區塊鏈技術為何普及“緩慢”？你得走出“它是一個應用”的思維_區塊鏈

當四輛自動駕駛的汽車同時到達一個十字路口的時候，誰會先通過呢？

這聽起來像一個笑話，但問題是非常真實的，而且非常困難。解決方案或許需要去中心化計算，這是一個可能涉及區塊鏈的新興領域，以及許多其他技術。為了解它試圖解決的問題，讓我們深入討論這個領域的僵局......

我們假設沒有靜態基礎設施來指揮交叉路口，則車輛將不得不使用其僅有的車載計算能力來協商解決方案。計算機的指令是什么？嗯，有一些一般的社會規則：沒有人想要發生事故;他們都希望盡快通過十字路口，并且有一些“公平”的概念。

所有這些聽起來或多或少都是可行的，車輛可以增加一個“小紅色按鈕”，再與其他車輛談判以便先通過。。

但是，從系統架構的角度來看，這種情況存在很大問題。這里有一些：沒有中央權威機構決定哪輛車按順序排列。其次，唯一可用于計算的基礎設施存在于汽車中;也就是說，為計算動態分配資源。第三，每個駕駛員都受到推動其車輛計算的目標的激勵，而一些目標被所有人共享，例如通過交叉口而沒有意外，一些目標將是個人獨有的。

人民大學楊東：運用區塊鏈為知識產權提供全方位保護:中國人民大學未來法治研究院教授、區塊鏈研究院執行院長楊東建議，運用區塊鏈技術為知識產權提供從創造、使用到權利救濟全流程、全方位的保護，利用區塊鏈可溯源、不能篡改的屬性，滿足司法證據的需求。還可以嘗試基于區塊鏈技術的“共票”機制，將數據生產者、數據加工持有者、數據使用者緊密結合在一起，打破平臺對數據生產資料的壟斷，使數據原始生產者即廣大平臺的用戶可以加入到與數據相關生產經營中去，分享所獲利潤。（人民日報）[2020/12/5 14:03:13]

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正是這最后一個特征使去中心化計算變得如此具有挑戰性。

應用和挑戰

加密貨幣是去中心化計算目前最佳的應用。但還有很多其他的。在大多數情況下，區塊鏈作為一種去中心化的、基于共識的替代方式，可以信任一個中央政府，可能會發揮關鍵作用。然而，區塊鏈本身是無用的。要使去中心化計算起作用，區塊鏈必須與其他解決方案相交叉。

政策 | 天津濱海新區將區塊鏈作為核心技術自主創新的重要突破口:天津有關部門表示：天津濱海新區將加快布局發展區塊鏈等新技術新產業，為實現高質量發展贏得新的競爭優勢。

下一步，新區將狠抓產業技術創新，將區塊鏈作為核心技術自主創新的重要突破口，加快構建適合區塊鏈產業發展的生態，為區塊鏈產業和產業對接創造良好政策環境，積極培育新的經濟增長點；抓深度融合發展，推進區塊鏈和人工智能、生物醫藥等戰略性新興產業的深度融合，積極探索“區塊鏈+民生服務”的新模式，為實現新區社會治理體系和治理能力現代化提供強大技術支撐；抓風險防范化解，在區塊鏈開發過程中，建立容錯機制，通過學習、了解、觀察，確保區塊鏈安全有序發展。[2019/11/18]

一個備受爭議的去中心化計算應用程序在供應鏈中起源。沃爾瑪最近宣布，其所有食品供應商必須將其數據上傳至基于區塊鏈的系統，以便用戶可以監控供應鏈中的污染食品。正在采用類似的想法來追蹤無沖突的物品。

聲音 | 區塊鏈學者Michael Goldstein: 比特幣怎甘屈居為暗網資產，在金融領域大有可為:著名區塊鏈播客欄目The Chain由行業大V，Morgan Creek創始人Anthony Pompliano主持。在最新一期欄目中，Pompliano采訪了中本聰學院主席 - Michael Goldstein先生。雙方探討了比特幣的過往和發展情況。Goldstein表示他仍對比特幣的設計初衷保佑堅定的信念。他提出，比特幣可以在金融領域大有所謂，并不會僅僅作為暗網資產所使用。“我相信它（比特幣）能為社會帶來相當大的價值。”[2019/9/8]

在這些來源案例中，區塊鏈是一個關鍵組成部分，但絕不是唯一的組成部分。正如我在去年的共識雜志中所討論的那樣，雖然區塊鏈可以提供持久和透明的事務管理，存儲和數據更新，但跟蹤起源的能力還需要高效，高完整性的數據輸入。區塊鏈監控的質量與收集的數據一樣好。如果沒有適當的監督，惡意參與者可能會操縱數據輸入來篡改源頭。

動態 | 由三名物理科學家領導的區塊鏈追蹤服務加入SAP云平臺區塊鏈:由三名物理科學家領導的區塊鏈追蹤服務DUST Ledger宣布加入SAP云平臺區塊鏈，企業用戶可通過該服務使用噴繪特定涂層在物品的方式追蹤，并登記在服務的賬本中。該公司此前從風險投資公司Kleiner Perkins獲得230萬美元融資，并從美國國防部下屬機構國防高級研究計劃局（DARPA）獲得資金，用于物流和追蹤。（CoinDesk）[2019/5/7]

供應鏈應用程序還證明了數據機密性和隱私的重要性，因為它們的核心是跨組織訪問共享數據。對“這批萵苣來自哪里？”等數據的查詢相對沒有爭議，并且在大多數情況下，與參與者的共同目標一致。然而，其他人則更加矛盾，而那些揭示了在去中心化系統中管理機密性的困難。

