讀懂「資料」在區塊鏈網路中流動的3種正規化?

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區塊鏈是一個多方共同完成總帳本記錄過程的技術,參與的多個計算方將裝置連線成網,形成了對外開放的區塊鏈網路,諸如比特幣、以太坊、波卡等等,各個計算參與方共享資源,供開發者和使用者使用。

在這樣的執行規則裡,“資料流動”貫穿了每一個執行步驟。

從底層節點的通訊到區塊打包、複製、確認,再到應用層的交易轉賬。從網路中的轉賬交易到每個節點的餘額、賬戶資料以及資料上鍊。

正是如此,區塊鏈對資料處理的正規化是對比傳統資料庫中資料處理的最大優勢。

這裡,不得不說的是,在漫長的網際網路週期裡,資料已經被企業確認為其價值核心,而與此同時,大量的資料處理和管理問題亟待解決,可喜的是,諸多區塊鏈專案正在嘗試利用區塊鏈技術以及與其他技術結合,形成基於區塊鏈的資料解決方案。

例如,在區塊鏈的資料結構外增加了多元的結構設計和多樣的計算形式。

本文中,白計劃將把目前區塊鏈專案處理資料的3種正規化一一闡述,其中包括:最常見的區塊鏈資料結構正規化,闡述案例是預言機網路chainlink;基於硬體的資料流動正規化,闡述案例是日本物聯網專案jasmy;以及目前實現最難的基於可信計算的資料流動正規化,闡述專案為資料可信計算網路platon。這3種正規化,未來一定會大規模改變資料市場。

1.基於區塊鏈資料結構的基礎和進階

區塊鏈網路的資料流動過程是這樣的,節點發現交易(資料),然後將交易打包後形成區塊,繼而由打包節點開始廣播,參與共識的節點開始複製區塊儲存起來(或者共識節點確認儲存後,其他全節點開始複製)。

這樣,區塊鏈上的資料變成了可信的(公開透明,且無法篡改)。

資料是儲存在區塊裡,因為區塊大小有限,所以區塊裡往往都是小位元組大小的資訊,例如比特幣轉賬交易,以太坊的轉賬和合約呼叫訊息。

我們可以把這些交易資訊等替換成其他資訊,例如商品溯源流通訊息。還可以替換為任何可以公開的資訊,例如廣告點選、公益捐款使用情況、銀行共管賬戶資訊等等。

但由於其他資訊的位元組較大,更適合儲存進區塊的就是交易資料一類的小位元組資訊。經過區塊鏈的多方確認後,這些公開的資料,是可信的,可以讀取使用。

這個模式目前應用最多的示例,是oracle預言機。例如chainlink。

2.chainlink的預言機網路資料結構

我們都知道chainlink已經成為很多defi應用的價格輸入源,因為其網路中提供的喂價足夠安全可信,據chainlink的技術文件查閱,chainlink網路連線了很多的價格輸入點,例如karken rates,而輸入的每個價格由接入chainlink的多個獨立chainlink oracle運算子更新,彙總後再進行鏈上處理。

鏈上處理後會形成可信的價格資料,可以被defi應用發現並使用,根據使用資料次數,向網路支付link代幣作為酬勞,提供該喂價的價格提供方最後會收到該價格帶來的獎勵收入。

在這個模型裡,chainlink網路外部輸入的資料,經由彙總後進行鏈上處理,最終流轉到需求者方實現價值。

這個過程裡,還有很多關鍵部分,例如每個價格喂價要分散的oracle進行更新。每個價格喂價要獲取分散在很多處的價格,最終彙總處理,並且,每個價格喂價的預言機分散數量數量各不相同。例如,在eth / usd的價格喂價中,有21個預言機喂價源。

為了隨時更新最準確的資料,處理喂價的智慧合約,至少要收到21個預言機中至少14個預言機提供了該價格資料,才會順利更新資料。

以上的操作裡資料是否是正確的,可信的,是極為重要的,否則就會出現劫持預言機對defi應用進行價格攻擊的事件。

所以要具有一定處理異常的規則,其中包括:對價格進行平均值的取用;價格偏差很大會重新開始價格更新;有指定的價格聚合時間等。

chainlink塑造了基於區塊鏈共識實現可信資料(簡單資料)的最佳示例,而defi的崛起,預言機功不可沒,其為defi塑造了基礎的安全性,也將區塊鏈資料結構輸出了一個流支付的商業化模式,當然,這還是一個去中心化的商業化模式。

