萬字長文剖析區塊鏈為何至今沒有重磅應用大規模落地

買賣虛擬貨幣

自區塊鏈出現以來,人們一直期望能有重磅的區塊鏈應用大規模落地。但直到目前,我們能夠看到的區塊鏈應用大體可分為兩類,一類是建立在以太坊上面的公有鏈應用,如博彩、遊戲等;另一類是建立在聯盟鏈或私有鏈基礎上的單一場景應用,比如區塊鏈存證、區塊鏈發票等。真正重磅的區塊鏈應用到目前也沒有面世。就連被高度關注的央行數字貨幣DCEP,也直言不會完全採用區塊鏈技術。所以,有人戲言,區塊鏈領域至今最為成功的應用還是比特幣。

因此本文就“區塊鏈為什麼至今沒有重磅應用大規模落地”的問題,從多個維度深度分析擋在區塊鏈落地之路上的障礙。

01 既不是場景缺乏,也不是技術不成熟

為什麼寄託了所有人厚望的區塊鏈技術,至今仍沒有重磅應用大規模落地呢?是真的缺少與區塊鏈技術相匹配的應用場景,還是如有些專家所說,是區塊鏈技術尚不成熟?

區塊鏈在面世不久就能夠引起世界主要國家和政府高度關注,能夠吸引全球各大機構的大筆資金投入,一定是因為區塊鏈能夠給這個世界帶來巨大的改變。區塊鏈系統所具有的去中心化、去第三方信任、資料不可篡改不可偽造、系統集體維護、交易可追溯等特性,可以在很大程度上解決現有資訊系統以及當前社會諸多系統存在的問題,現實生活對此也有迫切的需求,不能認為現實生活中缺少與區塊鏈相匹配的應用場景。

那麼,區塊鏈沒有重磅應用大規模落地,是因為區塊鏈技術不成熟嗎?很多人士,包括一些技術專家也認為,區塊鏈之所以沒有很好地落地應用,在於區塊鏈技術不成熟。那麼,區塊鏈技術又是什麼呢?如果剖析區塊鏈的系統組成結構,我們就會發現,區塊鏈系統本身並不存在自己獨有的技術,構成區塊鏈系統的技術絕大部分都是早已成熟的技術。當然,對應一些特定的應用場景,確實還有一些技術需要進一步發展和完善,比如安全多方計算、零知識證明、隱私保護等。但區塊鏈系統在被髮明之時,包括區塊鏈引起全球主要國家關注和各大機構重金投入之時,這些技術同樣也在發展完善之中。全球主要國家和各大機構並不是因為安全多方計算、零知識證明及隱私保護等技術才關注區塊鏈,而是因為區塊鏈系統架構呈現出的那些關鍵技術特徵才關注和投資區塊鏈。並且,也不是所有區塊鏈落地應用都要用到安全多方計算、零知識證明和隱私保護等技術。

02 區塊鏈系統的侷限性

我們認為,區塊鏈之所以至今沒有重磅應用大規模落地,一個重要的原因在於人們對區塊鏈的認知出現了偏差,過多地強調了區塊鏈系統能夠帶來的好處,而很少關注區塊鏈系統本身的侷限性。 

區塊鏈是一種特殊的分散式系統,這種系統的所有鏈上資料都需要經過多方認證,同時資料在全網範圍內進行一致性分發和冗餘儲存,透過技術手段和社會治理手段,確保鏈上資料不可篡改不可偽造。這是區塊鏈系統不同於以往系統的最顯著特徵。這些特徵是區塊鏈系統的優勢,同時構成這些特徵的技術方式方法也是區塊鏈系統應用的侷限。

限於寬頻、儲存和計算等資源的約束,區塊鏈的鏈上資料一定是關鍵資料和核心資料,從體量上來說是小資料,而不可能是大資料,傳統的大型關係型資料庫也難以在區塊鏈系統上直接部署。我們可以想象一下,如果類似於阿里或騰訊體量的大型資料中心的資料,每個人都儲存一個完整的備份,那將需要多大的儲存空間、多快的計算速度以及多寬的頻寬才能承載?這還僅僅是阿里和騰訊,如果再加上人們生產生活中涉及到的其他系統的資料呢?而且人類採集和生產資料的速度還在呈指數型增長,再強大的寬頻、儲存和計算資源生產能力都難以跟上這種指數型增長的速度。

