目前整個(gè)區塊鏈行業(yè)的發(fā)展,有諸多亂象,這和有沒(méi)有一個(gè)好的標準有巨大關(guān)系,而區塊鏈技術(shù)和行業(yè)的發(fā)展程度,恰恰又決定了區塊鏈標準化推進(jìn)的進(jìn)度。
在“2018全球區塊鏈經(jīng)濟人(北京)峰會(huì )”上,同濟大學(xué)教授、中國位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(籌)專(zhuān)家委員會(huì )主席、IEEE區塊鏈標準工作組成員、中國通信英文版區塊鏈專(zhuān)題客座主編劉兒兀,從區塊鏈的技術(shù)誕生到逐次發(fā)展,就“區塊鏈技術(shù)及國際標準化進(jìn)展”發(fā)表了主題感言。以下為其發(fā)言精華內容實(shí)錄。
區塊鏈從概念上講,有幾個(gè)關(guān)鍵術(shù)語(yǔ):信任、公共賬本、匿名(區塊鏈上的賬號用假名不是真名)、安全、追溯、狀態(tài)機器、P2P(也叫自組織、去中心化)這幾個(gè)名詞大家也經(jīng)常遇到,從我的理解來(lái)講,信任是第一位的。
首先,我們要有一臺具有人工智能的機器。而基于目前研究水平,大多數人工智能基本上靠大量的經(jīng)驗數據,才可能訓練出一些模型,數據越全訓練的模型越好,但是數據是怎么留下的,是怎么樣的邏輯我們其實(shí)還不是非常知道,也就是說(shuō)人工智能的理論基石還沒(méi)有那么深厚。
另外只有智能,比如一個(gè)人再怎么聰明,兩個(gè)人再怎么聰明,人和人之間沒(méi)有信任,產(chǎn)出效率也是很低的,所以還需要信任,還需要一個(gè)能夠制造信任的機器,因為不管是用底層還是加密等各種技術(shù)手段,機器制造信任,可能都會(huì )比人建立信任容易得多,人和人之間的信任是隨機性而且不可控的,所以機器反而容易做信任這件事,代價(jià)也比較低。
從目前區塊鏈的發(fā)展來(lái)看,它剛好是在這樣一個(gè)需要信任機器的時(shí)間點(diǎn)上,可以在很廉價(jià)的機器智能方式上,用密碼學(xué)建立一個(gè)信任平臺。
有了這個(gè)平臺就有一個(gè)好處——因為它是匿名的,是一個(gè)天然的信任基礎平臺,人們相信區塊鏈可以提供信息安全和隱私保護,而愿意上傳分享數據,那么區塊鏈可以拿到海量數據,而這些數據可以用來(lái)反哺給人工智能,并且因為區塊鏈有追溯功能,每個(gè)數據都可以通過(guò)區塊鏈記錄下來(lái),比如是給誰(shuí)用,或者用在哪里,都是很清楚的,這也就給了人工智能怎么掌握數據流向一個(gè)很好的參考,也會(huì )有助于人工智能的理論提高,所以它的重要價(jià)值之一,是可提供一個(gè)很大的數據集,而且會(huì )把數據邏輯理清。
具有智能的機器和制造信任的機器加起來(lái),就相當于效率。兩個(gè)智能之間如果有一個(gè)很好的信任機制,效率就會(huì )非常高。為了好記,有一個(gè)公式:E=I2T,智能機器和信任機器之間是相輔相成的關(guān)系,制造信任的機器也可能不是區塊鏈,但是從目前情況來(lái)看,區塊鏈可以提供一個(gè)很好的選擇。
再回到區塊鏈,從技術(shù)角度來(lái)講,首先它的基本要求是一個(gè)公共賬本,它可以記錄交易、人的行為等等信息,不只限于賬戶(hù)之間的金錢(qián)往來(lái)信息。
另外一個(gè)是共識機制,共識機制相當于指導誰(shuí)會(huì )在公共賬本上有記賬權,它有一些特征包括不可篡改、匿名、可追溯、抗攻擊,這些都是區塊鏈要成為公共賬本需要具有的特征。
區塊鏈的概念最早在1991年就有了,當時(shí)它是叫Chain of Blocks,是
Stuart Haber & Scott Stornetta兩人提出要建設一條用一塊組成安全的鏈。
