文 陳 純

區(qū)塊鏈正迎來發(fā)展春風，我國“十三五”規(guī)劃已經(jīng)將區(qū)塊鏈、量子通信、人工智能等都作為重大項目進行。2019年2月18日《人民日報》頭版提到區(qū)塊鏈是“新一代的信息技術(shù)”。

傳統(tǒng)系統(tǒng)跟區(qū)塊鏈系統(tǒng)有幾個特點，傳統(tǒng)系統(tǒng)有互相對賬、中心、篡改數(shù)據(jù)等特點，這恰恰是與區(qū)塊鏈系統(tǒng)相反的。關(guān)于區(qū)塊鏈的核心價值，它有提升多中心的協(xié)作效率、去中介，提升多方信任，數(shù)據(jù)不可篡改，可追溯，可審計等優(yōu)點。

在區(qū)塊鏈技術(shù)研究熱點上，中國和國際上稍微有點區(qū)別，中國主要的研究熱點是集中于聯(lián)盟區(qū)塊鏈的關(guān)鍵技術(shù)，同時我覺得區(qū)塊鏈的監(jiān)管技術(shù)也是非常重要的。我這里主要想談?wù)劼?lián)盟區(qū)塊鏈的關(guān)鍵技術(shù)。

聯(lián)盟區(qū)塊鏈的4大關(guān)鍵技術(shù)

首先，聯(lián)盟區(qū)塊鏈高性能這件事是非常重要的。公鏈方面，以太坊平均每秒處理幾十筆交易，當你有了聯(lián)盟鏈，這個點是不夠的。大規(guī)模應(yīng)用上來講的話，現(xiàn)在國內(nèi)最好的聯(lián)盟鏈可以做到上萬個點，每秒幾千到上萬的性能。大規(guī)模的節(jié)點，或者大數(shù)據(jù)量的情況下，性能會急劇下降，這也是大家認為的區(qū)塊鏈浪費和性能不行的缺點。聯(lián)盟高性能關(guān)鍵技術(shù)需要在各個方面進行技術(shù)突破，包括高性能的共識算法，包括高效智能合約引擎，也包括新型的共識機制，希望能夠提高共識效率與安全性，當然主要是為了要支撐大規(guī)模各種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的主網(wǎng)。還有一個研究熱點是軟硬件協(xié)同優(yōu)化，這也是非常重要的，就像AI一樣，沒有芯片，AI就很麻煩。

第二個關(guān)鍵技術(shù)是區(qū)塊鏈安全隱私關(guān)鍵技術(shù)。在中國，要全面支持我國加密算法和標準，這肯定沒問題。商業(yè)應(yīng)用需要平臺業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)隱私保護，可以通過命名空間的方式在物理層面進行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的分離，這值得研究。還有更細粒度的隱私交易機制，實現(xiàn)交易可驗證但是不可見；基于可信執(zhí)行環(huán)境等技術(shù)，實現(xiàn)節(jié)點密鑰管理和數(shù)據(jù)加密存儲；基于默克爾DAG等數(shù)據(jù)組織技術(shù)，防止文件被篡改。所以安全隱私也是非常重要的。

第三個關(guān)鍵技術(shù)就是高可用性的關(guān)鍵技術(shù)。這里有一個動態(tài)成員的準入機制，以及節(jié)點失效后的快速恢復(fù)機制，這在分布式系統(tǒng)里都會碰到，也非常重要，不能整個系統(tǒng)停下來加節(jié)點，應(yīng)該是可以實時動態(tài)的。某一個節(jié)點出問題，我要刪除的話，不能停下來刪除，系統(tǒng)不能停。還有去中心化聯(lián)盟自治的管理機制，如何來做這個事情？是通過多方提案投票表決方法還是別的方法，這些都要有機制。有人會懷疑，聯(lián)盟鏈是不是真正能做到管理的公平機制。公鏈大家不會懷疑，但是聯(lián)盟鏈是多中心化是不是會懷疑，這也非常重要。還有高效的熱備切換機制。作為聯(lián)盟鏈以后的關(guān)鍵技術(shù)，也是非常重要的。

第四個關(guān)鍵技術(shù)是高可擴展的關(guān)鍵技術(shù)。其一是編程可擴展，支持多種編程語言的使用。當然越普通的編程語言越好，這樣大家就會用得很方便。其二是存儲方式可擴展，能不能支持多類型、多組織形式的數(shù)據(jù)可信存儲。其三是支持預(yù)言機提供可信外部數(shù)據(jù)源服務(wù)。其四是支持跨鏈，實現(xiàn)同構(gòu)鏈與異構(gòu)鏈的跨鏈協(xié)同，這也非常重要。

