因為我説話不算話，10歲兒子掌握了區塊鏈精髓 | 孫毅_風聞
科普中国-科普中国官方账号-中国科协科普工作官方微平台2020-12-31 16:12
區塊鏈很簡單，就是用共同記賬的思想，讓人手一本相同的小賬本，使得每一個人都不能再賴賬，帶給我們弱中心化、公開透明的系統。
不要着急給區塊鏈描繪那麼偉大的藍圖，只需要找到一到兩個場景，紮紮實實地用好這個技術，解決現實問題，就足夠有價值了。也許幾十年以後我們驀然回首，區塊鏈就成為了一個改變未來的技術。
2020年12月12日，“我是科學家”年度盛典現場，中國科學院計算技術研究所研究員、博導、區塊鏈實驗室主任、中國計算機學會區塊鏈專委會副主任孫毅，帶來演講《人人都愛不耍賴的區塊鏈小本本》。
以下為孫毅演講實錄：
我今天給大家分享的題目叫《人人都愛不耍賴的區塊鏈小本本》。
01 什麼是區塊鏈？
就像一千個人心目中，有一千個不同的哈姆雷特一樣，一千個人心目中也有一千個不同的區塊鏈。大家都在講區塊鏈，有時候反而把我們給講迷糊了。
到底什麼是區塊鏈？
我想通過生活中的一個小故事，給大家分享到底什麼是區塊鏈。
這是我和我兒子的故事。我兒子10歲，我對他許下承諾，我説你考試得了100分，爸爸給你買心儀的玩具。小傢伙很高興，過兩天拿了一張100分的試卷拍在我面前。我看了一下這個試卷，考得特別簡單、特別基礎，所以我就臨時收回了自己的承諾。
當然今天有很多帶着孩子的家長們，大家不要學我，教育的時候還是要真誠。
當我收回承諾的時候，我兒子顯得特別無辜，但是也特別無助，因為他沒有辦法證明爸爸曾經許下的承諾。
所以第二次他有了經驗。他找來了一個證人，找來了他的媽媽，讓爸爸當着媽媽的面再去許諾。過兩天小傢伙又拿了一張100分的試卷回來，這時候我和我的愛人共同查閲了試卷，發現這次的試卷更加簡單，基本上構不成獎勵的理由，所以我們兩個人又同時收回了承諾。
小傢伙眼淚汪汪地明白了一個刻骨銘心的道理——單點記賬並不可靠，證人是會叛變的。
所以第三次小傢伙徹底吸取了教訓，他找來了全家人，讓爸爸當着全家人的面來許諾，並且他選擇了他最信賴的奶奶，讓她拍一個小視頻，放到全家人的羣裏。
全家每個人的手機上都保留了一份相同的證據，這其實就用到區塊鏈裏面一個非常核心的思想——叫做共同記賬。
第三次，我再也沒有辦法收回自己的承諾，因為我一旦收回自己的承諾，我會被整個家族所唾棄。所以區塊鏈很簡單，就是用共同記賬的思想，讓人手一本相同的小賬本，使得每一個人都不能再賴賬，這就是區塊鏈的精髓。
如何理解區塊鏈？區塊鏈其實就是特殊的軟件數據結構，是一個賬本技術。
我喜歡把它比喻成日常生活中的小本子，這個小本子有兩個重要的要素，區塊鏈上也有兩個重要的要素。
第一個要素，小本子有一頁一頁的紙，每一個頁的紙上清楚記錄着，每一筆收入和每一筆支出。在區塊鏈上，有一個關鍵的數據結構叫做“區塊”，區塊就是區塊鏈賬本里面一頁一頁的紙。
在區塊裏包含的也是一筆一筆的交易記錄，但是區塊鏈的交易範圍更加廣闊。它可以是這樣一筆一筆的經濟上的往來支出，也可以是兩個公司之間的商業合同，還可以是一個知識產權的轉移，甚至可以是爸爸對兒子的一句承諾。
凡是願意被多方見證、被多方認證的信息，都可以成為區塊鏈上的交易，記錄在區塊鏈賬本中。
