SACC 2018：区块链的世界没有权威！

2018年10月19日，第十届中国系统架构师大会(SACC2018)圆满落幕。作为国内最负盛名的架构师盛会之一，SACC 2018关注大数据、存储、AI应用、区块链等多个技术领域，旨在促进全球技术交流，推动国内技术升级。

本届大会汇聚了众多国内一线专家，他们带来的技术分享着实令人受益匪浅。在19日下午的区块链应用落地实践专场，以太坊技术社区资深软件工程师兼架构师杨镇、初链基金会理事兼研究负责人张翰、北美区块链协会(NABA)联合创始人谭磊、INT首席架构师项若飞作了主题演讲。

以太坊黄皮书极简概要

关于以太坊黄皮书(以太坊技术手册)，杨镇分别从作者Dr. Gavin Wood、以太坊黄皮书的原始章节等方面做出了极简的解读，并详细介绍了以太坊协议的基础原理和数据设计以及以太坊协议的主要实现细节。

▲以太坊技术社区资深软件工程师、架构师杨镇

Gas 是在以太坊协议中衡量(智能合约在 EVM 中执行的)计算量的基础单位。除了 STOP、RETURN、REVERT 指令以外，其他所有 EVM 指令都是要消耗 Gas 的，且有确定的计算方式。

以太坊虚拟机(EVM)是用来处理以太坊协议中所有的合约创建和执行的核心部分，也就是以太坊协议中处理交易的“执行模型(Execution Model)”。在以太坊中，除了两个“简单账户”(即没有关联代码和存储状态的账户)之间的转账交易以外，所有其他交易都是由 EVM 来执行(处理)的。

杨镇表示，“以太坊是一个由交易所驱动的状态机，以区块为单位来记录“世界状态”的变动;可以简单地理解为“区块链 + EVM”。以太坊的基础数据结构包含账户状态、交易、收据和区块，以及全局的状态树、存储树和区块级的交易树、收据树。区块链的世界没有权威!英雄莫问出处，你也可以成为‘专家’!”

Generality hardness: 根本上抵抗ASIC的挖矿原理

PoW算法最初是由Cynthia Dwork与Moni Naor于1993年提出来的。当时主要的应用场景是反ddos攻击和反email spam。1999年，Jacobsson发明了partial hash inversion算法，中本聪在比特币中也选用的是这个方案。

中本聪用PoW 解决的问题，如何在节点之间互无信任的基础上实现去中心化记账。记账权如何在参与节点中分配?例如，用均值随机数分配会遭到女巫攻击。每次争夺记账权需要消耗算力资源 – Sha256d。

▲初链基金会理事、研究负责人张翰

区块链行业所处的历史阶段包含：

• 第一代公链，比特币、莱特币、达世币等，主要存在没有实体经济的问题;

• 第二代公链，以太坊以太坊—去中心化应用，性能低—无法落地，不可能三角：安全、性能、去中心化不可兼顾;

• 第三代公链，混合共识，解决不可能三角问题，PBFT + PoW：Permissioned— Permissionless，需要对两者进行创新性修改。

如何改算法之抽象原理?张翰表示，“令G为一个群，对每个群元素 g，令 rho_V(G)为G在向量空间 V上的表示。在普通挖矿算法中，将 blockheade, nonce等信息经过 padding 等运算之后，会形成一个向量 v(nonce);”

“通过穷举不同的nonce 值，来寻找 hash(v(nonce)) 小于难度系数的结果;我们将 hash(v(nonce)) 改为 hash(rho(g)*v(nonce));只要 G 足够复杂(Truehash 用的是置换群 S_2048，该群有 2048! 个元素)，这个算法集合就不可能全部写死在计算单元内;由于算法会随机切换，冯诺依曼瓶颈将不可避免。”

区块链2.0：区块链技术落地实践

区块链技术作为分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式，基本已经获得全世界的公认,很多领域在区块链的应用上已经开始了探索和实践，且不同领域的人选择了不同的路径对产业进行区块链化的探索实践。

▲北美区块链协会(NABA)联合创始人谭磊

谭磊表示，“大数据、人工智能、区块链等技术核心都是数据。区块链是一个复杂的概念，IoT是它最好的朋友。传统金融体系在区块链下的改变是巨大的，譬如智能合约与汽车、车联网。”

版权、虚拟资产的机遇;医疗数据与档案;租赁体系的中介;都值得我们去关注。大数据与区块链的结合，包含两点，一是大数据的区块链化，另一个是区块链的大数据化。

区块链、DAG、Hashgraph, 怎么选?

由于以比特币为代表的区块链技术，在顶层设计阶段就没有彻底解决共识问题，只是将问题作了一个转换，利用经济方法解决分布式系统的共识问题。因此，现阶段的区块链很难升级。

一旦区块链被部署，并进入生产模式，在功能上进行添加、修改和删除，难度极大，成本很高，比如，现在，区块链修改都会造成区块链系统的软分叉或者硬分叉，构成了时间、精力和经济上的浪费。

▲INT首席架构师项若飞

由此可见，区块链的创新必须突破主流的架构，在顶层设计和数学方法上有所突破。DAG(有向无环图)和Hashgraph是基于图论(拓扑学)而非数论的数学基础出发，对主流区块链技术作的突破性探索。这些探索，是否能成为主流区块链架构的替代者，仍需要大量的时间和应用案例去检验。

在区块链技术的发展进入冷静期里，项若飞表示，我们需要从深层次去反思：区块链技术到底被用来解决什么问题?主流架构里还存在哪些核心的问题需要反复研究和修正?现阶段的区块链技术如何与业务结合，并不断演进?

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