学术沙龙 | 数据科学与工程研究生学术沙龙（第18期）区块链前沿进展
背景
区块链是分布式网络、加密技术、智能合约等多种技术集成的新型数据库软件，是基于数据进行信任管理的信息系统基础设施。习近平总书记强调，要把区块链作为核心技术自主创新重要突破口，要加快推动区块链技术和产业创新发展。1月7日上午，华东师范大学数据学院举办以“区块链前沿进展”为主题的研究生学术沙龙，邀请了学术界和工业界的专家学者围绕区块链主题，在密码与安全、系统性能、产业应用等前沿领域开展研讨。
图1：金澈清老师主持
回顾
本次学术沙龙不仅有我院师生的踊跃参加，更吸引了校外师生的主动参与。学术沙龙由金澈清教授进行主持，复旦大学阚海斌教授分享了属性密码与区块链的研究与应用，中科院上海高等研究院的祝永新研究员针对区块链零知识证明机制的异构加速做了报告，派链科技创始人曹锋博士以“如何写出价值1亿美金的区块链代码”为题展开了分享，欧冶云商数智供应链研发中心技术研发总监杨英杰介绍了区块链在钢铁产业互联网的应用实践，华东师范大学张召教授针对高性能联盟链技术做了分享，最后由硕士研究生陈之豪同学介绍了面向许可区块链的保序加密技术研究。
图2：沙龙现场
报告内容
阚海斌老师首先介绍了属性密码的相关概念，通过介绍对称密码、非对称密码、公钥基础设施的缺点来引出属性密码，属性密码拥有精细化的权限控制、数据属性和访问控制逻辑相契合，实现了一对多的加解密。阚海斌老师也介绍了属性密码最新的一些研究方向，包括高效属性加密方案的构造、属性加密方案的实用性改进、基于格的属性加密方案的构造、多属性权威机构、属性签名等。然后阚海斌老师介绍了属性密码和区块链结合的场景，说明了属性密码和区块链的特性能互相增强彼此。最后，阚海斌老师针对海量数据跨域流转的场景，从数据确权、授权、共享、跟踪的全流程管理介绍了基于属性密码与区块链的数据共享交换平台的方案设计和技术细节。
图3：阚海斌老师分享
祝永新老师用阿里巴巴与四十大盗的例子形象介绍了零知识证明的基本概念。分析了现在零知识证明研究中通常重视毫秒级的执行时间验证阶段（vertifier），忽略秒级甚至分钟级执行时间的证明阶段（prove）的问题。然后对当前零知识证明的实现方式进行了对比分析，提出了对日益复杂的Bulletproofs等ZKP进行全过程加速的迫切需求，说明了异构计算对ZKP核心计算过程加速的有效性。最后祝永新老师分析了对ZK-SNARKs/Bulletproofs异构加速的优化方向。
图4：祝永新老师分享
报告开始，曹锋老师先提出一个大家都非常感兴趣的问题：能价值1亿美金的代码有多少行？以这个问题为基调，他讲述了区块链的发展历程，介绍了区块链发展史上的重要变革，并分析了现在大火的元宇宙与区块链与相结合的必然性。除此之外，曹锋老师还分析了未来一年区块链的发展趋势将着重于多链时代与跨链。最后，曹锋老师向大家介绍了价值百亿美金的Uniswap的代码和NFT相关的知识。
图5：曹锋老师分享
杨英杰老师首先从实际应用的视角展开，分析了钢铁生态圈中缺少信任和缺失信用的问题，阐述了区块链应用的特性和优势，并介绍了钢铁产业链可信服务体系的构建，之后围绕欧冶链区块链服务平台介绍了欧冶链的平台定位、层次架构、应用架构、监控中心、质保书中心。最后，杨英杰老师分享了欧冶云商区块链应用实践，包括可信监管、可信交易、可信物流等应用场景。
图6：杨英杰老师分享
张召老师主要对华东师范大学区块链实验室近年来的研究成果进行了汇报，区块链实验室目前的工作主要包括智能合约的并发执行、基于纠删码的数据分片存储，支撑大规模网络的确定性BFT算法和面向联盟链的并行架构。张召老师分别介绍了前三个领域中存在的问题以及目前实验室针对这些问题进行研究的主要成果。最后，张召老师针对面向联盟链的并行架构，介绍了从扁平化的分片架构转到层级化并行架构的系统架构转变和突破，这是华东师范大学区块链实验室在新获批的国家重点研发项目中正在开展的主要工作。
图7：张召老师分享
陈之豪同学介绍了区块链实验室近期的一些进展和探索。陈之豪同学首先报告了面向许可链的高效保序加密技术研究，阐述了目前基于区块链的数据共享无法平衡隐私保护和查询功能，限制了其应用场景。然后分享了将传统数据库中的保序加密和区块链进行结合的详细方案BlockOPE，包括两阶段编码流程的设计和优化技巧。此外，陈之豪同学还介绍了面向联盟链集群化趋势的智能合约执行扩展技术SChain，从区块内和区块间两方面介绍了其交易并发执行的方案，并进一步说明其能在集群化场景下进行执行扩展的独特优势。
图8：陈之豪同学分享
总结
来自复旦大学、中科院上海高研院、上海理工大学等单位的部分老师也参与了此次沙龙活动。在报告过程中，同学们积极提问，各位老师全面给出解答，使得报告的内容更加精彩。通过本次报告，同学们了解到了区块链的发展历史以及未来发展趋势，对区块链领域中的零知识证明、加密算法、智能合约、共识和存储等多个方面有了初步的认识。同时，同学们也对区块链在学术界和产业界的进展和问题有了更深入的认识。区块链技术的发展还处于起步阶段，共识算法，加密算法等还处于摸索阶段，本次学术沙龙分享的内容只是区块链技术的冰山一角，更多内容期待有兴趣的同学做更加深入的了解和研究。
文案：陈之豪、尹芙蓉
摄影：佟兴
华东师范大学数据科学与工程学院