3.基於硬體獲取的資料流動

chainlink的模式應用非常廣泛,但在上文最基礎的結構裡,如果我們謹慎推敲,可以明顯的看到一些不足,例如資料經過鏈處理變成可信的,但“資料上鍊”的過程以及上鍊前並非可控。而更大的問題是,chainlink處理的都是簡單資料,即位元組較小的,公開性較強的資料。

所以,這樣的資料模型,可以做出一些流程的改造,最終塑造出一個這樣的資料流程:

終端(資料產生源)加密--資料儲存--儲存資料雜湊上鍊--鏈上的資料流動

這樣的流程可以描述為基於硬體端、分散式儲存與區塊鏈網路結合的資料流動,目前以物聯網網路的融合應用見長,今天我們的闡述舉例是起源於日本的物聯網網路jasmy。

該網路與toyota豐田汽車、出行服務供應商witz曾完成一次合作,將智慧汽車的終端資料透過平臺的模型完成處理,在規避個人資訊合規的基礎上,挖掘資料價值。

我們來解剖一下其資料處理正規化。

首先是物聯網終端,物聯網裝置終端包含了智慧裝置、手機、電腦等具備終端計算能力的裝置,可以利用邊緣計算的方式管理在終端的資料。包含了加密和一些管理的整合。

在這個部分因為要管理大量的終端裝置,所以需要將物聯網裝置連線起來組建一個物聯網平臺,主要負責裝置的管理。

下一步的處理,是因為資料類別是複雜的,並且在裝置端已加密,為了實現資料可以呼叫,便需要將資料上傳到一個開放的網路環境裡,並保證資料的隨時可查,可下載,但其所有權和使用權需要控制。

所以為了處理大量資料,就將運用到分散式儲存,最方便的示例是基於ipfs的資料儲存結構。

在完成資料分散式儲存後,也就滿足了與區塊鏈網路中的id、所有權以及激勵的繫結條件,分散式儲存的檔案雜湊也可以存入區塊鏈,公開透明。

4.物聯網技術融合的資料處理正規化

這個過程與oracle實現的形式,最不同的是使用了物聯網終端完成了邊緣端的加密,基於端的加密,去完成後續的流轉。

jasmy的流程如下:

1.物聯網平臺負責管理終端物聯網裝置,運用jasmy的skc服務和sg服務實現終端的資料加密和管理。

2.終端的資料儲存在jasmy的個人資料櫃中進行分散式儲存,skc和sg技術在這個過程裡可以將資料定位給個人id或裝置id。

3.分散式儲存的檔案雜湊上鍊,鏈上的id和檔案雜湊繫結。

4.基於區塊鏈網路開發的資料交易應用,可以進行資料價值的流轉,即資料所有權以及資料使用權的交換。

5.資料使用方可呼叫分散式儲存個人資料櫃中的資料。

這樣的流程,得益於jasmy的幾個特點,jasmy有日本硬體製造商索尼在硬體領域的加密技術和物聯網領域的供應鏈能力,其他普通區塊鏈創業者無法實現的物聯網優勢上,可以輕鬆實現。例如skc的核心技術是在日本應用多年的非接觸式晶片加密技術felica,該技術在為索尼產品提供安全性保證。這恰恰是jasmy結構裡增加的新計算方式。

此外還有jasmy可以和硬體製造商推出具備終端安全性和計算能力的裝置,以參與到網路中,例如jasmy推出了jasmy secure pc。

這樣的架構,已經開始為日本的企業服務,包含前文的豐田汽車、witz、vaio等。

jasmy塑造的資料價值實現模式

對比上一種chainlink oracle的形式,jasmy的優勢就在於物聯網終端的加密和分散式儲存個人資料櫃的實現,如果不考慮分散式資料儲存,chainlink也在走向硬體輔助資料來源安全的網路結構,其在嘗試利用具備可執行安全環境的硬體作為oracle資料來源實現資料端的可信。與jasmy在硬體端的實踐如出一轍。

5.基於資料可信計算的資料流動

從jasmy的設計模型裡看到了,將區塊鏈的簡單模型進行一些技術加持後可以實現很突出的效果,如果再把更多技術進行整合,可是實現什麼?

