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新兴技术对国家安全的影响笔谈*

时间:2024-07-28

封 帅,王天禅,蒋旭栋

0 引 言

科技进步是人类世界前进的根本动因,也是推动国际体系底层逻辑演变的关键要素。在漫长的历史上,人类一次又一次地见证了不断进步的科技力量对国际体系的重新塑造。当那些具备广泛影响力的新技术与社会生活紧密结合在一起之后,它们会深刻地推动人类社会等不同领域的模式更迭,从而给旧体系带来前所未有的冲击。

当人类历史进入21世纪的第二个十年,在移动互联网带来的海量数据的加持之下,数字技术迎来了新的跨越式发展。人工智能、量子信息技术、区块链技术都取得了突破性进展,逐步展示出巨大的应用潜力。通过与政治、经济、军事等领域既有结构的深度融合,新兴技术正在潜移默化地改变着这些领域运行的底层逻辑,对原本稳定的领域结构产生了直接的冲击,这种冲击在现实层面的映射就是国家安全的新挑战。

1 人工智能技术与国家安全挑战①封 帅(1984—),男,博士,上海国际问题研究院国际战略研究所副研究员,主要研究方向为人工智能时代的国际关系理论。本文作者排名不分先后。

随着深度学习等新算法的出现,人工智能技术在21世纪取得了重大进展,并首次迈过了产业化门槛,对于人类社会的经济生活和政治活动开始产生直接的影响。在过去的5年中,人工智能已经成为全球政治安全领域的重要议题,无论在国家间范畴还是在国内政治范畴,都已成为世界各国关注的焦点。

1.1 智能技术应用与全球政治安全挑战

人工智能技术对于全球安全体系的影响首先展现在政治安全领域。

一方面,在国家间层面,人工智能技术的发展与治理问题迅速成为国际关系竞争的核心内容。

作为当前全球人工智能技术发展的引领国,美国对于人工智能技术的态度及其战略设计已经充分显示出对于人工智能国际竞争的关切,呈现出发展与竞争并重,以建设和破坏的两手设计本国人工智能发展计划的特点。在《维持美国人工智能领导力》和《国家人工智能研发战略计划:2019年更新版》两份战略文件中,美国政府非常明确地阐释了其人工智能战略的主要目标与任务。其一是在人工智能技术开发方面,加大研发投入,建立多方协作平台与加强人才培养。其二是在人工智能治理体系建构方面,加快构建跨行业、跨领域的人工智能开发指南,确定人工智能系统的技术标准,逐步形成系统的人工智能治理体系。其三是在人工智能全球竞争方面,采取一切手段创造有利于美国人工智能技术研发和创新的国际环境,为美国人工智能产业开辟全球市场[1]。

在战略执行层面,美国毫不掩饰地将防止中国在人工智能领域取得领先地位作为指导自身行动的基本标准,不惜以破坏全球高科技产业链的方式限制中国具有竞争力的高科技企业的发展,推动与中国在高科技领域的“脱钩”。同时利用各种制裁和长臂管辖手段,甚至直接诉诸政治压力,干扰中国人工智能企业在全球市场的拓展。除美国之外,世界主要大国也都提出了本国的人工智能发展战略,取得人工智能领域的竞争优势是这些战略设想的共同目标。可以说,在人工智能技术发展方面占据优势已经成为当前大国竞争的关键任务之一,对于全球范围的国家竞争将产生重要影响。

另一方面,人工智能技术在各国国内政治活动中的深度影响已初露端倪,技术正在以不同路径对各国国内政治行动带来影响。

以2016年美国大选中暴露的“剑桥分析”事件为分水岭,人工智能技术在国内政治生活中的作用得到了越来越多的重视。事实上,人工智能技术以当前已经深嵌于人类社会生活的社交媒体为载体,利用大数据的不断累积,逐渐完善对于使用者的精准画像,并且通过信息流的拣选实现对于其选择的引导。这种在经济理论中被描述为“助推”的作用业已在商业领域得到普遍使用,互联网购物行为的背后便是人工智能技术的驱动。然而,当这种已经相对成熟的技术被用于政治目的时,新的政治安全风险就出现了。

