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区块链将颠覆云计算,成为一种融合模式

洞悉数据经济 2018-06-29

2018年5月18-19日,由51CTO主办的全球软件与运维技术峰会在北京召开。


此次峰会围绕人工智能、大数据、物联网、区块链等12大核心热点,汇聚海内外60位一线专家,是一场高端的技术盛宴,也是顶级IT技术人才学习和人脉拓展不容错过的平台。


虽然区块链技术目前还很不完善,但这并不妨碍其在一些场景中的落地应用。而且就安全性、稳定性以及维护性等方面来看,目前的区块链技术尽管仍显稚嫩却依旧表现优异。如果有合适的应用场景,区块链技术仍旧可以产生不错的效果。


在5月19日下午“区块链技术”分会场,上海万向区块链股份公司万云技术负责人、首席架构师李晨带来了《区块链技术实践思考》的主题演讲。


上海万向区块链股份公司万云技术负责人、首席架构师李晨


区块链将颠覆云计算,成为一种融合模式
从技术角度看区块链发展
区块链将颠覆云计算,成为一种融合模式


李晨表示,从技术层面来看,首先,零故障:2009.01.04 - 至今。比特币所使用的区块链网络从2009年上线至今已近10年,始终零故障零宕机运行,这代表了整个比特币网络的可用性是100%,而且还是在没有专人维护的情况下完成的,国内的BAT也做不到这点。


第二,零成本:没有任何专人维护。比特币网络没有任何成本,它背后没有任何公司和组织、没有人力成本、硬件成本,所有矿机都是矿工自发贡献的,组成比特币网络的都是它的矿机,没有一个组织为比特币的网络或者生态系统买过单。


第三,零错误:所有交易准确无误。比特币上没有错过任何一笔账,而传统银行的核心系统也做不到完全的稳定无误。与之相对比的是清算中心每天都在耗费大量的时间和成本在对账,以防记错账。


第四,零风险:至今没有被任何黑客攻破。此前发生的丢币,并不是因为比特币网络出错,而是因为持有人的电子门被攻破或是密钥被泄露,因此,整个网络是足够安全的,也从来没有被黑过。


所以,从技术角度来看,区块链绝不只是去中心化的账本,它所具备的零故障、100%可用性、没有任何成本、没有任何错误、极其安全等特性,已经绝对颠覆了以往任何所有的互联网系统,没有一个互联网系统可以超过它。


区块链将颠覆云计算,成为一种融合模式


之所以能够有这样的表现,主要源于区块链在架构上的创新。对于一个典型的区块链网络来说,最下面两层是技术层面,数据层通常由数据区块、链式结构、时间戳、默克尔树、非对称加密、哈希算法等几个部分构成;而网络部分则是去中心化的P2P网络。


上面两层则属于架构层面。共识层使用的是POW。而区块链最核心的创新之处就在于最上面的激励层。


比特币的特性之一就在于鼓励用户作为网络的参与者参与进去,通过发行机制、分配机制对参与者进行激励,这也就是所谓的比特币挖矿。在有了激励层之后,再把下面的三层巧妙的结合起来,进而形成了一整套架构上的创新。


此外,区块链给研发过程带来了极大改变,表现在以下三个方面


第一,开源:没有技术壁垒。所有区块链的项目都是开源的,没有技术壁垒,因此并不存在任何技术专利。


第二,迭代:比之前任何时候都要快。正是由于区块链的以太坊、比特币等所有技术都是开源的,因此开发者要做一个新的链,完全不用从头再来,会让迭代比任何时候都更快。甚至开发者改变了比特币源码中的一个参数或者换一个LOGO,就算一个新的币。


第三,社区:更多依赖社区的资源。所有好的项目都来源于社区,社区可以发动各种资源,包括人才、宣传、运营、市场,依托于社区的资源,可以快速的进行推广。


区块链将颠覆云计算,成为一种融合模式
区块链距离实用还有多远
区块链将颠覆云计算,成为一种融合模式


区块链1.0是点对点的电子信息货币,解决的是价值互联网的问题。而在目前所处的区块链2.0时代,区块链本身也渐渐发展出了与应用和场景对接更紧密的智能合约和去中心化应用(DApp)。


通过这两层,区块链的底层技术可以更好的与应用场景对接,实现更丰富的商业实践。例如,通过智能合约,可以让合同做到不可篡改,实现真正的公开、公正、透明,把商业逻辑编程化。


区块链将颠覆云计算,成为一种融合模式


另外,通过不断的技术进化和演变,区块链3.0本身的性能和技术路线也出现了变化。


第一种方法是提高单条链的性能。首先,以太坊和比特币很慢,是由于其主链还没有上线。其次就是跨链,因为所有的链都是一个独立王国,每一条链又有它自己的三元素,包括代币、社区以及这条链的技术本身,三位一体,缺一不可。


