高承实:万字长文剖析区块链为何至今没有重磅应用大规模落地? | 学术之声

链讯 作者:陀螺财经 2020-04-01 18:41:30 阅读:25


个人介绍:高承实,密码学博士,上海散列信息科技合伙企业创始合伙人。曾任解放军信息工程大学计算机应用专业副教授,研究生导师。现为中国计算机学会(CCF)区块链专业委员会委员,中国工业与应用数学学会(CSIAM)区块链专委会会员,中国国际电子商务中心CECBC区块链专委会专家,中国密码学会会员,郑州市人才专家库专家,河南省区块链技术研究会学术委员,西交利物浦大学校外导师,上海工程技术大学客座教授,北京市社会公信建设促进会专家委员,河南省教育舆情监测中心顾问。被GBLS评选为2018年度“全球区块链年度影响力学术专家”。


自区块链出现以来,人们一直期望能有重磅的区块链应用大规模落地。但直到目前,我们能够看到的区块链应用大体可分为两类,一类是建立在以太坊上面的公有链应用,如博彩、游戏等;另一类是建立在联盟链或私有链基础上的单一场景应用,比如区块链存证、区块链发票等。真正重磅的区块链应用到目前也没有面世。就连被高度关注的央行数字货币DCEP,也直言不会完全采用区块链技术。所以,有人戏言,区块链领域至今最为成功的应用还是比特币。


因此本文就“区块链为什么至今没有重磅应用大规模落地”的问题,从多个维度深度分析挡在区块链落地之路上的障碍。


01

既不是场景缺乏,也不是技术不成熟

 

为什么寄托了所有人厚望的区块链技术,至今仍没有重磅应用大规模落地呢?是真的缺少与区块链技术相匹配的应用场景,还是如有些专家所说,是区块链技术尚不成熟?


区块链在面世不久就能够引起世界主要国家和政府高度关注,能够吸引全球各大机构的大笔资金投入,一定是因为区块链能够给这个世界带来巨大的改变。区块链系统所具有的去中心化、去第三方信任、数据不可篡改不可伪造、系统集体维护、交易可追溯等特性,可以在很大程度上解决现有信息系统以及当前社会诸多系统存在的问题,现实生活对此也有迫切的需求,不能认为现实生活中缺少与区块链相匹配的应用场景。


那么,区块链没有重磅应用大规模落地,是因为区块链技术不成熟吗?很多人士,包括一些技术专家也认为,区块链之所以没有很好地落地应用,在于区块链技术不成熟。那么,区块链技术又是什么呢?如果剖析区块链的系统组成结构,我们就会发现,区块链系统本身并不存在自己独有的技术,构成区块链系统的技术绝大部分都是早已成熟的技术。当然,对应一些特定的应用场景,确实还有一些技术需要进一步发展和完善,比如安全多方计算、零知识证明、隐私保护等。但区块链系统在被发明之时,包括区块链引起全球主要国家关注和各大机构重金投入之时,这些技术同样也在发展完善之中。全球主要国家和各大机构并不是因为安全多方计算、零知识证明及隐私保护等技术才关注区块链,而是因为区块链系统架构呈现出的那些关键技术特征才关注和投资区块链。并且,也不是所有区块链落地应用都要用到安全多方计算、零知识证明和隐私保护等技术。

 

02

区块链系统的局限性

 

我们认为,区块链之所以至今没有重磅应用大规模落地,一个重要的原因在于人们对区块链的认知出现了偏差,过多地强调了区块链系统能够带来的好处,而很少关注区块链系统本身的局限性。

 

区块链是一种特殊的分布式系统,这种系统的所有链上数据都需要经过多方认证,同时数据在全网范围内进行一致性分发和冗余存储,通过技术手段和社会治理手段,确保链上数据不可篡改不可伪造。这是区块链系统不同于以往系统的最显著特征。这些特征是区块链系统的优势,同时构成这些特征的技术方式方法也是区块链系统应用的局限。


