原文標題：Blockchain for AI
作者：Rajarshi Gupta、Vijay Dialani
發佈時間：March 8, 2024
摘要：區塊鏈可以為人工智慧生態帶來許多潛能，這篇部落格介紹了這個領域的一些具體機會和用例。 Coinbase 是一家致力於推動基於區塊鏈的數位資產和去中心化平台的領先公司，同時，我們也對與人工智慧領域的參與者建立合作從而共同實現這些新興機會充滿興趣。
在過去的一年裡，我們目睹了人工智慧的能力和應用的爆炸性增長。這包括文字到影像模型(text-to-image)、大型語言模型的成熟度的顯著提高，以及它們在搜尋和推薦、促進軟體開發和大數據分析諸多業務用例中的應用。根據預測，到2032 年，光是生成式AI 就將形成一個1.3 兆美元的市場規模，在未來十年裡，複合年增長率(CAGR) 將達到42%。
當我們研究區塊鏈和人工智慧的交會點時，有兩個主要的面向需要考慮。首先是使用AI/ML 模型和方法來增強區塊鏈平台、去中心化應用、以及數位鏈上資產的交易。第二，也是本文的主要關注點，即利用區塊鏈的能力為AI/ML 產品和服務的開發者和使用者提供價值的。
區塊鏈能力的基本面
有許多基本的區塊鏈能力可用於AI 模型的開發、部署和運行。這些能力涵蓋了加密原語、區塊鏈協議和智能合約。它們具備以下基本屬性，這些屬性都與AI 用例高度相關，我們將在以下部分中討論：
資料安全性：幫助AI 以防篡改和不可變的方式儲存數據，並透過使用不容易受到攻擊、操縱、審查和拒絕服務的去中心化伺服器實現高可用性。
資料可考性、可追溯性、可審計性：以不可變和透明的方式記錄交易和資產，便於追蹤資料的來源、所有權、來源以及具有數位簽章和時間戳記的協議。這也提供了可審計和可驗證的能力。
去中心化決策：在他們之間或與中央實體之間沒有已經存在的信任關係的情況下，使決策能夠由多個實體或直接在雙方之間做出決策。
自主且透明的程式碼執行：使程式能夠作為智慧合約執行，這些智慧合約對所有相關方都是透明的，並且不需要依賴可信任和中心化的中介機構來自主運作。
去中心化身分：提供安全的數位身分機制，讓使用者在不洩漏隱私的情況下與服務互動。
小額支付：提供一種安全、輕巧的支付方式，降低支付環節的摩擦。
1. 區塊鏈如何讓人工智慧受益
如上圖所示，AI 生態系統擁有多元化的利害關係人，他們在數據、模型和計算基礎設施方面相互互動。由於行政區域和經濟邊界的原因，這些可能的利害關係人之間形成了一定的分隔，因此這些互動過程中所面臨的信任問題和支付問題是需要解決的，而區塊鏈恰恰可以幫助解決這兩個問題。
我們可以將區塊鏈對人工智慧的潛在優勢效應，以及可以開發的相應產品和服務分為四大類，如下圖所示。在下文中，我們將逐一討論這些類別。
2.1. 資料和模型完整性
區塊鏈可用於開發解決方案，幫助使用者和開發者確保資料和模型不會在他們不知情的情況下被修改。例如，基於API 的服務可以允許資料所有者和AI 開發者記錄資料集和模型的時間戳記雜湊值，以確保其完整性，並記錄模型開發過程和使用的資料集的整個過程，以追蹤整個生命週期，這種方式允許第三方審計或監管機構調用。該系統甚至可以直接整合到ML 開發工具中，例如Pytorch。這可以透過使模型的開發過程更加透明和安全來幫助提高模型的完整性和可信度。也許還可以在區塊鏈上記錄相關的「荒廢的」 特定數據的證明，以向監管機構證明某個提供者的數據已從給定模型中移除。記錄鏈上資料和模型輸出的雜湊值也有助於對抗深度偽造。例如，應用程式可能能夠透過檢查與鏈上資料來源相關的數位簽章來確保所用資料的真實性，或者可以設計和實現一個區塊鏈上的去中心化版本「Snopes.com」 來標記深度偽造。
2.2. 資料和模型的使用和存取權限管理
非同質化代幣(NFT) 可以證明某人對任何給定數位內容或資料的所有權。根據用例，所涉及的內容可以是模型輸入，例如對生成式AI 工具的提示，可以是用於訓練模型的數據，可以是模型的參數，也可以是模型的輸出。 NFT 將允許用戶或開發者維護他們的所有權，並進一步將相應數位資產的所有權轉讓給他人。還可以設想一種基於區塊鏈的資料和模型存取控制機制，例如，基於給定用戶地址清單允許/限制存取的智慧合約。或者，它可以與去中心化的身份解決方案整合（可能使用最先進的加密技術，如零知識證明），以允許基於某些已證明的屬性進行存取（例如，允許基於證明用戶足夠老或僅從某些地理位置進行存取），同時保護使用者的隱私。