对于那些国家治理能力有限的发展中国家而言,外部力量通过人工智能技术的帮助,能有效操控社交媒体并实现其政治目标。例如在疫情期间,很多社交媒体上关于疫情的谣言都在指向特殊的政治目的,而在白俄罗斯、吉尔吉斯斯坦等国出现的突发的社会运动,显然也有这种干涉模式的影子。由于缺乏足够的技术手段,发展中国家面对源于人工智能技术的政治安全风险往往难以有效应对。

即使对于西方国家来说,人工智能技术在政治选举过程中的广泛参与仍然蕴含着巨大的政治安全风险。有目的的使用者可以借助人工智能技术在社交媒体上根据个人喜好定向推送信息,巧妙地拨动着不同主体内心深处的欲望与恐惧,使得代议制政治制度的价值核心——个体的理性选择被自然消解,取而代之的是对人群倾向的有效操控。如果这种情境完全实现,那么所有代议制体制都将遭遇严峻的生存危机,造成全球层面更广泛的政治安全风险。

1.2 新型经济形态与全球经济安全挑战

丰硕的经济成果是人工智能技术迅速发展的直接结果,也是全球资本和主权国家对于人工智能技术孜孜以求的核心内生动力。特别是在新冠肺炎疫情的冲击下,数字经济展现了强大韧性与适应性,2020年全球数字经济占GDP的比重已经达到43.7%,同比增长2.5%,数字经济增速显著高于传统经济模式[2]。人工智能技术的进步对于新型经济形态的成长具有重要的意义。

然而,人工智能技术对世界经济的影响是非常复杂的,它的积极效果并不会以普遍获益的方式得以实现,事实上,人工智能技术所带来的经济增长几乎必然会以不均衡的方式得以分配,这种增长态势对于大部分发展中国家而言,往往是挑战而非机遇[3]。

这种挑战来自三个方面:第一,人工智能技术可能促成新时代的“大分流”。人工智能技术本身是国民经济重要的加速器,但人工智能技术的研发与应用具有很高的门槛,对于国家的计算机科学、互联网技术,以及数学等基础学科的要求很高,想要参与分享人工智能技术发展的经济红利,需要相关国家通过持续的资本注入,广泛的数据积累,本土人工智能人才的培养等多方面的条件,但对于绝大部分发展中国家来说,这些条件并不具备。如果这种情况不改变,人工智能技术所带动的大量经济发展成果将会被技术前沿国家所独占,并且利用对新技术的垄断拉大国家发展能级的差距,使国家间的发展鸿沟越来越大。

第二,人工智能技术可能诱发普遍失业现象。人工智能技术在经济领域应用的核心逻辑就是“机器替人”,即利用技术力量取代人的劳动,从而建立更加高效和经济的生产模式。但这也就意味着,每一次人工智能技术的升级就意味着生产过程对于劳动力需求的下降,如果人工智能技术发展过快,则会有庞大数量的劳动力人口在短时间内失去原有的工作岗位,在新的生产模式产生新的就业岗位之前,这就意味着劳动力市场的萎缩。对于依赖劳动密集型产业的发展中国家而言,广泛的结构性失业所带来的稳定与发展风险将成为重大的经济安全挑战。

第三,人工智能技术可能阻塞发展中国家融入世界经济体系的通道。在现有的经济体系中,资本、技术与劳动力资源的整合是产业链建构的基础。很多发展中国家在缺少充分的资金与技术的情况下,仍然可以凭借丰富的劳动力资源吸引国际资本的注入,从而有限参与到产业链分工中来,并获得工业化启动的机会。然而,随着人工智能技术的前进,劳动力资源在经济系统中的地位将逐渐难以维持。资本将通过技术手段全面压缩劳动力在经济体系中的作用,并且以工业机器人等方式提供更加经济有效的替代。如果这种情境成为现实,那么发展中国家就将面临严重的发展危机。

