歷史大盤點(diǎn):區(qū)塊鏈技術(shù)的回顧與展望(1976-2017)
【數(shù)據(jù)猿導(dǎo)讀】 本文內(nèi)容包含兩個部分:回顧和展望?;仡檯^(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展歷史,闡述其技術(shù)現(xiàn)狀,并對區(qū)塊鏈技術(shù)的未來提出了展望。

內(nèi)容導(dǎo)讀:本文內(nèi)容包含兩個部分:回顧和展望?;仡檯^(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展歷史,闡述其技術(shù)現(xiàn)狀,并對區(qū)塊鏈技術(shù)的未來提出了展望。其中回顧占主要篇幅,包括“史前紀(jì)事、中本魔咒、以太野望、滄海橫流”四部分內(nèi)容,主要是總結(jié)了迄今為止 區(qū)塊鏈的發(fā)展史,展望部分用“我們必須知道,我們必將知道”來概括,詳細(xì)內(nèi)容請參看下文。
(一)
區(qū)塊鏈歷史回顧
— 1 —
史前紀(jì)事
1976年,Bailey W. Diffie、Martin E. Hellman兩位密碼學(xué)的大師發(fā)表了論文《密碼學(xué)的新方向》,論文覆蓋了未來幾十年密碼學(xué)所有的新的進(jìn)展領(lǐng)域,包括非對稱加密、橢圓曲線算法、哈希等一些手段,奠定了迄今為止整個密碼學(xué)的發(fā)展方向,也對區(qū)塊鏈的技術(shù)和比特幣的誕生起到?jīng)Q定性作用。
同年,發(fā)生了另外一件看似完全不相關(guān)的事情——哈耶克出版了他人生中最后一本經(jīng)濟(jì)學(xué)方面的專著:《貨幣的非國家化》。對比特幣有一定了解的人都知道,貨幣的非國家所提出的非主權(quán)貨幣、競爭發(fā)行貨幣等理念,或者說是去中心化貨幣的精神指南。
因此,我個人把1976年當(dāng)做區(qū)塊鏈?zhǔn)非皶r代的元年,正式開啟了整個密碼學(xué),包括密碼學(xué)貨幣的時代。
緊接著在1977年,著名的RSA算法誕生,這應(yīng)該說是1976年《密碼學(xué)的新方向》的自然延續(xù),一點(diǎn)不令人驚訝,三位發(fā)明人也因此在2002年獲得了圖靈獎。不過,他們?yōu)镽SA申請的專利,在世界上普遍認(rèn)同算法不能申請專利的環(huán)境下,確實(shí)沒什么人承認(rèn),在2000年也提前失效了。
到了1980年,Merkle Ralf提出了Merkle-Tree這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的算法,后來的主要用途之一是分布式網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)同步正確性的校驗(yàn),這也是比特幣中引入用來做區(qū)塊同步校驗(yàn)的重要手段。值得指出的是,在1980年的時候,真正流行的哈希算法、分布式的網(wǎng)絡(luò)都還沒有出現(xiàn),例如:我們熟知的SHA-1、MD5這樣的東西都是90年代誕生的。在那個年代Merkle就發(fā)布了這樣一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),后來對密碼學(xué)和分布式計算領(lǐng)域起到重要作用,多少有些令人驚訝。不過,如果大家了解Merkle的背景,就知道這事決非偶然:他就是《密碼學(xué)新方向》的兩位作者之一Hellman的博士生(另一位作者Diffie是Hellman的研究助理),實(shí)際上《密碼學(xué)的新方向》就是Merkle Ralf的博士生研究方向。據(jù)說Merkle實(shí)際上是《密碼學(xué)的新方向》主要作者之一,只是因?yàn)楫?dāng)時是博士生,沒有收到發(fā)表這個論文的學(xué)術(shù)會議的邀請,才沒能在論文上署名,也因此與40年之后的圖靈獎失之交臂。
