《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,,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,也就是說人工智能的理論基石還沒有那么深厚,。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,,比特幣出來了,它是第一個(gè)無中介的,,解決雙花問題的數(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)的目的就是看誰是區(qū)塊鏈3.0,,目前沒有3.0,。

  1982年關(guān)于拜占庭問題,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),,他沒有提出來。

  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)模化網(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題,,就是浪費(fèi)能量,比如沒事算什么哈希(算力),,它一直算就為了拿到記帳權(quán),,這對(duì)于實(shí)際問題或者實(shí)際應(yīng)用可能沒有那么好的幫助,

  2014年,,Jae Kwon提出了PoS,,它類似于股權(quán)證明、權(quán)益證明,,類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,,“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)見的未來,,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二次消費(fèi)的營銷手段,,當(dāng)前的積分體系下,每個(gè)商戶都是獨(dú)立的,,商戶之間的積分體系也是孤立的,,對(duì)擁有積分的用戶來說,所在商戶提供的商品沒有兌換欲望,,用戶積分消費(fèi)的觀念很難形成,,積分幾乎是沒有價(jià)值的;對(duì)商戶來說積分無法帶來二次消費(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)不到營銷的效果。

  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”,幫助用戶自由兌換積分合理消費(fèi)的同時(shí),刺激用戶的積分消費(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?,如果今年美國大選運(yùn)用了區(qū)塊鏈技術(shù)系統(tǒng),美國人可能就不太會(huì)擔(dān)心選舉舞弊而選擇人工重新計(jì)票,。

  能源系統(tǒng):美國的能源公司LO3 Energy 與比特幣開發(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,。

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

  隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的日趨成熟,未來的網(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、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)來共同維護(hù),。

  2,、透明度

  系統(tǒng)是開放的,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,,任何人都可以通過公開的接口查詢區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)和開發(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)過驗(yàn)證并添加至區(qū)塊鏈,就會(huì)永久的存儲(chǔ)起來,,除非能夠同時(shí)控制住系統(tǒng)中超過51%的節(jié)點(diǎn),,否則單個(gè)節(jié)點(diǎn)上對(duì)數(shù)據(jù)庫的修改是無效的,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)手無須通過公開身份的方式讓對(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)塊鏈這門技術(shù)在幾年前已經(jīng)被提出,,但真正火起來,,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)塊鏈的各種問題層出不窮,,相關(guān)的發(fā)展痛點(diǎn)還沒有被解決,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)的專門法律,,同時(shí),目前《證券法》的規(guī)定也難以解決數(shù)字貨幣發(fā)行的問題,。

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

  第三,區(qū)塊鏈和數(shù)字貨幣將是我國發(fā)展的一大領(lǐng)域,未來也可能是綜合國力的一部分,,但是標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則還沒有形成,,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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