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| 本文作者： 李雨晨 | 2018-01-08 18:11 |
羅榮閣，現任上海萬向區塊鏈股份公司 CTO （首席技術官），主持區塊鏈技術及行業應用相關的工作。他擁有 15 年的IT技術規劃及管理方面的從業經歷，曾在中國證監會直屬的證券期貨交易所負責技術系統規劃工作，長期與納斯達克交易所、紐約證券交易所、泛歐交易所等國際領先交易所集團共同開展核心交易系統研發合作。
雷鋒網消息，2017 年 11 月 25-26 日，由 CCF 和 KDD China 聯合主辦的高端學術及技術系列性品牌活動，中國計算機學會學科前沿講習班（CCF Advanced Disciplines Lectures，簡稱 ADL）第 85 期在北京中國科學院計算技術研究所舉辦，雷鋒網作為獨家合作媒體，進行了全程報道。
羅榮閣認為，區塊鏈解決的是不同主體之間，尤其是有博弈關系的主體之間，如何在保護數據主權，保護數據隱私的前提下，達成協作的目的。區塊鏈的關鍵特性在于保護隱私傳播，實現博弈多方之間的協作達到共贏。此外，數據難以被篡改，在眾多參與者之間實現相互信任。而區塊鏈的應用場景非常廣泛，金融機構、公司、政府、跨產業都是潛在或者是正在應用的領域。
以下是羅榮閣演講內容，雷鋒網作了不改變原意的編輯
人工智能、大數據解決了單體的創造能力。可能大家會思考到區塊鏈解決什么問題，區塊鏈解決的是生產關系的問題，如果你要強調單體貢獻出來的生產能力，區塊鏈絕對是很低下的，同一份數據會在全網復制很多份。但是區塊鏈解決的是不同主體之間，尤其是有博弈關系的主體之間，怎么能夠在保護數據主權，保護數據隱私的前提下，能夠達成協作的目標。
我們先從更廣的視角來看看，區塊鏈這個技術是什么樣？這有一條曲線是高德納公司的炒作周期圖，大家可以看到，但凡我們能看到的一些新技術，基本上都會經歷這么五個周期（萌芽期、泡沫期、幻滅期、復蘇期、成熟期）。
那么下面看一看區塊鏈技術是什么樣。在2014年的時候，區塊鏈相關的技術才第一次上榜，上榜的東西叫Cryptocurrency（加密貨幣）。比特幣、以太幣在學術上我們應該稱之為“加密貨幣”，加密貨幣第一次上榜沒有經歷萌芽期，而是直接過渡到泡沫期。
到2015年的時候，加密貨幣交易直接進入到幻滅期，就是比特幣被認為用于槍支、販毒、勒索的時期，所以各國都在打擊它。
2016年大家不再追蹤加密貨幣技術了。比特幣在這么幾年時間里增長了14萬倍。2016年和2017區塊鏈上榜，也沒有經歷萌芽直接進入到泡沫的初期。2017年9月份的時候，咱們國家七部委、央行牽頭，包括證監會相關的部委發了一個文，禁止國內的ICO，相關的一些團隊都跑到了海外。
區塊鏈為什么是一種新興技術，它的特點是什么？在今年10月份的時候，高德納發布了未來一年的十大戰略科技。雖然9月份數字貨幣技術已經到波谷了，但依然在10月份的時候被列成十大戰略科技。人工智能技術列于表單的第一名，區塊鏈列于表單的第八名。
2014和2015年大家知道的是加密貨幣，并不是區塊鏈，2016、2017年才改成了區塊鏈。所以后面我講講這個邏輯，你一定要研究它的發展過程，其實整個行業是首先了解了加密貨幣，然后才看到了加密貨幣底層的區塊鏈技術。這種技術發展迅速，但存在一定的泡沫。
各位如果想研究區塊鏈技術，非常推薦中本聰2008年底發的一篇文章。Bitcoin是在這篇文章里提出來的。比特幣其實是一種電子的支付手段，所謂的Electronic Cash，這里面有一個詞叫peer-to-peer，當然也有人利用它的特色來登記房產證，甚至有人在比特幣上拼出來了一個伯南克的畫像，就是紀念美聯儲的主席，但它主要還是用來支付。它主要用來做一個什么事？防止雙花。什么叫雙花？簡單的例子就是，大家拿著一塊錢買瓶礦泉水，就不能再去買蘋果了，這個就是所謂的雙花的問題。
現在的互聯網是信息互聯網，基于區塊鏈的互聯網是價值互聯網。價值跟信息的差別是什么？一個關鍵的問題就是信息是可以雙花的，比如說大家看到朋友圈里有個人的照片非常好，那你很容易就可以把它下載到自己的手機上，再把它發出去，這個就是信息，復制起來沒成本。什么是價值呢？價值就是你把它用在這兒了，就不能用在那兒了。
