Odaily星球日報 • 2018-09-07 • 區(qū)塊鏈區(qū)塊鏈被認為是互聯(lián)網(wǎng) 3.0，但當前區(qū)塊鏈在技術上和實際應用上，連互聯(lián)網(wǎng)的影子都看不到。
編者按：本文來自36氪戰(zhàn)略合作區(qū)塊鏈媒體“Odaily星球日報”(公眾號ID：o-daily，APP下載)
區(qū)塊鏈這三個字近年經(jīng)歷了幾番跌宕，從前沿的技術概念、風口上的熱詞，到被過度消費的符號。很多人相信，區(qū)塊鏈是解決許多行業(yè)痛點的工具，有潛力成為下一個世代“超級商業(yè)載體”誕生的催化劑。
然而，傳說中的史詩級變革還未來臨，它就已被置于聚光燈之下。有心者從中漁利，趨利者盲目買單。而過早陷入輿論漩渦，對成長期的技術是傷害，也是試煉。
今天的實際情況是，落地應用寥寥無幾，技術和產(chǎn)業(yè)連接尚有距離，投機者的噪音蓋過了真正關注技術與行業(yè)的“中堅聲音”。Odaily星球日報聯(lián)合頂級新商業(yè)媒體36Kr、頂尖技術領袖和學界菁英，共同探討如何擁抱監(jiān)管，推動行業(yè)去粗取精，將流量與話語權交給認真做事的人，用實力讓區(qū)塊鏈落地。
昨日，由 Odaily 星球日報主辦、36Kr 集團戰(zhàn)略協(xié)辦的 P.O.D 大會今日在北京舉行，會上 Celer.Network 聯(lián)合創(chuàng)始人 李小舟 發(fā)表了《Build and Operate Internet-Scale dApps on Celer Network》的主題演講。
李小舟認為，公鏈速度慢的原因在于鏈上共識與可擴展性在分布式系統(tǒng)中不可調(diào)和的矛盾。共識算法的改進固然可以提高公鏈性能，但它讓區(qū)塊鏈成為互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模的應用還差很遠，因此必須要依賴于鏈下擴容系統(tǒng)。
他表示，區(qū)塊鏈被認為是互聯(lián)網(wǎng) 3.0，但當前區(qū)塊鏈在技術上和實際應用上連互聯(lián)網(wǎng)的影子都看不到。如果我們想要構建一個全球共享的分布式生態(tài)系統(tǒng)，讓所有的計算機、移動終端，以及 5G 時代的 IoT 設備都可以在上面進行大規(guī)模、去中心化、安全與快速的交易。李小舟認為這個系統(tǒng)所需要能提供的性能是每秒鐘數(shù)十億次的運算。
而當前公鏈慢的根本原因是鏈上共識與可擴展性在分布式系統(tǒng)當中不可調(diào)和的矛盾。如果想要一個分布式系統(tǒng)的所有節(jié)點對每個運算都達到共識，即使是忽略了其中非常巨大的通信成本，整個系統(tǒng)的性能也不會超過這個系統(tǒng)中最慢的節(jié)點。共識算法的改進固然可以提高性能，但要實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模的應用，還相差甚遠。因此必須依賴鏈下擴容系統(tǒng)，也就是在底層公鏈上構建新一層擴容平臺，來極大的提高分布式應用的性能，從而讓區(qū)塊鏈能夠快速的落地。
鏈下擴容包括測鏈，狀態(tài)通道。當雙方無法達成一致時，才會訴諸于鏈上共識。就好比現(xiàn)實中的執(zhí)法與司法系統(tǒng)。在平時的日常經(jīng)濟活動中，不需要讓司法執(zhí)行系統(tǒng)過多頻繁的介入每一筆交易，只需要知道對方有押金，在進行交易的時候存有合同和證據(jù)，在出現(xiàn)糾紛的時候能夠打官司。鏈下擴容也是這種思路。把底層公鏈這些最寶貴的資源只應用在必須鏈上共識的操作，比如說押金的存取，仲裁強制執(zhí)行等等。這樣可以提高分布式應用的性能，還可以保護用戶的隱私。
比如，如何利用鏈下擴容技術來進行快速的支付。假如有兩個互相不信任的人，要進行頻繁的交易互動，他們可以首先在鏈上部署一個智能合約，這個智能合約的作用是幫助二人托管資產(chǎn)。當初始的鏈上條件設置好了之后，兩人可以頻繁的進行鏈下互動。他們只要共同簽名去更新狀態(tài)，包括帶有序列號、表明時間戳，以及表明這鏈上的錢到底有多少應該是屬于誰的。這個操作非常快，因為它只受限于每個人自己的處理速度，以及二者之間的通信成本。