限于宽带、存储和计算等资源的约束,区块链的链上数据一定是关键数据和核心数据,从体量上来说是小数据,而不可能是大数据,传统的大型关系型数据库也难以在区块链系统上直接部署。我们可以想象一下,如果类似于阿里或腾讯体量的大型数据中心的数据,每个人都保存一个完整的备份,那将需要多大的存储空间、多快的计算速度以及多宽的带宽才能承载?这还仅仅是阿里和腾讯,如果再加上人们生产生活中涉及到的其他系统的数据呢?而且人类采集和生产数据的速度还在呈指数型增长,再强大的宽带、存储和计算资源生产能力都难以跟上这种指数型增长的速度。


区块链系统的数据全网一致性分发存储、去中心化运营和系统集体维护,必然使得区块链系统在业务处理方面的性能要远低于中心化系统。区块链系统需要消耗大量的资源来完成不同节点之间的协同,而不可能像中心化系统那样,直接按照中心节点制定的规则和流程完成特定功能。即使出现特殊情况,在决策的速度方面,中心化系统也要远快于区块链这种分布式协同系统。

 

此外,区块链假定在数据占有方面和系统维护方面,系统内所有节点具有完全平等地位,基本不存在或很少存在结构和功能设计方面的差异,这也与现实生活中大多数场景的业务逻辑不一致。

 

因此,区块链系统运行的技术逻辑和呈现的系统特性,只能匹配到复杂产业逻辑中的一部分内容,而不可能匹配全部产业业务逻辑。试图以区块链系统的独特性去匹配包含各种形态和逻辑的产业场景,必然导致大部分区块链应用难以落地,甚至大部分区块链应用都无法与产业逻辑匹配。


03

区块链是对互联网业务模式的补充、丰富和完善

 

要与复杂的产业场景相匹配,发挥区块链系统应有的作用,区块链就必须与其他体系整合,发挥各自所长,规避各自短板。

 

在业务层面,绝大部分业务系统都不需要实现系统内的全部数据完全共享。因此,绝大部分数据注定是局部的而不是全局的,数据共享也一定是按照业务逻辑分层次分局域的。


在技术层面,绝大部分系统也不可能做到在所有节点之间共享全部数据。除非像比特币、以太坊这样的特殊案例,应用场景简单,系统又是极其扁平化的结构,本身数据量较小,且与所有人利益相关。但即使是比特币、以太坊这样的系统,随着其系统运行时间的延续,系统产生的数据量也越来越大,系统处理交易的速度难以从根本上获得提升,难以满足越来越多应用层业务发展的需要,因此才有了后续各种基于比特币和以太坊系统架构上的区块链系统改造和尝试。


正如边缘计算是对云计算的补充和完善一样,区块链也是对以往互联网业务模式的补充、丰富和完善。以往互联网方式下的数据冗余,是从确保系统安全的角度,做好数据灾难备份的需要,而区块链方式下的数据冗余,是对数据公开透明、不可篡改不可伪造的需要,这在以往的互联网业务模式中是没有出现过的。

 

04

区块链应用落地的N种方式

 

区块链作为分布式应用的一种,必须与其他系统架构,包括其他各种分布式架构,甚至是中心化的架构进行结构性组合,从产业逻辑角度,而不是单纯从技术逻辑角度,面向真实的业务场景需要构造信息系统架构,取长补短,匹配产业和业务逻辑。

 

1. 区块链作为功能组件

 

区块链业务场景落地应用的第一种方式,是区块链作为一种功能组件,嵌入产业已有的业务逻辑和系统架构之中,在局部以区块链的方式实现相应数据和信息的共享,确保数据和信息不可篡改和不可伪造。这种方式,是区块链应用最容易落地也最方便落地的方式。


比如企业或医院的业务管理系统。这类管理系统本身是一种中心化和层次化的应用系统,班组或科室管理只是该应用系统内部的一个管理单元。但班组或科室内部涉及工作任务分配、绩效考核、奖惩等与所有人利益相关的数据和信息,确有获得班组或科室内部相关人认可、公开并作为历史存证的需要。自然也还会有一些其他数据有这方面的需要。那么这种时候,就可以在班组或科室这个业务管理单元内部实现相关数据和信息的共享,通过嵌入区块链的功能,保证这些共享的数据和信息经过相关人或所有人的认可,并做到不可篡改不可伪造。班组或科室以外的其他班组或科室,既没有必要,也没有权利获得这些内部数据。班组或科室的上级机构,按照逐级负责的科层化管理逻辑,一般情况下也不需要深入掌握班组或科室的这种内部数据,因为业务管理需要,大多数时候只要求掌握相应数据的汇总结果即可。