1992年,Bayer等人又提了一個(gè)Merkle Tree,它可以把多個(gè)文檔放在一個(gè)Block里面,現在區塊鏈多個(gè)交易放在一個(gè)Block里面這一功能就是從這里開(kāi)始的。
1994年,有一個(gè)搞密碼破譯的人叫Szabo,他發(fā)現如果賬本是去中心化的,可以用來(lái)做智能合約,就是有一段代碼它可以自動(dòng)執行,這一點(diǎn)是現在的區塊鏈包括比特幣和以太坊的研究基礎。
2008年,中本聰提出了區塊鏈的概念,這個(gè)概念是基于之前安全的鏈,MrekleTree這些概念的。
2009年,比特幣出來(lái)了,它是第一個(gè)無(wú)中介的,解決雙花問(wèn)題的數字貨幣(防止一個(gè)人將數字貨幣傳給另一個(gè)人的時(shí)候,同時(shí)可能再傳給第三者)它相當于是區塊鏈成型概念的1.0,是區塊鏈第一個(gè)真正落地的應用。
2014年,是區塊鏈概念2.0,Vitalik的以太坊?,F在還有很多技術(shù)在競爭,包括以太坊本身也在Tendermiet基礎上改,大家競爭的目的就是看誰(shuí)是區塊鏈3.0,目前沒(méi)有3.0。
通過(guò)歷史上一系列的技術(shù)開(kāi)發(fā),形成了當前的區塊鏈主流架構:單向鏈表、密碼學(xué),還有去中心化網(wǎng)絡(luò )。
其實(shí)區塊鏈可以不用去中心化,目前的主流架構是去中心化已經(jīng)形成,也就是區塊鏈上面的數據結構是單鏈式的,是每個(gè)節點(diǎn)都可以傳到上面去,節點(diǎn)之間是自組織或者去中心化的。
關(guān)于共識機制,從技術(shù)上來(lái)講,系統如何保持一個(gè)穩定的可靠的狀態(tài),是共識機制要解決的事情,共識機制是把區塊鏈主流架構下的每個(gè)技術(shù)環(huán)節都串起來(lái),比如單向鏈表的共識是在最長(cháng)鏈上添加。
可見(jiàn)共識機制是非常重要的一部分,它是分布式系統如何達成一致的保證。其中有一個(gè)很重要的理論依據,就是能夠解決拜占庭問(wèn)題的容錯系統。
(點(diǎn)擊鏈接,趣味了解拜占庭問(wèn)題:《花木蘭、煙花和逃跑的新娘 | 區塊鏈共識01》)
1982年關(guān)于拜占庭問(wèn)題,圖靈提出了一個(gè)理論性的結論,即系統里面的壞人(別人傳了消息給他,他可能故意傳錯)不超過(guò)1/3的時(shí)候,在這種不可靠的環(huán)境下(還是有小于1/3的壞人存在),能夠鑒定一個(gè)可靠系統是可能的。但是如何構建這個(gè)系統,他沒(méi)有提出來(lái)。
一直到1999年,Miguel Castro提出了實(shí)用拜占庭,他找到一個(gè)算法,可以指導如何建一個(gè)拜占庭容錯的系統。這是一個(gè)非常大的理論進(jìn)步,但是只常見(jiàn)于學(xué)術(shù)圈內,做一些理論性研究,實(shí)際應用比較少,因為在規?;W(wǎng)絡(luò )的時(shí)候,它的性能比較差。
2009年,隨著(zhù)比特幣的出世,有了POW,即工作量證明,它相當于買(mǎi)彩票,狂算。POW就用一種比較簡(jiǎn)單的方式實(shí)現了拜占庭容錯,并且算法得到了大量推廣,但是它還是有一些問(wèn)題,就是浪費能量,比如沒(méi)事算什么哈希(算力),它一直算就為了拿到記帳權,這對于實(shí)際問(wèn)題或者實(shí)際應用可能沒(méi)有那么好的幫助,
2014年,Jae Kwon提出了PoS,它類(lèi)似于股權證明、權益證明,類(lèi)似于你在公司里面股份有多少,投票率有多少,它是第一個(gè)在區塊鏈中實(shí)現了拜占庭容錯,它其實(shí)是1999年Miguel Castro提出的理論在實(shí)際規?;W(wǎng)絡(luò )系統中的實(shí)現。
