公鏈的大航海時代與歷史使命

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如果時間退回到2008年,拉里佩奇和謝爾蓋一定想不到十年後的今天,經過改良後開源的安卓作業系統,會佔據整個智慧手機作業系統過80%的市場份額,也讓谷歌在移動網際網路時代,一直穩居市值世界第一的交椅。也許時至今日,我們仍然無法預測,區塊鏈技術的發展究竟會帶來怎樣的巨大變革。但可以肯定的是,如果在谷歌為首的移動網際網路時代之後,區塊鏈技術可以帶領人類社會進入一個可程式設計、價值互聯的新時代,那麼承擔著如此歷史使命的,必然是扮演著“作業系統”角色的底層公鏈技術。2018年8月14日,美國TED的講臺上,來自北京創新工場的李開復先生正在地賣力宣揚著AI技術,而2018年初在美國辦的CES展可以說更堅定了他“All In AI”的信心和勇氣。回顧剛剛過去的2018年,資本爭先恐後湧入了“年度兩大技術風口”——AI和區塊鏈。從2018年初的CES展會上可窺一斑,清一色的AI裝置成為了本次展會史上最大的亮點,“所見即所得”的視覺衝擊,加速了AI走進人們的視野。而與此同時,“區塊鏈”的概念也迎來了史上最大的爆發,一夜之間“千樹萬樹梨花開”。就連一直忙著為AI奔走佈道的李開復,也鬆了口:“區塊鏈技術有比較大的可能性改變世界,兩個我都比較看好。”但是時隔一年,情況卻逐漸發生了一些戲劇性的轉變。美國時間2019年1月8日,新一屆為期三天的CES展會如期在拉斯維加斯舉行,和去年情形一樣,AI依舊擔任了整個會場的“臺柱子”,無人駕駛、語音識別、智慧零售、智慧家庭等基於人工智慧的產物,成了人們津津樂道的熱門話題。反觀一年後的“區塊鏈”卻未能有如此幸運,“跑路”、“倒閉”、“裁員”似乎成了它一年來最大的標籤,就連曾經為其站臺的天使投資人徐小平等人也急急忙忙刪掉微博,諱莫如深。
為什麼會出現這樣的情況?所有人大致都有著這樣的疑問。“談論區塊鏈技術,我們不能忽略了Gartner曲線。”中歐國際商學院教授龔焱在其公開演講中表達了“區塊鏈將迎來斷崖式下跌”的觀點,似乎可以代表大多數從業者對區塊鏈技術發展的理解。那麼,何為Gartner曲線?

Gartner曲線也叫技術成熟曲線,它直接反映了一個新技術、新概念在媒體上曝光度隨時間的變化。1995年始,美國高德納諮詢公司便對各種新科技的成熟演變速度及要達到成熟所需的時間進行了預測和推論。縱觀歷年來的Gartner曲線,其最為突出的一個特點:技術發展前期均會經歷一個“急上”和“急下”的過程,如圖:

回顧近十年曆來的技術成熟曲線,這條曲線基本被細分為5個階段 ,分別是:技術誕生的促動期、過高期望的峰值、泡沫化的低谷、穩步爬升的光明期以及實質生產的高峰期。

在第一個階段也就是技術誕生的促動期,最為顯著的特點就是媒體大肆的過度報道和非理性渲染,這也是促成第二個階段(過高期望峰值)的直接原因。隨著區塊鏈行業泡沫的破裂,以及我們對區塊鏈技術適用範圍、限制條件的客觀瞭解,以及經營模式的逐漸探索、成長。可以預判的是,區塊鏈技術正處在度過泡沫的低谷期,走進第三個穩步爬升的階段。

喬布斯打造了第一臺iPhone之後的一年,一臺搭載著安卓系統的手機HTC Dream誕生,並且以蘋果遠不及的速度在世界範圍內“蔓延”,喬布斯無奈稱:“他是一個總在模仿我的山寨喬布斯。”