區塊鏈系統的資料全網一致性分發儲存、去中心化運營和系統集體維護,必然使得區塊鏈系統在業務處理方面的效能要遠低於中心化系統。區塊鏈系統需要消耗大量的資源來完成不同節點之間的協同,而不可能像中心化系統那樣,直接按照中心節點制定的規則和流程完成特定功能。即使出現特殊情況,在決策的速度方面,中心化系統也要遠快於區塊鏈這種分散式協同系統。

此外,區塊鏈假定在資料佔有方面和系統維護方面,系統內所有節點具有完全平等地位,基本不存在或很少存在結構和功能設計方面的差異,這也與現實生活中大多數場景的業務邏輯不一致。

因此,區塊鏈系統執行的技術邏輯和呈現的系統特性,只能匹配到複雜產業邏輯中的一部分內容,而不可能匹配全部產業業務邏輯。試圖以區塊鏈系統的獨特性去匹配包含各種形態和邏輯的產業場景,必然導致大部分割槽塊鏈應用難以落地,甚至大部分割槽塊鏈應用都無法與產業邏輯匹配。

03  區塊鏈是對網際網路業務模式的補充、豐富和完善

要與複雜的產業場景相匹配,發揮區塊鏈系統應有的作用,區塊鏈就必須與其他體系整合,發揮各自所長,規避各自短板。

在業務層面,絕大部分業務系統都不需要實現系統內的全部資料完全共享。因此,絕大部分資料註定是區域性的而不是全域性的,資料共享也一定是按照業務邏輯分層次分局域的。

在技術層面,絕大部分系統也不可能做到在所有節點之間共享全部資料。除非像比特幣、以太坊這樣的特殊案例,應用場景簡單,系統又是極其扁平化的結構,本身資料量較小,且與所有人利益相關。但即使是比特幣、以太坊這樣的系統,隨著其系統執行時間的延續,系統產生的資料量也越來越大,系統處理交易的速度難以從根本上獲得提升,難以滿足越來越多應用層業務發展的需要,因此才有了後續各種基於比特幣和以太坊系統架構上的區塊鏈系統改造和嘗試。

正如邊緣計算是對雲端計算的補充和完善一樣,區塊鏈也是對以往網際網路業務模式的補充、豐富和完善。以往網際網路方式下的資料冗餘,是從確保系統安全的角度,做好資料災難備份的需要,而區塊鏈方式下的資料冗餘,是對資料公開透明、不可篡改不可偽造的需要,這在以往的網際網路業務模式中是沒有出現過的。

04 區塊鏈應用落地的N種方式

區塊鏈作為分散式應用的一種,必須與其他系統架構,包括其他各種分散式架構,甚至是中心化的架構進行結構性組合,從產業邏輯角度,而不是單純從技術邏輯角度,面向真實的業務場景需要構造資訊系統架構,取長補短,匹配產業和業務邏輯。

1. 區塊鏈作為功能元件

區塊鏈業務場景落地應用的第一種方式,是區塊鏈作為一種功能元件,嵌入產業已有的業務邏輯和系統架構之中,在區域性以區塊鏈的方式實現相應資料和資訊的共享,確保資料和資訊不可篡改和不可偽造。這種方式,是區塊鏈應用最容易落地也最方便落地的方式。

