首先先说央行数字货币央行数字货币的技术其实早就成熟了,都用不到区块链,因为区块链的目的是去中心化,而央行数字货币用不到这个。当然,采用区块链的央行数字货币技术也早就有了(参见RSCoin),这里面可能会在某些环节采用区块链技术去中心化例如货币的发行仍旧是中心化的,但是流转中的管理和验证可以通过区块链技术去中心化到其他银行。同时,据我所知,官方早就有一个数字货币研究所在研究这个很久了。我在很早就写过,从大势上,货币的数字化是必然的,但这和比特币是两码事,看起来可能会更像支付宝。然后,现在facebook来了一出libra(请参见我关于libra的文章https://zhuanlan.zhihu.net/p/69941436),我觉得从很大程度上推动了这次区块链的新闻,也推动了央行数字货币的推出。libra本身只代表facebook的野心,目前来看,他们的野心很有可能不会成功,但是也许是这种野心和指明的技术方向让国家产生了紧迫感因为就算现在libra的所有成员都退出得差不多了,libra本身也前途未卜,但是万一类似的框架被搭起来又吸引了其他的重量级成员加入,那么国家在这上面就失去了主导权。因此,根据最近的新闻,央行的数字货币应该已经非常接近了。
但这点,并不足以突然让区块链成为国家战略,这里说的区块链,一定是包含数字货币之外的其他应用的。
区块链最引人遐想的应用,无疑是以以太坊为代表的,用区块链来做一个全球计算机,然后,用智能合约来编写在这台全球计算机上运行的软件(又被称为Dapp,即去中心化应用)。简单来说,这个全球计算机的好处在于,你可以把一切想要去掉中间商赚差价的事情,全都搬到这上面来做,而不需要依赖于某个大企业作为可信中心,例如银行或者互联网巨头。关于这个问题,可参见这篇https://zhuanlan.zhihu.net/p/28930323
然而,这种全球计算机的设想在这两年间暴露出了非常多的问题,让人看不到短期的解决希望。
于是,从这次区块链的新闻中透露出来的应用方向,不可篡改这个区块链的特点,以及它在存证、溯源、防伪、征信等方面的作用。这个,是目前在落地上做的最成熟,也是能够实打实地看出来区块链对比于传统中心化系统优势的应用。
这次战略中最主要提出的,是要掌握区块链核心技术,那么区块链的核心技术是什么呢?
区块链相关技术有很多方面,我可以把它大致分成4类:1),共识算法;2),隐私保护技术和相应密码学技术;3),智能合约相关技术;4),面向应用相关技术。其中,前三者可以认为是底层,后两者是上层。
1),其中,共识算法是区块链最核心,也是整个技术发展和学术界最热衷的领域:大量的公链项目都追求共识算法的创新,同时,大量的研究者也投身于这个领域,然而,大多在国外(我之前主要研究方向也是这个领域)。这点其实并不意外众所周知,国内很少人愿意基础理论研究。
但是共识算法中的涵盖面非常广,其中有一个概念非常重要有许可和无许可,有许可共识算法要求所有参与节点的身份已知,主要采用类BFT算法。而无许可共识算法则允许任何节点只要达到某些条件就能进入,无需事先在任何系统中注册身份,而POW和后来衍生出的POS以及其他许多POx类算法都在此列。前者,多用于联盟链,而后者多用于公有链。其中,两者发展至今日,在速度和延迟上的差异已经不大了,归根结底的差别就是前面说的有无许可的差别。而无许可共识算法由于无许可的特性,又引出了一个很重要的概念叫激励机制,比如比特币的挖矿,于是,又衍生出了货币。于是,就又衍生出许多非常有趣的方向,例如:ASIC矿机,链上治理,加密经济学等等。
以上,哪些方向可能会被认为是这次战略中的核心技术呢?
