背景

新式数字钱银战役实际上可分为三部曲:第一阶段与支付相关,第二阶段是银行变革,而第三阶段则是各行各业变革。2021年,由于美国财政部同意银行参加区块链作业,而且能够发行安稳币,美国正式进入第二阶段。可是很明显,美国许多职业正在进行第三阶段的布局。在第三阶段,各行各业都采用区块链技能,社会各界开端全面进入区块链和数字钱银世界。

在2020年11月曾经,区块链展开遵从币圈先行、合规商场跟从的办法,由于合规商场需求考虑法令问题。可是在现在区块链展开形势下,这种办法恐怕已不再合适。

2020年6月之后,币圈在悄然产生侧重大改动:1)很多数字代币开端合规化;2)许多买卖所也服从游览规矩(要求买卖者进行个人身份验证);3)大批合规金融机构开端出资数字钱银(只能出资合规项目),这使得数字钱银商场迅猛展开。2021年4月,全球最大的比特币和数字钱银买卖渠道Coinbase在美国纳斯达克成功上市,代表该币圈买卖所全面合规化,而美国监管单位也同意让其股票上市 。

于是,币圈开端扔掉曩昔一些常见的行为,例如曾经零常识证明协议的数字代币能够在买卖所买卖,现在已被要求下架。现在买卖所也进行“了解你的客户”(Know Your Customer, KYC)和反洗钱(Anti-Money Laundering, AML)分析,曾经这都是不需求的。

数字代币买卖不再匿名,由于美国监管单位现已全面追踪“匿名的”数字代币,这些“匿名的”代币早已通明。现在几乎所有的数字钱银买卖都已被监管,连国外暗网也不承受比特币,由于假如运用比特币,由于监管的原因,暗网已不复是暗网了。整个区块链范畴产生了天翻地覆的变化:

2021年2月,据美国媒体报导,IBM公司区块链部分重组,超级账本不再是公司产品。美国区块链工业分析师表明纯IT办法的区块链展开办法现已证实不行。而这产生在全球央行、银行、金融机构、大型科技公司全力进入区块链职业之际,阐明区块链蓬勃展开的新路线现已找到,其中一个路线便是非同质化代币(Non-Fungible Tokens, NFT),但这并不是仅有,现在是百花齐放的年代。

2021年4月13日,美国著名高科技公司Palantir表明美国国税局已和其签约,将运用高科技来追踪比特币买卖,这或许便是连暗网都不承受比特币买卖的重要原因。

2021年4月14日, Coinbase 在美国成功上市。

2021年4月15日,预言机公司ChainLink发布第2代体系白皮书(以下简称ChainLink白皮书,部分章节译稿见附件)。

2021年4月16日,美联储表明美国央行数字钱银(Central Bank Digital Currency, CBDC)是高优先级的项目,这是美联储第一次这样表明。在这曾经,2021年2月,美联储曾表明,美国CBDC项目会运用区块链技能(这也是第一次明确表明),而2021年3月,美联储和麻省理工学院表明两个CBDC试验渠道会在2021年7月呈现。

2021年4月20日,英国敞开数字英镑特别工作组(Task Force),支撑金融科技公司展开相关科技包含上市计划,供给数据服务。

在不到一个月的时刻里,这么多重要事情密布产生,表明数字钱银竞赛正在紧锣密鼓的进行中。在2021年4月25号,笔者在人民大学重阳金融研讨院就以“百花齐放,极速展开”来形容这种剧烈的竞赛场景。

经过咱们的分析,以为区块链职业将呈现七个新趋势,包含合规化(第1节),新体系架构(第2,3,4节),新信赖网络(第5节),新软件工程(第6节),新商业模型(第7节)。

1.区块链界走向合规化、学术化,数字钱银战役第三阶段敞开

ChainLink白皮书作者来自美国/欧洲著名大学,包含伯尔尼大学、康纳尔大学、加州大学圣地亚哥分校、伊利诺伊大学厄巴纳香槟分校的教授,也有毕业于哈佛大学或斯坦福大学,和即将入学杜克大学的博士研讨生。这几所大学都是享誉全球的著名大学,所以说币圈也开端进入合规化、学术化。