区块链将颠覆云计算,成为一种融合模式


区块链3.0提高单条链的性能,更多的还是依赖于基础设施,核心在于共识性能。


提高共识性能有几种方法:第一是最慢的POW,需要耗费10分钟。虽然POW存在速度慢、耗费大量电力等问题,但其意义在于能够确保绝对的安全。


第二是分钟级的POS,在速度上仍然相对较慢,这是因为POS的原理是所有的人记所有的账,每个人都会记所有的账,每个人都有投票权。


第三是DPOS,采用了议会制度,选出21个议员,21个人做决定比几十万个人做决定快很多,效率也高。DPOS利用缩小证明范围的方法提升了性能,可以提升到秒级。


第二种是通过联盟运营。PBFT/RAFT通过牺牲容错性,也能够做到秒级出块。POW、POS都是51%的攻击性,而PBFT/RAFT则只有30%。


PAXOS也同样牺牲了一些安全性,它会假设用户所在网络中的包不会被篡改,别人不会修改网络中的内容,强调网络是天生安全的。


PBFT/RAFT和PAXOS在联盟链中应用的相对较多,因为联盟链的范围比较小,而且联盟链会把所有的东西体现在一个网络中,用户要保证所在的网络、节点准入是可信的,所以这两种方法用在联盟链中比较好。


区块链将颠覆云计算,成为一种融合模式


共识性能的架构优化有两种方法,分别是并行和分片,通过牺牲时间、CPU、存储等来换得性能的提升。


区块链将颠覆云计算,成为一种融合模式


数据隐私也是区块链在应用过程中的一个重要问题,有两种解决方法。第一是通过架构调整来解决,对外公开的只是一个签名,不会把所有的数据放在上面,是相对妥协的方法,包括只存证不存储和只存证不传输。


第二是高科技,包括环签名和零知识证明。简单来说,零知识证明可以形容为我有这个房间的钥匙,但是我不必向你打开这个钥匙,甚至不必向你展示这把钥匙,但是我可以告诉你我有这把钥匙。虽然听起来简单,但是从算法上特别的复杂。


区块链3.0还需要解决跨链的问题,在技术实现上,目前有侧链、闪电网络、中继等多种方法和思路可选。


在类型上有两种跨链,第一种是价值跨链,即数字货币跨链。包括比特币在内的数字货币都可以在上面进行见证、存储。目前,大部分交易所都是中心化的交易所,也存在着去中心化的交易所。


但去中心化交易所仍然面临着性能低等问题,未来如果能够通过跨链技术提高性能,那么未来价值跨链对于去中心化交易所将会有着非常大的应用场景。


区块链将颠覆云计算,成为一种融合模式


第二种是服务跨链。如果说价值跨链针对的是区块链网络1.0,服务跨链针对的就是2.0和3.0的区块链网络。但是,目前大部分跨链都是1.0,服务跨链还很少。



第二,需要有一个准入机制,尤其在开发者使用了DPOS之后,DPOS是21个节点,而比特币是几十个节点,所以一定要对超级节点有一个准入机制,来对接各种CA认证。


第三是升级功能方面,如果开发者用所有的节点都接受公链的升级就可以分叉,然而联盟链如何升级仍是一个很大的问题。


第四是智能合约的问题,例如智能合约无法主动调用外部服务;程序设计虽然很方便,但是由于不可篡改的特性,升级时只能重新部署一套智能合约,原有数据则无法调用;智能合约语法标准不统一等问题。


第五是合规要求,尤其一些金融等敏感的行业,需要支持一些国内的算法,例如国密算法。


区块链将颠覆云计算,成为一种融合模式
云计算和区块链是一种融合模式


在谈到云计算和区块链时,李晨表示,首先,云计算包括SaaS、PaaS、IaaS三层。


在云和链的结合方式上,第一种是云上的链,也就是把Block Chain放在虚拟机上,放在IaaS上。第二种就是链上有云,因为区块链也有自己的虚拟机,所以可以把Paas和SaaS放在区块链上,成为链上的云。再往后就是区块链,包括了DApp、账本、合约三层。



区块链其实和云计算并没有很强的相关性,更多的是一种融合的模式,甚至可以认为区块链会颠覆掉云,因为区块链就布局在云上。


与阿里云、AWS等公有云服务商自身需要大量运维相比,比特币虽然只是数字货币,不能写代码,但是以太坊可以写代码,可以写智能合约。同时,比特币、以太坊并不需要有人员进行维护,从来不会宕机出错,也从来没有被黑客攻破过。


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