任何時候，任何一方都可以把自己手中所持有的二人共同簽名的狀態(tài)，提交到鏈上的智能合約中，取回自己的錢。
如果另外一方，對這個狀態(tài)表示同意，或者在一個規(guī)定的時間內(nèi)沒有響應的話，那么鏈上智能合約就會根據(jù)它所受到的狀態(tài)，把這錢分發(fā)出去。
當然任何一方也可以去判定對方有欺詐行為，比如說提交了一個過實的不利于自己的證據(jù)，而自己手上有兩人最新的簽名的狀態(tài)，他可以把這個狀態(tài)提交到鏈上，讓鏈上仲裁，以此保證守信一方的利益是不受損害。通過這樣的設置，兩個互相不信任的人，可以非常快速的進行交易。
在一個區(qū)塊鏈生態(tài)系統(tǒng)中，各個賬戶可以通過狀態(tài)通道連成巨大的網(wǎng)絡。在這個網(wǎng)絡里任何兩個節(jié)點都可以通過直接或多跳轉(zhuǎn)發(fā)的方式進行快速的鏈下支付。這樣的系統(tǒng)就像現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)一樣，只要有網(wǎng)線，就可以可以任意一個節(jié)點發(fā)生交易。它可以為全球化超高速的 P2P 支付帶來很多機遇，并可以催生很多新的商業(yè)模式。
以上快速支付功能只是鏈下擴容的應用實例之一。進一步擴展開來，大家在不需要相互信任的時候，可以進行各式各樣具有復雜邏輯的交互，而只有在覺得有必要，比如有一方出現(xiàn)不合作的時候，才會訴諸于鏈上共識讓其仲裁，因此整個成本會很低。
Celer Network 是以鏈下擴容技術為基石構建的可具有互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模且保護隱私的分布式應用平臺。它的目的就是想讓所有人都能夠在該平臺上快速便捷地開發(fā)、運行、使用大規(guī)模可擴展性的分布式應用。Celer Network 并不是一個獨立的公鏈，而是可運行在現(xiàn)有以及未來各個可編程區(qū)塊鏈之上的網(wǎng)絡平臺。它通過一套整體的鏈下擴容技術棧以及經(jīng)濟學機制的創(chuàng)新，提高分布式應用的性能，其目標是把互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模代入到每個區(qū)塊鏈當中。
以下為演講全文：
大家好!
很多人將區(qū)塊鏈稱為 Web3.0，與它對應的 2.0 互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了全球范圍內(nèi)信息的自動傳輸，區(qū)塊鏈則實現(xiàn)全球范圍內(nèi)價值的自動傳輸。我們看到 3.0 的區(qū)塊鏈和 2.0 的互聯(lián)網(wǎng)有什么差異?
在目前最流行的主流區(qū)塊鏈上面，大概只能進行每秒鐘十來次的運算，顯而易見，區(qū)塊鏈在技術上和實際應用上連互聯(lián)網(wǎng)的影子都看不到。
一個區(qū)塊鏈究竟需要多快才能夠達到互聯(lián)網(wǎng)一般的普及程度呢?如果我們的目標是想構建一個全球共享的分布式生態(tài)系統(tǒng)，讓所有的計算機、移動終端，以及 5G 時代的 IoT 設備都可以在上面進行大規(guī)模、去中心化、安全與快速的交易。我們認為這個系統(tǒng)，它所需要能提供的性能是每秒鐘數(shù)十億次的運算。
大家看到這個數(shù)字，或許會覺得不可思議，因為這與現(xiàn)實相差的實在太遠了，今天我想跟大家分享一下，我們是否能夠，以及如何努力才能夠達到這樣宏偉的目標。現(xiàn)在大部分的分布式應用主要還是直接寫在底層公鏈上的智能合約，我們也知道，現(xiàn)在的底層公鏈的速度往往都是很慢的。雖然它還有不少的提升空間，但是它的發(fā)展也是困難重重。糾其根本原因是公鏈的鏈上共識與可擴展性在分布式系統(tǒng)當中不可調(diào)和的矛盾。我們?nèi)绻胍粋€分布式系統(tǒng)的所有節(jié)點對每個運算都達到共識，即使是忽略了其中這些非常巨大的通信成本，它整個系統(tǒng)的性能也不會超過這個系統(tǒng)中最慢的節(jié)點。
