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雷鋒網(wǎng)AI金融評(píng)論按:本文作者為中國(guó)信息通信研究院(工信部電信研究院)專家敖萌博士,雷鋒網(wǎng)獨(dú)家特約文章,雷鋒網(wǎng)與信通院聯(lián)合首發(fā)。未來,敖萌博士原創(chuàng)的區(qū)塊鏈系列文章還將繼續(xù)刊出,雷鋒網(wǎng)(公眾號(hào):雷鋒網(wǎng))與信通院相關(guān)平臺(tái)同步更新,敬請(qǐng)關(guān)注!
上一篇我們提到了在選擇共識(shí)機(jī)制時(shí),對(duì)于不同類型的應(yīng)用場(chǎng)景,有些假設(shè)是合理的,有些假設(shè)則是不合理的。當(dāng)企業(yè)希望使用區(qū)塊鏈技術(shù)改進(jìn)自己的業(yè)務(wù)或者開展新業(yè)務(wù)的時(shí)候,一定要選擇適合自己業(yè)務(wù)的區(qū)塊鏈技術(shù)和系統(tǒng)。
在中國(guó)信息通信研究院數(shù)據(jù)中心聯(lián)盟發(fā)布的《可信區(qū)塊鏈認(rèn)證系列標(biāo)準(zhǔn)》里面,把共識(shí)機(jī)制分成了兩大類:
“第一類是概率一致的共識(shí)、工程學(xué)上最終確認(rèn),如:PoW(工作量機(jī)制證明);第二類是絕對(duì)一致之后再共識(shí),共識(shí)即確認(rèn),如:PBFT?!?/span>
如何理解這種分類方式?我們探討一下這兩類算法的缺陷以及在實(shí)際應(yīng)用中的問題。
第一類共識(shí)機(jī)制的缺陷在于:交易被打包到區(qū)塊里面,并被大部分節(jié)點(diǎn)接收,并不代表這個(gè)交易就被確認(rèn)了。因?yàn)檫@一類共識(shí)機(jī)制存在著區(qū)塊鏈分叉的可能。在比特幣系統(tǒng)中,我們通常認(rèn)為6個(gè)區(qū)塊后這個(gè)交易就應(yīng)該不會(huì)再被分叉,然而實(shí)際情況只是分叉發(fā)生的概率比較小,并不是不存在。因此在標(biāo)準(zhǔn)里面說這種確認(rèn)是一種工程學(xué)的最終確認(rèn),數(shù)學(xué)上并不能保證這種確認(rèn)。
第二類共識(shí)機(jī)制的缺陷在于:每個(gè)節(jié)點(diǎn)都需要知道其他節(jié)點(diǎn)是誰(shuí),這種缺陷決定了共識(shí)機(jī)制只能用在聯(lián)盟鏈和私有鏈中。其次,這類算法往往還有其他假設(shè)存在,需要進(jìn)一步分析這些算法和應(yīng)用的關(guān)系。
目前,我們的觀點(diǎn)是:第一類共識(shí)機(jī)制(概率一致的共識(shí)、工程學(xué)上最終確認(rèn))不適合聯(lián)盟鏈。使用類似PoW的算法,整個(gè)區(qū)塊鏈系統(tǒng)是需要強(qiáng)大的算力來確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性。而在聯(lián)盟鏈中,一般不會(huì)投入過多的算力以免浪費(fèi)電力資源等。但整個(gè)系統(tǒng)依然存在51%算力攻擊的可能,當(dāng)有足夠的利益驅(qū)動(dòng)時(shí),不排除聯(lián)盟中某個(gè)節(jié)點(diǎn)會(huì)突然增加算力來攻擊整個(gè)系統(tǒng)。雖然可以通過加權(quán)的方式對(duì)這類算法進(jìn)行修正,防止過多的算力進(jìn)入系統(tǒng),但是這種方式無(wú)法解決分叉的問題。同時(shí),這種系統(tǒng)在區(qū)塊鏈系統(tǒng)首次啟動(dòng)運(yùn)行上也存在大量問題。
很顯然,在公有鏈系統(tǒng)中,第二類共識(shí)機(jī)制是沒有辦法使用的。因?yàn)榇嬖诠?jié)點(diǎn)準(zhǔn)入機(jī)制,這就導(dǎo)致了這個(gè)系統(tǒng)沒有辦法“公有”。
對(duì)于大部分企業(yè)來講,其實(shí)絕大多數(shù)情況需要的都是聯(lián)盟鏈。在設(shè)計(jì)聯(lián)盟鏈的應(yīng)用時(shí),又該注意哪些問題呢?