ChainLink白皮书有科技含量,也提出了详细技能,与2017-2018年白皮书泛滥的年代大不相同。这代表区块链范畴开端走向老练,传统币圈开端合规化,曾经胡编乱造的白皮书正在消失。这归于数字钱银战役第三部曲,币圈现在是从不合规向合规转移,这样,新式数字钱银战役的三个阶段等于一起在进行。

区块链技术和行业发展七个新趋势:新架构、新网络、新商业模型

图1  本来数字钱银战役三部曲

虽然还需求磨合,可是第三阶段现已敞开,所以现在是拟定规矩的时分。监管规矩不是仅为监管,而是为商场引导方向——“界说新商场”,看起来中立的监管规矩却能改动一些商场规矩。由于监管起到了规矩拟定的作用,成了十分有用的东西。监管的战略方针是引导开发新商场,并经过科技手法来履行。所以咱们应以新商场的布局来决定监管机制和监管方针,这是一个重要概念。

2.广义区块链界说

2020年3月,咱们在我国提出从头界说的区块链,把传统区块链体系扩展到账本体系(Ledgers, BC),加上智能合约体系(Smart Contracts, SC)及预言机体系(Oracle Machines, OM),而且这些体系之间能够有多对多的联系呈现。例如一个账本体系能够有多个SC体系,一个SC体系能够和多个账本体系协作,一个OM能够和多个SC体系衔接。

2020年10月,咱们又发表了LSO(Ledgers账本, Smart contracts智能合约, Oracles预言机)模型的英文文章,再度延伸这个界说,让这些体系能够经过注册而动态调整。在《智能合约:重构社会契约》书中说到,这样的新模型方便一致管理和监管。如许多股票买卖体系,能够运用规范化SC,这样监管单位能够拟定一致监管规矩,建立一个能够共用的SC库。

这些研讨成果改动了人们对于区块链的认知,区块链的界说也产生了改动,从此变成多对多的模型,区块链是多体系且能够动态调整的,这跟传统的区块链界说有着云泥之别。

而现在币圈、链圈和主流学术界也在走同一路线。曾经狭义的区块链界说都开端改动,例如一个BC支撑一个SC体系,BC和SC绑定,一致和买卖绑定。

3.新式预言机架构

未来的区块链体系会是杂乱体系,比方,一个区块链运用体系能够有一个BC、3个SC、2个OM,而其中一个OM又有自己的BC和SC。所以这将是一个杂乱体系,与2016、2017年提出的所谓“区块链网络”或“区块链操作体系”等概念差异巨大。曾经这些概念都是单一机制而全网布局的体系,体系虽大但却是单一的(每个节点上都是相同的软件和数据),上面的财物也仅仅一种代币,买卖机制只要一种,难以被监管,也不契合现代金融买卖流程。

早期预言机单纯搜集数据,并将数据以安全的办法送到区块链体系。后来预言机的界说规模扩展,能够是杂乱体系,能够运用区块链和智能合约,还能够进行验证和隐私核算,来确保数据正确。如LSO架构,答应多个BC、SC和OM相互协作,乃至能够经过协作层(CL)动态创建它们的联系,而且CL坐落多个BC、SC和OM之间。一个OM可与多个SC交互,也能够和多个BC交互。每个OM有必要先向BC注册,然后才干向BC发送数据或从BC接纳数据。

OM能够供给及时且正确的信息,也能够供给不正确乃至误导或歹意的信息。因此,LSO体系需求具有动态评价机制来跟踪参加的OM的可靠性。与OM相关的还有几种规划办法:立即读取,发布-订阅和恳求-呼应。所有这些都与观察者规划办法,事情驱动架构(EDA)有关。

这样就会呈现一个杂乱的区块链网络,上面有多个BC、SC和OM体系。由于多个体系的呈现,呈现事情模型,由多个OM向多个BC和SC传送事情。事情模型注册合同参加者的事情,并将自然语言合同规范化为事情,即,在合同的内部处理逻辑下(以软件代码的办法表明,大致为条件声明),对合同进行预处理,包含对事情特点和合同特点的数据别离包装和存储,并告诉司法当局进行公证。事情开端后,依据事情ID查找相应的事情数据包和合同数据包,并将其提交给SC体系以进行自动买卖处理。一起,与账户财物相关的信息会提早提交到BC体系进行财物验证或证明,假如触及财物欺诈或参加者在不信赖方列表中,则会搜索对应账户的信用记载。能够告诉合同参加者或监管机构停止合同并发动停止事情。

