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区块链技术发展历程及难点

2019-01-29
作者:王伟
关键词: 区块链

  什么是区块链?区块链是比特币金融系统中的核心技术,它的实质是一个不断增长的分布式结算数据库,能完美解决信息系统中的信任危机。

  它起源于下面的问题:你凭什么相信一个陌生人?别人凭什么相信你?

  区块链用算法证明机制来保证这份信任。借助它,整个系统中的所有节点能够在信任的环境下自动安全地交换数据。与费时费钱的其他工具技术相比,它能实时自动撮合、强制执行,而且成本很低。

  与其相信人,不如相信技术。区块链技术带来的是一种智能化信任。对于一台具有人工智能的机器,基于目前研究水平,大多数人工智能基本上靠大量的经验数据,才可能训练出一些模型,数据越全训练的模型越好,但是数据是怎么留下的,是怎么样的逻辑我们其实还不是非常知道,也就是说人工智能的理论基石还没有那么深厚。另外如果只有智能,比如一个人再怎么聪明,两个人再怎么聪明,人和人之间没有信任,产出效率也是很低的,所以还需要信任,还需要一个能够制造信任的机器,因为不管是用底层还是加密等各种技术手段,机器制造信任,可能都会比人建立信任容易得多,人和人之间的信任是随机性而且不可控的,所以机器反而容易做信任这件事,代价也比较低。

  从目前区块链的发展来看,它刚好是在这样一个需要信任机器的时间点上,可以在很廉价的机器智能方式上,用密码学建立一个信任平台。

  区块链的三个基本阶段

  区块链1.0阶段,电子货币,包括比特币、瑞波币等等。电子货币阶段可以做最简单的去中心化交易。

  区块链2.0时代,也就是我们目前所处在的时代,以区块链为重要标的的阶段,最重要的是智能合约、数字资产还有去中心化的各种商业应用,包括认证、支付等。

  区块链3.0阶段,是未来我们希望能够形成的一个完全去中心化的社会网络,如果能够达到这一点,就意味着我们可以以极低的成本形成社会的信任关系,从而使整个社会运行成本大幅下降。

  区块链的发展历程

  区块链的概念最早在1991年就有了,当时它是叫Chain of Blocks,是Stuart Haber & Scott Stornetta两人提出要建设一条用一个个网络区块组成安全的链。

  1992年,Bayer等人又提了一个Merkle Tree,它可以把多个文档放在一个Block里面,现在区块链多个交易放在一个Block里面这一功能就是从这里开始的。

  1994年,有一个搞密码破译的人叫Szabo,他发现如果账本是去中心化的,可以用来做智能合约,就是有一段代码它可以自动执行,这一点是现在的区块链包括比特币和以太坊的研究基础。

  2008年,中本聪提出了区块链的概念,这个概念是基于之前安全的链,MrekleTree这些概念的。

  2009年,比特币出来了,它是第一个无中介的,解决双花问题的数字货币(防止一个人将数字货币传给另一个人的时候,同时可能再传给第三者)它相当于是区块链成型概念的1.0,是区块链第一个真正落地的应用。

  2014年,是区块链概念2.0,Vitalik的以太坊。现在还有很多技术在竞争,包括以太坊本身也在Tendermiet基础上改,大家竞争的目的就是看谁是区块链3.0,目前没有3.0。

  1982年关于拜占庭问题,图灵提出了一个理论性的结论,即系统里面的坏人(别人传了消息给他,他可能故意传错)不超过1/3的时候,在这种不可靠的环境下(还是有小于1/3的坏人存在),能够鉴定一个可靠系统是可能的。但是如何构建这个系统,他没有提出来。

  一直到1999年,Miguel Castro提出了实用拜占庭,他找到一个算法,可以指导如何建一个拜占庭容错的系统。这是一个非常大的理论进步,但是只常见于学术圈内,做一些理论性研究,实际应用比较少,因为在规模化网络的时候,它的性能比较差。

  2009年,随着比特币的出世,有了POW,即工作量证明,它相当于买彩票,狂算。POW就用一种比较简单的方式实现了拜占庭容错,并且算法得到了大量推广,但是它还是有一些问题,就是浪费能量,比如没事算什么哈希(算力),它一直算就为了拿到记帐权,这对于实际问题或者实际应用可能没有那么好的帮助,

  2014年,Jae Kwon提出了PoS,它类似于股权证明、权益证明,类似于你在公司里面股份有多少,投票率有多少,它是第一个在区块链中实现了拜占庭容错,它其实是1999年Miguel Castro提出的理论在实际规模化网络系统中的实现。

  2014年之后在PoS的基础上延伸出很多东西,比如前段时间很多人在炒的DPos,它的竞争对象是以太坊,它们两个都要做区块链操作系统,也就是类似安卓系统。再比如以太坊的Casper,它有两个版本CFFG和CTFG。总之不同的区块链系统基本上都是基于PoS,包括小蚁等等,都是在PoS基础上做的。

