元宇宙 • 数学 • NFT

2022年1月11日 19:39

1 元宇宙与“盲人摸象”

22世纪，数字人世界流传着一个寓言：

有五个20世纪出生的自然人，不知道元宇宙是什么样子，他们决定去探索元宇宙。

第一个人叫尼尔，一头碰上了开源框架，他说：“元宇宙就是一起写科幻故事”。

第二个人叫小扎，发现不用到办公室就可以骂员工，他说：“元宇宙就是VR虚拟办公”。

第三个人叫小黄，这个极客一眼就看到机器，很开心：“元宇宙就是GPU\CPU硬件组合。”

第四个人叫大卫，看到很多人在里面将劳动当娱乐，太兴奋：“元宇宙就是一个大游戏。”

第五个人叫小V，他是个程序员，非常冷静地说：“元宇宙就是區塊鏈。”

元宇宙有点盲人摸象的味道：每个人都有自己的视角，或者说，每个人都只想要自己心中的元宇宙。这也不能全怪21世纪的自然人，元宇宙因为融合了虚拟现实、5G、web3.0、AI、云算力、大数据、區塊鏈等太多技术，身在局中的自然人，自然就有点眼花缭乱。它又是走在前沿的显学，必然引发数学、加密学、信息学、生命科学（脑机接口）、區塊鏈、量子计算等学科的交叉互动，让人有点模糊不清就非常正常。

那如果一定要从这五个人里面选一个人，说他摸到的象最准确，你会选谁呢？

2 區塊鏈是“创世补天石”吗？

2021年之前，有关于元宇宙创世的技术早有准备。最具显性特征的VR/AR技术，早在2016年就风生水起。可为什么，那时完全没有人想到“元宇宙”？其中一个重要原因，就是缺乏一个“磁性晶体”，将其它技术结合起来。今天元宇宙大热，是因为部分先行者认为自己发现了元宇宙的补天石——區塊鏈，它可以将所有技术连接起来。

从这个角度来说，第五个叫小V的小伙子，对元宇宙的认知最清晰。那區塊鏈真的是元宇宙的补天石吗？补天石是什么？远古时代，天塌地陷，世界陷入巨大灾难。女娲不忍生灵受灾，于是炼五色之石补天空，折神鳖之足撑四极，平洪水杀猛兽，通阴阳除逆气，万灵始得以安居。有了补天石，零碎破损的天地万物才得以和谐统一。

區塊鏈技术给元宇宙带来什么呢？最直接带来以下三点：

❶独一无二的数字身份;

❷Decentralization的分布式经济体系；

❸个人数据完全属于自己。

这三点带来的结果，是数字世界的信任感。

3 数字世界的“生产关系”

数字世界的信任感是什么呢？它本质上是一种健康的生产关系。理解这一点前，我们先说一下“元宇宙”的数字世界的三个层次。

第一个层次：数字孪生。

“数字孪生”大家讨论的比较多了，它是现实世界、物理世界的数字化映射。

第二个层次：数字原生。

这是元宇宙最核心的东西，它是数字世界里原生出来的东西，和现实世界没有对应关系，数字原生才是真正的元宇宙。

第三个层次：虚实相生。

当数字原生的东西足够大、足够强盛，必然会反过来影响现实世界，并且与现实世界相互融合。

这三层数字世界未来都非常复杂，每一层都有极其繁琐的各种关系。这三层世界里面涉及到现实世界的大数据，虚拟人类的劳动量，暗网世界的财富管理，貌似就是一个游戏场景，但理解起来并不容易。它们有什么样的元宇宙社会学、经济学、政治学，不得而知。但我们可以借助马克思的《雇佣劳动与资本》理论，进行类比划分：

❶生产力（5G、web3.0、AI、云算力）

❷生产资料（自然数据，人类数据，物联数据，数字原生数据）

❸生产关系（區塊鏈）

區塊鏈就是将生产力和生产资料组合起来的技术，只有将这两者组合起来，元宇宙才有可能向前快速发展，这与现实世界没什么区别。在这三者互动的过程中，有一个物体非常重要，它统一的名字叫NFT。在数字世界，万物皆可NFT。