比如企業或醫院的業務管理系統。這類管理系統本身是一種中心化和層次化的應用系統,班組或科室管理只是該應用系統內部的一個管理單元。但班組或科室內部涉及工作任務分配、績效考核、獎懲等與所有人利益相關的資料和資訊,確有獲得班組或科室內部相關人認可、公開並作為歷史存證的需要。自然也還會有一些其他資料有這方面的需要。那麼這種時候,就可以在班組或科室這個業務管理單元內部實現相關資料和資訊的共享,透過嵌入區塊鏈的功能,保證這些共享的資料和資訊經過相關人或所有人的認可,並做到不可篡改不可偽造。班組或科室以外的其他班組或科室,既沒有必要,也沒有權利獲得這些內部資料。班組或科室的上級機構,按照逐級負責的科層化管理邏輯,一般情況下也不需要深入掌握班組或科室的這種內部資料,因為業務管理需要,大多數時候只要求掌握相應資料的彙總結果即可。 

在企業或醫院的業務管理系統中,還存在另外兩類資料和資訊共享需求。一類仍然是基於科層化管理,比如企業或醫院某一個層級以上的領導需要共享某一類資料和資訊。這類資訊除了自上而下的通知通報,更有可能涉及到各班組或科室之間的業務合作和業務協調,但出於精簡管理流程和提升管理效率的考慮,沒有必要也不可能將所有涉及到的人員全部納入這一管理體系。涉及到各班組或科室之間的業務合作和協調的資料和資訊,尤其要得到各相關方領導層的認可認證,並以不可篡改不可偽造的方式歷史性地儲存。另一類是基於特定的任務,需要跨越班組或科室,甚至跨越不同層級而形成的特定任務系統,這類系統既有我們常說的組織管理中的條線狀組織機構,也有可能是針對特定任務臨時組建的工作小組。這類組織內部存在著大量的組織協同,存在著大量的責權利不清晰不匹配的情況,相應資料和資訊的儲存同樣需要透過區塊鏈技術解決。

2. 區塊鏈作為系統基礎性架構

區塊鏈業務場景落地應用的第二種方式,是區塊鏈作為整個系統的基礎性架構,在系統內的節點間共享相應的資料和資訊。這種方式將是區塊鏈在產業或行業層面發揮作用的最主要方式。這種方式下系統架構內的業務節點根據各自業務定位,在不可篡改不可偽造的資料共享基礎上,透過對原有業務流程的去資料中心化和去資料中介化,有可能實現整個業務流程的重構和最佳化。整個系統的區塊鏈基礎架構不影響各個業務節點在其各自原有的業務範圍內進行自身的資訊系統建設並開展各自業務。

比如跨境清算系統。用區塊鏈實現的不同機構間的跨境清算,其清算資料必然要經過相關清算節點的認可認證,並以不可篡改不可偽造的方式由各個清算節點各自儲存。在用區塊鏈構造的跨境清算系統中,不存在傳統的清算所,也不存在中央對手方。根據既有規則,清算節點與清算節點在業務開展的同時直接完成跨境清算,既提升了系統清算效率,又免去了因清算所和中央對手方的存在而不得不支付的系統開銷。同時,參與跨境清算的每一個清算主體,其背後都是一個或幾個有著豐富業務內容的機構。這些清算節點所代表的機構內部業務的系統架構可能是中心化的組織架構,也可能是傳統的分散式的組織架構,還有可能是區塊鏈式的組織架構。而這些業務系統,必然是在跨境清算整個系統的區塊鏈的組織架構下,按照各自的業務邏輯執行,並透過跨境清算業務節點與其他跨境業務清算節點背後的系統進行各種業務和資料的互動。

再比如供應鏈管理系統。用區塊鏈實現的供應鏈管理系統,會透過在相關的節點之間共享業務資料,進而重構整個供應鏈的業務流程,去掉原來因資料壟斷而不再被需要的資料中心和中介環節,從總體上提升系統協同效率,提高系統總體利潤水平。但供應鏈管理系統中的每一個節點,其背後也都必然執行著一整套管理系統。這些管理系統,在供應鏈管理系統整體的區塊鏈架構之下,發揮各自應有的作用。