如果時間退回2008年,拉里佩奇和謝爾蓋一定想不到十年後的今天,經過谷歌改良後開源的Android作業系統,會佔據整個智慧手機作業系統過80%市場份額,讓谷歌在移動網際網路時代,一直穩居著市值世界第一的交椅。

當技術穿越低谷期,走過穩步爬升,最終進入Gartner曲線上的最後一個階段“實質的生產高峰期”,整個過程必然伴隨著無數創業者的風起雲湧,一場場看不見硝煙的爭奪戰在暗湧。

自1985年11月20日Windows1.0誕生之初,微軟憑藉著對PC作業系統的壟斷,一步步成為了PC時代行業的霸主。時至今日,佔據我們面前電腦螢幕的,仍舊是當年那個Windows,改變的只有它的版本號,不變的仍是由四種顏色拼接而成簡簡單單的視窗圖示。

曾經有無數人說過,今天的區塊鏈就像90年代的網際網路,所有人都想做協議和作業系統,這也將區塊鏈技術之爭的方向指向了底層作業系統之爭——公鏈。

也許時至今日,我們仍然無法預測,區塊鏈技術的發展究竟會帶來怎樣的巨大變革。但可以肯定的是,如果在以谷歌為首的移動網際網路時代之後,區塊鏈技術可以帶領人類社會步入一個可程式設計、價值互聯的新紀元,那麼承擔著如此歷史使命的,必然是扮演“作業系統”角色的底層公鏈技術。

得公鏈者的大局。然而事實是,這樣的一條公鏈仍未出現。

在傳統經濟社會和財政金融政策目標的選擇中,往往面臨著諸多的困境,典型的表現是:如果一個國家想允許資本流動,又要求擁有獨立的貨幣政策,那麼就難以保持匯率穩定;如果要求匯率穩定和資本流動,就必須放棄獨立的貨幣政策。這是傳統的貨幣理論中著名的“不可能三角”理論。

類似的“不可能三角”理論,同樣存在於區塊鏈公鏈技術發展過程中。在區塊鏈系統中,不可能在同一層面、同一時間在去中心化、安全性、可擴充套件性三方面同時取得最佳最佳化,必須以犧牲其他要素,來換取某一因素在一個領域上的提升。

比特幣公鏈便是一種追求“去中心化”與“安全性”的技術組合。在比特幣網路上每一個節點都會下載和儲存所有的資料包,實現了網路中各節點的“民主自治”,但同時也帶來了巨大的儲存空間和校驗壓力。傳統的中心化交易平臺Visa處理能力是2.4萬TPS,支付寶“雙十一”的TPS峰值是32.5萬,比特幣每秒只能處理7筆交易,顯然遠遠無法承載全球貨幣支付場景需求。

為了突破可擴充套件性問題,參照現實世界議會制度的共識演算法DPOS,將控制權集中到了21箇中心節點,但在很大程度上違背了“去中心”得精神核心,儘管這樣做,效能可以得到較大的提升。“擴充套件性也許是排在第一位的問題,擴充套件性問題已經成為很多系統的墳墓,這是一個重大而艱鉅的挑戰,這些都是已知的事實。”以太坊創始人Vitalik Buterin在一次採訪這樣說道。

區塊鏈的“不可能三角”依然沒有得到完美的解決,但是“不可能三角”已然成為懸在所有人頭頂的“達摩克里斯之劍”,在和平與安寧的背後隱藏著的是不安、危險以及某種程度上的焦慮。

為了消除這種焦慮,目前業界在“突圍”的路上已經有了多種角度的嘗試,我們大致做一彙總:一是共識角度入手,比如PBFT、DPoS共識等,但是往往在一定程度上犧牲了去中心化;二是改變網路結構,比如使用不同於區塊鏈資料結構的DAG(有向無環圖);三是側鏈、狀態通道、跨鏈等直接利用鏈外的解決方式;四是分片,只用網路中的一部分節點處理交易。