而OM的功用也被扩充。例如,2021年4月,ChainLink提出一个分权式(或是分布式)OM网络(Decentralized Oracle Networks,DON),运用其他财物(网络,存储,核算)和区块链体系协作完结运用,扩充了传统OM的体系规模。

DON由OM节点组成,能够和BC协作,也可运用SC,但也能够运用非区块链体系的服务,例如传统互联网服务,如下图表明。

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图2  ChainLink 分权式OM

图2是一个概念图,阐明了DON怎么完成OM基本功用,即将链下数据转发到一个合约。可履行文件运用适配器获取链下数据,并在其上进行核算,经过另一个适配器将输出发送到方针区块链。(适配器由DON中的代码发动,用蓝色小框表明;箭头表明此特定示例的数据流方向。)可履行文件还能够读取和写入本地DON存储,以保持状况和/或与其他可履行文件通讯。

4.新式sc架构

传统上,SC在BC上履行,和BC衔接,SC的数据需求来自BC,才干使数据有确保。LSO机制打破这一传统,引进OM,OM是供给与外部信息的智能合约的第三方服务。它们是BC与外部世界之间的桥梁,是一种能够在不同BC之间供给互操作性并与外部数据源进行通讯的东西。

LSO提出了一种支撑隐私核算的可伸缩OM,它不仅能够确保数据搜集进程合理,而且能够进行隐私核算并保护体系服务的可伸缩性。并为每个节点规划了诺言评价战略,以确认每个节点是否为歹意节点。每次提交之后,将更新每个节点的诺言值。别的,OM运用BC来保存数据以保护内容供给者。作为SC的数据馈送服务,它能够忠实地供给离线数据,从而确保账本上数据的实在性,并完成SC与外界的交互。

而ChainLink提出一个新概念——链上与链下协作的混合型SC。这里链上数据由BC确保,链下数据由OM体系确保,而OM体系能够有自己的BC和SC。因此,链上链下数据都经过验证流程,这样,SC作业可由链上和链下协作完结。

这里一共有三套体系:

  • BC确保送上来的数据不会被更改,会被节点诚实地记载;可是BC不担保被送上来的数据本身便是正确的,这个由OM负责。BC确保数字财物的所有权;

  • OM确保送上去的数据是正确的;

  • SC确保它所从事的核算是正确的,一起从事监管工作,而且以验证数据的机制来保护体系,抵抗外面的进犯。

也便是说,三者各负其责,数据供给商(能够是金融机构、新闻媒体、物流、气候预测中心等)即OM确保数据本身正确,SC确保数据的核算行为和操作正确,而BC则确保数据的存储正确和存储安全。

混合智能合约(简称混合合约)的核心是使智能合约能安全地结合链上和链下优势。

链上部分以SC表明,链下部分以Exec表明。DON供给多种链下服务来完成链上功用的安全组合。

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图3 新式智能合约由链上和链下协作完结

除了BC、OM和SC外,还需求其他辅助体系,如事情处理(Event Processing)体系、大型大数据监管体系、监管注册体系如STRISA体系等。

SC的展开前史展开可见下表:

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照此展开下去,区块链网络体系越来越杂乱,链上和链下一起完结SC。由于传统链上体系比较有诺言,这种混合SC的诺言度会比较低。这样,网络体系会呈现动态诺言度评价体系(Dynamic reputation evaluation system, DRES),对参加的BC、SC和OM体系来进行评价。而这些DRES也被其他DRES评价或客户评价,维持一个相互评价的闭环体系。

这种动态诺言评价机制是咱们在2017年贵阳数博会上提出的,其时首要是评价BC体系,现在还需求评价SC和OM体系。

5.新式区块链网络:信赖网络

2020年,美国财政部提出,三至五年后,美联储乃至全美国的支付网络都会被区块链网络全面替代,而且该网络体系会开放给企业开发和经营,在其上盈余。假如这得到施行,将会是重大变革,代表以美联储为中心的支付体系会呈现新式区块链网络,一个划年代的网络呈现。