對於資料來說,資料最需要的是所屬權的歸屬,以及基於資料所有權進行的資料可信流動,也就是資料實現可用不可見等等一系列保證資料所有者權益的要求。

這個正規化,我們可以定義為基於可信計算模型的資料流動,可以拆分為分散式儲存、資料所有權定義、可信執行。這個部分我們用platon來闡述。

在platon的網路結構裡,有一層單獨用來實現可信計算的layer2,layer2可以理解為鏈下部分,負責計算和儲存。所以說platon的資料可信計算,同樣是在layer1的區塊鏈結構外,實現了對資料的處理,然後利用區塊鏈網路帶來的權益歸屬、激勵等等。

我們可以看到在layer2的計算網路裡,儲存著state,這就是資料儲存的載體節點,而在這個結構裡,是賬戶模型和資料儲存一起的融合應用。

據platon的技術文件可知,在狀態取用裡,platon雖然沿用以太坊的賬戶模型儲存資料,但狀態資料因為資料量較大,選擇不儲存在帕特里夏樹裡(以太坊的儲存結構),而是單獨儲存在另外一個不儲存歷史狀態的snapdb(資料庫)中。

platon認為,鏈上儲存需要充分考慮成本,只有有價值的、需要所有賬本做出共識的資訊才應該被儲存到公共賬本上,有價值的資訊包括:區塊、交易、賬戶資料。

所以platon的儲存分為賬戶資料儲存(statedb)和快照儲存(snapshotdb),很明顯一個位於鏈上layer1,一個位於layer2。

但在layer2裡,還對資料進行額外的處理,充分發揮其資料計算特性,處理是由可信計算裝置和技術完成的,其中包含可驗證計算(vc)演算法可實現非互動證明的鏈下計算擴容方案、安全多方計算(mpc)結合秘密共享(ss)和同態加密(he)實現隱私計算協議等。

此外,還存在mpc虛擬機器來執行可信的智慧合約計算,這是整個網路裡智慧合約執行的基礎。

透過這些layer2層的實現,最終實現資料流動以及資料應用的時候,既可以不洩露原始資料且能進行協同計算和結果驗證的計算。

值得非常注重的是,接入layer2的計算裝置需要具備專用的計算能力,才可以執行某些應用場景的需求。其要求計算能力超強,並且具備可信能力。因此platon會啟用fpga/asic等研發的高效能運算裝置接入網路,滿足這一過程的需求。

對比chainlink和jasmy的兩種正規化,platon的不同點顯而易見,其在技術融合應用上,在layer2付諸了非常大的研發力量,其技術落地難度更具挑戰。

6.三種資料處理正規化的應用分析

以上3種正規化,是主流的基於區塊鏈的資料處理方式,但這三種正規化的應用如何呢?

首先我們來看,不容置喙的是,第一種簡單模式其應用數量最廣泛,因為很針對性的使用到了金融領域,正如在defi的發展裡,chainlink發揮了巨大的作用,以此為代表的模式,還有溯源等鏈的應用。

不過oracle是面向簡單高頻資料的正規化,這個模式簡單,好應用,但對於網際網路社會的遺留問題,並不善於解決。

例如資料隱私問題,oracle更多是公開的資料可信,而完全不擅長於特有的資料部分。

基於物聯網的資料流動是明顯面向生活化和商業化資料處理的正規化,例如jasmy的應用,已經針對了網際網路app資料,企業辦公資料,以及某些硬體生態的資料。

這是一個從使用者端到平臺和商業生態流動都有設計的正規化。這也是目前來講,應用最多的正規化結構。

而最後的可信計算是主要面向資料資產商業化的正規化,這個部分最難解決的,是商業化資料的合作場景中資料可用不可見,並且是巨量資料的的可信,不只是要求技術,而是要求可信技術和計算能力、儲存的並重。

所以,這三種正規化各有千秋,oracle的正規化最適合加密貨幣領域的defi。而以jasmy舉例的應用邊界最廣泛,可以切入除金融簡單資料之外的應用領域。技術相對完善,不過仍需要進行資料更詳細的定義和規範。可以向第三種正規化趨勢性發展。

而第三種資料正規化,技術上已經可行,但落地應用還需要過程,其中對於資料權益歸屬更詳細的定義和規範,以及技術上實現高併發和高速計算處理,是應用落地更難的部分。

7.寫在最後

資料問題猛於虎,但解決方案在創新者的實踐裡已經準備充足,一旦區塊鏈專案落地程序加速,以上3個正規化會創造更多的商業價值。

例如jasmy將企業資料進行了機密設計和終端端資料管理,可以增加邊緣資料的可利用價值,企業資料利用率也會增加。platon實現資料的可用不可見,可以繼而應用在ai隱私計算領域,幫助機器學習過程中的資料應用,這個過程是很多產業的突破口,例如ai+醫療、ai+出行、ai+網際網路應用等。

數年前,我們會在感嘆ai技術出現的時候說一句“未來已來”,而筆者認為,如今,解決完資料問題,我們才確確實實可以放心的說一句“未來已來”,因為這是一個讓資料歸於所有者的新未來,是網際網路的資料混沌時代無法代表的新未來。


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