3. 多種區塊鏈的混合並行

還有可能在同一個業務系統當中,多個區塊鏈系統同時並行存在。

我們研發的跨鏈去中心化交易系統CCDEX,就同時使用了公有鏈和私有鏈。CCDEX交易系統將清算和交易分層處理,清算系統面向所有交易使用者,是一個公有鏈系統。在交易撮合環節採用了多撮合節點競爭機制,由各撮合節點分別獨立完成面向全網所有交易節點的交易撮合。由於CCDEX架構在完全分散式的網路環境中,因此,在同一時間段內不同撮合節點接收到的交易訂單會存在差異。在底層區塊鏈系統的出塊週期內,按照最大成交量原則,將該時間段內成交量最大的撮合節點的撮合結果作為當前區塊的最終撮合結果,記錄在區塊鏈上。撮合節點需要經過申請和批准,所有撮合節點在這個場景當中也是同一型別節點,面向的業務場景也是單一業務場景,因此,在交易撮合環節形成了一個私有鏈系統。

4. 區塊鏈構成區塊鏈網

無論是將區塊鏈作為一個功能元件嵌入已有的系統結構中,還是區塊鏈作為整個系統的基礎性架構,都是區塊鏈與其他體系架構進行的有機整合。除此以外,還可以按照資料內容和共享範圍,將需要實現資料共享的同一類節點構建為一個區塊鏈系統,在此基礎之上再將存在業務聯絡和資料連通的不同區塊鏈系統連線起來,組成區塊鏈網。 

為對區塊鏈網的不同組成結構進行研究,我們需要對區塊鏈的分類界定進行進一步剖析。

一般將私有鏈界定為機構或組織內部的准入區塊鏈,將聯盟鏈界定為面向多業務主體的准入區塊鏈,而將公有鏈定義為面向任意主體的非准許鏈。

我們以前的文章對私有鏈和聯盟鏈的定義進行過辨析(https://news.huoxing24.com/20200110171614212601.html)。我們認為以上界定存在明顯的含糊之處,比如摩根大通釋出的JPM Coin是聯盟鏈還私有鏈?一般認為JPM Coin是聯盟鏈系統,因為JPM Coin面向多主體。但這些主體都是摩根大通自己業務體系內的機構客戶,從這個角度,應該將其界定為私有鏈更為合適。Facebook 計劃發行的Libra也存在類似的定義問題。對此,我們提出,私有鏈是面向單一場景單一使用者型別的准入區塊鏈,聯盟鏈是面向多場景多使用者型別的准入區塊鏈。這樣,就可以構建出多種型別的區塊鏈網。

(1)由私有鏈構建出聯盟鏈系統。每個私有鏈系統面向單一型別使用者處理單一場景的業務。當這些私有鏈與私有鏈的業務發生關聯時,就可以很自然地在眾多私有鏈基礎上搭建出聯盟鏈系統,由聯盟鏈系統來處理面向多業務場景和多使用者型別的複雜業務。例如上面我們提到的供應鏈管理系統區塊鏈。這類系統在總體上是聯盟鏈架構,面向供應鏈業務中的多業務場景和業務上下游的不同使用者型別。但供應鏈業務場景中的每一個節點並不僅僅是單一的業務節點,在其後面都是一個完整的資訊系統。如果每個節點所在的資訊系統僅面向單一業務場景和單一使用者型別並且採用區塊鏈架構,那麼這個系統就是由私有鏈搭建出的聯盟鏈系統。

(2)由私有鏈搭建出私有鏈系統。如果我們剖析DPOS的共識機制,就可以發現,其實DPOS採用的共識形成方式就是在私有鏈基礎之上搭建出的私有鏈系統。DPOS共識機制在總體上是一個用於投票或選舉並形成共識的單一的業務場景,面向的節點也是同一型別節點。每個DPOS節點背後所面對的群體,仍然是同一型別的使用者節點,面向的業務場景也仍然是單一業務場景,只是由於共識形成效率方面的考慮,將這些節點的許可權分屬在了不同的層次。

