7/14 CCF YOCSEF学术报告会：区块链技术

7月14号有幸参加了CCF YOCSEF于北京理工大学举办的学术报告会，主题为“区块链技术的‘未来之路’”。本次报告会共邀请5位专家，每位专家进行25分钟的演讲，并设置提问和采访环节。我按照出场顺序将会议内容整理如下，整理的主线有二：专家们对于未来趋势的看法；学术界及工业界目前都在做什么。

1. 蔡维德

蔡维德，国家特聘专家，是国家为海外高层引进人才设立的最高荣誉称号。2014年中组部国家“千人计划”全职创新人才。北航千人博导、清华长江讲座、美国亚利桑那州立大学荣誉终身教授、北航数字社会与区块链实验室主任、国家大数据（贵州）综合实验区区块链互联网实验室主任。当前重点关注工业互联网与智能制造相关领域，参与工业和信息化部“智能制造工程实施指南”、“智能制造试点示范专项行动”等政策制定，以及“智能制造发展对策研究”等课题，参与工业互联网产业联盟“工业互联网体系架构”的研究起草。

【发展趋势】

• 过去三个月是区块链发展最快的时期。发展快的原因在于其定位：大数据、区块链互联网、自金融。并且，区块链的价值在未来无可限量，如下图。

• 蔡维德对区块链的定义：块子链（即账簿）+多节点+拜占庭
• 业界对区块链的定位：
• 引发第四次工业革命（蒸汽机；汽车、电子；计算机）的因素之一
• 320（500）年来第一次金融大改革
• 第二代互联网中区块链将作为基础设施
• 2017年中国贵阳数博会上，对于区块链的总结如下述四点：

1. 重新定义大数据

传统的大数据要与区块链结合。

主权区块链：把国家意志放在区块链里，把区块链定位到了国家级。开发由政府监管的区块链，来维持国家主权。

2. 重新定义互联网

区块链是互联网规则的维护人，是网络重构的重大事件。

3. 自金融（共享金融）出现

自金融：基于共享平台（云或是服务）提供金融服务，任何机构或者个人都可以拥有能够处理大型银行系统业务的软件（类似当今的自媒体）

新的融资方式：ICO

4. 区块链互联网

第二代互联网——链网：多链构成网络，其影响巨大无比。现有几种异构网络是宇宙网cosmos，金丝猴模型和熊猫模型。

宇宙网cosmos是中心化网络+分布式链。一条中间链和多条参与链，每条链维护自身的一致性；同时中间链与参与链间要维护一致性，因此存在一致性问题：当进行参与链与中间链的同步时，中间链被锁住，影响了中间链与其他参与链间的交易

金丝猴模型是全世界第一个分布式异构网络模型，包含多个中间链，一个中间链（大圈）连着多个参与链（小圈），中间链之间做交易不影响其他链。

熊猫模型拥有一个超级大账本，其是一个超大数据库，里边放多层次数据，负责清算管理，并与交易所、银行对接。

介绍链接：熊猫-CBDC央行数字货币模型

• 区块链的新趋势如下

• 对许可链（私有链）新的分类如下：

【项目：大数据版区块链】

“一般人认为区块链就是安全和共识，但是我们认为区块链最大的方向是架构和数据库，其中蕴含着层出不穷的难题。不同于他人研究智能合约、串行的区块链，我们的研究重点是大数据区块链和高并发，做的是并行。这是两种完全不同的方向，差别相当于脚踏车与汽车。”

项目名称：高新一号

可以实现：实时监管；多方交易；实时分账结算；——区块链已经可以解决大数据了

2.孙立林

矩阵元创始人兼CEO，致力于基于分布式账本技术提供全数字化时代的公共基础设施技术服务。曾任中国银联战略发展部及市场拓展部高级主管、银联子公司常务副总经理。长期负责支付清算创新产品战略及推广运营工作。现任中国证券基金业协会金融科技委员会委员、中国互联网金融协会区块链工作组成员、中国支付清算协会区块链工作组成员、Chinaledger创始成员及技术委员会副主任、工信部区块链论坛创始成员及理事单位、上海金融青联委员。

【发展趋势】

• 孙认为区块链只是分布式账本技术的一种实现
• 图灵奖得主，MIT的Silvio Micali做出了新的共识算法AlgoRAND，其愿景是所有人都拥有相同网络访问权限。与其他POS系统相似，你被选中的概率基于你持有或预留的币的数量（称为algos），你拥有的algos越多，那么你被选中的概率就越大。
• 现在的交易并不是真正的在线交易，实际交易都是于当晚进行线下净额结算。但下一个时代的核心命题是真正的线上的交易。
• 对于未来的数据管理工作，技术革新只是底层。数据管理还要进行业务流程的重构及监管和合规性的重新部署。
• 基础设施演进之路：

1. 重新定义密码学

2. 重新定义分布式账本

3. 重新定义激励机制

• 未来金融界联盟链如何发展：

不同机构之间的互联需要一个新的架构，需要引入协同计算。同时上级节点需要让渡记账权给下一级节点，使得同级节点之间可以有更多的交流，从而提高系统整体流动性。

【矩阵元】

• 公司定位：分布式可信数据交换与协同计算，提供安全解决方案
• 矩阵元认为数据是三权分立的：所有方+执行方+使用方。矩阵元要做的是做一个可靠的中间人，构建可插拔的密码学框架来促进数据的流动。代码基于以太坊的C++版本改写，带有隐私保护，已经实现加法同态，零知识证明商用版本，并正尝试用后量子，MPC（安全多方计算）做探索性工作。矩阵元完全强调可运维、企业级；不十分强调性能。（例：矩阵元目前在做的上海交易所每天约4000笔订单，对性能的要求并不太高。）
• 架构（代码90%开源）