例如，供應商是否可以證明其能夠滿足交付要求而不會泄露其內部運營的其他機密細節？這就是去中心化計算的核心問題：如何在不對機密數據泄露的情況下對機密數據執行網絡范圍的計算。

動態 | 印度IT巨頭Tech Mahindra推出遏制騷擾電話的區塊鏈解決方案:據Zee Business消息，5月2日，印度IT巨頭Tech Mahindra宣布其區塊鏈解決方案將保護3億多手機用戶免受非應邀商業通信（UCC）或垃圾電話的騷擾。據悉，Tech Mahindra去年根據印度電信監管局（TRAI）的規定和指導方針設計了區塊鏈解決方案，使電信供應商能夠防止未經授權訪問用戶數據。[2019/5/2]

考慮基因組數據的挑戰。隨著研究人員尋找治療疾病的方法，在最廣泛的基因組數據源中進行計算具有巨大的社會和潛在的商業價值，這些數據源通常由不同的組織創建，管理或擁有。但是，每個數據庫都包含作為知識產權具有高度價值的數據，并且受到保護該基因組數據的個體貢獻者隱私的法規的限制。

或者我們可以回到我們的自動駕駛車輛，這些車輛可能仍然坐在十字路口。。最近操作的要求是它必須有一個“黑匣子”，記錄可用于分析過去行為的遙測數據，例如，確定事故原因。這與黑匣子在飛機上扮演的角色基本相同-只有一個關鍵區別：飛機主要靠空管，而自動駕駛汽車則不斷與其他車輛互動。一輛車中的黑匣子提供了單一的歷史視角。

但是，它并未提供對道路上其他自動駕駛車輛的行動或決策的深入了解。所有這一切都因對抗性機器學習而變得復雜，這可能為自動駕駛汽車創造新的攻擊向量。計算機如何依靠簡單的本地遙測數據記錄來區分自主車輛發出的內部錯誤，車輛遙測的外部攻擊或協調協議中惡意參與者的行為？

理想情況下，為了提供車輛行為的抗攻擊歷史，黑匣子將確認車輛的遙測數據與附近車輛的遙測數據以及與這些車輛相互作用的信息。換句話說，一個完整的系統范圍的快照。這只會讓我們回到使用來自不受信任來源的機密信息進行計算的問題。

將區塊鏈作為信任錨點處理

物聯網將需要去中心化的應用程序。但是構建它們的非平凡版本很難。如果沒有受信任的第三方來仲裁交互，則已知雙方之間確定性公平交換等相對直接的問題是不可能的。在這里，區塊鏈提供了巨大的價值，因為它實際上變成了一個可以指揮多方協議的基于技術的可信第三方。在我們實現通用去中心化計算之前，我們必須解決許多其他挑戰。

在某種程度上，到那里需要從“區塊鏈是應用程序”到“區塊鏈是信任錨”的過渡。

這是我們在比特幣中已經看到的轉變。例如，閃電網絡將比特幣交易管理轉移到由一對參與者創建的脫鏈渠道，如果存在脫鏈爭議，他們只會將其余額關閉到區塊鏈。

因此，區塊鏈充當信任錨點，而lighting網絡是去中心化的應用。

同時，在康奈爾大學開發了一種共識算法Thunderella，當樂觀的假設失敗時，將通過高性能的“off-chain”共識協議與使用傳統區塊鏈共識協議作為后備信任錨異步慢速路徑結合。

在這種情況下，底層區塊鏈的作用是發布樂觀假設不再成立的證據并重置不一致的視圖。

我們自己的私有數據對象工作，一個用于探索去中心化計算模型的Hyperledger實驗室項目，將合同執行分解為執行實際計算的脫鏈組件，以及一個簡單確保對依賴關系的更新順序的鏈上組件合同對象。因此，直觀地，區塊鏈用作數據庫更新的去中心化提交/協調日志。

面對保密性的挑戰

如何擴展這一點并保護機密性？

我們認識到，如果我們擴大成功計算的概念，就可以簡化平衡共享目標和個人目標之間的緊張關系。在差異隱私原則下，我們可以撥打或“模糊”數據庫所需的準確性以保護機密性。例如，我們可能會將精確的結果轉換為的精確結果，如“送貨卡車將在大約10分鐘內到達”。

考慮一下這個概念，在某些目標必須成功實現而其他目標被“模糊”以完成計算，可能適用于我們的自動駕駛汽車。只要沒有事故并且它可以及時地繼續到達目的地，則到達交叉口的第一輛車可能不必是通過交叉口的第一輛車。公平和先到先得仍然是目標，但可能不是成功的要求。

計算機科學的其他進步也可能有所幫助。使用零知識證明的隱私保護加密貨幣證明了加密功能可以對受隱私保護的數據集進行計算。盡管如此，截至目前，開發人員仍在努力將這種計算復雜的技術應用于通用去中心化計算所需的規模。

在這里，基于硬件的可信執行環境提供了一種潛在的替代方案。許多現代處理器都帶有執行計算的技術，以確保在某些情況下計算的完整性和機密性。

運輸產品的例子包括ARM的TrustZone，Intel的SoftwareGuardExtensions和AMD的安全加密虛擬化。對于那些更傾向于開放硬件規范的人來說，加州大學伯克利分校和麻省理工學院的研究人員提出的Keystone項目旨在為RISC-V處理器開發一個開源TEE。

基于硬件的TEE提供了通用計算環境，可滿足限制ZKP技術適用性的性能和靈活性要求。但是，基于硬件的信任不應被視為靈丹妙藥。當它恰當地位于更大的安全設計環境中時，它可能是一種以樂觀方式執行機密計算的有效方式。

換句話說，去中心化計算需要解決方案的組合，但那些卡在十字路口的汽車將不得不進行多任務處理。

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