人工智能技术的飞速进步带给人类整体的是显而易见的红利,但对于个体的国家而言,特别是对于广大发展中国家来说,在经济安全方面的挑战会变得更加严峻。

1.3 自主武器系统与全球军事安全挑战

如果说对人工智能技术在政治领域应用的关注大体上可以追溯到2016年,那么关于人工智能技术在军事领域的应用尝试就有更久的历史。从人工智能技术诞生伊始,将其应用于军事领域的设想和努力就从未停止。然而,随着技术的不断完善,在2019—2021年间,我们越来越多地观察到疑似自主武器系统自主执行军事行动的案例,新的全球军事安全挑战已经初露端倪。

2019—2021年间,曾经出现多次疑似自主武器系统的军事行动。例如,2019年9月,也门胡赛武装利用无人机袭击沙特阿美石油公司的两处石油设施,造成巨大损失[4]。2020年1月3日,美军以无人机袭击的方式刺杀伊朗革命卫队重要领导人,“圣城旅”指挥官苏莱曼尼(Qassem Soleimani)[5]。2021年6月,联合国发布的一份关于利比亚冲突的报告显示,2020年3月,有一架土耳其STM公司生产的型号为“卡古-2”(kargu-2)型四旋翼无人机在没有任何人工指令的情况下,由人工智能自主决定对当时正在撤退的“利比亚国民军”发起了袭击,并很有可能造成了人员伤亡。如果情况属实,那么这可能是“历史上第一次人工智能主动猎杀人类的事件”[6]。

2020年11月27日,伊朗物理学家法克里扎德(Mohsen Fakhrizaden)在德黑兰遇刺身亡,从媒体披露的暗杀行动过程来看,这是一次由人工智能驱动的自主武器系统的暗杀行动,暗杀者利用人工智能技术将偷运进入伊朗境内的常规武器与普通民用皮卡组装为一个自主武器系统,利用摄像头和人脸识别系统确定目标,在无人在现场的情况下,由系统自行执行刺杀行动[7]。这次行动是一次真正意义上的“算法”暗杀,它的出现意味着自主武器系统所带来的军事安全风险正在逐渐走向现实。

除了与有形武器系统的结合,人工智能技术在网络空间中的应用也在一定程度上拓展了军事安全的范畴。当前,互联网已经构成军事行动的“第五维空间”,在人工智能技术的加持下,全时段搜索漏洞,展开网络攻击与防御成为可能,智能系统还能够通过持续不断的学习升级网络战能力,拓展新的攻防策略。在可预见的未来,人工智能技术还将广泛应用于军事训练,战略与策略制定,情报分析等多个军事领域,是否能够将技术与军事能力有机结合,将成为下一阶段各国在军事领域维持自身能力的关键。

自主武器系统的应用与完善对军事安全的理论和实践都提出了新的要求,对于主要大国而言,如何在新的军事安全环境中寻找自身的恰当定位,建立起新的稳定的安全体系,将是下一阶段维持全球军事安全的关键任务。而对于广大发展中国家而言,人工智能技术的广泛应用也将使自己在军事领域面临难以应对的安全挑战。他们既要寻找维持传统意义上国家安全局面的办法,又要面对可能出现的人工智能技术扩散所引发的新型恐怖主义行动,仅靠自身的力量完全无法应对。只有在多边层面上加强协调,通过全球治理进程的完善,才可能在新的时代背景下建立起军事安全体系。

2 量子信息技术对国家安全的影响与挑战①王天禅(1987—),男,博士在读,复旦大学国际关系与公共事务学院博士研究生,主要研究方向为网络安全、新兴技术治理。本文作者排名不分先后。