我个人更看好许可共识算法的相关技术,而且,这类共识算法也可能布上支付宝的道路,会摒弃很多意识形态方面的需求,追求速度更快,规模更大,使用更方便,更标准化。而非许可类的共识算法,则面临着更高的风险首先,对于币这个事的政策并不明确;其次,在之前所说的应用方向上,公有链相对于联盟链并没有显著的优势。
2),其实区块链技术本身采用的密码学技术并不高深也不复杂,无非是哈希函数和数字签名这两个非常经典和简单的密码学工具而已。然而,由于区块链技术和密码学天生的契合性(大部分早期研究区块链的学者都来自于密码学领域),同时,由于加密货币这个词,即:cryptocurrency,(注:在英文中,这个词被用来指代所有类似于比特币之类的货币,而不是中文领域中常用的数字货币),导致大部分人都认为密码学天生和区块链是联系到一起的。
区块链技术本身并用不到特别先进的密码学工具(当然,一些新的共识算法中采用了一些新的密码学工具)。
但是,其中最重要的密码学挑战,是隐私保护技术,而其中,可能会用到的,包括零知识证明,同态加密等目前还在发展之中的密码学工具。这点,其实并不是区块链本身的需求,但又和区块链紧紧联系在一起原因,还得说回之前区块链的性质和区块链的应用上:
区块链最大的特点是所有上链的数据必须通过所有节点的验证,然而,如果区块链得到了大规模应用,这就代表了所有的节点都会获取所有的数据。好吧,我们现在不信任中心,有很大的一部分原因是中心获取了我们所有的数据,而现在倒好,用了区块链去中心之后,所有人都可以获取我们所有的数据了。
如何在能够保证隐私的同时还可以享受区块链带来的去中心化优势呢?这需要所有节点能够在不知道数据内容的情况下,还能够对数据的有效性进行验证,例如:在不知道你是谁,具体有多少钱,你想要支出多少钱的情况下,验证你确实有一笔钱可以来完成这笔支出
这听起来像是天方夜谭,然而,实际上我们有一种密码学工具可以实现它叫做零知识证明。
目前零知识证明尽管一直在发展,但是目前仍存在很大的局限性,这种局限性是效率我们有了一些高效的证明方式,例如:我们可以很快地证明某个未知的数比另一个已知数大,或者我们可以证明某个未知的值来自于某个集合。然而,这些高效的零知识证明,还不足以覆盖区块链的所有应用。因此,可想而知,这些新加密技术,尽管不是区块链技术中的必须品,却是区块链技术能够得到广泛应用的必需品,所以一定是核心技术中的一部分。
3),智能合约相关的技术,实际上包括语言,包括编译这些,实际上相当于是当我们已经有了区块链作为底层之后,如何使用它的问题。在这上面目前还没有一个非常明确的方向,因为,其实目前在尝试的思路有几种:
i,以太坊式的,高度自由的图灵完备的系统。然而问题是,写程序太容易出错了,而且出错的代价太大。
ii,Hyperledger-fabric式的,高度模块化的系统,然而,极度复杂,复杂到想要采用HF的公司,要么放弃,要么花钱请IBM的人帮他们做。
iii,Libra式的,专注于某项应用的系统,例如libra的move语言就明白地说了,我们不追求图灵完备,我们的目标是做一个更方便于实现各种金融场景的语言这可能是个趋势,但是还没有经过足够的检验。
这些方向,在目前的尝试还很少。大部分区块链项目仍旧采用以太坊式的系统,或者加以改进。然而,我认为这一点很有可能成为区块链的核心技术中最重要的部分因为一旦区块链上升到了国家战略的高度,那么势必会诞生大量的需求、场景和用户,于是才会有充分的尝试和实现的平台。由此,可能会衍生出一个最适合区块链的语言和开发工具,而这个,会如同OS一样,成为一个新的世界范围内的标准。而从目前来看,在其他的区块链项目都在挣扎着寻求落地的时候,可能只有中国有这样的土壤能够诞生出这样的标准。这大概就是把区块链作为国家战略的原因。
4),应用相关的技术。其实在区块链应用方面最大的技术难点并不在技术上。例如:区块链存证,如果我们做一条联盟链将相关各方作为共识节点然后把证据上链,那么,这个证据就是无法篡改的了。
这道理大家都懂,然而问题在于:谁来做这个事呢?证据怎么数字化?怎么运行区块链?给出数据我的好处在哪里?最重要的是,谁掏钱?
区块链目前落地最大的难点,在于其相比传统的中心化方案,除了在存证,溯源方面的一些场景下,找不到明显的优势,也就找不到可行的商业模式。
于是,也就很难通过市场的方式推行出去,近两年币市的低迷已经证明了这一点。然而,这一切都会在国家的支持下产生变化,于是,就如同中国互联网产业从模仿学习国外到开始向外输出抖音一样,中国希望能在区块链领域,能够激发出更多的尝试和场景。
于是,在这些场景中,我们会积累相关的经验、技术和商业模式,从而将这种模式在出口到国外去,而这点,也会是区块链核心技术中非常重要的部分。
首先要搞清一个问题比特币是区块链,但是区块链并不是比特币。
于是,在区块链的这个问题回答里,提到矿工,挖矿,最长链,分叉等等词的,其实都不准确。
写一点上个月讲课的内容个人觉得大部分的回答,包括google搜出来的或者wiki的,都不能很好地解释区块链是个什么东西。因为讲比特币的人很多,懂比特币的人也很多,但是具体到区块链,现在并没有一个很清楚的定义说什么是区块链,基本上所有的介绍里都是这样的:
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