區(qū)塊鏈研習(xí) | 企業(yè)如何選擇適合自己的區(qū)塊鏈？

本文作者：敖萌

編輯：溫曉樺

2017-09-20 16:34

導(dǎo)語(yǔ)：本文中的一些內(nèi)容，可以幫助企業(yè)用戶去選擇適合自己的區(qū)塊鏈技術(shù)和系統(tǒng)。

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！

區(qū)塊鏈研習(xí) | 企業(yè)如何選擇適合自己的區(qū)塊鏈？

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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