进入数字时代后,人类的生产生活对信息通信技术的依赖达到前所未有的高度,并由此产生了海量的工业和个人数据,进而导致数据分析的算法也更趋复杂。加之,用于科学技术研究和商业分析的算法对精度、效率的要求不断提高,当前的算力资源已经疲于应付各类大数据运算的需求,甚至对大数据技术发展也造成掣肘。而量子计算可以通过传统计算机无法达到的量子超并行计算能力来对算法进行加速,进而满足当前海量数据下的各种算力需求[8]。此外,量子通信技术可实现物理上安全的比特信息交换,而交换之后得到的比特串可以作为分组密码算法或者“一次一密”算法的密钥来进行保密通信,由此也带来了信息安全技术的新变革,为信息安全增加新的内涵,形成新量子技术时代下的信息安全技术[9]。

基于量子信息技术在提升算力和加密通信领域的颠覆性影响,包括量子信息技术在内的新一代计算机和通信技术已经成为关乎国家间技术竞争、经济发展和政治博弈等多个领域的关键要素。尤其是对于国家安全来说,量子信息技术在算力和加密通信上的颠覆性作用将改变当前全球主要科技大国的安全认知和战略部署,成为各国争相投入的重要战略领域。为此,本文试图以量子信息技术本身的特点和作用为出发点,解析该技术对新时代国家安全的影响和挑战。

2.1 量子信息技术的颠覆性影响

量子力学是研究微观尺度粒子运动规律的物理理论,量子信息技术即根植于传统的量子力学理论。在量子力学原理的基础上诞生了半导体物理理论,并由此制造出了晶体管和集成电路。在50多年的发展后,集成电路中晶体管的数量临近摩尔定律的极限,当前工艺下的半导体器件将由于散热和漏电等问题无法正常工作[10]。然而,量子科技将使计算机的计算能力得到大幅提高,通信速率、安全程度也将得到颠覆性的改进。可以说,量子信息技术是未来信息通信技术(ICT)发展的支柱,量子信息技术的发展已经成为新时代技术竞争的前沿和焦点。随着量子信息技术的颠覆性影响逐渐被认识,世界各国开始高度重视量子信息技术的研发与实际运用,使得量子信息技术的商业化、实用化程度越来越高。同时,量子信息技术也在一定程度上改变了国家竞争力的构成,尤其是该技术为信息安全领域带来的巨大突破,使其成为国家安全的颠覆性影响因素。总体来说,量子信息技术带来的颠覆性影响有以下两方面。

第一,计算机算力的跨越式发展使得加密算法面临致命挑战。量子计算以量子比特为基本单元,通过量子态的受控演化实现数据的存储计算,使其信息携带和并行处理能力远超当前的经典计算。在此前提下,一旦通用型量子计算机可处理的量子比特数目达到一定规模,量子“Shor”算法将轻而易举地攻破现有的公钥密码体制,互联网上进行的通信和交易活动的安全防护将形同虚设,信息安全将面临致命威胁。当今世界已经严重依赖密码学来保护数据和关键基础设施的安全,而在量子计算机变得越来越普遍的时代,如果没有量子计算机的并行开发和采用,当今设计和部署的数字平台可能会被攻破。尽管量子计算的技术现状表明,量子计算不存在完全永久的安全隐患,但问题在于,量子计算机将轻松破解通过现行加密方法进行保护的机密信息,这对国家情报安全来说是一个巨大隐患,对国家安全和战略竞争的关键领域来说也具有颠覆性的影响[11]。然而,这种基本的量子安全算法只是一个开始,围绕量子信息技术的一系列行业安全标准和协议需要针对这些新算法进行更新,并且量子计算的进步需要与量子安全密码学的进步同步,以确保数据现在免受未来威胁。