  区块链技术的应用场景

  银行金融业:世界经济论坛金融服务行业主管GianCarlo Bruno在该报告声明中说,“区块链技术不再是金融行业的边缘领域,而是会占据核心位置”。该报告估计,全球约有80%的银行将会在明年启动分布式账本项目。

  巴克莱银行和以色列一家初创公司日前共同完成了全球首个基于区块链技术的贸易交易。通过区块链技术,传统需要耗时7至10日的交易处理流程被大幅缩短至仅不足4个小时。

  在可预见的未来,世界各大银行会在区块链基础上发行加密货币,股权市场会通过区块链加强股权管理,货币、债券、股票的清算也会通过区块链解决方案进行。

  商业积分:积分是一种商家为了吸引用户二次消费的营销手段,当前的积分体系下,每个商户都是独立的,商户之间的积分体系也是孤立的,对拥有积分的用户来说,所在商户提供的商品没有兑换欲望,用户积分消费的观念很难形成,积分几乎是没有价值的;对商户来说积分无法带来二次消费,且还需要费时费力建立积分发行与兑换体系,花费巨大却达不到营销的效果。

  一家叫摩令技术的公司正在利用其区块链为基础的技术为银联商务提供的积分平台,可以实现“通换、通兑”,帮助用户自由兑换积分合理消费的同时,刺激用户的积分消费欲望,挖掘积分背后所隐藏的经济效益。

  投票系统:很多商业机构正在积极的打造区块链投票系统,全球证券交易巨头纳斯达克于今年2月宣布,它正在开发一种基于区块链技术的股东电子投票系统。

  纳斯达克首席执行官鲍勃·格雷菲尔德(Bob Greifeld)宣布“我们打算将代理投票放置在区块链上,在这种不可更变的总账系统上,人们可以用自己的手机进行投票,并永远记录于区块链之上。”想象一下,如果今年美国大选运用了区块链技术系统,美国人可能就不太会担心选举舞弊而选择人工重新计票。

  能源系统:美国的能源公司LO3 Energy 与比特币开发公司Consensus Systems 合作,在纽约布鲁克林Gowanus 和Park Slope 街区为少数住户建立了一个基于区块链系统的可交互电网平台TransActiveGrid。

  平台上每一个绿色能源的生产者和消费者可以在平台上不依赖于第三方自由的进行绿色能源直接交易。包括碳排放的交易也可以在全世界的网络上进行。

  打车服务:uber的出现改变了我们出行方式,但在欧洲很多国家uber是非法的,他们认为uber的出现破坏了出租车的市场规则。

  随着区块链技术的日趋成熟,未来的网络安全、银行业、支付转账、选举、股票交易、司法公证等都会用到区块链技术。

  当然,区块链的技术发展不会一蹴而就,这些应用场景的真正使用也需要其他各种条件的跟进,包括法律、模式、运营、使用习惯教育等等。

  区块链的现实意义究竟何在?

  现实意义太多了,比如对政府的行政工作就能产生革命性的效率提升。回到一般的商业应用上,可以归纳出几个大方向:

  1、去中心化

  由于使用分布式核算和存储,不存在中心化的硬件或管理机构,任意节点的权利和义务都是均等的,系统中的数据块由整个系统中具有维护功能的节点来共同维护。

  2、透明度

  系统是开放的,除了交易各方的私有信息被加密外,区块链的数据对所有人公开,任何人都可以通过公开的接口查询区块链数据和开发相关应用,因此整个系统信息高度透明。

  3、信息不可篡改

  一旦信息经过验证并添加至区块链,就会永久的存储起来,除非能够同时控制住系统中超过51%的节点,否则单个节点上对数据库的修改是无效的,因此区块链的数据稳定性和可靠性极高。

  4、私密性

  由于节点之间的交换遵循固定的算法,其数据交互是无需信任的(区块链中的程序规则会自行判断活动是否有效),因此交易对手无须通过公开身份的方式让对方自己产生信任,对信用的累积非常有帮助。

  区块链四大发展痛点

  区块链这门技术在几年前已经被提出,但真正火起来,很大原因是投机者的热捧。在疯狂的资本市场面前,相关区块链的各种问题层出不穷,相关的发展痛点还没有被解决,主要表现在四大方面:

  第一,法律和监管仍然相对滞后。与海外先进国家相比较,缺乏对数字货币进行定义并管理其交易和交易平台的专门法律,同时,目前《证券法》的规定也难以解决数字货币发行的问题。

  第二,技术上还不够成熟,速度和效率还比较低,难以开展大规模的交易和场景应用。

  第三,区块链和数字货币将是我国发展的一大领域,未来也可能是综合国力的一部分,但是标准和规则还没有形成,达成共识还存在较大的困难。

  第四,区块链相关的人才匮乏,并且在这一领域的各类学术研究稀少,研究力量不足,这是目前的痛点。


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