接下來這個詞——Chain，Chain就代表了它是一條鏈，基于hash的鏈，這是區塊鏈技術里面非常重要的一個概念，最后一個是proof-of-work，proof-of-work是一種工作量的證明，比特幣耗了大量的電生成，有人把它稱做數字黃金。
接下來，重點講的就是Hash。Hash有好幾個特點，一個是不管你輸入什么，輸出都是定長的，其次就是輸入稍微變一點，輸出都有很大的變化。
還有一個特點，如果只看到這一串數，沒有辦法推出原來的數是什么，可能前面就是某一個人的身份證號碼加上一個名字，區塊鏈技術里面大量地使用hash技術。我也問了一個專家，量子計算機出來會怎么樣？據專家的估算，量子計算對于hash是沒作用的。
這樣一個塊里面會記錄某一個人的公鑰，早年做電子商務的都知道，包括網上銀行、U盾，存的就是個人的私鑰，個人的公鑰它是知道的。它的特點就是公鑰做的加密，只有私鑰能解開，私鑰做的處理只有公鑰能解開。所以公鑰做加密，私鑰來解密。
下面這個Hash是什么呢？是前一筆交易的Hash值，前一筆交易可能就是一串二進制的東西，用這個hash函數SHA3-256來運算，就得到了一個64位的16進制數。此外，還放了Owner0用私鑰做的簽名，大家看下一個塊有什么特點呢？跟上一個塊類似，只不過變成了Owner2的公鑰，下面簽名的變成了第一個人。怎么來理解hash呢？其實這一塊就表示了Owner1用自己的私鑰做了簽名，把原本屬于他的這一塊轉給了Owner2，同時還加入了Owner1這個塊的hash。
什么是比特幣，比特幣就是某一個比特幣的主人把它劃轉給接收者。這個時候是把它前一筆交易的hash和接收者的公鑰，用發出者的私鑰做了簽名。
所以大家看到，不斷往下傳遞的是一個所有權，所以區塊鏈就是一條所有權的鏈在不停地做轉移。
接下來講一下POW。所謂的挖礦，大家在挖什么？比特幣其實是一種點對點的通訊技術，所以它跟我們傳統意義里的支付不一樣，比特幣里面要劃一筆款給某一個人，我不只告訴一家，我告訴所有這里面的節點，它可能也會給其他人去廣播。所以一個塊里面可能就是2000多筆交易。這個塊是工作量的證明。如果你找到了工作量的證明，證明你挖到了礦，你就需要把所有的信息廣播給所有的節點。
其他的節點怎么能夠表示同意呢？同意的方式就是在我的基礎上挖下一個塊兒。所以這樣找下去，就會有一條大家都接受的最長的鏈。所以，最長的鏈才是正確的，什么叫Finality，這個詞在區塊鏈里利用的很多，finality其實指的就是最終確定性。
其實在比特幣上永遠沒有最終的確認，你怎么知道你挖的這條鏈是最長的呢？一般在比特幣里10分鐘會出一個塊兒，6個塊以后大家就認為這基本上是最長的。所以比特幣的劃款在一小時內能夠確認，以太坊是120秒左右就可以基本認為是最終性，但在這種共識機制下沒有絕對的最終性。
到2017年6月20日3點26分，區塊鏈里面已經有472062的塊了，這里面包括了2031筆交易，一共價值26276.86個比特幣，一個比特幣現在是好幾萬的人民幣。它的一個區塊大小不到1MB，有人為了提升單體的處理效率，如果把它變成2MB，就可以變成4000筆交易了，就會轉更多的賬，效率會更高。
這個概念也蠻有趣：Unspent Transaction Outputs（沒有花費的交易輸出），跟我們傳統的記賬不一樣。礦工為什么愿意去找那個數呢？當他挖到一個塊的時候，這個塊里的第一筆交易就會產生一定數量新的比特幣。所以比特幣都是被挖出來的，并不是哪個國家或者哪個主體發行的，所謂的挖礦挖的是什么？挖到一個滿足特定數量的0開頭的隨機數就得到獎勵。
為什么要有這種激勵機制呢？這也是中本聰厲害的地方，這種激勵機制結合了博弈論，有了這個獎勵機制就會使得每一個負責挖礦的節點都愿意保持誠實，而不是去做雙花。每一個挖礦的節點，如果保持誠實，認真地去挖礦，作弊的就挖不到這個塊兒。所以基于博弈論的思路，比特幣從2008年底到現在漲了14萬倍。其實最關鍵的東西并不是P2P，也不是公私鑰加密，也不是hash，我個人覺得就是設計思路結合了博弈論的成熟技術形成的機制，使得它被大家所接受。
