无区块的区块链，正在成为未来

导读：朱嘉明老师是中国改革四君子（王岐山、朱嘉明、黄江南、翁永曦）之一，知名经济学家。上世纪八十年代初中国对社会变革的期待如火山喷发，力量积蓄已久，社会潮流惟以“变”字当道，政治新锐先发制人，应时而生的“改革四君子”至今仍影响中国社会进程。本篇是朱嘉明老师谈区块链系列的第三篇，重点探讨区块链的创新路径及未来趋势，当前的区块链是基于数论的区块链，未来创新的方向则是基于拓扑学的区块链，没有区块的区块链，值得认真思考。

现阶段区块链存在怎样的创新路径？区块链过去、现在和未来的生命力，都决定于其“创新”能力。区块链的创新主要是两类：在现阶段区块链主流架构下的创新，以及从本源上突破了主流框架的创新。

基于区块主流架构的创新

現在普遍看法是，比特币是区块链的1.0, 以太坊是区块链的2.0。但是，不论是比特币，还是以太坊所代表的区块链，都是“公有链“的主流框架。在主流框架下的“创新”主要集中在：

其一，突破“可扩展性”限制。主要包括比特币通过“分叉”的扩容方案，以太坊自身的Plasma，State Channel, Raiden，Truebit，Sharding，Casper等扩容方案；以及诸如侧链技术（Rootstock, Polkadot, Cosmos），区块扩容，链下计算，分区共识，分片的 “内部分割”等处于试验阶段的选择方案。

其二，改善“存储”。工程实例至少有：Swarm（以太坊的P2P文件共享协议），Storj（一种“分布式存储“），以及IPFS（一种P2P超媒体协议）。

其三，EOS代表的区块链操作系统。根据EOS白皮书显示，其预计扩展至单链几千TPS、全网并行百万TPS的交易吞吐量，并且主网已于2018年6月上线，是未来区块链平台强有力的竞争者。

其四，开发具有隐私和法规的区块链。例如 Cardano。Cardano是世界上第一个由研究为主导，从科学哲学开发出来的区块链项目，也是第一个采用同行评审技术的区块链项目，可用于发送和接收数字资金，支持各种去中心化应用和智能合约。

其五，提高智能合约的安全性。一个被称之为“形式化验证”的技术，正在逐步应用到区块链智能合约代码检查。其原理是，根据某个或某些形式规范或属性，使用数学的方法证明其正确性或非正确性。

其六，满足区块链测试需求，完善参考“ISO/IEC 25010标准”的一个测试模型。在这个模型中，区块链评测涉及到8个维度，进而延伸出31个分维度。

突破现阶段区块链主流架构的创新

必须注意到，在区块链主流架构下的创新，只具有相对意义。例如，比特币在理论上可逆，在顶层设计阶段就没有彻底解决共识问题，只是将问题加以转换，“一方面通过区块链的序号作为虚拟时间，一方面通过“挖矿”的经济动力来促使比特币链的不断延伸”。 在这个意义上，中本聪用此类经济方法解决分布式系统共识算法，确实相当智慧。进一步说，现阶段的区块链，难以升级。一旦区块链被部署和进入生产模式，在功能上进行添加、修改和删除，难度甚大，成本甚高。 现在，通常的区块链修改，都会造成区块链系统的软分叉或者硬分叉，造成大量的时间和能量精力投入，且承受由此带来的经济后果。

所以，区块链的真正创新必须突破主流架构，实现顶层理论设计和数学方法上的创新。这种突破主流框架的创新，已经悄然开始。到目前为止，DAG (Directed Acyclic Graph)，即有向无环图，属于突破现阶段区块链主流架构的创新。“比特币的效率一直比较低，基于工作量证明共识下的出块机制是一个原因，由于链式的存储结构，整个网络中同时只能有一条链，导致出块无法并发执行。DAG从根本上摒弃了区块概念，交易直接进入全网中，达到所谓的“无区块（Blockless）”效果，网络中的交易就可以容纳N倍。” 

具体说，DAG有四个特点：

其一，交易速度快，交易速度远远高于基于POW和POS的区块链交易速度。

其二，无需挖矿：DAG把交易确认的环境直接下放给交易本身，无需由矿工打包成区块后同意交易顺序。所以DAG网络中没有矿工的角色。

其三，无手续费：交易发起只需要做简单的POW工作量证明，整个网络中的POW都是发起交易者自己做的，而不是交给矿工。发起交易无需手续费。

其四，需要见证节点：DAG需要见证人机制的存在。超越DPOS、POS、PBFT，最终实现在效率与安全性的一种平衡。DAG的数学基础不再是数论，而是图论，即拓扑学，即以空间、维度与变换作为研究对象的学科。图论原理显然更接近对区块链基本模式的描述。DAG模式如下：

第一次提出DAG跟区块链结合是在Nxt社区，该社区的成员大多集中在东欧和俄罗斯，去中心化对他们更具有现实意义。

现在，基于DAG原理和技术的IOTA，由四名平均年龄不到30岁、最年轻者仅21岁的团队所创立，推出不到两年，其价格在虚拟货币中已经攀升至第八名，他们更高的目标是成为“物联网”的骨干。

此外，Swirlds公司开发的Hashgraph技术也是DAG结构的一种。Hashgraph通过“Gossip about Gossip”协议，“让每个节点都维护着所有节点跟其他节点的通信历史，每个节点在完成拜占庭协议时，不需要经过网络多轮通讯，节点本地环境就可以直接模拟拜占庭决议。Hashgraph的数学上可以证明满足异步拜占庭容错，至少跟比特币一样安全。” 不过，对于Hashgraph技术，尚有很大争议。

相关阅读：

· END ·

来源：数字资产研究院CIDA

作者：朱嘉明

推荐阅读

————

「加密笔记」 CryptoNote是由「商业不靠谱 www.bukop.com」的主编六哥所发起的区块链创业主题自媒体。 我们秉持一贯的内容主张，不追求点击率，只追求点醒率：点醒读者的几率。

想要深入了解区块链和加密经济，长按下面二维码关注“加密笔记”，区块链相关交流欢迎添加六哥的个人微信号：jackhe2013