 

在企业或医院的业务管理系统中,还存在另外两类数据和信息共享需求。一类仍然是基于科层化管理,比如企业或医院某一个层级以上的领导需要共享某一类数据和信息。这类信息除了至上而下的通知通报,更有可能涉及到各班组或科室之间的业务合作和业务协调,但出于精简管理流程和提升管理效率的考虑,没有必要也不可能将所有涉及到的人员全部纳入这一管理体系。涉及到各班组或科室之间的业务合作和协调的数据和信息,尤其要得到各相关方领导层的认可认证,并以不可篡改不可伪造的方式历史性地保存。另一类是基于特定的任务,需要跨越班组或科室,甚至跨越不同层级而形成的特定任务系统,这类系统既有我们常说的组织管理中的条线状组织机构,也有可能是针对特定任务临时组建的工作小组。这类组织内部存在着大量的组织协同,存在着大量的责权利不清晰不匹配的情况,相应数据和信息的保存同样需要通过区块链技术解决。


2. 区块链作为系统基础性架构

 

区块链业务场景落地应用的第二种方式,是区块链作为整个系统的基础性架构,在系统内的节点间共享相应的数据和信息。这种方式将是区块链在产业或行业层面发挥作用的最主要方式。这种方式下系统架构内的业务节点根据各自业务定位,在不可篡改不可伪造的数据共享基础上,通过对原有业务流程的去数据中心化和去数据中介化,有可能实现整个业务流程的重构和优化。整个系统的区块链基础架构不影响各个业务节点在其各自原有的业务范围内进行自身的信息系统建设并开展各自业务。

 

比如跨境清算系统。用区块链实现的不同机构间的跨境清算,其清算数据必然要经过相关清算节点的认可认证,并以不可篡改不可伪造的方式由各个清算节点各自保存。在用区块链构造的跨境清算系统中,不存在传统的清算所,也不存在中央对手方。根据既有规则,清算节点与清算节点在业务开展的同时直接完成跨境清算,既提升了系统清算效率,又免去了因清算所和中央对手方的存在而不得不支付的系统开销。同时,参与跨境清算的每一个清算主体,其背后都是一个或几个有着丰富业务内容的机构。这些清算节点所代表的机构内部业务的系统架构可能是中心化的组织架构,也可能是传统的分布式的组织架构,还有可能是区块链式的组织架构。而这些业务系统,必然是在跨境清算整个系统的区块链的组织架构下,按照各自的业务逻辑运行,并通过跨境清算业务节点与其他跨境业务清算节点背后的系统进行各种业务和数据的交互。

 

再比如供应链管理系统。用区块链实现的供应链管理系统,会通过在相关的节点之间共享业务数据,进而重构整个供应链的业务流程,去掉原来因数据垄断而不再被需要的数据中心和中介环节,从总体上提升系统协同效率,提高系统总体利润水平。但供应链管理系统中的每一个节点,其背后也都必然运行着一整套管理系统。这些管理系统,在供应链管理系统整体的区块链架构之下,发挥各自应有的作用。

 

3. 多种区块链的混合并行


还有可能在同一个业务系统当中,多个区块链系统同时并行存在。

 

我们研发的跨链去中心化交易系统CCDEX,就同时使用了公有链和私有链。CCDEX交易系统将清算和交易分层处理,清算系统面向所有交易用户,是一个公有链系统。在交易撮合环节采用了多撮合节点竞争机制,由各撮合节点分别独立完成面向全网所有交易节点的交易撮合。由于CCDEX架构在完全分布式的网络环境中,因此,在同一时间段内不同撮合节点接收到的交易订单会存在差异。在底层区块链系统的出块周期内,按照最大成交量原则,将该时间段内成交量最大的撮合节点的撮合结果作为当前区块的最终撮合结果,记录在区块链上。撮合节点需要经过申请和批准,所有撮合节点在这个场景当中也是同一类型节点,面向的业务场景也是单一业务场景,因此,在交易撮合环节形成了一个私有链系统。


4. 区块链构成区块链网

 