這里有一個比較，我特意提出Hyperchain（趣鏈科技），在聯(lián)盟鏈技術(shù)性能方面，我們國內(nèi)也是做得比較好的。舉例來說，與國外各種平臺的比較，像Hyperchain現(xiàn)在所有性能都是比較優(yōu)越的。

鏈上鏈下數(shù)據(jù)協(xié)同技術(shù)是聯(lián)盟鏈發(fā)展的重要方向

聯(lián)盟鏈產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用在國內(nèi)也是可以的，包括在金融行業(yè)、法律領(lǐng)域、醫(yī)療領(lǐng)域、能源領(lǐng)域、娛樂領(lǐng)域、公證領(lǐng)域等的應(yīng)用。雖然感覺今年區(qū)塊鏈有所降溫，但其實我們國家在聯(lián)盟鏈的應(yīng)用今年以來還是有很多，這些應(yīng)用不僅僅是金融領(lǐng)域，這與國外區(qū)塊鏈應(yīng)用還是有點區(qū)別的。西方區(qū)塊鏈的發(fā)展基本上是基于金融創(chuàng)新帶動別的行業(yè)創(chuàng)新，而中國除了金融創(chuàng)新外，更重要的是在各個行業(yè)的應(yīng)用，而且現(xiàn)在國內(nèi)有好幾家聯(lián)盟鏈平臺，也足以支撐現(xiàn)在的一些應(yīng)用。我前面講到性能能做到上萬個節(jié)點，當然這是很極端的情況下，而且可以做到每秒上萬個的頻率。

最近有一個例子非常好，政務(wù)方面的公積金，住建部和中國建設(shè)銀行做了公積金的管理，全國491個城市的公積金，等于491個節(jié)點現(xiàn)在連在一起，不管什么城市的公積金，不管公積金所管轄的每個人，可以異地很方便地操作。這個如果不用區(qū)塊鏈以前無法想象，你要么把數(shù)據(jù)全部集中在一起，要么就是各自的，我覺得這是很好的應(yīng)用。

聯(lián)盟區(qū)塊鏈除了4個關(guān)鍵技術(shù)需要大家研究，還有鏈上鏈下數(shù)據(jù)協(xié)同的技術(shù)，這也是下一階段的發(fā)展方向。

CAP定理，就是一致性、可用性、分區(qū)容忍性，原來我做這方面，分布式的高性能的實時的計算，特別強調(diào)可用性、分區(qū)容忍性。但是無論如何每個系統(tǒng)都是在三個點取一個平衡，如果強調(diào)一致性，那可能可用性和分區(qū)容忍性會差一點，所以不同的應(yīng)用就會特別關(guān)注。

區(qū)塊鏈是最近全球最熱的技術(shù)和行業(yè)話題

區(qū)塊鏈也有所謂不可能三角模型對應(yīng)過來，它是去中心化、可擴展、安全。同樣的完全去中心化的話對安全性要求難度更大，就是一個三角的點。所以我們就說傳統(tǒng)信息系統(tǒng)與區(qū)塊鏈系統(tǒng)都有一定的局限性。一方面，區(qū)塊鏈系統(tǒng)需要通過鏈下系統(tǒng)擴展計算和存儲能力。另一方面，現(xiàn)有系統(tǒng)鏈下需要與區(qū)塊鏈對接以解決信息孤島、防篡改等問題。

現(xiàn)在如果作為大規(guī)模應(yīng)用的話，我覺得最重要的是解決鏈上鏈下的問題，所謂的鏈上就是區(qū)塊鏈，鏈下就是所有傳統(tǒng)的信息系統(tǒng)。我們怎么樣把區(qū)塊鏈系統(tǒng)嵌入到現(xiàn)在傳統(tǒng)系統(tǒng)里來解決它的一些問題，或者反過來用我們的區(qū)塊鏈系統(tǒng)把傳統(tǒng)的信息系統(tǒng)放出來。就像剛才講的公積金項目，它是點對點的491個點，完全是區(qū)塊鏈系統(tǒng)，而下面公積金系統(tǒng)又是傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)，是這么構(gòu)建起來，區(qū)塊鏈在上面，下面有其他，反過來也可以把區(qū)塊鏈系統(tǒng)嵌入傳統(tǒng)系統(tǒng)，鏈上鏈下數(shù)據(jù)協(xié)同需求可能會特別重要。鏈上鏈下數(shù)據(jù)如果能夠協(xié)同就能確保關(guān)聯(lián)性和一致性，這個非常重要。

