區塊鏈被認為是繼蒸汽機、電力、互聯網之后最有潛力觸發新一輪顛覆性變革的核心技術之一,未來有望改變眾多行業的發展前景,引發一場新的技術革命和產業變革,從而改變你我的生活和工作。
更高性能、更安全
區塊鏈的核心價值在于其提供了一種在開放環境中低成本建立信任的新型計算范式和協作模式,憑借其獨有的信任建立機制,實現了穿透式監管和信任逐級傳遞。
區塊鏈技術源于加密數字貨幣,它是包括分布式賬本、共識、智能合約、非對稱加密、P2P網絡等一系列技術的組合。以比特幣的問世為標志,區塊鏈技術的問世已經超過10年,到目前為止,區塊鏈大體經過了三個階段,而每一次的進步都在向著效率更高、更安全,也更趨于實用性的方向邁進。
第一代區塊鏈以比特幣為代表。應該說,這時的區塊鏈技術只是有了去中心化分類賬的雛形以及一個P2P的網絡,不足顯而易見。比如,比特幣用的是工作量證明算法,礦工為了證明其計算能力而進行的“挖礦”,客觀上造成了資源浪費;比特幣的區塊大小為1M,每十分鐘記錄一次,在交易頻次越來越高、人們需求越來越多的場景中存在性能瓶頸。
第二代區塊鏈以以太坊為代表。以太坊創建了智能合同,基于合約系統的支撐,將區塊鏈應用從最初的貨幣領域擴大到涉及合約功能的其他金融領域,包括股票、清算、私募股權等,正是以太坊讓我們看到了去中心化的區塊鏈的應用前景和潛力。
今天區塊鏈已經進入3.0時代。特征是區塊鏈擴展到金融以外的領域,廣泛進入人們工作、生活的方方面面,包括在司法、醫療、物流等各個領域,用區塊鏈技術解決信任問題來提高整個系統的運轉效率越來越普遍。
與前面兩個階段相比,這個階段隨著區塊鏈應用范圍的擴大,其核心技術有了很大突破,不管是共識機制還是智能合約都有更多選擇。比如,在工作量證明之外,委托權益證明和拜占庭算法也都了比較多的應用。同時,效率也有很大提高,比如,Relictum每秒可以完成1萬次交易作,智能合同可以被10家簽署。
今天,區塊鏈在經過了近10年發展后大體架構趨于穩定,但具體的技術仍然處于快速演進之中,而且多種技術并存。比如,為了解決區塊鏈共識機制的交易效率以及可擴展性問題,人們提出了混合共識和分片并行共識機制。以太坊2.0就是一個例子,它采用分片結構和 POS 共識機制來提高交易能力,其中分片機制能夠使以太坊上的不同交易并發執行,分片越多則性能提升越大;POS 采用 Casper-FFG 代替原來的 POW 挖礦共識算法,不需要節點擁有強大的算力,因而能夠節省能源和算力。
另外,在智能合約方面技術演進也很快,競爭比較激烈,應用場景不斷增加。尤為值得一提的是,智能合約不再僅僅作為區塊鏈技術的一部分,今天已經成為一個相對獨立的技術研究和應用領域
區塊鏈即服務(BaaS)加速應用普及
云計算如今已經是一種通用的IT基礎設施。在人工智能、大數據的普及和推廣過程云計算也功不可沒。面對區塊鏈,云計算同樣也將扮演非常重要的支撐作用,特別是公有云。
云計算的支撐作用體現在兩個方面,一個是作為一種按需使用和按使用付費的IT資源,公有云服務在系統擴展性、易用性、安全性、運維管理等方面有很大優勢,可以降低區塊鏈的使用門檻,有利于區塊鏈技術的創新。
另一個是公有云服務商提供的區塊鏈即服務(BaaS)。BaaS是一個PaaS平臺,云服務商利用自己的技術優勢實現了區塊鏈的底層技術,比如分布式賬本、智能合約和共識機制,基于此企業可以快速構建自己的區塊鏈應用,從而簡化區塊鏈的開發、部署及運維,進一步降低區塊鏈應用門檻。
今天,市場上主流的云廠商和區塊鏈技術公司都推出了自己的BaaS 服務,不少云服務商還把它視為一個關鍵戰場。比如,微軟和IBM都提供了面向企業的區塊鏈云服務,谷歌公司也在區塊鏈方面進行嘗試,盡管它還沒有提供公共區塊鏈服務。
我國的云服務商們對此表現了更高的熱情。阿里云、金山云、騰訊、京東、華為云等都有自己的BaaS服務。阿里云著手建立的阿里云區塊鏈BaaS 主要面向企業級客戶,為客戶搭建商品溯源、數據資產交易等10多個應用場景中的信任基礎設施。金山云以區塊鏈作為數字金融的抓手,推出了金融聯盟鏈,今年還和南京江北新區一起構建基于分布式BaaS的數據金融一體化服務平臺。華為云對外發布的區塊鏈服務BCS面向企業及開發者提供高性能、高可用、高安全的公有云區塊鏈服務。而京東的區塊鏈BaaS 平臺則將重點放在商品的防偽追溯上,商品的原料生產、加工、物流運輸、零售交易等數據都可以上鏈。
突破還需多方努力
當下,業內對區塊鏈熱情很高,應用得也不少,但作為一項綜合性創新技術,要想大規模應用,目前還有很多挑戰,包括高性能、高可用性、安全隱私、高可用性以及高可擴展等,以及鏈上鏈下數據協同,即實現區塊鏈和所有傳統的可信信息系統數據的關聯性和一致性。
以區塊鏈的性能為例,目前公有鏈每秒只能處理幾十個節點的數據,聯盟鏈技術每秒雖然可處理上萬個節點,如果面對大規模應用或出現大數據量的情況,區塊鏈性能會急劇下降。為了支撐大規模多種網絡結構組網,就需要實現高性能的共識算法、高效智能合約引擎、新型共識機制等技術突破。
另外,在安全性方面,區塊鏈技術也有很多挑戰。比如,加密是區塊鏈的關鍵技術,隨計算技術的發展,尤其是人工智能的興起,傳統加密算法面臨著被破解的可能。同時,這些密碼算法需要編程實現,在代碼實現方面也可能存在缺陷和漏洞。還有智能合約的代碼漏洞也是一個隱患,近年這方面的事件并不少。
結束語
今天,區塊鏈已經成為國家之間科技競技的一個新賽場,世界各國家都給予區塊鏈的高度重視,積極推廣區塊鏈的技術研究和推廣。在此背景之下,我們非常有必要在核心技術的掌握上爭取主動權,發展自主的國產區塊鏈技術平臺,加速建設底層平臺,積極參與國際競爭。同時,在法律和監管層面給予充分重視,加強業務應用等相關標準體系的制定,積極鼓勵探索創新性應用,為區塊鏈的普及和推廣創造良好的產業環境,讓區塊鏈為中國經濟的發展更好地賦能。