2.3. 數據、模型和計算資源的激勵和支付
區塊鏈可以使用穩定幣為使用生成型AI 模型進行低費率的小額支付。智能合約可以允許以去中心化的方式在模型的多個共同所有者之間分享收入。這種共同所有權模式，實際上是一種“去中心化的Hugging Face”，它可能允許中小型模型開發商聯合起來，與該領域的大公司競爭。它也可以用於激勵世界各地的數據提供者、數據註釋者、模型開發者或人類反饋提供者加入一個新的去中心化項目，以開發新的生成式AI 模型或解決方案，同時，有適當的機制來追蹤貢獻，以便激勵可以被公平地分配。區塊鏈還可用於創建一個去中心化的數據/模型/計算市場，使計算提供者、培訓數據提供者、模型開發者和用戶能夠輕鬆地搜尋和相互匹配，提供激勵、付款以及簽訂合約和協定.使用智慧合約實施的基於區塊鏈的去中心化審查系統可以將自動化和基於人工審查員納入同一個系統，以激勵對數據和模型進行高吞吐量、徹底、高品質的審查。
2.4. 在鏈上部署AI
此類別涉及直接在區塊鏈上運行某些AI 模型，以獲得更高的透明度和信任度。 AI 模型可能直接為終端使用者提供一些推理或產生用例，讓他們確信只有他們打算提供輸入的模型才能接收所述輸入，並產生他們所看到的輸出，而不會受到任何操縱、偽造或審查。或者，可以部署AI 模型來幫助智慧合約調整和最佳化自己的參數以回應用戶交易。 AI 模型也可能是智慧合約，它使用鏈上的歷史和當前交易資料對數位資產做出買賣/交易決策以獲利。這些模型可以作為智慧合約部署在Layer1 鏈上，也可以透過Layer2 系統（如zk-rollups）部署。這些模型可能由私人擁有，也可能以DAO 的形式去中心化，允許多個個人和實體在給定的鏈上模型中擁有「股份」。從長遠來看，對於此類應用，鑑於人工智慧應用對數據和計算的要求很高，人們可能會有興趣研究和開發一個全新的平台，以支援AI 工作流程。
3. 如何提供協助
Coinbase 的使命是為超過10 億人的經濟自由助力。隨著Crypto 使用的成長，我們專注於建立最值得信賴、合規的產品和服務，並為其他建造者提供支援。很明顯，人工智慧區塊鏈匹配該策略，即，讓那些成為新興生成AI 生態一員的個人和組織（目前，這幾乎完全基於中心化和不夠透明的Web2 框架）能夠從區塊鏈和基於鏈的Crypto 解決方案中獲益，這是廣義的定義。
我們認為Coinbase 特別適合成為該領域的主要貢獻者，因為，a) 它在那些區塊鏈資產和服務的零售客戶和機構用戶中均擁有顯著的知名度和品牌影響力；b) 它在幫助彌合新興的Web3 世界與現有Web2 系統之間的差距方面有著良好的成功經驗；c) 它擁有一支對不斷增長的生成式AI 生態以及開發者和其他利益相關者的需求有著深刻理解且強大的ML開發團隊。
Coinbase 對探索與志同道合的公司建立合作夥伴關係和整合深感興趣，例如那些在人工智慧解決方案和生態服務方面擁有專業知識，並致力於將想法變為現實的公司。
致謝
我們要感謝南加州大學的Bhaskar Krishnamachari 博士對本文的貢獻。 Krishnamachari 博士是Coinbase 的付費顧問，並以此身分協助撰寫了這篇文章。
相關內容
Coinbase Institute 白皮書：區塊鏈和人工智慧（AI）：可以相互改善的互補技術，2023 年秋季。
David Duong，《人工智慧與Crypto 的交會點：區塊鏈技術可以解決的生成式AI 中的常見問題是什麼？ 》，Coinbase Research，2023 年5 月。
人工智慧在區塊鏈中的應用案例，Chainlink 博客，2023年5 月。
Steve Vassallo，《AI x 區塊鏈：邁向下一個高度》，《富比士數位資產》，2023 年6 月。
Salah 等人，《人工智慧區塊鏈：回顧與挑戰》，IEEE Access，2019 年。
Tian 等人，區塊鏈之於AI：A Disruptive Integration， IEEE CSCWD 2022.
Karger 等人，《人工智慧資料區塊鏈，現狀和開放研究》，ICIS，2021。