(3)由聯盟鏈搭建出私有鏈系統。利用區塊鏈系統建設的每一個面向多業務場景面向多使用者型別的供應鏈管理系統都是聯盟鏈系統。當多個聯盟鏈系統由於某一方面的需求或要求,比如供應鏈管理系統A的業務侷限在A地區,供應鏈管理系統B的業務侷限於B地區,當A地區和B地區發生業務往來需要統籌運輸車輛時,只需要在A聯盟鏈中選舉出一個負責跨區運輸排程節點,B聯盟鏈中選舉出一個負責跨區運輸排程節點,還有C聯盟鏈、D聯盟鏈等等,由此就可以在各聯盟鏈系統之上搭建出一個私有鏈系統,面向各聯盟鏈系統中的負責車輛運輸排程的節點,協調各聯盟鏈之間的車輛運輸排程。

(4)由聯盟鏈搭建出聯盟鏈系統。比如一個類似手機一樣的功能豐富的電子產品由N個不同的功能元件組成,每個功能元件又分別由M個元器件按照其特定的內部結構組成,那麼參與功能元件A生產的元器件廠商A1,A2,……,Am以及元器件組裝廠商Am+1就因為這些元器件型別和數量、物流配送、資金結算、資訊流通等資料內容構建了一個聯盟鏈系統A。在此之外,生產這一產品其他功能元件的元器件供貨商和元器件組裝廠商也構建了另外不同的聯盟鏈系統B,C,D,E……在這些聯盟鏈系統之上,生產這一產品的組裝廠商X以及N個功能元件組裝廠商Am+1,Bm+1,Cm+1,Dm+1,……,Nm+1就在各種聯盟鏈的基礎上構建了一個超級聯盟鏈系統。 

根據不同的業務需要,我們甚至還可以由不同的區塊鏈系統構建出多個層級的巢狀,由此形成複雜的區塊鏈網。

對於公有鏈系統,我們尚未進行深入剖析。

由於公有鏈面向非持定人群,且是非准許鏈,因此,公有鏈系統的使用者之間就難以建立起強信任關係,難以承載過於複雜的業務應用(https://news.huoxing24.com/20190617215207439274.html),也就不可能形成複雜的業務關係。我們目前所看到的公有鏈,都是面向單一業務場景和單一使用者型別的非准許鏈。至於未來我們是否能夠看到面向多業務場景和多使用者型別的非准許鏈,還有待進一步觀察。如果未來能夠出現這種面向多業務場景多使用者型別的非准許鏈,我們暫且把這種面向多業務場景多使用者型別的非准許鏈命名為公有聯盟鏈。那麼,按照上面准許鏈的邏輯,就可以由公有鏈構造成公有聯盟鏈。

當然,我們也可以在目前的公有鏈的基礎上構建出不同的私有鏈或聯盟鏈。如果採用區塊鏈技術構建,那麼每一個景區或飯店對其客戶都是一個公有鏈系統,因為這些景區或飯店無法判斷誰是他的顧客誰不是他的顧客,因此只能採取非准許制。但同時這些景區或飯店作為一個節點,必然也是工商或稅務區塊鏈系統當中的一個節點。但工商或稅務系統的區塊鏈一定是私有鏈或聯盟鏈,而不可能是公有鏈系統。

此外還會存在由不同的私有鏈或聯盟鏈作為公有鏈或公有聯盟鏈的一個節點的情況。比如目前的去中心化交易所,由於面向非特定使用者,其區塊鏈系統在整體上必然呈現為公有鏈的架構。這些去中心化交易所面對的,既有個人使用者節點,也有機構客戶節點。這些機構客戶其背後的業務體系架構,如果也採用區塊鏈架構的話,則既有可能是私有鏈系統,也有可能是聯盟鏈系統,就類似於目前傳統交易所繫統中的機構客戶。

05 由“+區塊鏈”到“區塊鏈+”的業務邏輯變革

 區塊鏈專案應用落地,就當前設想的情況來看,存在著兩種不同的應用落地模式,不同的應用落地模式也對應著不同的業務邏輯變革路徑。如果套用網際網路的相關分類,“網際網路+”是指用網際網路的邏輯對產業進行改造,那麼“區塊鏈+”就是用區塊鏈的邏輯對產業進行改造,透過資料共享消除資訊不對稱,最終達到重構和最佳化業務流程的目的;如果“+網際網路”是指在產業的基礎上引進網際網路技術,提升資訊化和數字化水平,那麼“+區塊鏈”則是在產業的基礎上引進區塊鏈技術體系,提高資料的透明度並保證資料不可篡改不可偽造。 