1982年,Lamport提出拜占廷將軍問題,標(biāo)志著分布式計算的可靠性理論和實(shí)踐進(jìn)入到了實(shí)質(zhì)性階段。同年,大衛(wèi)·喬姆提出了密碼學(xué)支付系統(tǒng)ECash,可以看出,隨著密碼學(xué)的進(jìn)展,眼光敏銳的人已經(jīng)開始嘗試將其運(yùn)用到貨幣、支付相關(guān)的領(lǐng)域了,應(yīng)該說ECash是密碼學(xué)貨幣最早的先驅(qū)之一。
1985年,Koblitz和Miller各自獨(dú)立提出了著名的橢圓曲線加密(ECC)算法。由于此前發(fā)明的RSA的算法計算量過大很難實(shí)用, ECC的提出才真正使得非對稱加密體系產(chǎn)生了實(shí)用的可能。因此,可以說到了1985年,也就是《密碼學(xué)的新方向》發(fā)表10年左右的時候,現(xiàn)代密碼學(xué)的理論和技術(shù)基礎(chǔ)已經(jīng)完全確立了。
有意思的是,1985-1997年這段時期,密碼學(xué)、分布式網(wǎng)絡(luò)以及與支付/貨幣等領(lǐng)域的關(guān)系方面,沒有什么特別顯著的進(jìn)展。在筆者看來,這種現(xiàn)象很容易理解:新的思想、理念、技術(shù)的產(chǎn)生之初,總要有相當(dāng)長的時間讓大家去學(xué)習(xí)、探索、實(shí)踐,然后才有可能出現(xiàn)突破性的成果。前十年往往是理論的發(fā)展,后十年則進(jìn)入到實(shí)踐探索階段, 1985-1997這十年左右的時間,應(yīng)該是相關(guān)領(lǐng)域在實(shí)踐方面迅速發(fā)展的階段。最終,從1976年開始,經(jīng)過20左右的時間,密碼學(xué)、分布式計算領(lǐng)域終于進(jìn)入了爆發(fā)期。
1997年,HashCash方法,也就是第一代POW(Proof of Work)算法出現(xiàn)了,當(dāng)時發(fā)明出來主要用于做反垃圾郵件。在隨后發(fā)表的各種論文中,具體的算法設(shè)計和實(shí)現(xiàn),已經(jīng)完全覆蓋了后來比特幣所使用的POW機(jī)制。
到了1998年,密碼學(xué)貨幣的完整思想終于破繭而出,戴偉(Wei Dai)、尼克·薩博同時提出密碼學(xué)貨幣的概念。其中戴偉的B-Money被稱為比特幣的精神先驅(qū),而尼克·薩博的Bitgold提綱和中本聰?shù)谋忍貛耪撐睦锪谐龅奶匦苑浅=咏?,以至于有人曾?jīng)懷疑薩博就是中本聰。有趣的是,這距離后來比特幣的誕生又是整整10年時間。
在二十一世紀(jì)到來之際,區(qū)塊鏈相關(guān)的領(lǐng)域又有了幾次重大進(jìn)展:首先是點(diǎn)對點(diǎn)分布式網(wǎng)絡(luò),1999到2001的三年時間內(nèi),Napster、EDonkey 2000和BitTorrent分別先后出現(xiàn),奠定了P2P網(wǎng)絡(luò)計算的基礎(chǔ)。
2001年另一件重要的事情,就是NSA發(fā)布了SHA-2系列算法,其中就包括目前應(yīng)用最廣的SHA-256算法,這也是比特幣最終采用的哈希算法。應(yīng)該說說到了2001年,比特幣或者區(qū)塊鏈技術(shù)誕生的所有的技術(shù)基礎(chǔ)在理論上、實(shí)踐都被解決了,比特幣呼之欲出。
在人類歷史中經(jīng)常會看到這樣的現(xiàn)象,從一個思想、技術(shù)被提出來,到它真正發(fā)揚(yáng)光大,差不多需要30年左右的時間。不光是技術(shù)領(lǐng)域,其他如哲學(xué)、自然科學(xué)、數(shù)學(xué)等領(lǐng)域,這種現(xiàn)象也是屢見不鮮,區(qū)塊鏈的產(chǎn)生和發(fā)展也是遵從了這個模式。這個模式也很容易理解,因?yàn)橐粋€思想、一種算法、一門技術(shù)誕生之后,要被人消化、摸索、實(shí)踐,大概要用一代人的時間。