有各種的，包括共識算法的改進都可以對公鏈性能進行提升，但是如果要達到互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模的應用，還相差甚遠。
所以我們認為，必須要依賴于鏈下擴容系統(tǒng)，也就是在底層公鏈上構建了一層擴容平臺，來極大的提高分布式應用的性能，從而讓區(qū)塊鏈能夠快速的落地。到底什么是鏈下擴容技術呢?鏈下擴容的一些基本概念，比如說測鏈，比如說狀態(tài)通道。比如說雙方無法達成一致時，才會訴諸于鏈上共識。
這里我們可以將區(qū)塊鏈系統(tǒng)與現(xiàn)實日常生活的經(jīng)濟活動做一個比較，底層的公鏈是具有權威性和公平性的，但是它處理事件的速度比較慢，就好比現(xiàn)實中的執(zhí)法與司法系統(tǒng)。在我們?nèi)粘＝?jīng)濟活動中，無需讓司法執(zhí)法系統(tǒng)頻繁介入，我們只需要知道對方有押金，在進行交易的時候存有合同和證據(jù)，在出現(xiàn)糾紛的時候能夠打官司就夠了。
也就是說，把底層公鏈這些最寶貴的資源只應用在必須鏈上共識的操作，比如說押金的存取，比如說仲裁強制執(zhí)行等等。這樣不但能夠極大地提高分布式應用的性能，還可以保護用戶的隱私，因為這些交易細節(jié)在大家合作的時候，只有交易的參與方才是知道的。
下面我們來舉一個簡單的例子，如何利用鏈下擴容技術來進行快速的支付?比如說有兩個互相不信任的人，要想進行頻繁的交易互動，他們可以首先在鏈上部署一個智能合約，這個智能合約的作用，就是幫助二人托管資產(chǎn)。同時，根據(jù)二人共同簽名的狀態(tài)，對這個托管資產(chǎn)進行再分配。當這些初始的鏈上條件設置好了之后，這兩個人可以頻繁的進行鏈下互動。具體方法就是他們共同簽名去更新狀態(tài)，這個狀態(tài)帶有序列號、表明時間戳，以及表明這鏈上的錢到底有多少應該是屬于誰的。這個操作非常快，因為它只受限于每個人自己的處理速度，以及二者之間的通信成本。
任何時候，任何一方都可以選擇把自己手中所持有的二人共同簽名的狀態(tài)，提交到鏈上的智能合約中，取回自己的錢。如果另外一方，對這個狀態(tài)表示同意，或者在一個規(guī)定的時間內(nèi)沒有響應的話，那么鏈上智能合約就會根據(jù)它所受到的狀態(tài)，把這錢分發(fā)出去。
當然任何一方也可以去判定對方有欺詐行為，比如說提交了一個不實的不利于自己的證據(jù)，而自己手上兩人最新的簽名狀態(tài)，他也可以把這個狀態(tài)提交到鏈上，讓鏈上仲裁。所以它可以保證誠實、守信一方的利益永遠不受到損害。通過這種設置，兩個互相不信任的人，可以非常快速的進行交易。
在一個區(qū)塊鏈生態(tài)系統(tǒng)中，任何兩個節(jié)點都可以進行快速的鏈下支付，這樣的系統(tǒng)就像我們現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)一樣，家里連著一根網(wǎng)線，就可以遨游互聯(lián)網(wǎng)的任何角落，它可以為全球化超高速的 P2P 支付帶來很多機遇，并可以催生很多新的商業(yè)模式。
下面我們再來看一個更加一般化的例子。剛才說了，鏈下擴容最核心的原則，就是兩人共同維護一個多簽名的狀態(tài)，這個狀態(tài)可以是簡單鏈上這些押金有多少是歸誰所有，也可以是任意的代碼合約狀態(tài)。
比如這里有兩個人想要對弈游戲，他們倆可以共同維護一個鏈下下棋的代碼和棋盤狀態(tài)。并且一開始，各自給對方一個有條件支付，比如說如果對方在多長時間內(nèi)贏了這盤棋的話，就給對方一定的獎金。
然后這兩個人就可以通過共同簽名來更新這個只有自己才有的代碼狀態(tài)，來進行快速的對弈。這整個過程，完全是私下進行的，然后當有一方勝利的時候，如果輸?shù)哪欠绞呛献鞯模梢赃x擇在鏈下直接支付，并且把之前的有條件支付清除掉。
這里我們可以看到，當交易雙方是完全合作的情況下，整個從頭到尾的棋盤狀態(tài)，包括它的代碼以及條件支付，完全在公鏈上，不需要有任何的操作運算、存儲，那么它的成本會非常低，操作速度也會非常快。
