本文承接:深度好文:区块链商业与技术现状与发展趋势展望(上)
作者:Ultrain 联合创始人 &CEO; 郭睿

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我们需要什么样的区块链技术来支持这些商业场景

区块链技术,从本质上是用来降低多机构和组织间的信任成本。但信任并不一定需要依赖区块链技术来建立,如果机构和组织间已经形成了一个强信任源,则区块链在这里起到的作用较为有限,主要用于减少联盟间的信任摩擦,提高信任传递的效率,降低信任成本;如果机构和组织间都是弱信任源,通过传统的中心化技术基本无法解决这个问题,区块链技术可以很好的用较低的成本建立一个不依赖主观第三方的,机构间互信的基于技术的强信任源,从而实现商业模式的颠覆式创新。 在现阶段,区块链技术从特点上分为两大类,联盟链和公有链。这两类技术各有优劣,应用于不同的商业场景,我们来逐一分析:
3.1 公有链 定义:公有链是指任何人都可以自由加入,自由退出,无访问限制(Permissionless)的区块链网络系统。每个互联网用户都可以通过在自己的计算机上安装公有链软件,加入到公有链网络中来,拥有对该网络的所有读写权限,并统一对外提供区块链服务。 技术特点:

  • 节点数量多:公有链可以支持大规模计算机组网,典型的公有链系统比特币和以太坊的计算机网络都有近百万台计算机组成;

  • 性能低:传统的公有链,如比特币和以太坊,整个系统每秒只能处理 20 笔以内的交易,性能无法支撑传统的商业应用;近两年发展的区块链 3.0 技术,通过 VRF、VDF、分片等多种技术优化手段,已经可以在保证安全和去中心化的特点下,将性能提升到原有的 50-100 倍,每秒能处理 1000 笔以上的交易,接近传统中心化处理系统的能力;

  • 去中心化:公有链网络是一个开放的动态网络,互联网用户可以随意的加入和退出,组成该网络的计算机并不被一个或几个中心控制,是大众所拥有的,所以能最大程度的保证该网络中存储的数据不被篡改和删除。

由于组成网络的计算机被大众拥有的特点,没有人可以通过任何的技术手段篡改其上的数据,所以公有链网络提供了一个不依赖第三方主观意志的客观信任平台,是一个基于技术的独立的强信任源,这是公有链技术的最大特点。
3.2 联盟链 联盟链是由符合某种条件的成员组成的联盟来管理的区块链。它不像公有链那样对全社会开放,只有经过许可的可信节点才能参与组成该联盟链网络,并可以使用该网络的所有读写权限,其它用户仅有部分权限。 技术特点:

  • 节点数量有限:联盟链系统一般由 4 到 7 台计算机组成,其技术能支持的组网计算机数量有限;

  • 性能高:由于组成网络计算机数量少,借助成熟的分布式计算技术,联盟链的计算性能一般都可以达到每秒处理 1 万笔交易;

  • 半中心化:联盟链系统的计算机一般由组成联盟的多家机构分别提供,用于联盟成员互相间确保对方没有作弊,是可信的;

由于联盟链系统的计算机是由多家机构提供的,这比由一家机构提供的中心化的系统的可信度有所提升,增加了作弊难度,但如果多家机构进行串谋,还是可以对该联盟链系统中的数据进行修改和删除,所以,联盟链系统本质上依赖的是外界对组成联盟链的多家机构的信任,其不能成为一个独立的强信任源,但适用于对强信任源进行信任传递的场景。
3.3 应用场景分析 了解了区块链中公有链和联盟链的技术特点,我们可以分析一下各应用场景的适用技术:
深度好文:区块链商业与技术现状与发展趋势展望(下)
通过上表我们可以发现,在国家主权级共识和自然垄断性共识场景下,联盟链具有巨大的优势;而在全球共识、竞争性市场共识和行业巨头合作的场景下,公有链具有巨大的优势;做为两个不同的赛道,这两个市场都将是万亿美金级别的市场,都有着广阔的市场前景和发展空间。
3.4 区块链技术发展趋势 从我个人的角度看,联盟链和公有链只是区块链技术发展过程中的不同的路径,最终这两项技术将合二为一,各取所长,核心的目标都是能通过技术建立一个客观的第三方强信任源。而他们都需要突破区块链技术由安全、去中心化和性能构成的不可能三角,实现技术的颠覆性、突破性发展,才能更好的支撑业务的变革。
3.4.1 公有链的发展趋势 公有链技术做为一个分布式计算、密码学、博弈论等多学科技术综合体,其技术难度非常高。公有链希望构建一个能支撑商业运行的全球性去中心化计算机,但传统的公有链技术还远远未能实现这个目标,主要体现在:

  • 节点集中化:去中心化是公有链最大的特点,网络中独立节点数量越多,网络的去中心化程度就越高,该网络越无法被控制。虽然比特币网络有 1 百万台左右的矿机组成,但由于其共识设计考虑的不周全(集中在一个机房的机器可以算的更快,具有更高的经济效益),比特币网络的公开 IP 只有 1 万个左右,实际上比特币网络可以看作只有 1 万台计算机组成,这对于支撑一个庞大的万亿美金级别的经济体来说,安全性和去中心化程度是远远不够的。我们需要通过两个方向解决这个问题:从共识角度,消除机器集中带来的经济效益;从网络角度,支持混合网络部署,能自动支持公有云网络、专网、公网、家庭网络的混合部署,最大限度增强网络中独立机器的数量;

