不运行人工智能计算——它编排和结算的是围绕计算的经济层。

基于代币的激励对齐

许多人工智能项目使用区块链代币来对齐参与者之间的激励。数据提供方因贡献训练数据而赚取代币。算力提供方因运行推理工作负载而赚取代币。验证者因检查模型输出而赚取代币。区块链通过智能合约执行这些激励系统的规则，使其透明且可审计。

"在区块链上"与"使用区块链"之间的区别

一个关键的细微差别：大多数人工智能计算并不直接发生在区块链上。在以太坊这样的网络上，每次计算都要消耗 gas，在智能合约内部运行一个神经网络将是高得令人望而却步的代价。相反，大多数加密 AI 项目使用混合架构：人工智能在链下运行（在传统服务器或去中心化算力节点上），而区块链处理验证、结算、支付和治理。理解这种混合模式是避免"区块链 AI"意味着人工智能真的在链内运行这一误解的关键。

公有链、私有链和联盟链

并非每条区块链都对任何人开放。区块链的类型会影响"链上"在实践中的含义：

  • 公有（无许可）——任何人都可以运行节点、提交交易和读取账本。以太坊、Solana 和比特币都是公有区块链。大多数加密 AI 项目在公有链上运作，因为开放性使独立验证成为可能。
  • 私有（有许可）——只有经过批准的参与者才能访问网络。一家公司为供应链跟踪而运行的内部区块链就是在使用私有链。私有区块链上的数据无法被公众独立验证。
  • 联盟（consortium）——一种折中方案，由一组确定的组织共同运营网络。联盟链比私有链更分散，但比公有链更不开放。

当一张 DecAIHub 项目卡片列出 Main chain 时，它几乎总是指一条公有区块链。DecAIHub 方法论所依赖的验证收益——独立可审计性、透明的交易历史、可验证的智能合约——都取决于该链是否可被公众访问。

这在 DecAIHub 项目卡片中出现在哪里

区块链这一概念直接出现在若干项目卡片字段中：

  • Main chain——指明项目主要运作于哪条区块链网络（例如以太坊、Solana、BNB Smart Chain、Avalanche、Arbitrum One、Base、Bittensor）。这是每张项目卡片中最显眼的字段之一，能立刻告诉你其基础设施根基。
  • Type——指明项目相对于区块链的架构角色（例如 L1、L2、Appchain、EVM、non-EVM）。这有助于判断项目本身是一条区块链，还是运行在某条区块链之上。
  • Consensus——显示项目所依赖或实现的区块链所使用的共识机制（PoS、PoW、DPoS 等）。
  • Network status——指明区块链处于 mainnet、testnet 还是 beta 阶段。

在解读项目卡片时，Main chain 字段告诉你项目的链上活动在何处被记录和验证。一个列在以太坊上的项目所继承的属性（gas 成本、最终性时间、验证者集合）与运行在 Solana 上或运行在自有 Appchain 上的项目不同。这些差异会影响如何评估该项目的 Onchain necessity。

仅有一条区块链并不能证明什么

在项目资料中列出某条区块链，告诉你项目在链上栖身于何处，但它并不自动保证：

  • AI reality——运行在区块链上完全无法说明项目是否拥有真实、可用的 AI component。一个项目可以拥有复杂的链上代币机制，却没有任何可验证的人工智能。AI reality 通过证据标志（AI_0 到 AI_4）单独评估。
  • 去中心化（Decentralization）——一个部署在去中心化区块链上的项目，仍然可能对其自身的运营、治理和决策拥有完全中心化的控制。在以太坊上部署一个智能合约并不会使项目本身变得去中心化。
  • 安全性——继承某条区块链的共识安全性，并不能防范智能合约漏洞、预言机操纵、管理员密钥滥用或链下组件故障。
  • Token necessity——区块链的存在并不能解释为什么某个特定项目需要它自己的代币。许多有用的应用在区块链上运行而不发行代币。Token necessity 在 DecAIHub 方法论中是一个独立的问题。
  • 质量或实用性——区块链是基础设施。它提供的是基础，而非产品。一个项目的价值取决于它在该基础之上构建了什么，以及结果是否可验证。
  • 人工智能的透明度——把结果记录在链上使这些记录透明，但它并不揭示人工智能模型内部是如何运作的。一个项目可以把推理输出发布到链上，同时让其模型架构、训练数据和决策逻辑完全不透明。链上透明度和模型透明度是两种不同的属性。