而且區塊鏈在計算時，用了一個非常特殊的技術——叫做“數字簽名”，用數字技術、公私鑰加密，使得信息不可偽造，也不可抵賴。別人偽造不了我的簽名，我也不能不承認我曾經簽署過的東西。
再來看區塊鏈第二個關鍵的數據結構——“哈希鏈”，它對應着賬本中的一條線。一個本子沒有這條線的話，就是一頁一頁雜亂無序的紙張，沒有前後的順序。但是有了這條線，就把一個雜亂無序的東西，穿成了一個前後有序的賬本。
區塊鏈上用了哈希鏈的技術，也會把區塊鏈的賬本穿起來。
傳統小本子怎麼記賬？寫完第一頁寫第二頁，寫完第二頁寫第三頁，都寫完了以後，如果想把第一頁的一個數字改了，從一改成二很好改。
但區塊鏈不這麼記賬。區塊鏈是先寫第一頁，寫完了以後拍一張照片，把它貼到第二頁的右上角，然後開始寫第二頁，第二頁再寫完，再拍一張照片貼到第三頁的右上角。
這樣一本記完了以後很難改。想把第一頁的數字從一改成二，需要重新拍照片，拍完照片以後，第二頁的內容就變了。因為第二頁的照片要重新更新，第二頁也得重新拍照片。所以在傳統記賬方法下，改動可能只是改一點，而用了區塊鏈記賬，一旦改動就需要改一本。
所以區塊鏈的數據不可刪除、不可篡改。
02 壓下葫蘆浮起瓢？區塊鏈需要協同優化
區塊鏈作為一個年輕的技術，在發展的過程中一定會遇到各種各樣的問題，比如技術、人才、成本、監管等等。
這些年來，我和我的團隊在區塊鏈的技術層面做了一些研究工作，今天很榮幸能跟大家分享幾個故事。
第一個事例是做區塊鏈性能優化的故事。相比傳統的中心化賬本，區塊鏈現在的性能還是有比較大差距。這當然是因為區塊鏈作為一個分佈式賬本，它的性能比較複雜，會受多重因素影響。就像一個木桶一樣，木桶裏面每一個板都至關重要，決定木桶容量的，永遠是它最低的那塊板。
後來我們去探索背後的原因，發現是因為區塊鏈上的性能由多種因素相互制約。在實驗室環境裏優化了計算，但付出了網絡傳輸的代價。因為實驗室環境網絡狀況很好，這個代價不是那麼顯眼，但是到了真正的互聯網上，會發現把計算優化了，但是傳輸變得惡化。
怎麼樣解決這個工作？必須要協同優化。
我們提了三個層面的協同：第一個在區塊鏈的內部，強調計算、傳輸存儲、協同優化；第二個也強調區塊鏈不能只有軟件，一些特殊的計算，尤其跟性能相關的，採用軟硬一體化設計的方法；第三點，把區塊鏈的系統跟傳統的中心化系統有效地協同起來，大家分工合作。
03 打破信息孤島——區塊鏈互聯互通
我要分享的第二個研究工作是區塊鏈的互聯互通的工作。
區塊鏈未來怎麼發展我們不確定，但區塊鏈有一個非常好的參照物——互聯網。因為區塊鏈在現在遇到的問題，其實很多都是互聯網曾經遇到的問題。
我來自中科院計算所。中科院計算所歷史上，做了很多我們很引以自豪的工作。比如説我們是中國第一台計算機的製造者，也是中國第一個CPU的製造者。
但是有一個工作我們相對宣傳得比較少，其實我們也是中國早期互聯網的主導者和參與者。我們當年用了世界銀行的資助，把清華、北大和中科院三個節點連起來，形成了中國互聯網的雛形，而且這些工作就是我們網絡實驗室的老前輩做的。
我特別願意跟他們去請教。他們跟我説：你想想二三十年前互聯網有什麼問題？
一開始建了很多局域網，能解決跟同一個單位、同一個組織的人傳遞信息的問題。但是發展到一定時候，還想跟別的單位的人傳遞信息，怎麼辦？