依据这一计划,传统互联网年代的金融体系将会悉数被区块链网络所替代,而银即将附属在此区块链网络上,这个观点源自普林斯顿大学数字钱银区(Digital Currency Areas, DCA)理论。

这将会是哪一种区块链网络?或许是新式区块链网络,例如互链网。从2017到2018年开端,美国、我国、瑞士都提出新式互联网概念,美国提出加密世界思维(Cryptocosm),我国提出互链网(ChainNet)。

2017年,《经济人》杂志提出区块链体系是“信赖机器”(Trust Machine),但现在已变成“信赖网络”(Trust Network),不光区块链界说扩展了,网络界说也更新了。

2017年贵阳数博会上,咱们提出区块链网络必定会变革成为下一代互链网,并于2018年将这写成第一个区块链我国梦,敞开了咱们的区块链我国梦系列。这一新式信赖网络便是互链网,每一层上的体系都会更新,有些还有结构性的改动,运用办法也产生改动。互链网实际项目始于2020年初,该项目将BC和相关技能用于信息和通讯体系。换言之,这些体系将被区块链化。例如,将修正操作体系(OS)、数据库、网络协议以直接支撑BC操作。咱们现已在互链网中提出了一些关于OS、数据库、网络协议以及运用程序体系结构的新规划。

互链网上不光有价值网络,还有并行的“监管网络”,这代表信赖网络包含价值网络和监管网络。老百姓们能够在价值链网上做买卖、做公证,监管网络则监视价值链网活动,确保体系和买卖不产生危险——一个新的可信的网络社会将会呈现。 

新式区块链网络并非传统跨链技能

体系之间需求有杂乱的交互,可是交互并不等同于跨链,交互的本质是从多条BC或多个OM、多个SC,获取数据进行交融核算。这和传统跨链思维不同,跨链买卖是两个以上的链交换价值,这些链或有不同结构,或是同一结构,买卖时,买卖两边的链都需求有一致。因此跨链需求进行多次一致,速度肯定会慢下来。一些跨链技能为了加快速度,牺牲了买卖性和可监管性,使其很难在合规金融商场运用。

现在Chainlink所提的不是跨链,而是多链协作的机制,多BC、多SC、多OM协作的运用体系。比方说每个运用都需求有“区块链家”(Homebase blockchain),这便是它的首要区块链体系。这种运用能够运用许多BC或OM的数据,而这些BC和OM都有必要签名以确保供给数据的正确性,这样区块链网络体系就变成了一种杂乱的、可信赖的网络体系,而不是传统的跨链网络体系。

6.依据区块链的新式软件工程呈现:新式数字金融呈现

传统软件工程东西包含编译器、数据库体系、操作体系、云、容器等,但不是可信软件工程机制,而是归于体系或运用;现在,BC(自带不行篡改性)、SC、OM,都自带可信机制,加上动态STRISA、LSO东西,新式软件工程架构呈现。

传统软件可信的评判规范包含可靠性(Reliability)、安全性(Safety)、保密性(Security)、容错性(Fault Tolerance)、时效性(Real Time),这在新式软件工程中仍然建立,可是会呈现更多的东西。今后,这些新东西都能够是软件工程标配,和操作体系、数据库一样,和规划办法(Design Patterns)、结构(Frameworks)一样是标配;和互联网的网络一样也是基础设施。

深度学习的展开能够协助咱们了解这一点。由于有好的深度学习软件东西呈现,展开深度学习试验和运用的门槛下降,许多本科生或是高中生都能够从事深度学习试验和运用。

而按照现在美联储等的布局,今后必定会呈现区块链网络,相关的软件东西也会呈现。这些软件东西能够助力SC的建模、开发和验证,而且运转在区块链网络上。这便是可编程的数字金融,也是新式钱银战役的第三阶段。那时,由于很多东西呈现,本科生或是高中生,都能够运用网上(更正确一点是链上)的软件东西,开发可编程的数字金融。建立一个新区块链运用体系,今后或许只需求几天,而不是像现在这样需求许多人年才干完结。

