别再拿TPS说事了!说实在的,有些场景3000TPS就够用了 | 人物志

「人物志」为区块链大本营(ID:blockchain_camp)着力打造的人物栏目,以「趣味而不失专业,可读而不失深度」为宗旨,每期邀请区块链领域的顶级专家和开发者就行业、投融资、开发、案例、项目实践等展开探讨。

说起区块链,场景的单一和应用的落地常为人所诟病,应用场景的缺乏甚至一度成为看衰区块链的主要原因。

与国内市场的浮躁和挣快钱的模式不同,中兴云链在区块链应用的研发上却有着不同的玩法,那就是将区块链与AI和IoT相结合。

在近日的「广东金融高新区“区块链+”金融科技产业大会」上,中兴云链CTO韦安阐探讨了他们在区块链与其他技术相结合的应用案例,并提出区块链想要真正落地,就应该充分与其他技术相结合,底层是IoT采集数据、上面是大数据对数据进行分析、上面是区块链,最上层是AI负责决策,这样一个应用框架

此外,在共识算法方面,韦安则认为,目前主流的三大算法——POS、POW、PBFT,都不是最佳的解决方案,未来的算法应该与量子加密技术相结合,这里涉及了很多前沿又很酷的技术。

区块链大本营(ID:blockchain_camp)对韦安做了独家深度专访,就他所提出的区块链+AI、区块链+IoT等解决方案做了深入探讨。

区块链的真正落地,靠的是与其他技术融合!

区块链大本营:说起区块链的槽点,一直都绕不开应用场景和落地情况不给力,你认为这一现象的根源是什么?

韦安:首先是资金,区块链的大规模应用,除了技术因素外,需要资本,无论是推广还是研发。目前在做区块链的企业中,很多公司都是创业型公司,不具备这个资金规模。而具备资金实力的巨头型公司,又大多在深耕底层技术,不急于赚钱。

第二,我一再强调,区块链要想应用到其他领域,需要跟其他技术相结合,去解决行业应用中的一些问题。比如数字版权,我们不应该仅仅去做数字版权的升级原理,应该和生物特征结合起来(指纹、面部识别、虹膜识别等),这就延伸到了AI的生物特征识别领域了。再比如在农业领域,检测报告往往非常粗糙,虽然报告的数据量很大,根本无法分辨有意义的信息,要筛选数据,就要用到文本识别。

将区块链与其他技术结合可以打通从资料到资源,再到数字资产整条线。所以,我认为如果做不到以上几点,今年在区块链领域不会有杀手级的应用出现,就算出现,我们也得好好探讨下是不是真的。

区块链大本营:AI和物联网,在与区块链的结合中,主要扮演什么角色?

韦安:先看看AI。我们知道区块链技术本身是很好的,能够解决信息经过加密处理后的安全问题。但区块链却无法解决数据来源可信性的问题,同时也无法做出决策。就像Facebook的内容审查,以后这类工作是可以由机器来做的,这样既能解决问题又有效率。

说到物联网,简单来说就是:加强前端采集和后端感知。我最近看到一个预测,说未来中国90%以上的数据会来源于物联网设备(device),包括家庭和可穿戴设备。这些数据会渗透到我们生活的方方面面,而用机器的数据代替人工采集的数据,不仅可以加强数据的可信性,还能解决效率和精度问题。

整个供应链体系里面,有一大块最薄弱的地方就是前端采集。即使国家大型农场,基础设施的投入也很少,只有滴灌上有摄像头,而对土壤、水、植物的生长等更深层次的检测却没有。这方面中国跟国外还有很大的差距,等发展起来后,与区块链相结合我认为就是水到渠成。

区块链大本营:如果能与物联网技术结合起来,在C端想必是更大的市场。

韦安:的确是这样。现在很多C段的商品上都有二维码,但对于高端商品,只用二维码是不够的。所以现在有人提出用FID芯片和NFC(近场通讯)技术的解决方案。在第一道服务器上先判定来源是否真实,再在区块链上验证商品的ID号是否存在。

这里可以分享一个案例,我们在给内蒙红酒厂做过一个案例,首先去验证NFC防伪标签的真伪,然后再去数据库验证酒的编码,如果没有我们就判定其为假酒。另一方面,我们还尝试把天线装在酒的瓶塞里,瓶塞打开的一瞬间,天线就失效了。所以用户可以在开启前先去验证这瓶酒是不是新的。

这样的做法给厂家带来了很大的广告效应,因为每瓶酒都能证明是独一无二的。

TPS要分场景,一味求高不是好事

区块链大本营:区块链与物联网等相应技术的结合,要想真正达到一个可用的程度,技术上还存在哪些挑战?

