2021年區塊鏈預測：公鏈性能躍升兩個數量級，跨鏈達成共識
近幾年，區塊鏈迅速成為各大科技公司角逐的新領域，它所拓展的行業也越來越多。區塊鏈技術正在成為當今熱點的新技術，誰能率先將其應用到產業中，誰就有機會彎道超車。
隨著技術不斷迭代與完善，各行各業對於區塊鏈技術的需求也愈加強烈。那麼，未來的區塊鏈將何去何從？我們需要關註技術的那些發展，我們需要從實際產業中獲得哪些需求反饋，從而反向促進技術迭代？
12 月 6 日，麻省理工科技評論與螞蟻鏈共同舉辦瞭區塊鏈與數字經濟發展論壇，我們邀請瞭達摩院資深技術專傢、螞蟻鏈技術總監閆鶯、Conflux 聯合創始人兼 CTO 伍鳴、南京航空航天大學密碼學與應用安全實驗室副主任方黎明一起進行瞭一場圓桌討論，為我們展望區塊鏈產業技術未來的發展。
問：大傢對明年區塊鏈產業技術的變化有什麼預期？會產生什麼樣的新的事情？
達摩院資深技術專傢、螞蟻鏈技術總監閆鶯：2019 年，達摩院預測來 2020 年的幾項技術趨勢：應用層面，我們認為會出現千萬級日活的應用；技術層面，跨鏈是行業關註的熱點；還有軟硬一體的突破。現在看來，去年預測的還挺準的。
再看明年，在技術層面有兩點是非常重要的。
第一點是隱私保護，隨著數字化進程推進，更多的數據、資產在跨企業之間流轉，那麼隱私保護必須解決，否則區塊鏈的基礎設施因為這一點就落不下去。當然，在解決的過程中，軟件硬件一體化，是必然的趨勢。
第二點，今年是跨鏈標準制訂的熱點，更多的企業加入標準的制訂中，所因此明年，整體技術的共識會比預期的還要更早到來，場景上也會有飛躍式的發展。
Conflux 聯合創始人、首席技術官伍鳴：從去年到今年，公鏈項目都在做性能上的突破。性能瓶頸一直是阻礙公鏈落地的重要障礙。
現在一些比較成熟的公鏈技術，在不犧牲安全性的前提下，已經可以把比特幣和以太坊的性能提升兩個數量級，已經可以滿足現在很多應用的需求。
現在保證安全的前提下，做得比較好的也就是幾千 TPS 的水平。明年公鏈的性能仍會有更大的進步，從區塊鏈系統的組件趨勢來看，這個數字可能再有一個到兩個數量級的提升。
方黎明（南京航空航天大學密碼學與應用安全實驗室副主任）：今年從 0 到 1 的試點應用中，有兩大塊突破，一是技術，一個是密文計算，隨著區塊鏈應用的普及，它會成為新的技術落地點。除此之外，區塊鏈數據的隱私計算、匿名技術、新型簽名、零知識證、以及後量子密碼等技術，既保證瞭區塊鏈的安全性同時相關算法的性能在不久的將來會獲得極大提升。
應用上，我預期明年，我們所有人日常的應用裡，至少有一個是區塊鏈上完成的。舉個簡單的例子，沒準你開的那張電子發票就是區塊鏈的電子發票，沒準你去領的某一張證，就幫你保護在區塊鏈上瞭，或者你在銀行的某一筆錢，這個交易由區塊鏈幫你保證安全的。
圖｜閆鶯博士
問：螞蟻鏈的開放聯盟鏈，相對於傳統的聯盟鏈是有什麼不一樣？
閆鶯（達摩院資深技術專傢、螞蟻鏈技術總監）：這要從現在聯盟鏈的痛點說起，我們觀察到瞭有三點：
第一，開發門檻高，相應的周邊工具，如合約安全等關鍵技術服務和工具不健全。第二，建鏈的成本也比較高，要做一些基礎設施的搭建。第三，整個應用市場有待發展，還是需要生態來共建。開放聯盟鏈是為瞭解決這三個困境提出來的，企業加入聯盟鏈，大傢一起共建生態，共享收益。底層平臺技術是由螞蟻鏈來提供的，給大傢提供高性能、高安全隱私保護的底座保證。希望借助這個模式讓更多人參與應用開發中，把應用市場建立起來。
問：對以太坊 2.0 等公鏈的變化有怎樣的思考？Conflux 明年的計劃是怎樣的？
伍鳴（Conflux 聯合創始人、首席技術官）：首先，區塊鏈系統有很多組成部分，共識、網絡的傳輸、存儲、計算。
比特幣和以太坊用的是中本聰共識的共識算法，它非常強調賬本的不可篡改的安全性。它是基於最長鏈規則的共識算法，在很大程度上犧牲瞭性能。