我們建議想采用聯(lián)盟區(qū)塊鏈技術(shù)做商業(yè)模型的企業(yè)應(yīng)該首先問自己一系列問題:
1、 在本商業(yè)模式中,是否真的需要一個(gè)去中心化的信息系統(tǒng)來做?如果采用中心化的系統(tǒng)會(huì)存在哪些問題?
2、 如果問題1的答案是合作的多方由于不信任,沒有辦法達(dá)成一致,那么這些合作方都是哪些?這些合作方都需要一個(gè)區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)嗎?
3、 運(yùn)營(yíng)區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)的合作方的IT技術(shù)能力怎樣?信息安全能力怎樣?
4、 未來這些合作方是否存在增加或減少的可能?誰(shuí)來決定哪些合作方能夠進(jìn)入?
5、 合作方的利益在哪里?運(yùn)營(yíng)區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)的收益和付出是怎樣的?
6、 需要記錄的數(shù)據(jù)是誰(shuí)提交的?(是運(yùn)營(yíng)區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)的合作方,還是這些企業(yè)的客戶?)
7、 誰(shuí)來確認(rèn)這些數(shù)據(jù)是否允許記錄進(jìn)區(qū)塊鏈?需要人工確認(rèn)嗎?
8、 當(dāng)商業(yè)環(huán)境變化,需要修改整個(gè)系統(tǒng)規(guī)則時(shí),誰(shuí)決定這些規(guī)則的修改?
9、 整個(gè)區(qū)塊鏈系統(tǒng)運(yùn)行在什么樣的環(huán)境里?與廣域網(wǎng)是完全物理隔離的,還是邏輯隔離的,還是根本沒有隔離?
第1個(gè)問題是最關(guān)鍵的問題。如果一個(gè)中心化的系統(tǒng)做的非常好,并且不存在信任問題,那么這個(gè)系統(tǒng)的效率將是非常高的。比如目前在區(qū)塊鏈圈內(nèi)呼聲非常高的供應(yīng)鏈管理,在某些情況下并不適合采用去中心化的方式。蘋果公司就以其對(duì)供應(yīng)鏈的精準(zhǔn)、高效的中心化掌控,成為了美國(guó)利潤(rùn)最高的科技公司。
如果確實(shí)由于合作方之間無(wú)法達(dá)成一致信任而導(dǎo)致無(wú)法使用中心化的商業(yè)模式和中心化的信息系統(tǒng),那么聯(lián)盟區(qū)塊鏈技術(shù)將是一個(gè)非常好的選擇。但是也要注意,使用哪種聯(lián)盟區(qū)塊鏈技術(shù),還有面臨很多的問題。
第3個(gè)問題,如果各個(gè)合作方的IT技術(shù)能力并不是很強(qiáng),信息安全能力也不足的話,區(qū)塊鏈由于其不可修改的特性,將給企業(yè)合作帶來巨大的麻煩。因此,對(duì)于第3個(gè)問題,區(qū)塊鏈云服務(wù)也成為了企業(yè)的一種選擇,企業(yè)并不需要建立一個(gè)獨(dú)立自主的區(qū)塊鏈系統(tǒng),而是采購(gòu)第三方的區(qū)塊鏈云服務(wù),這樣搭建的聯(lián)盟區(qū)塊鏈,在特定的情況下,能夠取得與一般聯(lián)盟鏈同樣的效果。
回答完前3個(gè)問題后,接下來的一系列問題,決定了企業(yè)聯(lián)盟應(yīng)該采用哪種技術(shù)和共識(shí)算法來搭建自己的聯(lián)盟區(qū)塊鏈。這里面主要存在的問題就是共識(shí)算法的假設(shè)和商業(yè)模型是否匹配的問題。由于篇幅限制,本文在這里不詳細(xì)討論了。
除了公有鏈、聯(lián)盟鏈以外,其實(shí)還有第三種類型的區(qū)塊鏈:私有鏈。私有鏈由于完全被某個(gè)組織機(jī)構(gòu)控制并使用的,并不存在可能作惡的節(jié)點(diǎn),因此可以使用更加高效的一致性共識(shí)算法,例如把整個(gè)區(qū)塊鏈分成若干個(gè)子鏈,進(jìn)行局部共識(shí)??珂湐?shù)據(jù)通過少數(shù)幾個(gè)節(jié)點(diǎn)共識(shí)即完成數(shù)據(jù)跨鏈。這種使用方式下,整個(gè)區(qū)塊鏈系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐性能將達(dá)到一個(gè)非常高的水平,甚至超過同等成本的中心化系統(tǒng)。
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