最近SC上的工作现已呈现软件工程思维,例如世界掉期买卖协会(International Swaps and Derivatives Association, ISDA)居然在没有运用任何代码的情况下提出SC规范,这表明很多的SC工作和代码没有任何联系,而是和法令、金融买卖相关,这契合软件工程的准则——软件需求不同于软件代码;美国和英国协作的雅阁项目(Accord Project),也是从法令出发,且又运用办法化语言,归于法令和高科技结盟的SC产品;而我国的比格犬模型(Beagle Model),也是结合法令、金融和软件工程的办法,例如范畴工程;美国斯坦福大学的CodeX计划中的可核算的合同(Computable contracts)项目也是很多运用逻辑学和机器学习办法。

办法化办法对可信软件工程的展开与推进起到至关重要的作用,它以一种规范化的办法对可信软件进行规范化,供给一个高效、一致的结构结构能够一起支撑多种可信性质,能够将要害性质进行有机集成。这便是皋陶模型的精神(参见《智能合约:重构社会契约》第19章)。

7.新式商业模型呈现:数字财物年代降临

区块链技能现已让许多职业的商业模型改动,例如新版权商业模型NFT呈现,是最近的热门。2021年第一季度NFT的成长倍数居然是上一年一整年的8倍,是现在区块链运用展开最快速的热门范畴。

曩昔版权工业一向被以为无法盈余,最少在我国是如此,但现在却是全球金融商场最热门的范畴。NFT包含管理、经济学规划、技能规划和价值建议等多个层次,将是未来价值竞赛的新赛道。

NFT和传统数字代币不同,同样的两个数字代币之间没有差异,而NFT是独一无二、不行切割的(而传统数字钱银是能够切割的),能够代表特定的数字产权,这等于创始一个全新的数字经济。而这不行切割的代币和能够切割的代币能够协作,建立新商业模型。

NFT大火带来一个重要信息,区块链能够带来新式商业模型。传统上平常的范畴,在区块链年代能够一夜之间“麻雀变凤凰”,打破传统思维。

需求指出的是,国外NFT项目仍是和发币相关,而在我国展开对应的NFT项目,需求恪守国内法令不能发币的束缚。

由于超级账本体系在国外出状况,世界数字经济分析师立刻表明一个新年代现已降临了,一个依据数字财物和商业结合的新盈余模型正在强力呈现,由于大笔合规基金的资金在2020年第4季开端进入数字财物范畴。而这种新商业模型和传统商业模型不同,NFT仅仅一个例子。这数字钱银会是合规安稳币,合规数字财物,或是CBDC。

英国CBDC特别工作组建立的时分,媒体的报导十分风趣。媒体表明英国现已没有时刻再等了,很多时刻都花在研讨上,而其他国家现在都跑在英国前面(他们还记得2015年英国是世界第一个国家推出CBDC计划,其时抢先世界),有必要立刻有重大变革。

8.总结

整个区块链范畴现已产生天翻地覆的改动,区块链界走向合规化、学术化,数字钱银战役第三阶段已敞开;广义区块链界说得到认可;新式OM呈现;链上与链下协作的一种新式的、混合型智能合约呈现;新式区块链网络“信赖网络”正在构成;新式可信软件工程呈现;NFT等新式商业办法呈现。未来已来!

参考文献

[1]A. Beniiche, “A Study of Blockchain Oracles,” July 14, 2020.

[2]Youtradefx, “Blockchain Oracles: The Key to Scalability and Interoperability,” August 9, 2020 .

[3]W. T. Tsai, Robert Blower, Yan Zhu, and Lian Yu, “A System View of Financial Blockchains,” Proc. of IEEE Service-Oriented System Engineering, 2016.

[4]W. T. Tsai, Enyan Deng, X. Ding, and Jie Li, “Application of Blockchains to Trade Clearing”, Proc. of IEEE Sympoisum on Software Quality, Reliability, and Security Companion, July 1, 2018.

[5]W. T. Tsai, et al., "Blockchain Application Development Techniques." Journal of Software 28.6 (2017): 1474-1487.

[6]W. T. Tsai, and Lian Yu. "Lessons learned from developing permissioned blockchains." 2018 IEEE International Conference on Software Quality, Reliability and Security Companion (QRS-C). IEEE, 2018.