— 2 —
中本魔咒
中本聰在2008年11月的時候發(fā)表了著名的論文《比特幣:點(diǎn)對點(diǎn)的電子現(xiàn)金系統(tǒng)》,2009年1月緊接著用他第一版的軟件挖掘出了創(chuàng)始區(qū)塊,包含著這句:“The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second bailout for banks.”,像魔咒一樣開啟了比特幣的時代。了解比特幣歷史的人應(yīng)該比我還熟悉。對于比特幣的發(fā)展過程,有幾個重要的時間節(jié)點(diǎn):
2010年9月,第一個礦場Slush發(fā)明了多個節(jié)點(diǎn)合作挖礦的方式,成為比特幣挖礦這個行業(yè)的開端。要知道,在此之前的2010年5月,1萬比特幣才值25美元,如果按照這個價格來計算,全部的比特幣(2100萬)也就值5萬美元,集中投入挖礦顯然是沒有任何意義的。因此,建立礦池的決定就意味著有人認(rèn)定比特幣未來將成為某種可以與真實(shí)世界貨幣相兌換的,具有無限增長空間的虛擬貨幣,這無疑是一種遠(yuǎn)見。
2011年4月,比特幣官方有正式記載的(https://bitcoin.org/en/version-history)第一個版本:0.3.21發(fā)布,這個版本非常初級,然而意義重大。首先,由于他支持uPNP,實(shí)現(xiàn)了了我們?nèi)粘J褂玫腜2P軟件的能力,比特幣才真正能登堂入室,進(jìn)入尋常百姓家,讓任何人都可以參與交易。其次,在此之前比特幣節(jié)點(diǎn)最小單位只支持0.01比特幣,相當(dāng)于“分”,而這個版本真正支持了“聰”??梢哉f從這個版本之后,比特幣才成為了現(xiàn)在的樣子,真正形成了市場,在此之前基本上是技術(shù)人員的玩物。
“Code is not the law,but good software is good”
2013年,比特幣發(fā)布了0.8的版本,這是比特幣歷史上最重要的版本,它整個完善了比特幣節(jié)點(diǎn)本身的內(nèi)部管理、網(wǎng)絡(luò)通訊的優(yōu)化。也就是在這個時間點(diǎn)以后,比特幣才真正支持全網(wǎng)的大規(guī)模交易,成為中本聰設(shè)想的電子現(xiàn)金,真正產(chǎn)生了全球影響力。
事情總是沒有那么一帆風(fēng)順,在最重要的0.8版本,比特幣引入了一個大bug,所以這個版本發(fā)布以后比特幣短時間就出現(xiàn)了硬分叉,導(dǎo)致整個比特幣最后不得不回退到舊的版本,這個也導(dǎo)致了比特幣價格產(chǎn)生大幅下跌。
比特幣后面的發(fā)展被越來越多的人所熟知,例如:世界各國對它的態(tài)度、算力的增長——2016年1月達(dá)到1EH/S,以及在Github上超過了1萬個相關(guān)的開源項目,都證明比特幣生態(tài)環(huán)境已經(jīng)完全成熟了。
從上面這些角度去看比特幣的歷史,也許你會產(chǎn)生和我相同的感受:不管中本聰?shù)哪е溆卸嗝磸?qiáng)大,數(shù)字/密碼學(xué)貨幣多么有前途,還要依靠軟件本身一點(diǎn)一滴的發(fā)展。如果軟件本身有致命bug,最終整個的系統(tǒng)都會變得毫無意義。現(xiàn)在大家能看到越來越多的虛擬貨幣,各種各樣的ICO,我希望給大家傳遞的信息是,至少要看一看它們軟件水平怎么樣,不然的話跟龐氏騙局區(qū)別不大——軟件好,才是真的好。
— 3 —
以太野望
“區(qū)塊鏈2.0,世界的計算機(jī)”