“+網際網路”比“網際網路+”更容易實施。從實踐來看,“+網際網路”也是實施“網際網路+”的前提和基礎。“+網際網路”僅僅是實現現有產業的資訊化和數字化,而“網際網路+”則是用數字化的邏輯對產業進行的改造和變革。“+區塊鏈”也比“區塊鏈+”更加容易實施,因為從現實應用落地角度,很難有一個產業或一個行業可以從頭開始完整地實施“區塊鏈+”戰略,大部分產業或業務仍然要透過“+區塊鏈”,即從個別環節個別場景先引進區塊鏈技術體系,在實現個別環節個別場景資料不可篡改不可偽造的基礎上,在個別環節個別場景先完成“區塊鏈+”的業務邏輯變革,進而再逐步將這種由“+區塊鏈”擴充套件到“區塊鏈+”的邏輯,擴充套件到整個產業或行業,完成整個產業或行業的區塊鏈化改造。

我們以前曾舉過一個透過區塊鏈技術改造裝置檢修系統的例子(www.xinhuanet.com//globe/2019-11/12/c_138548469.htm)。在居民小區或學校的管理系統中,裝置管理是其中的核心業務之一,一般的居民小區或學校也都會有一個裝置管理中心。當使用者發現某一個裝置使用不正常時,會透過相關渠道或途徑上報到裝置管理中心,裝置管理中心再派人去維修。由於裝置管理中心派單不及時,或裝置維修人員責任心不強等因素,裝置故障有可能不會及時被排除。甚至還有可能同一個裝置,維修人員剛剛維修過,但因為某種原因,該裝置又再次發生了故障,由此導致責任劃分不清。

如果透過加裝裝置感測器,將裝置狀態資料上鍊,並將這些資料透過區塊鏈系統同步分發給相關人員,那麼如果裝置發生故障,維修人員直接檢修就可以了,既不需要使用者發現故障之後上報,也不再需要裝置管理中心派單。維修之後,裝置的狀態同樣上傳到區塊鏈系統中,維修人員也不再需要將維修結果再上報給裝置管理中心,裝置管理中心更不需要將維修結果反饋給使用者。即使裝置再次發生故障,也可以從鏈上資料判斷是維修人員檢修之後發生的故障,還是維修人員因未檢修而故障一直沒有排除。

如果這個系統能夠執行一段時間,所有人都會發現裝置管理中心這個機構就沒有存在的必要了,因此就可以將裝置管理中心精簡掉了,這樣既提升了效率,也最佳化了裝置檢修的業務管理流程。 

這個例子是透過實施“+區塊鏈”,將相關資料以不可篡改不可偽造的方式在相關人員之間實現共享,區塊鏈最佳化業務流程的功能才得以呈現,然後很自然地,得到了“區塊鏈+”的效果。 

裝置管理僅僅是居民小區或學校管理中的一個單一場景和環節,如果在這個基礎上,在其他場景和環節引進更多的區塊鏈系統,同時在不同的區塊鏈系統之上再搭建層次更高範圍更大的區塊鏈系統,將“+區塊鏈”的邏輯推向更大範圍,就有可能在更深程度上更大範圍內實現“區塊鏈+”的效果。 

“+區塊鏈”與“區塊鏈+”不同的地方在於,“+區塊鏈”是可以透過資訊系統的建設和改造完成的,但“區塊鏈+”則更多是業務層面的任務,不是透過引進區塊鏈就可以自然而然地完成的。如果一開始就計劃著去掉某一個機構或某一個環節,那麼區塊鏈應用落地的很多工作可能就難以開展和推進了。