[7]L. Yu and W. T. Tsai “State Synchronization in Process-Oriented Chaincode,” Journal of Frontier in Computer Science, Vol. 13, July 2019, pp. 1166-1181.

[8]W. T. Tsai, et al., “COMPSACC: A Data-Driven Blockahin Evaluation,” Proc. of IEEE SOSE 2020.

[9]W. T. Tsai, “ChainNet:A New Approach for Structuring System Architecture and Applications, “ Keynote presentation on August 6, 2020 with video recording.

[10]He, J., Wang, R., Tsai, W. T., & Deng, E. (2019, October). SDFS: A Scalable Data Feed Service for Smart Contracts. In 2019 IEEE 10th International Conference on Software Engineering and Service Science (ICSESS) (pp. 581-585). IEEE.

[11]Wei-Tek Tsai, Dong Yang,Kangmin Wang,Weijing Xiang and Enyan Deng, STRISA : A New Architecture to Enforce Travel Rule//FICC 2020

[12]蔡维德,刘琳,姜晓芳. "区块链的我国梦之一: 区块链互联网引领我国科技进步",2018.10.30

[13]蔡维德,姜晓芳,王康明."美国银行界全面进入依据区块链的数字钱银",2021.01.06

[14]蔡维德,姜晓芳,王康明."银行和支付体系的变革:新式钱银战役进入第二阶段",2021.01.12

[15]蔡维德等.智能合约:重构社会契约[M].法令出版社,2020

[16]蔡维德等.互链网:未来世界的衔接办法[M].东方出版社,2020

[17]蔡维德等."互链网:从头界说区块链",2020.04.28

[18]蔡维德等.2020年10月IMF《跨境支付的数字钱银:微观金融的影响》陈述解读系列(共十一篇)

[19]蔡维德等."Libra 2.0解读:渠道霸权—–打赢新式数字钱银战役的决定性武器",2020.05.11

[20]https://www.occ.gov/news-issuances/news-releases/2021/nr-occ-2021-2a.pdf

[21]蔡维德."监管科技新方向:网络化、嵌入式、实时化混合化、智能化、全面化",2020.10.09

[22]蔡维德,姜晓芳.“新钱银竞赛来了?没错!”,2019.06.21

附录

ChainLink 2.0白皮书提出混合智能合约的新概念,进步OM功用和吞吐量的可扩展性计划,保护用户灵敏数据的保密计划,以及对用户公正的买卖订单公正性规划计划,除此以外,其他的要害内容,包含屏蔽OM体系的杂乱性,和OM的信赖最小化模型。以下是白皮书中7个要害内容:

1) 混合智能合约:供给一个功用强壮的通用结构,经过将链上和链下的核算资源安全地组合到混合智能合约中,来增强现有的智能合约功用。

2) 屏蔽杂乱性:为开发人员和用户供给简单的功用,无需熟悉杂乱的底层协议和体系鸿沟。

3) 可扩展性性计划:确保OM服务完成高功用分权式体系所需的推迟和吞吐量。

4) 保密计划:将区块链固有的通明性与对灵敏数据的保密保护相结合起来。

5) 买卖订单公正性:以对最终用户公正的办法支撑买卖排序,并防止机器人程序和矿工展开老鼠仓剥削或其他进犯。

6) 信赖最小化模型:经过分权式化、区块链中高安全性的强锚定、加密技能和加密经济确保,为智能合约和其他依赖OM的体系创建高度可信的支撑层。

7) 依据激励的(加密经济)安全模型:严厉规划和稳健布置的机制,确保DON中的节点具有强壮的经济激励机制,即使面临资源足够的对手,也能可靠、正确地运转。

混合智能合约

混合智能合约经过将链上和链下核算资源安全地组合到一起来增强智能合约的功用。混合智能合约是由两个互补组件组成:驻留在区块链上的链上组件SC和在DON上履行的链下组件exec。DON是这两个组件之间的桥梁,也是衔接混合合约与非链资源(如web服务、其他区块链、分权式存储等)的桥梁。