大家可以查詢文獻，目前國內(nèi)外對鏈上鏈下數(shù)據(jù)協(xié)同技術(shù)的研究才剛剛起步，也有一些協(xié)同研究，包括側(cè)鏈和狀態(tài)通道，為了提高性能和計算能力。這有點像云計算和邊緣計算。現(xiàn)在數(shù)據(jù)是算好的，起碼區(qū)塊鏈上要給別的數(shù)據(jù)留下通道。跨鏈技術(shù)，是為了增加鏈與鏈之間互操作性和可擴展性。鏈下計算，提高數(shù)據(jù)的隱私保護能力。這也是非常重要的，鏈上鏈下連接不能光考慮鏈上，鏈下系統(tǒng)如何對接，數(shù)據(jù)隱私保護也要對接。鏈下存儲也是一樣，原來系統(tǒng)存儲怎樣，這些都應(yīng)該作為研究。

鏈上鏈下數(shù)據(jù)協(xié)同技術(shù)的4大發(fā)展方向

它的發(fā)展方向，標準的、融合區(qū)塊鏈鏈上和鏈下數(shù)據(jù)協(xié)同的模型框架，目前需要研究以下技術(shù)點：

1.大規(guī)模高性能點對點網(wǎng)絡(luò)。因為區(qū)塊鏈本來就是點對點傳輸?shù)?，如果說網(wǎng)絡(luò)技術(shù)沒有突破，區(qū)塊鏈系統(tǒng)性能是很難提升的。

2.模塊化安全密碼學協(xié)議。本來區(qū)塊鏈就是分布式加上密碼，模塊化安全密碼學協(xié)議也是主要的研究方面。

3.高性能可編程計算引擎。我們希望用戶，不同的智能合約用不同的編程語言來編，既然用不同的編程語言，那就需要高性能可編程計算引擎。

4.可定義的數(shù)據(jù)分發(fā)協(xié)議。這些都應(yīng)該是鏈上鏈下數(shù)據(jù)協(xié)同的發(fā)展方向。目前來說也是不錯的，我們有過一個中間實驗，現(xiàn)在基本上可以提供國產(chǎn)、自主、可控、完善的中國國密算法支持，提供系統(tǒng)的鏈上鏈下協(xié)同服務(wù)技術(shù)棧，有了一個標準框架，慢慢提供很多技術(shù)服務(wù)棧，已上線服務(wù)包括：大規(guī)?？尚糯鎯?、集群節(jié)點數(shù)量可達數(shù)萬節(jié)點。對此我們在中國移動做過實驗，我們的團隊希望在現(xiàn)有技術(shù)下，能不能在數(shù)量上，曾經(jīng)做過數(shù)萬節(jié)點，也有支持智能合約跨鏈互操作的通用跨鏈服務(wù)?！皵?shù)據(jù)可用不可見”、數(shù)據(jù)共享都已經(jīng)初步實現(xiàn)，但是無論如何現(xiàn)有技術(shù)還遠遠不夠。我覺得還有很長的路要走，所以區(qū)塊鏈技術(shù)僅僅是開始，不僅是每個單點技術(shù)，還有整個系統(tǒng)。

區(qū)塊鏈的監(jiān)管技術(shù)

最后我想談?wù)剠^(qū)塊鏈監(jiān)管，區(qū)塊鏈的監(jiān)管技術(shù)是非常重要的，就像我前面講到的，尤其是在中國大規(guī)模應(yīng)用上，區(qū)塊鏈項目上了以后，沒有好的監(jiān)管，誰都不敢冒這個風險。有一句話就說：“沒有一個好的監(jiān)管，就像馬路上沒有站上一個交警，或者說沒有紅綠燈?！蹦阌X得最好不要有警察，最好不要有紅綠燈，車子可以開得很快，事實上是不行的。監(jiān)管技術(shù)的重要性大家都知道，有一個“北大岳昕”事件被寫入以太坊，也不能篡改，怎么辦呢？有人把數(shù)據(jù)搞下來到處發(fā)。公有鏈已經(jīng)成為新媒體的傳播媒介，因為公有鏈本身具有去中心化、不可篡改、不可刪除、低成本的特點。我記得有人算過，“北大岳昕”把幾條消息放在以太坊，好像才花了0.17美元，是非常便宜的價格。利用區(qū)塊鏈去傳播有害信息、網(wǎng)絡(luò)謠言和煽動性、攻擊性信息，會給區(qū)塊鏈技術(shù)的產(chǎn)業(yè)布局和發(fā)展帶來不利影響，會影響我們，這也是非常重要的。本身公鏈會給監(jiān)管部門帶來很大的挑戰(zhàn)。