在我們上面提到的幾種區塊鏈應用落地方式中,“區塊鏈作為功能元件”和“多種區塊鏈的混合並行”是在現實生活的某些場景和環節上引進區塊鏈技術體系,“區塊鏈構成區塊鏈網”和“區塊鏈作為系統基礎性架構”則是“+區塊鏈”的業務邏輯在更大範圍內的拓展。

在推進“+區塊鏈”業務戰略的時候需要清楚的一點是,在任何場景或業務環節引進區塊鏈,都需要消耗一定的成本。這些成本在最小意義上包括了由於資料全網一致性分發和冗餘儲存而必須的寬頻、儲存和計算資源。區塊鏈系統作用的場景越是巨集大,需要消耗的資源就越多。因此,如果“區塊鏈構成區塊鏈網”和“區塊鏈作為系統基礎性架構”這兩類巨集大的區塊鏈應用不能帶來系統流程的最佳化和整體效率的提升,區塊鏈技術體系的引進和應用將有可能是得不償失的。 

現實生活中區塊鏈能夠發揮作用的場景很多很多,有些透過直接觀察就可以發現,有些需要想像,還有一些需要對業務場景和業務邏輯進行深入分析之後才能獲取到。有些場景僅僅需要做到“+區塊鏈”就足夠了,並不一定要深入到“區塊鏈+”的程度,有些在實施“+區塊鏈”的同時自然而然會進化到“區塊鏈+”的層次,還有一些也需要時間慢慢演化。在有了越來越多的“+區塊鏈”的例子,並且發揮了好的示範作用之後,就可能在更大範圍內更深程度地開展更多的“區塊鏈+”,區塊鏈最終改變生產關係和業務流程的作用就有可能得以最終呈現。

06 區塊鏈技術和技術體系結構變革

區塊鏈應用落地,以及區塊鏈體系結構與其他體系結構的融合,離不開區塊鏈技術和技術體系結構的變革。一味追隨目前主流公鏈或聯盟鏈的技術和技術體系正規化,不從業務邏輯需要和體系結構對接需要改進和拓展區塊鏈技術和技術結構,是難以滿足區塊鏈系統應用落地的需求的。

1. 搭建輕量級的區塊鏈技術架構

如果區塊鏈作為其他系統的功能元件,就宜採用比較輕量級的區塊鏈系統架構,嵌入到其他系統結構中。目前無論是公有鏈系統,還是所謂的聯盟鏈系統,相對來說都顯得體系結構過於龐雜。例如上面我們提到過的裝置檢修的案例,在這個例子中,區塊鏈系統只要能夠從感測器上獲取資料並將資料分發到區塊鏈系統內所有節點,保證這些資料在採集、傳輸和儲存的過程中不被偽造不被篡改就足夠了。從區塊鏈的體系結構來講,只需要資料層和網路層就可以了,最多再加上共識層,既不需要激勵層,也不需要合約層,更不需要不同節點來爭奪記賬權。

在一個系統多鏈並存,以及由不同的區塊鏈構成區塊鏈網時,都需要回歸到區塊鏈系統的最原始特徵,對現有的區塊鏈體系結構進行解構,去掉那些不必要的功能元件,再根據上層業務系統的需要,將相關技術進行重新組合,以滿足當前系統的業務需要。這不僅是當前區塊鏈系統在區域性範圍內落地的需要,更是未來區塊鏈系統在更大範圍內作用發揮的需要。

2. 構建跨鏈和跨體系結構的資料互動工具

不論是區塊鏈系統與其他系統,還是不同的區塊鏈系統與區塊鏈系統進行體系結構方面的整合,都涉及到不同系統之間的資料互動。區塊鏈系統與區塊鏈系統之間的資料互動主要是跨鏈技術,區塊鏈系統與其他系統的資料互動則需要對不同系統的體系結構和互動資料的儲存結構和呈現方式進行進一步分析。

有些資料互動可以透過橋接的方式進行。比如前面提到的景區或飯店的例子。景區或飯店面對消費者構建的公有鏈系統的資料肯定不是工商或稅務這個私有鏈或聯盟鏈系統需要的資料,因此,在這兩個型別的區塊鏈系統之間需要設定一個橋接節點用於資料的轉換和對接。