當然在有一方不合作的時候，利益受損方，因為他手里有對方簽名所有的狀態(tài)，他可以選擇把這個狀態(tài)提交到鏈上，讓鏈上進行仲裁，以及之前對方發(fā)給他的有條件支付的記錄，這樣鏈上的智能合約就會分析這個狀態(tài)，看條件是否滿足?如果滿足的話，才會強行的分配鏈上資產(chǎn)。
所以說，跟剛才一樣，我們可以看到，這么一套機制下來，在大家不需要信任的時候，可以進行各式各樣非常復雜的交易，而只有在覺得有必要，比如有一方出現(xiàn)不合作的時候，才會訴諸于鏈上共識，所以整個成本是非常低的。
下面我想簡要的介紹一下 Celer.Network 在鏈下擴容的工作，Celer.Network 是以鏈下擴容技術為基石，可以構建的互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模，且極度保護隱私的分布式平臺。它的目的就是想讓所有人都能夠在該平臺上快速便捷的去開發(fā)運行，以及使用大規(guī)模可擴展性的分布式應用。Celer.Network 自己并不是一個獨立的公鏈，它的體系架構主要分為兩個部分：
1、一套完整鏈下擴容技術。
2、鏈下擴容的經(jīng)濟學機制。
下面我簡要的介紹一下這些不同的部分，Celer.Network 會有形式化驗證來保證自己的安全，并且可以運行在各個公鏈上。這里我們把剛才的兩人下棋的例子再做進一步的延伸，假設此時 A 跟 B 之間有一個狀態(tài)通道，B 跟 C 之間有一個狀態(tài)通道，這個時候 A 和 C 就可以通過 B 來進行鏈下的下棋對弈活動。而我們同時跟他一樣，ABC 之間，兩兩都是互相補需要信任的。
那么在 Celer.Network 之上是整個支付網(wǎng)絡的路由算法，它是能夠讓這個區(qū)塊鏈形成一個生態(tài)網(wǎng)絡的核心。首先它具有非常高的性能，可以提供數(shù)十倍當前算法的吞吐量，它是完全去中心化的，能夠容易惡意節(jié)點的攻擊，并且能夠極大的保護用戶隱私，讓其他包括中介轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點都無法知道這筆錢的發(fā)送方跟接受方是誰。
再往上是我們的 COS，整個分布式應用的開發(fā)框架與運行環(huán)境，它能夠提供通用的分布式應用的設計框架與接口，能夠去連接鏈上與鏈下的狀態(tài)，去追蹤鏈下狀態(tài)，并且處理鏈下糾紛，支持高性能的并發(fā)操作，并且可以讓一個分布式應用非常容易的跑在各個公鏈之上。
說了這么多鏈下擴容的優(yōu)點，當然我們也要強調(diào)世上沒有免費的午餐，鏈下擴容在極大提高區(qū)塊鏈分布式應用性能的同時，自然也帶來了一些新的挑戰(zhàn)，以及新的問題。這時候通過一個新的經(jīng)濟學機制，來完善整個生態(tài)環(huán)境。
首先我們要處理的這個挑戰(zhàn)，就是關于狀態(tài)的可用性問題，如果確保一個用戶的狀態(tài)，它能夠?qū)崟r的去應付對方所有可能提出的惡意的仲裁請求。Celer.Network 設計了一個狀態(tài)守護網(wǎng)絡，用戶可以選擇與用戶保護網(wǎng)絡同步狀態(tài)，如果發(fā)生仲裁的時候，狀態(tài)守護網(wǎng)絡可以代表這個用戶進行狀態(tài)的提交。Celer 經(jīng)濟學機制可以保證每個用戶沒有必要去信任狀態(tài)守護網(wǎng)絡當中的節(jié)點。
另外一個所要應對的挑戰(zhàn)就是保證金的問題，如果我要運行一個鏈下支付的服務，想去賺取轉(zhuǎn)話費用，我的第一個挑戰(zhàn)，就是有足夠的保證金放在每一個狀態(tài)通道上。Celer 經(jīng)濟學機制，能夠鼓勵大家把自己閑置的資金用在鏈的生態(tài)環(huán)境中，且能夠使具有技術的鏈下服務商能夠通過眾籌的方式去獲得這些保證金，同時保證所有用戶百分之百的安全。
作為總結(jié)，Celer.Network 是通過關于一套整體的鏈下擴容技術，以及經(jīng)濟學機制的創(chuàng)新，極大的提高分布式應用的性能，我們目標就是把互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模代入到每個區(qū)塊鏈當中，謝謝大家!
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