區塊鏈 - 我為什麼選擇區塊鏈技術？

1. 什麼是區塊鏈？

區塊鏈是個綜合型跨界交叉學科，由三大塊組成：P2P網路通訊，加密理論以及博弈論組成。P2P網路通訊是區塊鏈的基礎。加密理論，保證賬戶安全，交易安全以及區塊安全。博弈論，幫助在多個節點之間達成共識。共識的演算法有很多種：POW，POS，DPOS，BFT，PBFT，LBFT等等。經濟模型，在共識機制的基礎上，進一步從經濟激勵的方面，設計穩定長久的模型。代幣，是經濟模型的一種展現形式。比特幣的代幣，就是對轉賬支付費用，支付給礦工。礦工有利可圖，從而保持穩定的比特幣網路。以太坊作為世界計算機，增加了智慧合約，提出了GAS模型。轉賬或者執行智慧合約計算都需要消耗GAS，也就是消耗以太代幣。這些代幣，因為有參與方的博弈，天然的是一種標的，也就是“商品”。從而，代幣就有了價格。

推薦大家看看Bitcoin的原始碼，最少看看《精通比特幣》。能對比特幣或者區塊鏈技術有大致的理解。

2. 區塊鏈有沒有價值？

很多人（瞭解區塊鏈的，不瞭解區塊鏈的）都會問同樣的問題。不同的人，有不同的答案。有些人說，區塊鏈的價值是去中心化，提高效率。有些人說，區塊鏈的價值在於共識，有共識就有價值。有些人說，區塊鏈沒有任何價值，就是騙局。

從技術人的角度，區塊鏈的價值在於區塊鏈是一種新的“媒介”。區塊鏈，作為一種媒介，能讓資訊透明，不可篡改。麥克盧漢的《理解媒介》告訴我們，媒介可能會改變人和人的協同方式。剛開始，被區塊鏈的技術吸引，因為區塊鏈作為一種“工具”，能讓更多的人彼此信任協作。至於，這種新的協同方式，具體會發展到什麼形態，還不知道。去中心化，也只是新的一種協同方式。

區塊鏈的價值和代幣的價格，是兩回事。區塊鏈的技術有價值。代幣的價格，目前更多是一種標的，在目前沒有監管的情況下，和區塊鏈的價值幾乎沒有太多的聯絡。

區塊鏈，再牛，也只是一種媒介。不需要妖魔化，也不可小看它。沒有什麼技術是一步到位的，允許它慢慢發展和演進。但也沒有什麼技術就是最後的形態。

3. 區塊鏈的未來怎樣？

區塊鏈的未來怎樣，應該沒有人能現在說清楚。未來需要一步步探索，區塊鏈本身也是在發展。去中心化，是否能完全顛覆中心化？我不確定。中心化提供服務，有更好的效率和使用者體驗。去中心化，更強調資料的透明安全。未來可能是一種中心化和去中心化的結合的模式。

4. 幣圈和幣價

在區塊鏈行業野蠻生長的這幾年，我自己也無奈的得出一個樸素的觀點：幣價和技術幾乎沒有關係。幣，作為一種標的，慢慢的變成了炒作。發現有個神奇的現象，剛開始的時候，技術人還有心思辨別，專案方是不是真的是傳銷幣。後來好像都麻木了，甚至有的時候，自己也糊塗了，究竟是交易模式的創新，還是傳銷的新變種。現在都是事後英雄了，成功的專案就是創新，失敗的就是傳銷。

技術人，看不大懂，這麼簡單粗暴的賺錢方式。甚至有些氣餒，區塊鏈這個行業，充斥著這麼多“騙人”的把戲，還能好好的做技術嗎？

5. 區塊鏈有技術嗎？

區塊鏈當然有技術，而且區塊鏈是個複雜的交叉學科。先不談，區塊鏈的人文，社會，經濟方面的技術，我不太專業。就純粹從計算機技術來看，區塊鏈的技術也非常的龐雜和專業。

先從程式語言開始。2018年，go語言在區塊鏈流行，幾乎大點的公鏈都是用go進行開發，確實簡潔好用，網路處理，命令列處理，都有非常豐富的庫。2019年，rust語言慢慢流行起來。Facebook的libra專案全部採用rust語言開發。零知識證明的一些庫也是由rust語言開發。Rust語言型別預先定義，避免安全隱患；陣列定長，防止溢位攻擊。Rust語言有個新的概念，所有權（Ownership）的記憶體管理方式。記憶體的所有權管理方式，能讓編譯器在編譯的時候檢查。所有權是管理堆上資料。透過所有權的設計，Rust在編譯的時候，能檢查和避免 資料競爭情況（多個地址訪問同一資料，資料寫入的時候必須有效等等）。區塊鏈開發，經常在多種開發語言之間切換：go，rust，C++，python。有的時候，程式碼開發有點恍惚：變數型別的定義在變數的前面還是後面？表示式後面需不需要分號？表示式後面是否要加冒號？

