《電子技術(shù)應(yīng)用》
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區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展歷程及難點(diǎn)

2019-01-29
作者:王偉
關(guān)鍵詞: 區(qū)塊鏈

  什么是區(qū)塊鏈?區(qū)塊鏈?zhǔn)潜忍貛沤鹑谙到y(tǒng)中的核心技術(shù),它的實(shí)質(zhì)是一個(gè)不斷增長(zhǎng)的分布式結(jié)算數(shù)據(jù)庫(kù),能完美解決信息系統(tǒng)中的信任危機(jī)。

  它起源于下面的問(wèn)題:你憑什么相信一個(gè)陌生人?別人憑什么相信你?

  區(qū)塊鏈用算法證明機(jī)制來(lái)保證這份信任。借助它,整個(gè)系統(tǒng)中的所有節(jié)點(diǎn)能夠在信任的環(huán)境下自動(dòng)安全地交換數(shù)據(jù)。與費(fèi)時(shí)費(fèi)錢(qián)的其他工具技術(shù)相比,它能實(shí)時(shí)自動(dòng)撮合、強(qiáng)制執(zhí)行,而且成本很低。

  與其相信人,不如相信技術(shù)。區(qū)塊鏈技術(shù)帶來(lái)的是一種智能化信任。對(duì)于一臺(tái)具有人工智能的機(jī)器,基于目前研究水平,大多數(shù)人工智能基本上靠大量的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),才可能訓(xùn)練出一些模型,數(shù)據(jù)越全訓(xùn)練的模型越好,但是數(shù)據(jù)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。另外如果只有智能,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(jī)器,因?yàn)椴还苁怯玫讓舆€是加密等各種技術(shù)手段,機(jī)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(jī)性而且不可控的,所以機(jī)器反而容易做信任這件事,代價(jià)也比較低。

  從目前區(qū)塊鏈的發(fā)展來(lái)看,它剛好是在這樣一個(gè)需要信任機(jī)器的時(shí)間點(diǎn)上,可以在很廉價(jià)的機(jī)器智能方式上,用密碼學(xué)建立一個(gè)信任平臺(tái)。

  區(qū)塊鏈的三個(gè)基本階段

  區(qū)塊鏈1.0階段,電子貨幣,包括比特幣、瑞波幣等等。電子貨幣階段可以做最簡(jiǎn)單的去中心化交易。

  區(qū)塊鏈2.0時(shí)代,也就是我們目前所處在的時(shí)代,以區(qū)塊鏈為重要標(biāo)的的階段,最重要的是智能合約、數(shù)字資產(chǎn)還有去中心化的各種商業(yè)應(yīng)用,包括認(rèn)證、支付等。

  區(qū)塊鏈3.0階段,是未來(lái)我們希望能夠形成的一個(gè)完全去中心化的社會(huì)網(wǎng)絡(luò),如果能夠達(dá)到這一點(diǎn),就意味著我們可以以極低的成本形成社會(huì)的信任關(guān)系,從而使整個(gè)社會(huì)運(yùn)行成本大幅下降。

  區(qū)塊鏈的發(fā)展歷程

  區(qū)塊鏈的概念最早在1991年就有了,當(dāng)時(shí)它是叫Chain of Blocks,是Stuart Haber & Scott Stornetta兩人提出要建設(shè)一條用一個(gè)個(gè)網(wǎng)絡(luò)區(qū)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(xiàn)在區(qū)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(xiàn)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(zhí)行,這一點(diǎn)是現(xiàn)在的區(qū)塊鏈包括比特幣和以太坊的研究基礎(chǔ)。

  2008年,中本聰提出了區(qū)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(shù)字貨幣(防止一個(gè)人將數(shù)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(dāng)于是區(qū)塊鏈成型概念的1.0,是區(qū)塊鏈第一個(gè)真正落地的應(yīng)用。

  2014年,是區(qū)塊鏈概念2.0,Vitalik的以太坊?,F(xiàn)在還有很多技術(shù)在競(jìng)爭(zhēng),包括以太坊本身也在Tendermiet基礎(chǔ)上改,大家競(jìng)爭(zhēng)的目的就是看誰(shuí)是區(qū)塊鏈3.0,目前沒(méi)有3.0。

  1982年關(guān)于拜占庭問(wèn)題,圖靈提出了一個(gè)理論性的結(jié)論,即系統(tǒng)里面的壞人(別人傳了消息給他,他可能故意傳錯(cuò))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(tǒng)是可能的。但是如何構(gòu)建這個(gè)系統(tǒng),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(dǎo)如何建一個(gè)拜占庭容錯(cuò)的系統(tǒng)。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(nèi),做一些理論性研究,實(shí)際應(yīng)用比較少,因?yàn)樵谝?guī)?;W(wǎng)絡(luò)的時(shí)候,它的性能比較差。