一个DON(表明为DON1)能够和一系列不同资源的适配器,包含另一个DON(表明为DON2)、区块链(主链)及其内存池、外部存储、web服务器和物联网设备(经过web服务器)进行衔接,OM体系的规划也要考虑到多个方面,比方完成扩展性、数据保密和用户买卖排序等,咱们能够发现OM越发杂乱,新式的OM体系开端呈现。

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链下在OM处理进步功用和吞吐量

概念图中展示了分权式OM网络怎么进步SC的可扩展性。图A显现了传统的OM体系结构。买卖直接发送到区块链,就像OM陈述一样。因此,以黄色杰出显现的区块链是买卖处理的首要轨道。图B显现了运用DON来支撑区块链上的SC。DON可履行文件处理买卖以及来自外部体系的数据,并将成果(例如,绑缚买卖或由于买卖的影响而导致的合约状况更改)转发给区块链。因此,以黄色杰出显现的DON是事务处理的首要轨道。

保护用户灵敏数据的保密计划

智能合约能够处理秘要数据的需求是实在客观存在的,比方运用私家分权式(和会集)金融身份、信贷信息,以及更有效和更方便地运用KYC和认证协议。

ChainLink运用三种首要办法来满意该需求,别离是:1)运用DECO和TOWN技能来完成一个保密适配器,2)运用安全多方核算和可信履行环境技能来完成秘要核算,3)支撑Lay 2保密体系。 

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图5.灵敏数据经过DON保密适配器和保密核算从外部源流向智能合约

图5是DON中灵敏数据保密操作的概念图(以黄色杰出显现)。web服务器中的灵敏源数据(黑色圆圈)运用保密适配器(蓝色双箭头线)提取到DON。DON从这些适配器接纳派生数据(空心圆),这是对灵敏源数据运用函数或(例如)隐秘共享的成果。DON上的可履行文件能够对派生数据运用秘要核算来结构陈述(双环),并经过适配器将其发送到区块链。

FSS确保买卖订单公正性

现在的区块链规划有一个龌龊的揭露隐秘:矿工和验证者能够自主选择哪些买卖进行打包或验证,用户还能够依据支付的网络费用(例如以太坊的Gas费)来操作买卖顺序。矿工监听用户的买卖,并将自身的运用性买卖插入同一区块中的较早位置,从而经过运用对用户买卖的预先判断,从用户那里窃取资金,这便是名叫老鼠仓的操作办法。例如,机器人程序能够在用户的购买订单之前下一个购买订单,然后从用户买卖引起的财物价格上涨中获利。

“公正排序服务”(Fair Sequencing Service, FSS)是现代买卖十分重要的规矩,防止买卖所或是买卖体系作弊。Chainlink也供给 FSS服务,FSS协助智能合约规划人员确保其买卖的公正排序,并防止对用户买卖以及其他类型事务(如OM报表传输)的前向运转、后向运转和相关进犯。FSS使DON能够完成一些思维,比方引进严厉的时序公正性概念,此外FSS还能够下降用户的网络费用(例如Gas本钱)。

简单地说,在FSS中,事务经过DON传递,而不是直接传到方针智能合约。DON下单买卖,然后将它们转发给合约。

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图6:FSS获益的示例

图A是矿工运用其中心化的处理买卖的才能来交换两个买卖:买卖1在买卖2之前抵达,而矿工却对齐买卖顺序倒置。图B展示出DON怎么在DON节点之间分权式排序进程。假如诚实节点的仲裁在2之前接纳到1,FSS会在链上使买卖1呈现在买卖2之前,其办法是经过附加合约可履行的序列号来防止矿工从头排序。 

可信履行环境TEE

可信履行环境(Trust Execution Environment, TEE)是运用程序的独立的履行环境,一般具有特别用途的硬件支撑。TEE的使命在于供给强壮的安全特性,如秘要性和运用程序完整性,即软件的抗篡改性。TEE是一项工业界和学术界都在炽热进行的研讨工作,它会产生十分巨大的职业影响

一些TEE能够产生证明,即一个特定的程序对特定的输入正确地核算输出。一种依据TEE的TEF同步变体能够经过将(zk-)rollups汇总中的证明或有效性替换为TEE认证来完成。