韦安:存在很大的挑战。我认为区块链的应用有赖于四个层次组成的架构:IoT、大数据、区块链、AI。在区块链没有这么火的时候,大数据上面直接就是AI了。这四个层次每个都存在短板,我主要说说区块链和IoT。

区块链最大的问题就是TPS,面对海量数据的时候,处理能力是一个瓶颈。另一方面,分布式计算去做共识的时候效率很低,经常delay。从广播到交易上链,这个过程非常长。

再说IoT,他也有短板,短板在哪儿?你会发现IoT现在所用到的技术都不是「高大上」的,基本都是传感器计步或记录一些基本数据,连GPS都没用到。另外一个是成本问题,怎样降低成本?传感器或芯片的大量使用,比如喝咖啡的咖啡杯上贴的芯片,如果一个十几块厂家肯定十分敏感。那怎样解决呢?首先是新材料的研发,比如,现在的芯片一般用陶瓷封装,现在也有人开始用透明塑料来封装。

还有一个是工业上的设计,小米为什么能把空气净化器做到600多块?不是因为核心技术有多大的创新,其实是工业设计做得好。既降低了成本,又带来了好的用户体验。

区块链大本营:你有一个观点,就是TPS不能一概而论,要看它用在什么场景,这句话该怎么理解?

韦安:我的观点是加密算法决定了共识机制,共识机制决定了performace。一味追求TPS并不是好事。我们知道现在Hyperledger Fabric TPS比较高。但它为什么高?因为它根本就没有共识算法,用的是卡夫卡消息队列,就是我们把打包的信息放到队列里面,排队走出去就完了,所以造成了一个TPS高的假象。要是把PBFT算法放进来,它照样会慢下来

现在我们把链分为公链和私链/联盟链,不同的方向对性能有不同的要求。比如说公链,有一天点对点支付到来的时候,设计海量用户和节点,我们一定要去研究高并发的问题。

反过来,在私链和联盟链中,我不认为你需要达到很高的TPS,而是要研究对于某个行业来说,要达到什么样的TPS,这差着一个数量级的。比如,我认为在溯源存证里面,理论上达到5,000~10,000次就够了,甚至3,000就足够用了。但是在物流追踪的场景下,TPS的要求就必须高了。比如我们跟中国物流合作,他们提出能不能对茅台酒进行追踪。从仓库拉出来到交付地的仓库,数据是实时上传的,这就对TPS有了新的要求。

所以我提出一个概念,我们可不可以把TPS的功能做出一个模块,不同的应用搭建不同的模块。比如溯源应用搭载一个5,000的模块就够了,其他应用可能要3万次的模块。

让「51%攻击」无法实现的量子加密算法

区块链大本营:共识算法对TPS起到决定性的影响,目前的算法研究大概在一个什么样的水平?

韦安:现在主流的算法大致有三个——POW、POS、PBFT。实际情况是,POW现在已经基本被淘汰了,它的TPS只有个位数,只能用来挖矿,你难以用在商业级的应用上。而POS的表现也不高,我们用以太坊做测试,大概在十几到几十次之间。

这时候,人们开始研究高并发的共识算法,并且满足图灵完备,因为这是区块链的灵魂。于是提出了PBFT,它可以做到33%的容错,在Hyperledger Fabric的测试中,空载能达到3,000次,我们自己测试做到100次是没有问题的。

不过即使如此,这个performance离支付的要求还是太远。我们知道Visa和支付宝,在双十一的时候可以做到单节点十几万次的TPS。跟这个数字比起来,现在的算法还是婴儿。

区块链大本营:这样的话,是否会有新的算法被研发出来,与现在的原理截然不同?

韦安:我们现在就在尝试用量子加密的方式去做。量子加密有两个方向,一个叫量子计算(数学领域);另一个叫量子密码(物理领域),它的原理是用量子纠缠不可预测的特性。这一算法可以为企业级的用户提供定制化的算法解决方案,而不是每个企业的算法都一样。

量子密码现在是一个很火的研究方向,我研究过论文库,里面关于量子密码的研究很少,在国内这方面的专利还是空白的。因为研发的成本也是蛮高的,先要把两个光子纠缠的状态搞清楚,之后把它实现成一个算法,然后再把这个算法做成一个模块,在需要的时候,挂到平台上去。

如果这个研究能落地,51%算力攻击的问题就会变成一个伪命题。

区块链大本营:这是釜底抽薪,现在的算法都是怎样利用规则去规避51%攻击的可能性,量子算法如果能实现,直接干掉了这个可能性。

韦安:的确。量子的不可预测性,再强大的算力都破不了。这是肯定的。

区块链大本营:有人说未来链会向行业渗透,不同的行业会有不同的链,你认同这种说法吗?