那就要研究局域網和局域網之間的互聯互通，於是有了互聯網把局域網連起來。
這時候我們就要去研究區塊鏈和區塊鏈之間，怎麼樣互聯互通。
我們團隊曾經用區塊鏈做了一個，我們自認為非常好的應用，希望能解決傳統供應鏈金融裏一個非常難的問題。
什麼是傳統的供應鏈金融？
傳統的行業裏，有一個核心企業，比如説華為。那麼有一家公司給華為出主板，這就是華為的一級供應商；還有一家公司給這個主板出一塊芯片，他就是華為的二級供應商；還有公司給芯片出電路設計，那麼就是華為的三級供應商。
傳統的行業裏，按照供需關係形成了一個供應的鏈條，叫做供應鏈。核心企業在銀行有背書，銀行願意把錢借給核心企業，因為銀行信任華為。但是銀行並不能因為信任華為，就信任給華為服務的這些小微企業，因為他沒有辦法證明這些小微企業值得被信任。
有了區塊鏈技術，怎麼解決這個問題？
我們讓所有的這些節點，銀行、華為，所有這個供應鏈上的環節共同進來，組成一條單一的區塊鏈系統。這個區塊鏈系統共同記賬，記兩兩之間的供求合同、應收賬款、產品的倉單信息。
我們當時做完這個以後，非常地高興，拿到市場上跟合作伙伴推廣，但是一盆涼水澆下來。
市場上很多用户跟我們説，這裏有一個非常理想化的情景：你要求我們所有的節點都加到同一個區塊鏈上，但是我們實際環境中，有些節點就不能加到同一個區塊鏈上。這中間有商業競爭的考慮，有政策的限制，甚至有的供應商本身也是一個核心企業，人家自己也有鏈，為什麼要合到一條鏈上？
所以我們痛定思痛，研究怎樣用跨鏈的技術來解決。企業還保持原來單獨的區塊鏈，我們用跨鏈技術來使得他們的信任，能從一條區塊鏈傳遞到另一條去。我們提出了一些架構和方法，應該説還是認贏得了客户的認可。
04 疫情下的區塊鏈應用
回到今天的主題——“2020，這一年”。
2020年，新冠疫情給我們的工作方式、生活方式，帶來了很多前所未有的改變。比如説，傳統的面對面地交流，在現在不得不遠程藉助於網絡。而我們在遠程溝通時，會發現相互信任變得更加困難，因為缺乏信任，效率更加低下。
有了區塊鏈技術， 就再也不需要相信任何人了，只需要信任一項技術。讓這個技術在一個互不信任的環境中，帶給我們弱中心化、公開透明的系統。
很多人會問我：你覺得區塊鏈會是一個改變未來的技術嗎？
我認為，即使區塊鏈是一個改變未來的技術，當前階段也不需要如此看待它。因為很多改變未來的技術，最開始也不是瞄着改變未來的目標去設計。
比如，區塊鏈的大表哥互聯網，最早期只能傳文字，傳個圖片都費勁。到後面發展了十幾年，出現了門户網站，大家覺得互聯網最好的應用出現了。但是到今天，當互聯網真正進入到衣食住行的方方面面時，沒有人再會説它最初的應用。
所以對區塊鏈也一樣，不要着急給它描繪那麼偉大的藍圖，只需要找到一到兩個場景，紮紮實實地用好這個技術，解決現實問題，就足夠有價值了。
因為我們相信好的模式一定是可複製的，一個點成功，多個點就能成功，最終就會形成全方位的成功。用這種眼光去看待區塊鏈，也許幾十年以後我們驀然回首，區塊鏈就成為了一個改變未來的技術。
所以來自各行各業的朋友，我希望大家都能勇敢地伸出你們的雙臂，共同來擁抱這項充滿希望的新技術——區塊鏈。
謝謝大家。