第二,量子通信的超高安全性对于信息安全的革命性影响。基于量子力学原理的量子通信技术是利用微观粒子的量子叠加态或量子纠缠效应等进行信息或密钥传输的技术,该技术可以更高效地保证信息或密钥传输的安全性。当前,量子通信主要分为量子隐形传态和量子密钥分发两类。量子密钥分发技术源自本内特(Charles H. Bennett)和巴萨德(Gilles Brassard)于1984年提出的BB84协议,这个协议利用量子比特的不可克隆性质达到安全的比特信息传输。根据量子力学原理,对量子比特进行的任何干涉,包括窃取和观测都将使这个量子比特塌缩为经典比特,原来的量子比特将彻底消失,由此确保了传输过程中的信息安全。量子隐形传态则是利用“量子纠缠”的特性,在不传递量子比特本身的情况下在另一地点将该量子状态恢复出来,类似于“远距传送”(Teleportation)。因为没有直接传输量子比特的物理载体本身,故此这一技术也称为“隐形传态”。在量子通信技术的安全性驱使下,信息安全技术发展与量子通信技术的结合愈加紧密,未来或形成量子信息安全技术。与此同时,信息安全、国家安全等议题也难以避免地随着量子信息技术的嵌入而重新定义。

综上所述,量子信息技术在算力和加密通信领域的颠覆性影响就像“矛”和“盾”,一方面突破了传统加密算法的桎梏,另一方面筑起了信息安全的坚固屏障,这二者都是信息安全乃至国家安全中不可忽视的变量。正因为此,量子信息技术成为各国技术研发和战略投入的重要领域,更成为信息安全和国家安全绕不开的技术话题。

2.2 量子信息技术对国家安全的挑战

量子信息技术凭借其对国家安全领域的一些潜在颠覆性影响,成为全球主要大国争相投入的重要技术领域。而究其原因,量子信息技术的“矛”和“盾”,及其多场景的应用前景是促使其与国家安全议题紧紧捆绑的决定性因素。具体来说,量子信息技术带来的挑战主要有以下三方面。

首先,量子信息技术对国际政治中的安全议题带来新的变量。信息安全是国家安全最基本的要素之一,无论是军事计划、先进技术信息、外交电报、个人数据还是公司数据,与国家和商业安全相关的关键细节都嵌入在通过公共和私有网络进行共享的数据中[12]。而量子信息技术的发展将打破信息安全的传统范式,一方面,量子计算使得加密算法变得效率低下,信息安全将受到巨大挑战;另一方面,量子通信的安全性又将更好地保护信息通信安全。正因为此,美国、中国、俄罗斯、英国等国家和全球各地的商业公司不断加大对量子信息技术及其相关应用研究的投入,而该项技术对国防、通信、情报等传统国家安全议题将带来质的改变,不仅突破了传统国家安全范式的框架,还将进一步造成国际安全架构中非对称优势的发展。

其次,量子信息技术成为中美战略竞争的焦点之一。在特朗普政府时期,量子信息技术、人工智能和第五代通信技术就是特朗普政府和美国战略界高度关注的新兴技术领域,其中处于起步阶段的量子信息技术因为关乎美国在未来科技、经济和国家安全领域的优势地位,成为美国志在必得的“科技高地”[13]。与此同时,中国在量子信息科技领域突破了一系列重要科学问题和关键核心技术,产出了一批具有重要国际影响力的成果,并已初步满足实用化要求[14]。中国在量子信息技术领域的追赶脚步令美国政界对未来的国家安全和信息安全感到担忧,并由此加大了在量子信息技术领域的投入。在中美战略竞争的时代背景下,量子信息技术成为美国科技政策、安全政策、经济政策、外交政策的重要组成,亦是影响中美两国在网络安全、情报安全、经济安全、技术安全领域博弈的关键因素。