而 Conflux 在共識算法上做瞭一些創新的改進，相當於不用最長鏈規則，而是用最重子樹規則來處理區塊一致性的問題。技術細節不多說，新的共識算法實際上使得系統可以支持更高的出塊率，同時保證系統的安全性。在這種情況下，我們共識算法的吞吐率實際已達到上萬 TPS。
但我們很快就會發現，共識瓶頸打破瞭之後，系統仍然會受限於其他瓶頸，比如網絡帶寬利用率的限制。Conflux 的系統有一個創新設計，是去優化交易轉發的協議，使得網絡利用率達到非常好的效率。
現在來看，我們的系統達到瞭 3000 或者 5000TPS 的性能，瓶頸實際上是在存儲的訪問和智能合約的執行上。
在未來的一年，通過改變存儲訪問和交易執行的方式，性能是可以繼續提升的。比如，區塊鏈中的可驗證存儲都是用密碼學的數據結構來去實現的，這個訪問的開銷是很大的。這裡有大量的優化工作可以做，從而能使存儲的訪問性能進一步提升，這也是很多人在探索的方向。
現在在我們的鏈上，虛擬機的執行很顯然已經達到瞭瓶頸，下一步就是怎麼把虛擬機的平臺進行並行化的拓展，這是一個很重要的問題。有些相關的研究在做多線程的虛擬機的執行，通過猜測執行以及並發控制。在未來一年，這些技術會慢慢成熟，應用在實際的區塊鏈系統裡。
另外，隨著 5G 網絡技術的提升，不管是帶寬還是延遲，都會有本質上的進步。基於這些觀察，明年公鏈系統的性能完全可以更上一個臺階，同時不會犧牲安全性。
Conflux 系統已經主網上線瞭，但系統峰值 TPS 還遠遠沒有被用上，因為應用還較少。所以，當前我們優先級最高的事情就是發展 Conflux 生態。
一個公鏈系統要有使用價值，它上面必須有足夠的數字資產，現在我們通過跨鏈的方式，把以太坊和比特幣的資產跨到 Conflux 的鏈上去。
我們鏈與以太坊的是兼容的，所以我們很容易把以太坊的生態應用重新的移植過來。現在 Conflux 上也慢慢的有瞭一些 DAPP，可以吸引用戶去把原來在以太坊的資產劃過來。
實際上，我們更多是去資助生態相關的項目，吸引社區的技術開發者為 Conflux 貢獻生態應用。另一方面，我們核心團隊的使命在於不斷地在區塊鏈的技術上創新和迭代。
所以，本質上兩個方面，一個是生態，一個是底層技術不斷的進步。
圖｜伍鳴博士
問：DeFi 是今年區塊鏈比較火的話題，去中心化金融，它具體解決瞭什麼問題？
伍鳴（Conflux 聯合創始人、首席技術官）：在我看來，DeFi 是一個金融創新的實驗場。現在 DeFi 項目，其實是金融的衍生品，利用區塊鏈技術的特點來創新，包括去中心化的交易所，去中心化的期貨合約，還有能自動的幫你搜索最優的投資策略的協議。
為什麼大傢願意在上面去做這樣的事兒呢？其實本質上是因為在以太坊上沉淀瞭大量的 USDT 資產，這些都是真實資產，開發者或玩傢做這些是有利可圖的，通過創新賺錢，是一個非常正向的反饋。
目前，這些 DeFi 好像對現實生活、工業界的發展沒有什麼影響，但長遠來看，它們一定會發生聯系。傳統的金融會跟產業緊密結合，產業也是靠著這個金融系統去驅動的。
未來，能夠連接數字經濟和傳統金融的機制會越來越多。當數字資產能夠和傳統金融緊密結合時，就能影響我們現有的產業界發展。
圖｜方黎明博士
問：區塊鏈的存證和傳統基於 CA 的存證的關系是什麼？
方黎明（南京航空航天大學密碼學與應用安全實驗室副主任）：第一，區塊鏈有一項很重要的功能是存證，有時間戳，按順序來的。傳統的 CA 方式用數字證書加簽名加密的方式做，但是簽名有一些缺點，比如，時間序列不明顯的，我們看到的是最終這個版本，並不知道過去改的歷史。
記錄在區塊鏈的好處是原來是什麼，後來改成什麼，再後來變成什麼都有記錄，都可以追溯，這在金融中很有幫助。
第二，區塊鏈是有共識算法的，不是說某一個人能改的。傳統證書方式的簽名，擁有簽名的人是有權利任意時間進行修改的。但在區塊鏈上不是個人能決定修改的，是要大傢共識的，所以區塊鏈的價值會比原來的單獨簽名意義更大。當沒有可信任中心時，區塊鏈的方式比傳統的方式要更安全可靠。
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