无论是将区块链作为一个功能组件嵌入已有的系统结构中,还是区块链作为整个系统的基础性架构,都是区块链与其他体系架构进行的有机整合。除此以外,还可以按照数据内容和共享范围,将需要实现数据共享的同一类节点构建为一个区块链系统,在此基础之上再将存在业务联系和数据连通的不同区块链系统连接起来,组成区块链网。

 

为对区块链网的不同组成结构进行研究,我们需要对区块链的分类界定进行进一步剖析。

 

一般将私有链界定为机构或组织内部的准入区块链,将联盟链界定为面向多业务主体的准入区块链,而将公有链定义为面向任意主体的非准许链。

 

我们以前的文章对私有链和联盟链的定义进行过辨析(https://news.huoxing24.com/20200110171614212601.html)。我们认为以上界定存在明显的含糊之处,比如摩根大通发布的JPM Coin是联盟链还私有链?一般认为JPM Coin是联盟链系统,因为JPM Coin面向多主体。但这些主体都是摩根大通自己业务体系内的机构客户,从这个角度,应该将其界定为私有链更为合适。Facebook 计划发行的Libra也存在类似的定义问题。对此,我们提出,私有链是面向单一场景单一用户类型的准入区块链,联盟链是面向多场景多用户类型的准入区块链。这样,就可以构建出多种类型的区块链网。

 

(1)由私有链构建出联盟链系统。每个私有链系统面向单一类型用户处理单一场景的业务。当这些私有链与私有链的业务发生关联时,就可以很自然地在众多私有链基础上搭建出联盟链系统,由联盟链系统来处理面向多业务场景和多用户类型的复杂业务。例如上面我们提到的供应链管理系统区块链。这类系统在总体上是联盟链架构,面向供应链业务中的多业务场景和业务上下游的不同用户类型。但供应链业务场景中的每一个节点并不仅仅是单一的业务节点,在其后面都是一个完整的信息系统。如果每个节点所在的信息系统仅面向单一业务场景和单一用户类型并且采用区块链架构,那么这个系统就是由私有链搭建出的联盟链系统。

 

(2)由私有链搭建出私有链系统。如果我们剖析DPOS的共识机制,就可以发现,其实DPOS采用的共识形成方式就是在私有链基础之上搭建出的私有链系统。DPOS共识机制在总体上是一个用于投票或选举并形成共识的单一的业务场景,面向的节点也是同一类型节点。每个DPOS节点背后所面对的群体,仍然是同一类型的用户节点,面向的业务场景也仍然是单一业务场景,只是由于共识形成效率方面的考虑,将这些节点的权限分属在了不同的层次。

 

(3)由联盟链搭建出私有链系统。利用区块链系统建设的每一个面向多业务场景面向多用户类型的供应链管理系统都是联盟链系统。当多个联盟链系统由于某一方面的需求或要求,比如供应链管理系统A的业务局限在A地区,供应链管理系统B的业务局限于B地区,当A地区和B地区发生业务往来需要统筹运输车辆时,只需要在A联盟链中选举出一个负责跨区运输调度节点,B联盟链中选举出一个负责跨区运输调度节点,还有C联盟链、D联盟链等等,由此就可以在各联盟链系统之上搭建出一个私有链系统,面向各联盟链系统中的负责车辆运输调度的节点,协调各联盟链之间的车辆运输调度。

 

(4)由联盟链搭建出联盟链系统。比如一个类似手机一样的功能丰富的电子产品由N个不同的功能组件组成,每个功能组件又分别由M个元器件按照其特定的内部结构组成,那么参与功能组件A生产的元器件厂商A1,A2,……,Am以及元器件组装厂商Am+1就因为这些元器件类型和数量、物流配送、资金结算、信息流通等数据内容构建了一个联盟链系统A。在此之外,生产这一产品其他功能组件的元器件供货商和元器件组装厂商也构建了另外不同的联盟链系统B,C,D,E……在这些联盟链系统之上,生产这一产品的组装厂商X以及N个功能组件组装厂商Am+1,Bm+1,Cm+1,Dm+1,……,Nm+1就在各种联盟链的基础上构建了一个超级联盟链系统。

 

根据不同的业务需要,我们甚至还可以由不同的区块链系统构建出多个层级的嵌套,由此形成复杂的区块链网。

 

对于公有链系统,我们尚未进行深入剖析。

 