最后,量子信息技术及其产业链将成为国家安全的新内容。量子信息技术因其在信息安全领域的“矛盾”特性,成为国家间科技竞争和安全博弈的重要助力。同时,量子信息技术在算力和高精度定位等领域的颠覆性影响使其成为信息通信技术产业链中不可忽视的一环。因此,加快在量子通信等前沿领域的新兴产业链布局,已经成为我国维护国家安全和提升产业核心竞争力的首要任务。与此同时,以美国为首的西方国家正试图打造由所谓“民主国家”构成的量子信息技术产业链,并确保美国在该技术领域的领导地位。由此,量子信息技术及其产业链将成为事关国家安全和国际关系的重要议题,而量子信息技术及其产业链的成熟度将成为衡量一国科技实力的重要指标,并成为新时代总体国家安全观的又一延伸领域。

3 区块链技术对能源安全的挑战与应对①蒋旭栋(1987—),男,博士,上海国际问题研究院博士后,助理研究员,主要研究方向为网络法。本文作者排名不分先后。

能源安全是国家安全的重要组成部分,当前区块链技术的高能耗正冲击国家能源安全。例如一些基于区块链技术的虚拟货币,除冲击现有金融体系外,“挖矿”和交易也在消耗着越来越多的电力,给节能减排带来不利影响,对如期实现碳达峰、碳中和的目标构成重大挑战。更重要的是,若区块链技术不能加以创新,不能朝着更节能、更环保的方向发展,其应用必将受限,其前途亦维艰辛。

3.1 区块链技术对能源安全的挑战

在现有的技术路径下,区块链的某些负外部性正愈发凸显,高能耗问题也受到越来越多的重视。当前,区块链技术对能源安全的挑战主要集中在以下几个方面:

第一,区块链技术的能耗与规模成正比。以比特币为代表的加密货币为例,据Statista数据库的统计,截至2021年3月,比特币挖矿所需的能耗比2015年增长了66倍,占美国总用电量的2.1%、俄罗斯的8.8%、加拿大的15.4%、法国的18.3%、英国的27%、荷兰的75%,甚至超过了捷克全年的用电量达125%。同时,学者Vries在研究了比特币价格与能源消耗的关系后发现:2021年初,因比特币价格飙升而导致的挖矿能源消耗(184 TW·h)几乎与全球所有数据中心所产生的一样多(每年200 TW·h);比特币挖矿的耗能甚至抢占了其他设备生产资源,并因此催生了芯片短缺、危及电动汽车的生产等;尽管比特币是一种去中心化的电子货币,但围绕它的生态系统并非如此,比特币挖矿设备的供应链依旧掌握在少数几家公司手中;比特币挖矿设备的寿命很短,这意味着未来几年将产生大量电子垃圾。

第二,区块链工作量证明机制的效率不高。同样以比特币为例,截至2021年,一笔比特币交易的平均能耗相当于数十万笔VISA卡的交易。而且,由于近90%的比特币已在2021年中被挖出,比特币供应正在枯竭,最后一个比特币或在2140年左右被开采出来,所以造成的结果是,比特币越接近其供应的极限,挖矿所需的能耗就越高。同时,国内亦有研究指出,比特币单笔交易能耗成本是VISA的74万倍,矿工把60%的收益用于支付电费。而且,在使用比特币进行支付时,一般需要10分钟才能完成1次支付确认;如果要保证支付交易的不可逆转,通常需要等待连续的6个数据块完全确认,但这至少需要1小时的确认时间[15]。相比之下,网银等电子支付手段要快得多,在安全性上也可满足日常需要。

第三,区块链对存储资源的需求过大。由于区块链的去中心化特征,要求每一个节点都有数据备份。同时,在数据传输过程中,正因为区块链每个节点存储都是独立的,依靠共识机制保持存储的一致性,每次由上一个节点产生一个交易之后,会将交易广播出去,遍历所有节点,然后每个节点再放入本地内存进行验证。这不仅会造成算力的巨大浪费,而且也难以满足日益增长的数据存储需求,进而形成区块膨胀问题。以比特币为例,完全同步自创世区块至今的区块数据需要约60 GB存储空间。尽管当前许多研究团队开发出了部分轻量级的解决方案,但是还难以实现规模化运作。