  • 性能低下:传统的公有链,如比特币和以太坊,整个系统每秒只能处理 20 笔以内的交易,性能无法支撑传统的商业应用;需要通过新的创新型的共识设计,在保证安全和去中心化的特点下,将性能提升到原有的 50-100 倍,每秒至少能处理 1000 笔以上的交易,接近传统中心化处理系统的能力;

  • 成本高:传统的公有链,由于组成其网络的所有计算机,在一个共识周期内只能同时处理一样的智能合约,导致使用该网络的成本非常高昂,是同等规模云计算成本的 100 倍以上。为了解决这个问题,需要通过分片等多种技术手段,降低其使用成本到一个合理区间;

3.4.2 联盟链的发展趋势做为以分布式计算技术为基础的联盟链技术,在解决了高性能的前提下,为了拓展其应用场景,下一步的发展趋势一定是提升其组网的节点数量,并解决在节点数量大幅提升后带来的性能、安全性一系列技术挑战,将会面对公有链一样的技术挑战。
3.5 在中国我们需要什么样的区块链技术 任何商业的发展和技术的发展都需要符合当地的政策法规和监管要求。中国现行的政策是“无币区块链“,我认为在中国发展的区块链技术应该符合这样的特点:可运行在复杂网络环境下,支持大规模节点,可控可信的高性能许可链。

  • 复杂网络环境:自动支持公有云网络、专网、公网、家庭网络的混合部署;

  • 大规模:理论设计支持 100 万以上节点组网;

  • 高性能:单链 TPS 1000,全网 TPS 可支持 100 万;

  • 可控:对全网所有节点状态实时监控,实时跟踪;

  • 可信:所有接入网络的计算机节点,其节点拥有人都需要完成实人身份认证才可以接入;

  • 许可:需要取得许可才能接入网络;

  • 激励:该网络需要有激励,才能让更多人有加入的意愿,与传统的采用数据货币激励的网络不同,应遵循中国监管要求的“无币区块链”,所以该网络的激励不应该采用数字货币的形式激励,而应该建立在 DC/EP 的基础上,基于 DC/EP 进行激励;

3.6 在世界我们需要什么样的区块链技术从世界范围看,如果希望建立能支持全球共识的区块链网络,我们需要一个更灵活,更开放,更安全,更动态,更公平的区块链网络:

  • 更开放:该网络是一个全球化部署的网络,才能形成全球性的共识;需要有足够多的独立节点,保证其网络的中立性和可信性,独立节点数量应该至少在百万级别;

  • 更灵活:该网络应该能适应不同国家和地区的法律监管的需要,能够在符合当地监管和法律政策的范围内灵活调整其组网规则;

  • 更安全:KYC 的本质是保障链的安全性,在一个国家内可以通过这种方式实现对安全的保障,在跨国的环境下,KYC 信息本身就无法跨国流动,所以需要在技术上能像比特币一样,自洽的(博弈论+密码学+分布式技术)实现高安全级别;

  • 更动态:该网络应该可以基于外部环境的变化,包括网络传输环境、节点可信环境、经济体系环境等,动态调节网络能力,使其一直保持在足够稳定、足够健壮、足够安全、足够去中心化的特点;

  • 更公平:考虑到在全球范围内的共识,可能不仅需要支持商业经济生态,还会具备一定的社会属性,该网络的设计需要考虑到多帕累托主体参与以及平衡;

3.7 区块链未来发展展望 总的来说,区块链技术的竞争,在经过联盟链和公有链技术的合二为一后,最终将发展为组网能力的竞争。由于区块链技术提供的是一个第三方的强信任源的能力,哪个技术组建的网络中独立节点数量越多,谁就越能提供可靠的强信任源。一个 100 万独立节点组成的区块链网络提供的不可篡改能力一定高于一个 10 万独立节点组成的区块链网络。 而另一个很有意思的特点是,这是一个 BAT 都很难参与的竞争。如果同样是由 100 万台计算机构成的区块链网络,一方机器是由互联网用户提供的,一方机器是阿里提供的,则阿里提供的这个区块链网络存在两个致命的劣势:1.100 万台机器由互联网用户提供,组网的成本为 0,而阿里提供,则阿里需要承担组网的全部高额机器购置成本;2. 由阿里提供机器的网络,该网络阿里是具备控制并篡改其上数据内容的能力的,信任该区块链网络,就相当于信任阿里的信用背书,在这种情况下采用阿里的云计算服务似乎是一个更好的选择。 区块链技术在快速发展,从公有链角度,国际上包括以太坊 2.0,Dfinity,Algorand,国内有 Conflux 和 Ultrain 团队都在快速接近支持去中心化、安全和高性能的区块链 3.0 技术目标;从联盟链角度,蚂蚁金服区块链团队和腾讯区块链团队也在快速接近突破大规模网络节点支持这个目标,希望在未来的两年内,区块链技术能有突破性的进展,在商业落地上取得长足的进步,让去中心化的商业生态发展可以初见端倪。
让信任计算赋能各行各业

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