由于公有链面向非持定人群,且是非准许链,因此,公有链系统的用户之间就难以建立起强信任关系,难以承载过于复杂的业务应用(https://news.huoxing24.com/20190617215207439274.html),也就不可能形成复杂的业务关系。我们目前所看到的公有链,都是面向单一业务场景和单一用户类型的非准许链。至于未来我们是否能够看到面向多业务场景和多用户类型的非准许链,还有待进一步观察。如果未来能够出现这种面向多业务场景多用户类型的非准许链,我们暂且把这种面向多业务场景多用户类型的非准许链命名为公有联盟链。那么,按照上面准许链的逻辑,就可以由公有链构造成公有联盟链。

 

当然,我们也可以在目前的公有链的基础上构建出不同的私有链或联盟链。如果采用区块链技术构建,那么每一个景区或饭店对其客户都是一个公有链系统,因为这些景区或饭店无法判断谁是他的顾客谁不是他的顾客,因此只能采取非准许制。但同时这些景区或饭店作为一个节点,必然也是工商或税务区块链系统当中的一个节点。但工商或税务系统的区块链一定是私有链或联盟链,而不可能是公有链系统。

 

此外还会存在由不同的私有链或联盟链作为公有链或公有联盟链的一个节点的情况。比如目前的去中心化交易所,由于面向非特定用户,其区块链系统在整体上必然呈现为公有链的架构。这些去中心化交易所面对的,既有个人用户节点,也有机构客户节点。这些机构客户其背后的业务体系架构,如果也采用区块链架构的话,则既有可能是私有链系统,也有可能是联盟链系统,就类似于目前传统交易所系统中的机构客户。


05

由“+区块链”到“区块链+”的业务逻辑变革

 

区块链项目应用落地,就当前设想的情况来看,存在着两种不同的应用落地模式,不同的应用落地模式也对应着不同的业务逻辑变革路径。如果套用互联网的相关分类,“互联网+”是指用互联网的逻辑对产业进行改造,那么“区块链+”就是用区块链的逻辑对产业进行改造,通过数据共享消除信息不对称,最终达到重构和优化业务流程的目的;如果“+互联网”是指在产业的基础上引进互联网技术,提升信息化和数字化水平,那么“+区块链”则是在产业的基础上引进区块链技术体系,提高数据的透明度并保证数据不可篡改不可伪造。

 

“+互联网”比“互联网+”更容易实施。从实践来看,“+互联网”也是实施“互联网+”的前提和基础。“+互联网”仅仅是实现现有产业的信息化和数字化,而“互联网+”则是用数字化的逻辑对产业进行的改造和变革。“+区块链”也比“区块链+”更加容易实施,因为从现实应用落地角度,很难有一个产业或一个行业可以从头开始完整地实施“区块链+”战略,大部分产业或业务仍然要通过“+区块链”,即从个别环节个别场景先引进区块链技术体系,在实现个别环节个别场景数据不可篡改不可伪造的基础上,在个别环节个别场景先完成“区块链+”的业务逻辑变革,进而再逐步将这种由“+区块链”扩展到“区块链+”的逻辑,扩展到整个产业或行业,完成整个产业或行业的区块链化改造。

 

我们以前曾举过一个通过区块链技术改造设备检修系统的例子(www.xinhuanet.com//globe/2019-11/12/c_138548469.htm)。在居民小区或学校的管理系统中,设备管理是其中的核心业务之一,一般的居民小区或学校也都会有一个设备管理中心。当用户发现某一个设备使用不正常时,会通过相关渠道或途径上报到设备管理中心,设备管理中心再派人去维修。由于设备管理中心派单不及时,或设备维修人员责任心不强等因素,设备故障有可能不会及时被排除。甚至还有可能同一个设备,维修人员刚刚维修过,但因为某种原因,该设备又再次发生了故障,由此导致责任划分不清。

 

如果通过加装设备传感器,将设备状态数据上链,并将这些数据通过区块链系统同步分发给相关人员,那么如果设备发生故障,维修人员直接检修就可以了,既不需要用户发现故障之后上报,也不再需要设备管理中心派单。维修之后,设备的状态同样上传到区块链系统中,维修人员也不再需要将维修结果再上报给设备管理中心,设备管理中心更不需要将维修结果反馈给用户。即使设备再次发生故障,也可以从链上数据判断是维修人员检修之后发生的故障,还是维修人员因未检修而故障一直没有排除。