4 NFT与数字原生

NFT全称non-fungible Token，中文名非同质化通证。NFT非同质化Tokens最大的特点就是其不可分割，而且独一无二。就像世界上没有两片完全一样的树叶，NFT属性表现也是如此。并且，NFT这种特性是由其Tokens合约在链上保证的，如果该NFT资产发行在Ethereum上，只要Ethereum网络是安全的，那么你的NFT资产的属性就是确定的，无法篡改和抹除。

它带来一个很大的特点就是：稀缺性。稀缺性，就是解开这些定价和交易行为之谜的一把钥匙。由于原子和比特注定属于两个世界，现在的NFT市场存在一个天然的矛盾：大部分的NFT产品，它在物理上是独一无二的，同时又想进入比特世界，而这两个共生的世界一旦纠缠起来是相当麻烦的。

从最底层的逻辑来讲，所有原子产品都不是真正意义上的NFT，它有着天然不可更改的缺陷。所以，即使你烧掉了原来的画作，你用相机拍下来的照片仍然只是一种数字模拟信号，它并非原生性的数字作品。

这是什么意思呢，就是你直接在数字化的空间里进行创作，艺术品一出生就是比特，压根儿就不需要考虑原子问题。对这种数字化原生的艺术品来说，绑定NFT、证明稀缺性乃至独一无二性，反而天经地义。

以Loot这个数字原生产品为例，每个Loot代表一个装备包，共有8000个NFT Loot包。每个Loot都包含8个装备，各种组合的解释完全取决于社区。

每一个Loot天生就是原生的，它的基因就是不可更改的比特信号，如果未来的“元宇宙”中的各种应用愿意接受Loot这个智能合约，那么即便进入到任何一个元宇宙的产品之中，最终都可以形成一个自己的、超出任何产品的世界。NFT将会成为所有权数字化标志方式，从此以后，数字世界，万物生长。为什么大家相信NFT，因为它由智能合约生成，具有数学合法性。

5 智能合约与NFT生成

代码即法律，数字世界不需要警察。智能合约从一开始，就是奔着超越普通的法律纸质合约去的。数字化、智能化的代码直接嵌入到软件之中，这是一种执行力非常强的虚拟合约。

从本质上而言，智能合约是一种直接控制数字资产的电脑程序。它通过在區塊鏈上写入类似if-then语句的程序，使得当预先编好的条件被触发时，程序自动触发支付及执行合约中的其它条款，也就是说，它是储存在區塊鏈上的一段代码，由區塊鏈交易触发。

如下图所示，就是一个简单的例子：

这样一个if-then语句，意思就是，你我约定，如果事件X发生，则合约给你发送1000美元；否则，给我发送1000美元。这就是最简单的合约。以Ethereum公链的ERC721为范本“bboyHan”极简化的梳理了NFT制作方法。ERC721定义了Ethereum生态中不可分割的、具有唯一性的token交互、流通规范：

❶在该合约设定范围内，具有唯一的token_id；

❷token_id只能被一个owner(i.e. eth address) 所拥有；

❸一个owner可拥有多个NFTs，它的balance只记数量。有另外存储列表记录token_id - owner_addr对应关系中；

❹NFT有approve，transfer，takeOwnerShip等接口方法适于流通的功能。即所属权转移。这些方法是在ERC721标准中定义的；

❺定义一个multiaddr型式的复合地址来索引该token对应的元数据（名称、图片、各种信息）。通过tokenMetadata方法，获取这个multiaddr (形如url的字符串)，来获取token元数据。

所有NFT的制作方法基本上相同，在逻辑上是严谨的。它最后的交易过程也基本遵循：验证Node会把所有合约打包成一个合约集合（set），并算出这个合约集合的Hash值，最后将这个合约集合的Hash值组装成一个区块结构，扩散到全网；其它验证Node收到这个区块结构后，会把里面包含的合约集合的Hash取出来，与自己保存的合约集合进行比较……

通过这些数学编程方法，NFT搭建了一套契约模式，给数字作品所有权识别带来了极大便利和精准，远超现实世界的签名、盖章、印戳，难以篡改，这就是它为什么得到认可的原因。