任何一個好的技術(shù)或者工具都需要被正確使用，才能發(fā)揮最大的價值，這就對區(qū)塊鏈監(jiān)管提出了更高的要求。

我們除了研究區(qū)塊鏈技術(shù)本身外，也許我們需要真正有一個很好的方向。我們來研究區(qū)塊鏈如何監(jiān)管，所謂的安全，區(qū)塊鏈的安全最重要的是區(qū)塊鏈系統(tǒng)的安全，防攻擊等，除此以外，區(qū)塊鏈的內(nèi)容，公有鏈已經(jīng)成為傳播媒介，別的有沒有可能呢？類似于“北大岳昕”的意識形態(tài)、內(nèi)容監(jiān)管也是需要的，是不是可以利用我們的技術(shù)呢？

2019年網(wǎng)信辦頒布了《區(qū)塊鏈信息服務(wù)管理規(guī)定》，我們學習了這個規(guī)定，以及跟網(wǎng)信辦交流感覺到區(qū)塊鏈發(fā)展有兩方面，一是國內(nèi)要大規(guī)模應(yīng)用區(qū)塊鏈賦能經(jīng)濟建設(shè)，主要是用聯(lián)盟鏈，它的監(jiān)管相對可控，它對安全的挑戰(zhàn)等都比較好。二是我們也應(yīng)該支持公鏈技術(shù)的發(fā)展，參與國際競爭，這也是非常重要的。

目前雖然區(qū)塊鏈監(jiān)管已經(jīng)初見成效，今年已經(jīng)公布了第一批197個區(qū)塊鏈信息服務(wù)備案編號，但是監(jiān)管的道路還是非常長，目前區(qū)塊鏈監(jiān)管技術(shù)發(fā)展趨勢有以下幾點：區(qū)塊鏈節(jié)點的追蹤與可視化，聯(lián)盟鏈穿透式監(jiān)管技術(shù)，公鏈主動發(fā)現(xiàn)與探測技術(shù)，以鏈治鏈的體系結(jié)構(gòu)及標準。

只有提供了技術(shù)的解決方案，而且相對可靠，無非是程度差一點，在實際應(yīng)用中才有可能上區(qū)塊鏈這個技術(shù)，區(qū)塊鏈監(jiān)管這個事非常重要。我們需要在座的教授研究一下，為監(jiān)管部門提供一些可監(jiān)管的解決方案，這個技術(shù)應(yīng)該是非常重要的。

小結(jié)

根據(jù)目前中國的區(qū)塊鏈發(fā)展，包括對比國際，中國區(qū)塊鏈聯(lián)盟鏈還有很多事情要做，聯(lián)盟鏈底層平臺核心是三大部分，都應(yīng)該在這上面做研究：一是高性能，隨著高頻應(yīng)用，隨著節(jié)點數(shù)增長是非常重要；二是可用性，可用性就是交互，你的編程方便，可以動態(tài)熱備份，隨意插入、刪除；三是安全隱私，這里包括密碼編碼、物理隔離等技術(shù)。

鏈上鏈下數(shù)據(jù)協(xié)同技術(shù)是未來發(fā)展的重要方向，只有這樣我們才能賦能各個行業(yè)，工業(yè)、農(nóng)業(yè)等，現(xiàn)在系統(tǒng)都在，如何有機結(jié)合起來，數(shù)據(jù)協(xié)同技術(shù)應(yīng)該是非常重要的。這還涉及區(qū)塊鏈技術(shù)怎么樣結(jié)合大數(shù)據(jù)、人工智能、5G技術(shù)，都需要有數(shù)據(jù)協(xié)同技術(shù)。

我們也要研究區(qū)塊鏈的監(jiān)管技術(shù)，這應(yīng)該是區(qū)塊鏈健康和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵之一。