  2009年,隨著比特幣的出世,有了POW,即工作量證明,它相當(dāng)于買(mǎi)彩票,狂算。POW就用一種比較簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)了拜占庭容錯(cuò),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(fèi)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(quán),這對(duì)于實(shí)際問(wèn)題或者實(shí)際應(yīng)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(quán)證明、權(quán)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(qū)塊鏈中實(shí)現(xiàn)了拜占庭容錯(cuò),它其實(shí)是1999年Miguel Castro提出的理論在實(shí)際規(guī)?;W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)。

  2014年之后在PoS的基礎(chǔ)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(jìng)爭(zhēng)對(duì)象是以太坊,它們兩個(gè)都要做區(qū)塊鏈操作系統(tǒng),也就是類(lèi)似安卓系統(tǒng)。再比如以太坊的Casper,它有兩個(gè)版本CFFG和CTFG??傊煌膮^(qū)塊鏈系統(tǒng)基本上都是基于PoS,包括小蟻等等,都是在PoS基礎(chǔ)上做的。

  區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景

  銀行金融業(yè):世界經(jīng)濟(jì)論壇金融服務(wù)行業(yè)主管GianCarlo Bruno在該報(bào)告聲明中說(shuō),“區(qū)塊鏈技術(shù)不再是金融行業(yè)的邊緣領(lǐng)域,而是會(huì)占據(jù)核心位置”。該報(bào)告估計(jì),全球約有80%的銀行將會(huì)在明年啟動(dòng)分布式賬本項(xiàng)目。

  巴克萊銀行和以色列一家初創(chuàng)公司日前共同完成了全球首個(gè)基于區(qū)塊鏈技術(shù)的貿(mào)易交易。通過(guò)區(qū)塊鏈技術(shù),傳統(tǒng)需要耗時(shí)7至10日的交易處理流程被大幅縮短至僅不足4個(gè)小時(shí)。

  在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái),世界各大銀行會(huì)在區(qū)塊鏈基礎(chǔ)上發(fā)行加密貨幣,股權(quán)市場(chǎng)會(huì)通過(guò)區(qū)塊鏈加強(qiáng)股權(quán)管理,貨幣、債券、股票的清算也會(huì)通過(guò)區(qū)塊鏈解決方案進(jìn)行。

  商業(yè)積分:積分是一種商家為了吸引用戶(hù)二次消費(fèi)的營(yíng)銷(xiāo)手段,當(dāng)前的積分體系下,每個(gè)商戶(hù)都是獨(dú)立的,商戶(hù)之間的積分體系也是孤立的,對(duì)擁有積分的用戶(hù)來(lái)說(shuō),所在商戶(hù)提供的商品沒(méi)有兌換欲望,用戶(hù)積分消費(fèi)的觀念很難形成,積分幾乎是沒(méi)有價(jià)值的;對(duì)商戶(hù)來(lái)說(shuō)積分無(wú)法帶來(lái)二次消費(fèi),且還需要費(fèi)時(shí)費(fèi)力建立積分發(fā)行與兌換體系,花費(fèi)巨大卻達(dá)不到營(yíng)銷(xiāo)的效果。

  一家叫摩令技術(shù)的公司正在利用其區(qū)塊鏈為基礎(chǔ)的技術(shù)為銀聯(lián)商務(wù)提供的積分平臺(tái),可以實(shí)現(xiàn)“通換、通兌”,幫助用戶(hù)自由兌換積分合理消費(fèi)的同時(shí),刺激用戶(hù)的積分消費(fèi)欲望,挖掘積分背后所隱藏的經(jīng)濟(jì)效益。

  投票系統(tǒng):很多商業(yè)機(jī)構(gòu)正在積極的打造區(qū)塊鏈投票系統(tǒng),全球證券交易巨頭納斯達(dá)克于今年2月宣布,它正在開(kāi)發(fā)一種基于區(qū)塊鏈技術(shù)的股東電子投票系統(tǒng)。

  納斯達(dá)克首席執(zhí)行官鮑勃·格雷菲爾德(Bob Greifeld)宣布“我們打算將代理投票放置在區(qū)塊鏈上,在這種不可更變的總賬系統(tǒng)上,人們可以用自己的手機(jī)進(jìn)行投票,并永遠(yuǎn)記錄于區(qū)塊鏈之上?!毕胂笠幌?,如果今年美國(guó)大選運(yùn)用了區(qū)塊鏈技術(shù)系統(tǒng),美國(guó)人可能就不太會(huì)擔(dān)心選舉舞弊而選擇人工重新計(jì)票。