韦安:认同,而且我坚信这一定会是一个趋势。过去的PC和移动操作系统是巨头的时代,Windows和Linux;Android和iOS,在区块链领域,未来可能是多系统并存的。很多中小型的公司都会加入到这个行业里来,全民竞争。不一定非要聚合,也可能是分开的,只要解决跨链的问题。

区块链大本营:底层的研发,好像并不是我们的强项。

韦安:这也是我现在担心的问题,如果像现在这么浮躁的话,肯定做不成。不掌握核心技术,早晚会被颠覆。

这并不是危言耸听。现在我们每个人手里拿着手机,很快,也许三五年,可穿戴设备普及后,计算在人的身上无处不在的时候,那时的操作系统一定不是Android,很可能是个基于区块链的很小的操作系统。我们知道5G时代马上就要到来了,按照中国移动的规划,这一两年就会做到商业应用,它的速度是4G的100倍。

公路更宽了,人们就会把计算工具附着在所有的硬件上,这时区块链就有很大的机会。这个时候不可能再有像PC端这样庞大的操作系统,可能8k bit或者一半就足够了。

区块链大本营:但跨链技术也是一个很大的技术话题,现状如何?

韦安:做跨链的开发者主要面临两个问题。第一,现在链还比较少,无链可跨。现在说的着的链无非是以太坊、Hyperledger、EOS这些,本身还处于一个初级阶段。第二是在这个领域的研究中,对于数学证明的问题上,还是比较薄弱的。比如DAG分片技术,实际上它是没有经过数学证明的。因此这个链之间的协议是不安全的。

所以跨链技术本身要可靠,它是一个桥梁,如果本身不稳固的话,桥两头的人就会观望,不会上桥。

最关心的还是智能合约

区块链大本营:请谈谈你之前一些个人的经历。

韦安:我2008年毕业于中国科学院自动化研究所,在进入中兴集团之前在自动化和能源领域。2010年后,我在中兴能源也服务了一段时间。去年开始担任中兴云链CTO。

区块链大本营:如果请你说三个区块链领域比较关注的方向,会是哪三个?

韦安:第一个,首当其冲我关注的是智能合约的成熟。智能合约相当于一个基于可信数据做的一个电商代码,但是不同平台提供的框架和编程语言不一样,这就带来了人员短缺的问题。我们招聘的用Golang语言在Hyperledger写过合约的都是20多岁的年轻人,经验不过半年、一年。这块人才的缺口非常大。

引申而来的是,我们如果去研究目前基于智能合约的框架和编程语言,以及它的设计流程,会发现里面还有很多漏洞。比如说Docker,容器本身的设计就是有问题的,它的效率并不高。包括Solidity语言,它做钱包和DApp很好,但如果放到联盟链上去做商业应用的话,就有问题了。这里面有大量的工作要做。

第二个,我关心区块链的性能问题,我们不光要做慢系统,还要能做对应高并发的快系统。

第三,跳出区块链,我还是关心区块链跟其他技术的结合,技术融合是一个必然趋势。区块链本身有很多问题是没法解决的,比如计算、决策、对图像束手无策等。我们要冷静地站在一个更高的层面去看技术融合。

区块链大本营:在人才招聘方面,你一般选择什么样的人?

韦安:一般考虑两种人。首先接触区块链比较早的高端人才,我很重视,也愿意花大钱来招聘这样的人。第二种是没有太多经验,但是可造之才的,我愿意去培养。

关于第一种人,我的定位是,有十年以上的经验,对技术的理解很深厚,尤其在架构搭建方面。另外,他做事比较理性和可观,可以带着团队少走弯路。

关于第二种人,只要在互联网公司干过,会用Golang语言,编程很优秀,是计算机专业毕业的就好意了。

不过我会很忌讳一种人,就是「虚胖」,可能就做过一段时间,就号称自己很懂。一个项目还没落地,出于实验阶段的时候就说自己很厉害。这种人我是不考虑的。

区块链大本营:请介绍一下你们常用的开发工具。

韦安:很简单,我们用的是Hyperledger Fabric联盟链,底层用Golang语言。应用上用的是Java,除了Java,还可以考虑C#。其实你用联盟链,Golang、Java、C#、.net,懂得一两个就可以了。我们Java工程师一抓一大把,但会用Golang写智能合约的很少,放心把合约交给他写的人更少。所以行业需要培养更多人才。

原文发布于微信公众号 - 区块链大本营(blockchain_camp)

原文发表时间:2018-06-08

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