接下來講一下區塊鏈。我之前在交易所里面做了15年。因為萬向在國內的區塊鏈領域里是比較有影響力的，包括工信部制定的相關標準，萬向是里面的副理事長單位，包括代表中國參加ISO，通過這個過程我發現研究標準是蠻有意思的，它其實匯聚了各行各業的人才，比如說像ISO國際標準化組織，這個組織里面目前就有164個國家標準化機構，在區塊鏈領域有一個標準代號是TC307。目前這個標準里有20個國家是參與機構，還有一些觀察員機構，這里面主要是誰呢？秘書長單位是澳大利亞，包括美、英、德、法、加拿大、俄羅斯、中國、日本，還有韓國、荷蘭、芬蘭等。
中國是由工信部下屬的中國電子技術標準化研究院來對接，國外的標準是這個，國內只出了一個參考架構標準，是今年5月份發布的。所以可能有些人覺得比特幣聽上去像炒作，但是它底層的區塊鏈本身是一個很關鍵的技術，你可以看到標準化組織很快就把這個技術納入到標準化體系里面來。
接下來我再講一下區塊鏈本身的概念，很多人會講ledger這個單詞，它就是一本賬本，賬本存什么呢？就是distributed的業務記錄，說明它是一個最終確定的業務記錄。下面就是共享賬本，可以讓多個人來分享。
還有一個概念叫分布式賬本，所謂的DLT（distributed ledger technology）。什么是分布式賬本呢？它指的是跨網絡中一系列節點，以分布式、去中心化方式持有的賬本，而非僅在一個中心化的位置。“塊”是用于賬本記錄的一種數據結構，包含一組帶時間戳的業務，并且頭部含有鏈中前一個塊的Hash。
區塊鏈本身是一種分布式賬本技術，但分布式賬本技術未必是區塊鏈。其實要把賬本分布開，多個人聯合記賬，未必要使用區塊鏈，只不過大家目前看到區塊鏈可能是一種非常好地實現分布式賬本的技術。它把經過確認和驗證的業務組放入“塊”中，各個塊被鏈接成一條抗篡改、僅在尾部追加塊的鏈，該鏈始于“創世塊”，每個塊都含有鏈中前一個塊的Hash，這就是區塊鏈的一個重大特點。
接下來什么是對等網絡。首先要講到什么是peer。peer是應用中具有同等權力和能力的參與者。對等網絡就是由這些對等節點構成的網絡。什么是智能合約呢？就是當用戶發出一筆業務的時候，在每一個DLT里面的安全環境中，“智能合約”會被初始化為計算機程序并執行。合約這個詞其實是一個法律意義的詞，更多的代表的是大家對于智能合約結果認同的過程，而并不是一種法律的狀態。共識這個詞大家聽的也挺多，共識是什么含義呢？就是指分布式賬本技術里面每一個節點都會同意一筆業務是合法的，并且同意已經存儲在這個賬本里面的業務具有一致性跟確定的順序。什么意思呢？如果我們對這筆業務達成了共識，那意味著首先我對這筆業務沒有疑議，其次就是對于發生這筆業務之前所有的業務我全認可。因為區塊鏈就是這樣一個鏈接關系，如果你不認可前面，就沒法認可這筆業務。因為這個業務里面有前面一個塊的hash，你就認同了我的歷史，這就是所謂的共識。
接下來講兩個概念。一個是無需許可的DLT，這里邊的用戶不需要授權跟鑒權，比特幣、以太坊這些都屬于不需要授權的鏈。銀行、保險公司、快遞公司宣稱用了區塊鏈，多半是授權區塊鏈。
大家也看到，比特幣轉款越來越貴，因為比特幣漲了很多，它的劃款手續費很貴。一些小額支付就不合適。這時就有一些側鏈技術，把一些小額支付聚合起來，反正每一筆也不貴，合個10筆、20筆一起發出去。
我還是簡單介紹一下，區塊鏈的系統包括哪些？底層提供了存儲、計算和網絡，在底層之上則有一系列的模塊，最終這些數據還是要被存儲起來的。狀態管理模塊，對應就是一個狀態機在不斷地遷移狀態。加密服務模塊用了公私鑰，做簽名、驗簽、加密。
接下來是一個功能組件視圖。節點之間通過網絡通信，里面包含了對外的接口，也有底下存放的ledger和對外的訪問接口。這是整個框架的示意圖。所以從這幾張片子里，大家看到對于數字加密貨幣和區塊鏈技術的一個概述。
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