但對大部分割槽塊鏈系統與區塊鏈系統的跨鏈應用,橋接肯定不是一個好的方式。這種方式直接在應用層匹配兩邊的資料結構,每當有一個新的區塊鏈系統引進的時候都需要根據其技術特性,完成與其他區塊鏈系統的對接和匹配,工作量大且繁瑣。如果連線的區塊鏈型別過多,必然導致應用層資源過多消耗在資料的結構轉換上,直接導致系統效率降低。最理想的跨鏈功能最好作為元件置於系統底層,透過標準的介面供上層應用無縫呼叫,不再需要對目標系統進行適配。

3. 構建功能和結構更加豐富的區塊鏈技術體系

面對真實的業務場景時,區塊鏈要發揮其特有的作用和功能,必然要和其他資訊系統進行結構方面的廣泛融合,但目前區塊鏈的技術體系結構較為固化,對外的介面方式過於單一。這不僅是目前區塊鏈系統落地應用難的原因,也將制約區塊鏈未來的發展。

比如公鏈。由於非准許特性,公鏈使用者角色表現出高度的同質化。以太坊、EOS 實際上都在進行這方面的改進探索,即如何在公有鏈系統上實現角色差異化。 

以太坊透過引入智慧合約,試圖在業務層或應用層透過程式碼來匹配多種多樣的場景,但這種匹配建立在底層資料全部公開、系統無准入、角色無差別基礎上,註定只能匹配到其中一小部分業務場景,而無法匹配更加豐富的產業邏輯。

EOS 透過在全球部署21個超級節點,在物理上和邏輯上對資料進行區分,其努力方向值得肯定,但其基礎架構決定了EOS 仍然只能匹配到現實生活中的一部分業務場景和單一使用者型別,難以形成豐富而複雜的產業邏輯。

因為公鏈需要由集體維護系統執行,必然帶來使用者角色在系統管理層面的同質化,同時又試圖極大豐富上層應用,使使用者角色呈現更多的異質化因素,由此帶來多個目標難以協調。因此,要想匹配更加豐富的業務邏輯,在更多業務場景發揮區塊鏈的作用,就需要回到區塊鏈的底層技術邏輯層面,對技術架構和技術目標進行更大程度的調整和重構,甚至打破公有鏈和聯盟鏈的一些基礎前提和假設,以豐富和完善區塊鏈技術體系架構。

4. 創造更多能夠實現業務角色差異化的工具 

為了讓區塊鏈儘可能匹配更多業務場景,除了對區塊鏈體系結構進行改造,還可以在區塊鏈體系結構的一些特定環節引入相關工具,實現角色差異化。比如由單一私鑰保管全部數字資產的系統設計,就很難滿足包括數字資產託管、礦場、礦池、數字資產交易所等非個人客戶對數字資產管理的需要。未來各國央行的數字貨幣,以及未來越來越多的數字化資產也面臨同樣的問題。這就需要對單一私鑰的系統設計進行改造,比如利用秘密分享技術,將一個完整的私鑰進行拆分,將一個人保管一個完整私鑰並賦予其全部資產的管理許可權,改為由多個人分別管理各自私鑰分片並共同保管全部資產的方案。這個方案還可以引入門限方案,即並不一定要求所有人全部履行職責才可以完成資產的管理,而是在特定人數履行職責的基礎上,就可以實現資產的管理和轉移,以匹配現實生活中可能面臨的多種複雜情況。

同時還可以引入時序關係,對不同人員履行職責的先後順序進行必要的規定,以對應現實生活中的業務流程需要。或者像我們團隊已經完成的,各方獨立生成各自的私鑰分片,基於安全多方計算技術,生成對應的錢包或託管賬戶地址,從數學上保證各自私鑰分片的安全,進而保證錢包和託管賬戶資產的安全,而不是像秘密分享技術,完整私鑰存在被洩露的風險和可能。

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