请勿混淆

  • 加密货币（Cryptocurrency）——区块链是底层技术；加密货币是一种利用区块链进行转移和记录保存的数字资产。比特币是一种加密货币；比特币网络是一条区块链。并非每一次区块链交互都涉及加密货币支付。
  • 智能合约——一种运行在区块链上的程序。智能合约部署在区块链之上，但其本身不是区块链。区块链可以在没有智能合约的情况下存在（比特币的脚本能力非常有限），而智能合约离开区块链就无法存在，因为需要区块链来执行它们。
  • 数据库（Database）——传统数据库由单一运营方控制，可以被管理员编辑或删除，且无法被外部人士独立验证。区块链是一种特定类型的分布式数据库，专为最小化信任、仅可追加的记录保存而设计。
  • 去中心化（Decentralized）——"区块链"和"去中心化"相关但并不同义。一条区块链可以是有许可的，由一小群已知的运营方运行（私有链或联盟链）。去中心化是一种程度各异的属性，而不是每条区块链都自动具备的特性。
  • 云计算（Cloud computing）——区块链节点分布在许多运营方之间，但区块链并不能替代云计算。它为共识和验证而优化，而非为原始计算性能。

常见问题

区块链和比特币是一回事吗？

不是。比特币是第一个被广泛采用的区块链，但它只是众多区块链之一。以太坊、Solana、Avalanche、BNB Smart Chain 以及数百个其他网络都是区块链，各自有不同的设计、能力和共识机制。比特币引入了这一概念；此后该技术的发展早已远远超出其最初的设计。

区块链数据可以被删除或更改吗？

在正常运行下，不能。链式结构和密码学哈希使历史数据实际上不可篡改。在极特殊的情况下，网络可以执行一次硬分叉（hard fork）——一种协调一致的协议变更，会创建出链的一个新版本——但这需要验证者和开发者之间广泛的共识。硬分叉罕见、有争议且公开可见。就实际用途而言，记录在一条维护良好的区块链上的数据是永久的。

是否每条区块链都是去中心化的？

不一定。去中心化是一个光谱。像以太坊和比特币这样的公有、无许可区块链追求高度去中心化：任何人都可以运行节点，没有任何单一方控制网络。私有链或联盟链将参与限制在经过批准的实体范围内，可能只有相对较少的验证者。在评估一个项目时，要考虑有多少独立验证者在运营网络、谁控制升级，以及参与是开放的还是受限的。更深入的讨论请参见什么是去中心化。

人工智能项目为什么需要区块链？

它们并不总是需要。问题在于区块链是否为人工智能工作流增添了真正的价值。合理的理由包括：对人工智能决策的可验证记录、对算力资源的去中心化协调、通过代币进行的透明激励分配，以及对人工智能服务的抗审查部署。不合理的理由包括：仅仅为了叙事吸引力而在营销中加上"区块链"，却没有有意义的链上逻辑。DecAIHub 通过 Onchain necessity 这一维度来评估这一点。

项目卡片中的 "Main chain" 是什么意思？

DecAIHub 项目卡片中的 Main chain 字段标识项目链上活动发生所在的主要区块链网络。例如，一个 Main chain: Ethereum 的项目在以太坊网络上记录其交易、部署其智能合约并结算价值。一些项目跨多条链运作，但 main chain 指明的是主要的基础设施根基。

人工智能可以直接在区块链上运行吗？

就大多数实际用途而言，不能。区块链计算成本高昂，因为每一次操作都必须由网络中的每个节点验证。在智能合约内部运行一个神经网络会耗费高得令人望而却步的 gas，并且耗时过长。相反，人工智能计算通常发生在链下，只有结果、证明或检查点被记录在区块链上。这种混合模式是加密 AI 领域的标准架构。详情请参见什么是链上和链下。

区块链和加密货币之间有什么区别？

区块链是底层技术——分布式账本、共识机制、节点网络。加密货币是栖身于该账本之上的数字资产。以太坊是一条区块链；ETH 是该区块链的原生加密货币。你可以将区块链用于加密货币之外的用途（记录数据、运行智能合约、协调算力），而且并非每一次区块链交互都涉及买卖加密货币。

外部参考资料

另请参阅

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