• 应用场景1：场内DVP（券款对付）
• 应用场景2：场外股权交易与挂牌企业服务

3.贺海武

【区块链现状】

• 区块链是一种新的分布式计算范式
• 区块链架构模型（自底向上）

• 现存问题

1. 安全问题：pow易遭受51%攻击；pos易遭受N@S攻击（nothing at stake）

2. 效率问题：区块膨胀问题；交易效率较低；交易确认时间过长

3. 资源问题：算力资源、电力资源消耗过大

【项目：基于区块链的分布式云计算】

• 研究背景1：“中科院科技云”是为中科院及其他高校科研人员使用的云服务，其中计算云由中科院计算中心提供云算力。
• 研究背景2：分布式云计算起源于桌面网格计算（志愿计算），即利用全球网络空闲资源来执行分布式应用或并行应用的计算。桌面网格计算面临一些问题：

1. 计算资源混杂，需要整合不同的资源，计算需求和计算资源匹配困难

2. 互联网计算资源不太稳定

3. 激励机制问题：国内贡献计算资源的用户不足

• 中科院研发团队希望通过以太坊区块链实现全球的计算资源市场的有效利用。其目标是构建价格低，按需分配，完全分布式的云服务。
• 利用到下一代绿色数据中心：
• 安装在屋顶并通过太阳能电池板供电的数据中心；
• Stimergy：服务器散热用于锅炉加热；
• 壁挂式服务器：冬天通过cpu发热可作为室内供暖设备
• 架构

• 应用1：Proof of concept概念验证系统，即比特币vanity地址（个人定制地址开头字符串，使得使用更方便）生成器。字符越长需要的算力越多。
• 应用2：Stockfish，部署在以太坊上的AI应用，云服务作为象棋游戏引擎。

4.段新星

【未来趋势】

• 日本已经将比特币作为合法的支付手段。
• 区块链技术适合什么？

1. 区块链vs.传统互联网：区块链更适宜于资产网络

用区块链存储图片、音乐等业务是杀鸡用宰牛刀——存储vs存证，后者更适合。Bitcoin区块链中存储的代码本身就是资产。

2. 区块链vs.传统数据库：适宜于弱信任、多个对等写入节点的数据库

区块链取代了可信第三方，方便了多个互不信任的节点安全地执行写操作，读和执行的权限可以开放给参与者。传统C/S结构数据库是不适合使用区块链的。

3. 适宜于去中心化的解决方案

“去中心化”指物理层面和协议层面，即不存在中心物理故障点的系统。用DNS举例来看分布式系统与去中心化系统的区别：DNS是一个分布式系统，但不是去中心化系统，因为其存在根域名服务器，一旦根服务器坏了，系统将受影响；而去中心化系统不会因为单个节点的故障而产生故障。

• 区块链未来的改进方向：

1. 需要实现全局查询

2. 一个钱包应可以管理多把私钥（对应不同的链）

3. 我们应思考未来区块链的具体适用场景。记录方式的改变隐含的是整个产业的改变，物理载体到数字载体的变化引发系统和观念的变化。区块链网络会催生与之相关的资产。

5.刘胜

【互联网金融行业联盟链测评与展望】

• 目前对区块链的定义是有分歧的：

区块链定义：通过去中心化和去信任的方式集体维护一个可靠数据库的技术方案。

· 去中心化：应用到金融行业，应弱化为分布式

· 去信任：所有数据公开透明弱化为“弱信任”。

· 原生货币：在许可链中原生货币可有可无

· 数据库：区块链并不是一个单纯的数据库。

区块链不等于分布式账本，也不等于加密货币，区块链的本质是弱信任环境下建立信任，即解决拜占庭容错。区块链并不是万金油。

• 区块链当前状态：

以太坊重装上阵；比特币逐渐成熟；联盟链落地难

应用场景落地时大家普遍拒绝使用公有链，而会去选择联盟链，但联盟链的落地存在很多问题。现在的很多“联盟链”更像是私有链。（Fabric）

• 行业联盟链测评难点：

1. 跨机构、子网、国家，导致边界模糊，节点间的交互不容易测评。

2. 容错问题：传统节点只测试是否宕机和消息是否正确传达，可同步场景下解决拜占庭容错需要测试消息验证等等诸多环节。

3. 区块链类型太多

• 测评要点：

区块链常与金融行业挂钩，区块链不能出错，因此需要预见问题：

1. 需要模拟广域网场景来测评，而不能在环境相对较好的局域网进行测评

2. 合理评估共识算法

a) 非拜占庭容错：这类算法往往片面追求性能，只解决分布式一致性问题，不能很好解决容错问题，虽能够提高性能但漏洞太多

b) 确定性拜占庭容错：私有链和联盟连常采用这类算法，其依赖庞大网络；不支持节点动态变化；对网络带宽需求过高

c) 大概率拜占庭容错：区块链广泛采用，但仍有问题。Pow易遭受51%攻击；pos存在激励机制的问题，1.0矿工无激励；2.0有激励了但同工不同酬；dpos需要测评怎样才能确保投票有效。

*山东大学在做的研究

• BKI：用区块链做public key infrastructure

• 区块链+智能合约+ubi=智能车险
• microBTC：基于哈希链的微支付方案 。

另，致所有对区块链有兴趣的同学：

认真看中本聪的论文

认真看以太坊的文档