資料結構，區塊鏈中有兩個比較重要的資料結構：Merkle樹和DAG結構。Merkle樹，透過葉子節點兩兩計算hash結果，生成上一層的節點，直至樹根。Merkle樹資料結構，有很明顯的好處，葉子節點的任何改動，都會改動樹根。Merkle樹還有個優點，在給定某個Merkle path，能證明某個葉子節點確實在以某個樹根的merkle樹上。Merkle樹，也有很多變種。以太坊管理賬戶資訊（世界狀態），使用的是MPT樹。MPT樹透過增加或者合併節點，最佳化了Merkle樹的深度。Merkle樹一般是兩叉樹，其實還可以擴充套件為多叉樹。

DAG，有向無環圖。傳統的區塊鏈（比如，比特幣，以太坊），使用的單序的區塊連結方式，也就是後一個區塊依賴前一個區塊。這種傳統的區塊鏈組織方式，限制了交易的效能（TPS）。為了提高TPS，DAG是一種新的區塊組織的方式。如何在DAG的區塊結構方式下，確定區塊/交易的順序，有很多相關的研究和演算法。

虛擬機器和智慧合約，虛擬機器是在區塊鏈上安全執行“程式”的環境。智慧合約，就是在虛擬機器中執行的程式。不同的公鏈提供了不同型別的虛擬機器，比如以太坊的EVM，星雲鏈的JVM，EOS的基於WASM的虛擬機器等等。不同的虛擬機器有不同的程式設計規範。

共識演算法，共識演算法讓資料在一定的網路環境下達成共識。最傳統的是BFT/PBFT共識演算法，基於投票以及少數服從多數的原則，只要超過2/3的節點簽名的資料就是達成共識的資料。PBFT共識演算法，需要有幾個階段，每個階段都需要收集超過2/3的節點簽名。這種方式，安全可靠，不會有區塊分叉，但是效率比較低。PBFT共識演算法的複雜度是O（N^2）。為了提高共識演算法的效能，提出了其他很多基於BFT思想的共識演算法，比如HoneyBadgerBFT演算法，LBFT演算法。Algorand也是PBFT演算法中的一種變種，先隨機抽取節點，然後讓這些抽取的節點用PBFT演算法形成共識。POS/DPOS共識演算法，採用和PBFT演算法完全不一樣的共識原理。POS/DPOS共識演算法，採用誰抵押多，誰出塊概率高的思想，簡單粗暴。抵押越多，貢獻越大，也有相應的出塊獎勵。

加密演算法，區塊鏈中的加密演算法比較多。橢圓曲線加密，各種簽名演算法（BLS，盲籤，環籤等等）。

零知識證明，零知識證明的理論基礎就更多了：橢圓曲線，大數計算，群論，同態加密，配對函式，零知識證明的各種演算法（zkSNARK，zkSTARK，BulletProof等等）。零知識證明的理論可以追溯到1985年。目前有兩個方向的應用：隱私和資料壓縮。Zcash就是利用零知識證明實現交易隱私，交易的雙方資訊以及交易金額只有交易雙方可知。Loopring的去中心化交易協議3.0，就是利用零知識證明實現了鏈下計算，鏈上驗證的思想。Filecoin利用零知識證明實現”資料的壓縮“，使用者儲存的資料（資料量很大）不需要直接上鍊，只需要將資料證明（資料量比較小，幾百個位元組）儲存在鏈上。在零知識證明技術之前，區塊鏈世界是區塊鏈世界，現實世界是現實世界。零知識證明的技術，提供了一種方式，將現實世界，部分對映到了區塊鏈世界。

很多人問我，為什麼堅持做區塊鏈技術，因為我對區塊鏈技術感興趣。僅此而已。