区块链技术的当前发展阶段和挑战

今年10月24日,中共中央政治局就区块链技术发展现状和趋势进行第十八次集体学习,习近平主持学习并发表重要讲话。因为这件事情, 区块链这个概念一下子火起来了,很多人在讨论,政府机构开始给一些优惠政策, 不过,从行业发展的角度,很多人大概不知道什么是区块链,更别说理解区块链到底处于什么阶段,以后大概会怎么发展了。

什么是区块链,Google或在Baidu一下,或在 本博客文章 也有提到,本文不在重复了。本文尝试回答两个问题,1区块链处于什么阶段,2以后发展的关键技术点有哪些。

第1个问题,其实是最近看到了一篇来自哈佛商业评论的文章 区块链的真相 ,发表与2017年1月,把这个问题讲得很透彻,尽管文章发表已经快3年了, 我觉得完全没有过时,因此与读者分享。这里给出这篇文章的快速总结,不过瘾的请看原文。

真相文提到,区块链不是颠覆性技术,是基础设施。区块链的各种技术,比如Hash算法、公私钥密码学算法、P2P网络,都不是什么新东西,但是组合在一起发生了威力, 变成了一个基于数学的、可信的、防篡改的历史账本。对比TCP/IP,基础设施的创新有4个阶段,包含单点、局部、替代和转换。 每个阶段的特点可以从两个维度来区分,一个维度是创新程度的高低,一个维度是协作的复杂度。如下表:

阶段

创新程度

协作复杂度

TCP/IP

区块链

单点

Email :1970s

Bitcoin: 2009~

局部

不同类型的局域网:1980s~1990s

联盟链:2013~

替代

WWW:1990s,原来的应用搬到网上

加密货币尝试替代法定货币,障碍很多

转换

Napster, ebay, alibaba, skype, Goolgle: 2000+

智能合约,真不知道啥时候能大规模应用

这就是对真相文的一个最简单的总结吧。我们现在的阶段,处于局部的发展期和替代的早期,转换还得10年以上甚至更久。 而中国鼓励区块链的发展,不可能违背基础设施发展的基本规律,因此目前来说,就是大力发展联盟链。不过联盟链对于小公司和个人 没啥机会(基本上是大机构的事情),而后来的替代和转换(基于公链或者是公共账本)才是百花齐放的时代,也是现代互联网的商业逻辑的重大升级, 那么这个升级有什么关键性的技术点需要克服和解决吗?笔者看来,至少有3个关键技术点:

第一是自主身份。互联网的身份认证,无非两种模式,1是用户去某一个网站注册,2是通过大的身份提供商(Google/Facebook/微博/微信/QQ)间接认证。 目前的这两种模式有两个问题:一遍一遍的填表和隐私泄漏。区块链时代的自主身份将实现用户自己控制身份,并按需授权使用。在区块链统治的时代, 人们不需要去每个应用那里注册自己的各种信息,而是提前将自己的各种身份信息通过锚定时间戳和加密的方式写入了不可更改的分布式账本,并且在 需要的时候授权应用验证最少可用的身份信息。也就是说,用户夺回了身份所有权,没有第三方数据库记录你的身份信息,自然无法泄漏你的信息,或者 形成各种羊毛出在猪身上的商业模式。

第二是自主的分布式存储。区块链的多方记账模式实际上是通过冗余增加了安全型,因此从成本考虑,要求账本上记录的数据尽可能少,因此需要通过第三方存储来补充区块链的存储。在这种模式中,存储的服务提供商 只是一个黑盒子,没法知道用户存的是什么(因为加密了),用户似乎在使用一个互联网规模的虚拟电脑中的硬盘。与自主身份类似,用户夺回了数据所有权。

第三是区块链的规模和可扩展性。具体涉及两个子问题,交易性能和存储空间的增长。在交易性能方面,目前的公链的TPS(Transactions per seconds 每秒交易数)都没有多高,号称百万TPS的EOS实际性能也就几千, 一个空投就让很多CPU抵押不足用户没法使用这个链了。在存储空间增长方面,目前的各个公链的全节点因为保留了从主网上线以来所有的交易记录, 因此全节点的空间需求都是一直增长的:现在同步一个比特币全节点,需要至少准备300G的硬盘空间(比特币已经运行10年),并且每年大约增长50G。而如果要同步所有的ETH数据, 则至少需要1T(我没有同步过,因此真不知道实际量,但1T肯定是必须的)。公有链的一个特点是人人可参与,可是硬盘随着时间无限增长并不是人人都可以承受的。

从另一个角度看,我列的这3个问题 其实都与经济有关:互联网模式下的隐私泄漏,原因在于平台方让用户“免费”使用服务,而承担了服务的计算、存储和带宽费用,就必然需要通过别的办法来 补偿甚至盈利,那么用户的隐私是大概率会被变现的:也就是说免费的东西是最贵的。在区块链时代,用户应该习惯付费获得这些服务,同时完全保护好自己的隐私。 因此很多面向未来的问题都围绕这个主题:如何构造一个让用户接受的、经济可行的商业模式。自主身份避免了用户一遍一遍的输入密码,也让KYC过程变得异常简单和经济,还保护了用户隐私; 自主的分布式存储厘清了用户和平台的存储权利和义务,避免了免费的陷阱;规模和可扩展性的问题,则是区块链本身的经济模型问题之一。

当然,除了这3个关键技术点,还有跨链、抗量子密码算法等等问题也都很关键,限于作者水平和兴趣,不能一一的列出来。