以太坊是Vitalik Buterin創(chuàng)立發(fā)明的,這個俄羅斯小伙子很早就在比特幣領(lǐng)域做開發(fā)、新聞的報道,最后自立門戶開發(fā)了以太坊。他的故事就好像一個年輕人為了學(xué)習(xí)蓋世武功,加入了名門正派,苦心修煉多年,最后出來創(chuàng)立自己的武功,希望一統(tǒng)江湖、千秋萬代。
以太坊的發(fā)展歷程,受時間所限,不再詳細(xì)介紹,但就像上面的故事所說,他從一開始所體現(xiàn)的就是目標(biāo)宏大、處心積慮的設(shè)計,似乎要成為一統(tǒng)江湖、千秋萬代的體系架構(gòu)。讓人感覺有點(diǎn)像前些年流行的玄幻小說,設(shè)計了一個架空世界然后展開故事:從最早的EVM定義的論文開始,到ICO、到一個一個版本的POC,終于2015年7月發(fā)布Frontier階段,到2016年3月發(fā)布Homestead版本。預(yù)計今年會發(fā)布Metropolis版本,也是POW的最后一個版本,從這個角度講以太幣價格也許會大幅上漲,雖然這不是我們關(guān)注的重點(diǎn)。
以太坊的設(shè)計的目標(biāo)就是區(qū)塊鏈2.0,是一個全球范圍內(nèi)的分布式計算機(jī),有著堪稱完美的路線圖和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。當(dāng)然,最終能不能實(shí)現(xiàn)其設(shè)計目標(biāo),還有待于觀察。
— 4 —
滄海橫流
比特幣逐漸成熟之后,密碼學(xué)貨幣的概念逐漸被人們所認(rèn)知和接受。區(qū)塊鏈也作為一個技術(shù)領(lǐng)域登堂入室。從2011年開始的幾年內(nèi),萊特幣、Ripple、R3等數(shù)字貨幣和區(qū)塊鏈技術(shù)競相出現(xiàn)。同一時期,德國正式承認(rèn)比特幣,納斯達(dá)克通過自身的區(qū)塊鏈平臺完成交易,中國人民銀行雖然否定了比特幣的地位,但卻是全球唯一的一個宣布要做自己的密碼學(xué)貨幣/數(shù)字貨幣的銀行。據(jù)統(tǒng)計,到今年4月份全球已經(jīng)有455家區(qū)塊鏈公司獲得了將近20億美元的投資,其中中國可統(tǒng)計的已經(jīng)有61家??傮w上看,在比特幣、以太坊這樣一些巨頭的帶動下,全球已經(jīng)開始了一輪數(shù)字貨幣和區(qū)塊鏈的熱潮。
“區(qū)塊鏈大航海時代”
通過單純的時間軸已經(jīng)不足以描述這個嶄新時代的概貌,因此我把對區(qū)塊鏈的分析分為四個維度:技術(shù)、行業(yè)、政府、社會。
○ 技術(shù)的角度——在區(qū)塊鏈的滄海橫流的時代,以太坊、Corda、ZCash并起,區(qū)塊鏈技術(shù)的共識機(jī)制目前也日漸成熟,而且有非常多的門派和門類。同時也可以看到,比特幣的全球算力現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到了4 EH/S,都顯示出數(shù)字貨幣和區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)入了高速增長的時代。
○ 行業(yè)的角度——區(qū)塊鏈在全球范圍內(nèi)票據(jù)、證券、保險、供應(yīng)鏈、存證、溯源、知識產(chǎn)權(quán)等十幾個領(lǐng)域都有了POC的成功案例,部分已經(jīng)進(jìn)入了實(shí)踐階段。不僅是獨(dú)立開發(fā)商,國內(nèi)國際多家大的金融機(jī)構(gòu)、銀行、傳統(tǒng)企業(yè),都也紛紛建立自己的區(qū)塊鏈項目,無論是自己進(jìn)行研發(fā),還是和第三方合作,證明行業(yè)內(nèi)區(qū)塊鏈技術(shù)在行業(yè)的應(yīng)用也是火爆的趨勢。