 

如果这个系统能够运行一段时间,所有人都会发现设备管理中心这个机构就没有存在的必要了,因此就可以将设备管理中心精简掉了,这样既提升了效率,也优化了设备检修的业务管理流程。

 

这个例子是通过实施“+区块链”,将相关数据以不可篡改不可伪造的方式在相关人员之间实现共享,区块链优化业务流程的功能才得以呈现,然后很自然地,得到了“区块链+”的效果。

 

设备管理仅仅是居民小区或学校管理中的一个单一场景和环节,如果在这个基础上,在其他场景和环节引进更多的区块链系统,同时在不同的区块链系统之上再搭建层次更高范围更大的区块链系统,将“+区块链”的逻辑推向更大范围,就有可能在更深程度上更大范围内实现“区块链+”的效果。

 

“+区块链”与“区块链+”不同的地方在于,“+区块链”是可以通过信息系统的建设和改造完成的,但“区块链+”则更多是业务层面的任务,不是通过引进区块链就可以自然而然地完成的。如果一开始就计划着去掉某一个机构或某一个环节,那么区块链应用落地的很多工作可能就难以开展和推进了。

 

在我们上面提到的几种区块链应用落地方式中,“区块链作为功能组件”和“多种区块链的混合并行”是在现实生活的某些场景和环节上引进区块链技术体系,“区块链构成区块链网”和“区块链作为系统基础性架构”则是“+区块链”的业务逻辑在更大范围内的拓展。

 

在推进“+区块链”业务战略的时候需要清楚的一点是,在任何场景或业务环节引进区块链,都需要消耗一定的成本。这些成本在最小意义上包括了由于数据全网一致性分发和冗余存储而必须的宽带、存储和计算资源。区块链系统作用的场景越是宏大,需要消耗的资源就越多。因此,如果“区块链构成区块链网”和“区块链作为系统基础性架构”这两类宏大的区块链应用不能带来系统流程的优化和整体效率的提升,区块链技术体系的引进和应用将有可能是得不偿失的。

 

现实生活中区块链能够发挥作用的场景很多很多,有些通过直接观察就可以发现,有些需要想像,还有一些需要对业务场景和业务逻辑进行深入分析之后才能获取到。有些场景仅仅需要做到“+区块链”就足够了,并不一定要深入到“区块链+”的程度,有些在实施“+区块链”的同时自然而然会进化到“区块链+”的层次,还有一些也需要时间慢慢演化。在有了越来越多的“+区块链”的例子,并且发挥了好的示范作用之后,就可能在更大范围内更深程度地开展更多的“区块链+”,区块链最终改变生产关系和业务流程的作用就有可能得以最终呈现。


06

区块链技术和技术体系结构变革

 

区块链应用落地,以及区块链体系结构与其他体系结构的融合,离不开区块链技术和技术体系结构的变革。一味追随目前主流公链或联盟链的技术和技术体系范式,不从业务逻辑需要和体系结构对接需要改进和拓展区块链技术和技术结构,是难以满足区块链系统应用落地的需求的。

 

1. 搭建轻量级的区块链技术架构

 

如果区块链作为其他系统的功能组件,就宜采用比较轻量级的区块链系统架构,嵌入到其他系统结构中。目前无论是公有链系统,还是所谓的联盟链系统,相对来说都显得体系结构过于庞杂。例如上面我们提到过的设备检修的案例,在这个例子中,区块链系统只要能够从传感器上获取数据并将数据分发到区块链系统内所有节点,保证这些数据在采集、传输和存储的过程中不被伪造不被篡改就足够了。从区块链的体系结构来讲,只需要数据层和网络层就可以了,最多再加上共识层,既不需要激励层,也不需要合约层,更不需要不同节点来争夺记账权。

 

在一个系统多链并存,以及由不同的区块链构成区块链网时,都需要回归到区块链系统的最原始特征,对现有的区块链体系结构进行解构,去掉那些不必要的功能组件,再根据上层业务系统的需要,将相关技术进行重新组合,以满足当前系统的业务需要。这不仅是当前区块链系统在局部范围内落地的需要,更是未来区块链系统在更大范围内作用发挥的需要。

 

2. 构建跨链和跨体系结构的数据交互工具

 