比较于用于Rollups和Validum的零常识证明,TEEs的功用要好得多。与门限签名比较,TEE消除了生成门限ECDSA签名的杂乱性,由于准则上只需求一个TEE。然而,运用TEE会引进额定的依赖于硬件的信赖假设。您还能够将TEE与阈值签名结合起来,以创建防止部分TEE实例泄漏的容错性,虽然这种保护措施从头引进了生成阈值ECDSA签名的杂乱性。

更强壮的灵活性:这些同步选项能够经过以下办法进行改进,以供给更大的灵活性。

  • 灵活触发:TEF运用程序能够确认同步触发的条件。例如,同步能够是依据批处理的,例如,在每N个事务之后产生,依据时刻的,例如,每10个块产生,或许依据事情的,例如,在方针财物价格产生显著变化时产生。

  • 部分同步:在某些情况下(例如,运用Rollup,部分同步能够减少推迟),能够供给少量状况的快速同步,或许只定期履行彻底同步。例如,能够经过在中更新用户的余额来同意取款恳求,而无需更新主链的状况。

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像Intel SGX和Keystone这样的TEE答应运用程序在被称为enclave的受保护环境中履行,准则上这样能够保护它们的完整性和秘要性。规划TEE是为了完成一个强壮的、十分通用的功用,它乃至包含强壮的加密原语,如虚拟黑匣子混淆,但事实证明,仅运用密码学是无法完成的。

TEE是是Town cryer的基础,它将在区块链体系中发挥越来越重要的作用, 出于对TEE安全性的忧虑,其现在没有被大规模采用。

TEE安全性评论:

最近针对英特尔SGX(仅有具有认证才能的产品TEE)的进犯,使人们对TEE在实践中的安全性产生了置疑。

缓解措施有:以认识到其潜在的危害的办法去布置TEE。

一种是运用它们进行深度防护,也便是加固体系。Town cryer能够这样看:值得信赖的OM运用者应该为用户供给保密性和完整性,但Town cryer的运用加强了这种确保。类似地,TEE能够以不依赖于完美安全性的办法布置。例如,密封玻璃证明算法能够运用TEE来确保完整性,而不是保密性(虽然最近的侧通道进犯会损害这两者)。

最终,能够规划具有前向安全性的依据TEE的协议,这样的话,假如已知有间断(1)用户能够防止运用TEE;(2)间断不会回溯性地影响曾经的协议调用。这种办法将极大地限制对手运用TEE缝隙的时机窗口。

比方说,在TEE控制用户资金的协议中,用户能够将这些资金转移到专门用于TEE临时运用的地址中。在TEE强制长时间数据保密的协议中,频繁的键轮换将达到类似的目的。

又比方说,TEE能够用于完成秘要界说的ConfSwitch适配器。TEE接纳在公共密钥pk TEE(t)下加密的(q, switch),其epoch t继续,例如一周,并生成输出s = switch(r)。然后,它会清除它处理过的所有数据。在每个新纪元的开端,它删除它的旧键,生成一个新键,并将其发布给BC或许主链。(这样的发布能够经过账本上带有每个纪元发动器的可履行文件来完成。)别的,用户能够在任何时分经过协议间断。

当然,用户在这个模型中或许遭受零日进犯,即未发布的进犯。可是,运用零日进犯是有代价的,即经过发布补丁而暴露和失效的危险。

蔡维德

北航数字社会与区块链试验室主任,天德科技首席科学家,国家科技部重大项目负责人,我国信息界区块链研讨院院长,国家大数据(贵州)综合试验区区块链互联网试验室主任, 天民(青岛)世界沙盒研讨院院长, 赛迪(青岛)区块链研讨院名誉院长,我国亚洲经济展开协会区块链工业专业委员会会长,人民创投区块链研讨院专家委员会特聘专家,我国区块链生态联盟专家委员会主任,山东省互联网金融工程技能研讨院中心首席科学家,广电运通区块链首席科学家

姜晓芳

北航核算机学院博士生,特许金融分析师(CFA),北京金融分析师协会发起会员

王康明

北京航空航天大学硕士研讨生,区块链方向

视野开拓

Iequality is explodig, eviometal catastophes ad gloabal policy disastes loom, but we ae left with little moe tha platitudes to cofot them with.-《Good Ecoomics fo Had Times》

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