○ 政府的角度——僅就比特幣而言,全球有十幾個國家承認(rèn)它有貨幣或者類似貨幣的地位,可以進(jìn)行交易和流通。我國雖然禁止比特幣流通,但也宣布要做數(shù)字貨幣。工信部指導(dǎo)發(fā)布的首個區(qū)塊鏈標(biāo)準(zhǔn)也證明政府的態(tài)度對于區(qū)塊鏈這件事情還是支持的。
○ 社會的角度——不得不說說經(jīng)濟(jì)方面的數(shù)字:初步統(tǒng)計2016年的時候全球已經(jīng)有656種數(shù)字貨幣,這些數(shù)字貨幣目前還被人稱作山寨幣。我相信很多關(guān)心數(shù)字貨幣的人,一定會去關(guān)注他們的各種ICO的活動。今年4月份為止數(shù)字貨幣的總市值300多億美元,專門有一個網(wǎng)站實(shí)時反映它的數(shù)據(jù),我特地看了一下,總市值290多億美元,其中比特幣占80%的份額。由于一些支付機(jī)構(gòu)能接受比特幣的支付,所以它能實(shí)際上間接覆蓋到全球的商家,甚至可以達(dá)到幾千萬家(當(dāng)然這一般是咨詢機(jī)構(gòu)比較喜歡用的概念)。谷歌學(xué)術(shù)上區(qū)塊鏈相關(guān)的學(xué)術(shù)論文,差不多已經(jīng)達(dá)到2萬篇,從這個角度也能看出,區(qū)塊鏈的技術(shù)也不再是一個依附于比特幣、以太坊,或者任何數(shù)字貨幣的技術(shù),而是真正作為一種獨(dú)立的技術(shù)納入到學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域。
(二)
區(qū)塊鏈未來展望
“我們必須知道、我們必將知道”
1900年,著名的數(shù)學(xué)泰斗希爾伯特做了一個演講,提出了23個數(shù)學(xué)問題,這23個問題引領(lǐng)了20世紀(jì)乃至現(xiàn)在數(shù)學(xué)的發(fā)展。大概在同時他表達(dá)了對于數(shù)學(xué)真理的一種態(tài)度,也就是這句著名的“我們必須知道、我們必將知道”。在這里引用這句話的原因是想跟大家分享一下未來的視野和信心。 我們?nèi)匀粡那懊娼o出的四個角度來進(jìn)行討論:
○ 技術(shù)的角度——主流的共識算法有哪些,異同是什么 我們是不是應(yīng)該學(xué)習(xí)區(qū)塊鏈,如何去學(xué)習(xí) 還有一些很技術(shù)性的話題,比如說現(xiàn)在有這么多鏈,那么跨鏈交易怎么實(shí)現(xiàn) 隔離見證會對其他虛擬貨幣/區(qū)塊鏈系統(tǒng)產(chǎn)生什么影響 央行的數(shù)字貨幣方案會是什么
○ 行業(yè)的角度——現(xiàn)在有什么樣的應(yīng)用已經(jīng)落地,已經(jīng)完善,應(yīng)該如何入手做應(yīng)用 以太坊與HyperLedger之間會發(fā)展成為什么關(guān)系 R3這個無鏈之鏈會被金融界和區(qū)塊鏈界接受嗎 線下資產(chǎn)搬到鏈上的正確姿勢是什么
○ 政府的角度——區(qū)塊鏈應(yīng)用如何在匿名與監(jiān)管之間達(dá)到有效平衡 政府如何通過區(qū)塊鏈技術(shù)提升社會公信力 各國政府對虛擬貨幣的長期態(tài)度如何
○ 社會的角度——有時候我們不得不提一個尖銳點(diǎn)的問題:區(qū)塊鏈到底是像很多人說的是下一代的互聯(lián)網(wǎng),還是另一個曇花一現(xiàn)的Buzz word,普通人到底能從區(qū)塊鏈的系統(tǒng)中獲得什么好處 這些事情我們不大可能很快知道答案,但是我們可以展開討論。
綜上所說,總體價值觀是以技術(shù)視角切入,從技術(shù)、行業(yè)、政府、社會四個維度展開分析,全面展現(xiàn)區(qū)塊鏈的過去、現(xiàn)狀和未來,反映我們的視野和信心。
來源:CSDN
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