不论是区块链系统与其他系统,还是不同的区块链系统与区块链系统进行体系结构方面的整合,都涉及到不同系统之间的数据交互。区块链系统与区块链系统之间的数据交互主要是跨链技术,区块链系统与其他系统的数据交互则需要对不同系统的体系结构和交互数据的存储结构和呈现方式进行进一步分析。

 

有些数据交互可以通过桥接的方式进行。比如前面提到的景区或饭店的例子。景区或饭店面对消费者构建的公有链系统的数据肯定不是工商或税务这个私有链或联盟链系统需要的数据,因此,在这两个类型的区块链系统之间需要设置一个桥接节点用于数据的转换和对接。

 

但对大部分区块链系统与区块链系统的跨链应用,桥接肯定不是一个好的方式。这种方式直接在应用层匹配两边的数据结构,每当有一个新的区块链系统引进的时候都需要根据其技术特性,完成与其他区块链系统的对接和匹配,工作量大且繁琐。如果连接的区块链类型过多,必然导致应用层资源过多消耗在数据的结构转换上,直接导致系统效率降低。最理想的跨链功能最好作为组件置于系统底层,通过标准的接口供上层应用无缝调用,不再需要对目标系统进行适配。


3. 构建功能和结构更加丰富的区块链技术体系

 

面对真实的业务场景时,区块链要发挥其特有的作用和功能,必然要和其他信息系统进行结构方面的广泛融合,但目前区块链的技术体系结构较为固化,对外的接口方式过于单一。这不仅是目前区块链系统落地应用难的原因,也将制约区块链未来的发展。

 

比如公链。由于非准许特性,公链用户角色表现出高度的同质化。以太坊、EOS 实际上都在进行这方面的改进探索,即如何在公有链系统上实现角色差异化。

 

以太坊通过引入智能合约,试图在业务层或应用层通过代码来匹配多种多样的场景,但这种匹配建立在底层数据全部公开、系统无准入、角色无差别基础上,注定只能匹配到其中一小部分业务场景,而无法匹配更加丰富的产业逻辑。

 

EOS 通过在全球部署21个超级节点,在物理上和逻辑上对数据进行区分,其努力方向值得肯定,但其基础架构决定了EOS 仍然只能匹配到现实生活中的一部分业务场景和单一用户类型,难以形成丰富而复杂的产业逻辑。

 

因为公链需要由集体维护系统运行,必然带来用户角色在系统管理层面的同质化,同时又试图极大丰富上层应用,使用户角色呈现更多的异质化因素,由此带来多个目标难以协调。因此,要想匹配更加丰富的业务逻辑,在更多业务场景发挥区块链的作用,就需要回到区块链的底层技术逻辑层面,对技术架构和技术目标进行更大程度的调整和重构,甚至打破公有链和联盟链的一些基础前提和假设,以丰富和完善区块链技术体系架构。

 

4. 创造更多能够实现业务角色差异化的工具

 

为了让区块链尽可能匹配更多业务场景,除了对区块链体系结构进行改造,还可以在区块链体系结构的一些特定环节引入相关工具,实现角色差异化。比如由单一私钥保管全部数字资产的系统设计,就很难满足包括数字资产托管、矿场、矿池、数字资产交易所等非个人客户对数字资产管理的需要。未来各国央行的数字货币,以及未来越来越多的数字化资产也面临同样的问题。这就需要对单一私钥的系统设计进行改造,比如利用秘密分享技术,将一个完整的私钥进行拆分,将一个人保管一个完整私钥并赋予其全部资产的管理权限,改为由多个人分别管理各自私钥分片并共同保管全部资产的方案。这个方案还可以引入门限方案,即并不一定要求所有人全部履行职责才可以完成资产的管理,而是在特定人数履行职责的基础上,就可以实现资产的管理和转移,以匹配现实生活中可能面临的多种复杂情况。


同时还可以引入时序关系,对不同人员履行职责的先后顺序进行必要的规定,以对应现实生活中的业务流程需要。或者像我们团队已经完成的,各方独立生成各自的私钥分片,基于安全多方计算技术,生成对应的钱包或托管账户地址,从数学上保证各自私钥分片的安全,进而保证钱包和托管账户资产的安全,而不是像秘密分享技术,完整私钥存在被泄露的风险和可能。


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