6 元宇宙：数学>人性

智能合约与NFT，它的底层都与数学有关。基于區塊鏈技术的元宇宙每一部分都透露着信任，就是因为它相信数学大于相信人性。元宇宙运行的底层基石是数学和加密学。

以元宇宙的“数字ID”为例，为什么这个数字ID就完全属于你，它真的是独一无二的吗？没有中心Node可以删掉你的账号吗？是的，因为你掌握着这个数字ID的私钥，这把私钥的背后，是数学在为你提供最安全的保护，私钥即一切。

为什么说私钥即一切？数学为元宇宙的“数字ID”到底提供了怎样的安全保护？本质上来讲，数字ID的私钥和加密貨幣的私钥没什么区别，就以“私钥即一切”为例，来解释数据为什么ID属于个人而非平台。

以Bitcoin为例，从钱包加密这个流程来看它的安全性，中本聪的解决方案将同样在“元宇宙”的数字ID保护上被执行。Bitcoin客户端的核心是私钥，拥有私钥就拥有私钥对应Bitcoin的使用权限，所以，加密钱包的核心对象显而易见就是——私钥。整个加密解剖如上图所示，而根据加密解剖图，我们把加密过程解剖如下：

首先，程序生成32个字节随机数作为【主密钥】，然后根据外部输入的【密码】结合生成的【主密钥密文生成参数】一起对【主密钥】进行AES-256-CBC加密，加密结果为【主密钥密文】。

总结一下加密过程的输入、输出：

①输入：【密码】

②中间生成：【主密钥】、【主密钥密文生成参数】、【主密钥密文】、【私钥密文】

③最终保留：【主密钥密文生成参数】、【主密钥密文】、【私钥密文】；

④内部输入：【私钥】

Bitcoin使用椭圆曲线算法生成的公钥和私钥，选择的是secp256k1曲线。SHA-256十分强大，它可以持续数十年，除非存在着大量突破性的攻击。这是一套非常完备的数学加密体系，从数学层面保证了它的独立性和安全性。

未来的元宇宙的数字ID将会有更方便更强大的机制，但本质的问题不会改变，你的数字财富将完全属于你自己，没有人可以剥夺。

私钥加密只是“元宇宙”的数学一角，在元宇宙的世界，处处都充满着数学的涉足与保护。

7 元宇宙：一个不需要猜忌的数学世界

从互联网过渡到元宇宙，其实是从一个“社会契约”过渡到“数学契约”的时代。丛林时代的人类生活在一个一个小部落、小集体中，这是一个血缘与熟人社会，他们面对陌生人的部落时，彼此充满了敌意和恐惧，无法和陌生人建立信任关系，一切争议凭靠武力解决。人类只能在部落内的熟人之间才能享受合作与和平的幸福。后来，有了社会契约论，人类从丛林世界中走出来，逐步进入现代文明。

什么是文明？就是能够和没有感情的陌生人互相之间遵守同一规则，按照价格信号和契约达成利益的分配，而不必产生恐惧和敌意。

文明人碰到陌生人，自有一套规则互相避免伤害，另有一套规则实现分工合作，这些契约必须要通过文字记录，这种契约精神必须使用语言和文字向外传播。如此一来，从15世纪大航海时代开始，人类借助文字、法律实现了全球化。

但人性总是有缺陷的，条文承诺不一定总会被执行。所以个人与个人之间，个人与组织之间有了无数争端。特别是国家之间发生违约，就容易导致战争。

元宇宙有了数学契约后就不一样了，你被数个数学契约智能监督，在违约的瞬间就会被警报或禁止。

元宇宙不只是一个体验世界，更是一个数学世界。数学打通了它的体验层和物理层，也是数学消解了人类在比特世界上的不信任。数学才是元宇宙能够运转的动力，而智能合约则是元宇宙世界治理体系的关键。不管有多少人在嘲笑和反对，一旦数学上的合法性建立起来，元宇宙的世界就不可阻挡。

8 社会契约论→数学契约论

18世纪先哲卢梭写下《社会契约论》后，丛林法则失去了它的逻辑基础，它为现代文明的发展设立了指导原则，引领整个人类现代文明的蓬勃发展。

21世纪的后半叶，“数学契约论”将渐渐超越、并最终取代“社会契约论”，这一切，将在元宇宙的世界里得到实践，这也是元宇宙到来最让人激动人心的原因之一。从社会契约论→数学契约论，正在发生。

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