  能源系統(tǒng):美國(guó)的能源公司LO3 Energy 與比特幣開(kāi)發(fā)公司Consensus Systems 合作,在紐約布魯克林Gowanus 和Park Slope 街區(qū)為少數(shù)住戶(hù)建立了一個(gè)基于區(qū)塊鏈系統(tǒng)的可交互電網(wǎng)平臺(tái)TransActiveGrid。

  平臺(tái)上每一個(gè)綠色能源的生產(chǎn)者和消費(fèi)者可以在平臺(tái)上不依賴(lài)于第三方自由的進(jìn)行綠色能源直接交易。包括碳排放的交易也可以在全世界的網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行。

  打車(chē)服務(wù):uber的出現(xiàn)改變了我們出行方式,但在歐洲很多國(guó)家uber是非法的,他們認(rèn)為uber的出現(xiàn)破壞了出租車(chē)的市場(chǎng)規(guī)則。

  隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的日趨成熟,未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)安全、銀行業(yè)、支付轉(zhuǎn)賬、選舉、股票交易、司法公證等都會(huì)用到區(qū)塊鏈技術(shù)。

  當(dāng)然,區(qū)塊鏈的技術(shù)發(fā)展不會(huì)一蹴而就,這些應(yīng)用場(chǎng)景的真正使用也需要其他各種條件的跟進(jìn),包括法律、模式、運(yùn)營(yíng)、使用習(xí)慣教育等等。

  區(qū)塊鏈的現(xiàn)實(shí)意義究竟何在?

  現(xiàn)實(shí)意義太多了,比如對(duì)政府的行政工作就能產(chǎn)生革命性的效率提升?;氐揭话愕纳虡I(yè)應(yīng)用上,可以歸納出幾個(gè)大方向:

  1、去中心化

  由于使用分布式核算和存儲(chǔ),不存在中心化的硬件或管理機(jī)構(gòu),任意節(jié)點(diǎn)的權(quán)利和義務(wù)都是均等的,系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)塊由整個(gè)系統(tǒng)中具有維護(hù)功能的節(jié)點(diǎn)來(lái)共同維護(hù)。

  2、透明度

  系統(tǒng)是開(kāi)放的,除了交易各方的私有信息被加密外,區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)對(duì)所有人公開(kāi),任何人都可以通過(guò)公開(kāi)的接口查詢(xún)區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)和開(kāi)發(fā)相關(guān)應(yīng)用,因此整個(gè)系統(tǒng)信息高度透明。

  3、信息不可篡改

  一旦信息經(jīng)過(guò)驗(yàn)證并添加至區(qū)塊鏈,就會(huì)永久的存儲(chǔ)起來(lái),除非能夠同時(shí)控制住系統(tǒng)中超過(guò)51%的節(jié)點(diǎn),否則單個(gè)節(jié)點(diǎn)上對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的修改是無(wú)效的,因此區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)穩(wěn)定性和可靠性極高。

  4、私密性

  由于節(jié)點(diǎn)之間的交換遵循固定的算法,其數(shù)據(jù)交互是無(wú)需信任的(區(qū)塊鏈中的程序規(guī)則會(huì)自行判斷活動(dòng)是否有效),因此交易對(duì)手無(wú)須通過(guò)公開(kāi)身份的方式讓對(duì)方自己產(chǎn)生信任,對(duì)信用的累積非常有幫助。

  區(qū)塊鏈四大發(fā)展痛點(diǎn)

  區(qū)塊鏈這門(mén)技術(shù)在幾年前已經(jīng)被提出,但真正火起來(lái),很大原因是投機(jī)者的熱捧。在瘋狂的資本市場(chǎng)面前,相關(guān)區(qū)塊鏈的各種問(wèn)題層出不窮,相關(guān)的發(fā)展痛點(diǎn)還沒(méi)有被解決,主要表現(xiàn)在四大方面:

  第一,法律和監(jiān)管仍然相對(duì)滯后。與海外先進(jìn)國(guó)家相比較,缺乏對(duì)數(shù)字貨幣進(jìn)行定義并管理其交易和交易平臺(tái)的專(zhuān)門(mén)法律,同時(shí),目前《證券法》的規(guī)定也難以解決數(shù)字貨幣發(fā)行的問(wèn)題。

  第二,技術(shù)上還不夠成熟,速度和效率還比較低,難以開(kāi)展大規(guī)模的交易和場(chǎng)景應(yīng)用。

  第三,區(qū)塊鏈和數(shù)字貨幣將是我國(guó)發(fā)展的一大領(lǐng)域,未來(lái)也可能是綜合國(guó)力的一部分,但是標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則還沒(méi)有形成,達(dá)成共識(shí)還存在較大的困難。

  第四,區(qū)塊鏈相關(guān)的人才匱乏,并且在這一領(lǐng)域的各類(lèi)學(xué)術(shù)研究稀少,研究力量不足,這是目前的痛點(diǎn)。


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