第四,区块链正冲击全球气候治理进程。目前,区块链的高能耗已引起联合国的关注,并在其新闻频道撰文指出,由于化石燃料发电厂在全球能源结构中仍然占据主导地位,耗电量极高的比特币“挖矿”也在一定程度上加剧了导致气候变化的温室气体排放。据估计,每笔万事达卡交易所消耗的能源约为0.0006千瓦时,而每笔比特币交易却需要消耗980千瓦时,一些分析人士表示,如此大量的能源足够为一个普通加拿大家庭供电超过三周。对此,联合国自今年3月起就聚焦于此,联合各方签署了《加密气候协议》(Crypto Climate Accord),目标是“在短时间内使全行业实现去碳化,到2030年让全球加密货币行业实现净零排放”[16]。与此同时,我国的研究团队也注意到了以比特币为代表的加密货币对碳排放的影响。2021年4月6日,中科大汪寿阳的研究团队指出,根据当前的比特币挖矿潮流,能耗会在2024年达到约297万亿瓦时的峰值,并将产生约1.3亿吨的碳排放。这个数值超过了欧洲全部中等国家(如意大利或捷克共和国)的全年温室气体排放量。在没有任何政策干预的情况下,中国比特币区块链的年能耗将在2024年达到峰值296.59太瓦时,产生1.305亿吨碳排放。鉴于此,一直被认为是比特币“粉丝”的特斯拉首席执行官埃隆·马斯克也发文表示:“特斯拉已经暂停使用比特币购买汽车。我们对比特币开采和交易中迅速增长化石燃料的消耗感到担忧。尤其是煤,它的排放量是所有燃料中最严重的。加密货币在很多层面上都是一个好主意,我们相信它有一个光明的未来,但这不能以环境为代价。”[17]

3.2 应对区块链能源安全的主要策略

为应对区块链技术发展对能源安全的冲击,平衡技术发展与能源供给之间的矛盾,各国都在积极从行政、技术与治理层面,探索适应生产力发展的新策略,主要方式为:

第一,技术创新。通过技术不断创新,来实现更加节能、更加低功耗的区块链应用是当前研究者的主要工作。目前,很多研究团队都提出了许多创新性的思维与模型。其中,许多研究团队都希望能以较低能耗的算法取代工作证明机制(Proof of Work),既能节约能源,还要获得更好的性能。其中就包括用权益证明(PoS)取代工作证明(PoW)的一种尝试,PoS用随机选择过程代替了计算工作,这种方法可能会产生更快的区块链,同时大大降低电力消耗,并降低51%攻击的可能性。据悉利用PoS的以太坊的最新迭代,让其能源效率提高了约2000倍,总能耗减少了99.95%。另一个目前被广泛讨论的是DAG(有向无环图)技术。与传统区块链技术的不同在于,DAG的特点是把数据写入异步化,DAG的区块可包含多个哈希值,指向多个不同的区块;而区块链只能包含一个哈希值,指向一个区块。简言之,采用DAG技术就能实现高并发,进而提升运算速度。目前,尽管有IOTA、TrustNote、Byteball等团队都在对DAG技术进行优化,希望弥补传统区块链的一些弊端,但是目前应用还不成熟,尚需时间来验证整个系统的安全性,并培育相关的使用场景。此外,悉尼大学推进的“红腹区块链”(Red Belly Blockchain)等,都旨在提升效率、降低能耗。