2014年之后在PoS的基礎上延伸出很多東西,比如前段時(shí)間很多人在炒的DPos,它的競爭對象是以太坊,它們兩個(gè)都要做區塊鏈操作系統,也就是類(lèi)似安卓系統。再比如以太坊的Casper,它有兩個(gè)版本CFFG和CTFG??傊煌?/span>區塊鏈系統基本上都是基于PoS,包括小蟻等等,都是在PoS基礎上做的。

目前來(lái)看,區塊鏈存在的問(wèn)題,一個(gè)是速率慢,十分鐘出一個(gè)區塊,以太坊好一些,也要幾十秒出一個(gè)區塊;一個(gè)是容量小,每秒七個(gè)交易,這是無(wú)法像現在的全球信用卡系統一樣支持全球操作的,它起碼要達到幾萬(wàn)個(gè)TPS,例如2017年雙十一的時(shí)候,支付寶達到了26萬(wàn)多TPS。區塊鏈系統要跟現在成熟的互聯(lián)網(wǎng)系統做比擬,基本上10萬(wàn)是一個(gè)可比擬值,而目前來(lái)看相差太多。也有一些人在研究做擴容的工作。
基于區塊鏈存在的問(wèn)題,有研究人員就想改善它的性能,從區塊鏈的架構(單向鏈表、密碼學(xué),去中心化網(wǎng)絡(luò ))上改進(jìn)。但是目前的方法,在單向鏈表上改多是治標不治本,在密碼學(xué)上改可行性不高,在去中心化上改也存在問(wèn)題。比如完全去中心化、完全的分布式后,系統的健康性很好,但是效率很低。
總結起來(lái)說(shuō),在我的理解中,區塊鏈就是一部制造信任的機器,公共賬本、共識機制、不可篡改、匿名、可追溯、抗攻擊是它的特性,因為有了信任,大家愿意把數據上傳,之后會(huì )有大量數據,可以反哺給人工智能,人工智能的理論發(fā)展會(huì )有所幫助。從技術(shù)角度上來(lái)說(shuō),為提高效率,人工智能需要一個(gè)信任機器,目前來(lái)看,區塊鏈是合適的,當然也不排除還有其他合適的方式來(lái)做這件事。
附:目前區塊鏈有四個(gè)標準(見(jiàn)下圖):

我們參與了P2418標準的制定相關(guān)工作,它是2017年6月份開(kāi)始討論,2017年8月份正式啟動(dòng),初步是準備在2019年6月份來(lái)應用。其中對安全性比較重視,因為物聯(lián)網(wǎng)本身的安全性不靠區塊鏈解決,物聯(lián)網(wǎng)是一些代碼,區塊鏈是區分不出來(lái)的。
下圖是P2418標準的6個(gè)流程和框架之一。


從框架1可見(jiàn)最底層是傳感器,智能合約是在第三層,然后對應著(zhù)要做一些跟大數據、人工智能等的跨領(lǐng)域合作。
還有一些復雜網(wǎng)絡(luò )的優(yōu)化部署,其實(shí)互聯(lián)網(wǎng)就是一個(gè)復雜網(wǎng)絡(luò )的結構,它有一個(gè)專(zhuān)門(mén)的術(shù)語(yǔ),叫無(wú)標度的網(wǎng)絡(luò ),這從理論上證明區塊鏈基本上會(huì )有一些網(wǎng)絡(luò )度的分布。但區塊鏈的復雜網(wǎng)絡(luò )特征可能不在底層的網(wǎng)絡(luò )結構上,而在交易上,因為區塊鏈記錄的是交易信息。雖然交易信息會(huì )因為一些技術(shù)原因變化,但是每個(gè)人需要可以把區塊鏈的全網(wǎng)數據復制下來(lái),做一些分析,當然其中可能會(huì )有一個(gè)賬目安全問(wèn)題的擔憂(yōu),也就是我跟誰(shuí)交易不想讓別人知道,但通過(guò)這種技術(shù)會(huì )暴露出來(lái)。

(以上圖片來(lái)自榮格財經(jīng)原創(chuàng )手繪)
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