可能我們無法預測上述的哪一種“突圍”方式最終可以成為公鏈技術的經典,但註定這是一場不平凡的“持久戰”。

2014年5月,區塊鏈技術還沒有在國內掀起浪潮,以太坊創始人Vitalik便匆匆踏上了前往中國的旅途。在之後的4年裡,他先後四次來到中國拜訪,多次挽ETH於“臨危”之際,被國內媒體形象的稱:Vitalik的四次訪華是一部以太坊的進化史。

就在Vitalik第三次來到中國時,他帶來了關於區塊鏈擴容的一個答案——分片技術,並反覆強調分片技術未來能夠提升區塊鏈技術的交易速度,實現更高的TPS和更低的交易費用。隨後分片技術的概念逐漸被推廣至全世界。

分片技術顧名思義即“分而治之”,我們可以形象的將其理解為一個“分割手術”。網路上的交易被分成不同的碎片,其由網路上的不同節點組成。因此,每個節點只需處理一小部分傳入的交易,並且透過與網路上的其他節點並行處理就能完成大量的驗證工作。將網路分割為碎片會使得更多的交易同時被處理和驗證。因此,隨著網路的增長,區塊鏈處理越來越多的交易將成為可能。

總體而言,分片技術對公鏈技術的發展有著不同的好處。首先,區塊鏈上處理交易的速度變成了每秒上千筆甚至更多,這改變了人們對加密貨幣作為支付方式效率的看法。改善交易吞吐量將會給去中心化的系統帶來使越來越多的使用者和應用程式,而這將反過來促進區塊鏈的進一步採用,也能吸引更多加入到公共網路上的節點,從而形成一個良性迴圈。不同於其他解決擴容的鏈上技術的關鍵特性,就是它可以進行水平擴容,也就是說,網路的吞吐量隨著挖礦網路的擴充套件而增加。

這種特殊的特性可能使它成為推動區塊鏈技術被快速採用的理想技術。

2018年12月,在OK公鏈的釋出會上,OK區塊鏈工程院技術負責人shinejiang在談及OK公鏈實現了“在保證一定的去中心和安全性的基礎上,提升了可擴充套件性”時面露喜色。

“分而治之”的分片技術思路,給公鏈技術帶來了新的著力點。對於很多志向勇攀技術高峰的技術人員而言,在分片技術的基礎上,實現對公鏈“不可能三角”的突破有著重要的歷史榮譽。從某種角度而言,正是無數個這樣的“執念”的堆積,推動了公鏈技術的前進。

分片的第一個也是最重要的挑戰是建立碎片,其產生的一個直接結果是形成不同的賬本區分。在P2P網路裡,OK公鏈分成了兩類共識組,分別為委員會和普通分片,透過設定“委員會”對整體的網路和片內的成員進行管理,以此實現整個公鏈的安全性,同時使片內的交易更多,跨片的交易更少,提升交易效能。為了減少冗餘計算增加系統的吞吐性,OK公鏈在交易分片中對交易的傳送方地址進行分片,使各個分片進行並行處理。

在片內交易過程中一般涉及兩種處理邏輯:同步交易和非同步交易。在同步交易中,請求發出需要等待返回才能進行下一個請求,而非同步交易則不需要等待返回,隨時可以出發請求。為了減少通訊的複雜度,OK公鏈提出“支票”的概念,將多筆支票打包成一個支票的區塊,滿足跨片交易最大程度上減少。同時,在基於創新性實現VRSF機制、多鏈分片方案的基礎上,在測試階段OK公鏈實測TPS峰值達到1000,交易區塊高達50萬。

分片技術是改進公鏈發展一個令人興奮的技術和思路,OK公鏈可以在最大程度不影響去中心和安全性的情況下解決擴容問題,讓我們看到了希望。但毫無疑問的是,我們也看到分片技術在設計層面和實現層面複雜性和潛在的挑戰。

我們應該小心的處理分片技術,同時,開發者仍需要做更多的研究來確定分片技術的可行性,只有在大規模網路中進行長時間的測試驗證,並結合嚴謹的理論方案證明才會令人信服,OK區塊鏈工程院研究人員和開發者們正在積極尋找那些可行解決方案。

也許,答案就在我們眼前。(完)

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