第二,政策干预。为应对区块链技术的能源安全挑战,当前主要国家都启动了不同程度的政策干预,积极调控,特别是针对高能耗的比特币,更是采取了严打策略。例如,伊朗作为全球第三大比特币“挖矿”国,对比特币的态度颇为暧昧。一方面比特币在伊朗没有合法身份,不被伊朗当局正式承认;另一方面,伊朗民间将比特币视作规避美国制裁的工具,用来赚取外汇。但是,当比特币的高能耗超过了伊朗所能承受的限度,造成伊朗多个城市断电之时,伊朗前总统哈桑·鲁哈尼就颁布禁令,宣布所有比特币挖矿业务都必须完全停止生产,优先确保电力供应。同时,中国为了避免区块链冲击能源安全,推动节能减排,如期实现碳达峰、碳中和目标,并于2021年9月3日发布《国家发展改革委等部门关于整治虚拟货币“挖矿”活动的通知》,将虚拟货币“挖矿”活动列为淘汰类产业,严禁以数据中心名义开展虚拟货币挖矿;严格限制虚拟货币“挖矿”企业用电报装和用能;严禁对新建虚拟货币“挖矿”项目提供财税金融支持等。

然而,需要重点指出的是,对比特币的“严打”不等于对区块链技术的“封禁”,而是要在能耗与创新之间找到平衡。我国的数字人民币就借鉴了部分区块链技术,但并没有全盘采用区块链技术;数字人民币采用中心化发行,不需要运行共识算法,因此不会受制于区块链的性能缺陷[18]。这也是我国在安全有序的基础上发展区块链技术的典范。

第三,宏观调控。在现有条件下,技术革新前景充满巨大不确定性,且远水救不了近火,故有观点认为应从整体论出发,将区块链视为社会整体能耗的一部分,通过降低其他领域的能耗,把区块链的高能耗从其他方面弥补过来。例如,利用区块链技术改造传统能源产业,借助区块链智能合约的特性,打破传统能源供应中各个行业的部门壁垒,从而构建起连通全产业链的能源供应监测网络。在供给端,通过区块链的可信机制,进一步简化原料开采、物流运输等环节的流通成本。在需求端,利用区块链技术满足数据分享过程中的安全性,打破生产消费中的能源消耗环节的部门数据壁垒,实现能源消耗监管的可视化。简言之,通过区块链技术,将分散于产业上下游不同企业当中的能耗信息集中起来,打破分散的数据孤岛,降低交易成本,减少流通过程中尝试的浪费,最重要的是增强上下游能源供应链之间的信任机制,从而提升整体效率,降低社会整体的能源消耗。

总之,区块链作为一种新兴技术,它具备熊彼得笔下“创造性破坏”的特征,既是新生产力的体现,也在塑造新的生产关系。在生产力与生产关系互为锚段、不断向前发展的过程中,区块链技术一直备受争议,但也在争议中不断迭代与创新。尽管目前区块链技术的高能耗已严重威胁国家能源安全,然而就像所有技术在发展中都会经历从高能耗向着更加节能的技术转变那样,汽车、航空发动机等油耗也都朝着更加节能的方向发展。与此同时,区块链技术本身也对国家的治理能力提出了更高的要求。一方面,区块链技术可以赋能社会治理,完善能源供应架构,对发展数字经济大有裨益;另一方面,区块链技术带来的“鲶鱼效应”也将激发国家完善顶层设计,根据生产力的变化调整组织架构,进而更好地推动包括区块链技术在内的新兴技术发展。

4 结 语

新兴技术的高速发展正在深刻地改变着全球安全问题的内涵,对于每个身处其中的主权国家都意味着重大的安全挑战。人工智能、量子技术、区块链,以及其他具有广泛影响的新技术都能够通过与社会生活的广泛链接,对国家安全产生深刻影响。只有深入理解新兴技术的发展逻辑,全面认识新兴技术广泛的应用与渗透路径,对于技术发展可能形成的负面效应有清晰的认识,各国才有可能通过充分协商,建立起系统有效的治理体系,消解新的安全问题可能带来的巨大风险,共同建构符合时代要求的安全架构。

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