區塊鏈:Nervos Network架構師謝晗劍：區塊鏈抽象與演進

金色財經現場報道，10月26日，由萬向區塊鏈實驗室主辦的第七屆區塊鏈全球峰會在上海舉行，Nervos network 架構師謝晗劍在題為《區塊鏈抽象和演進》的分享中稱，治理和抽象是區塊鏈面臨的新挑戰。以太坊改變了一切，它是把區塊鏈技術一般化，它去尋找利用區塊鏈技術的應用，發現它們的共性，然后為各種應用、場景和需求，創造一個平臺，使得在以太坊上可以創造各種應用，包括支付、游戲等。以太坊是抽象層次更高的系統，而未來的區塊鏈，追求不是性能更好，而是抽象層次更高，更加一般化的設計。他認為區塊鏈在抽象層面的問題有三個，比如特定的賬戶體系，特殊的密碼學算法，特殊的運行時。區塊鏈應該追求抽象層次越高，性能是副產品。

以下為演講全文：

大家好！我是 Nervos Network 的架構師謝晗劍，很高興能和大家分享我今天想講的題目——《區塊鏈的抽象與演進》。

區塊鏈所面臨的最大挑戰是什么？

不知道大家有沒有看過這樣一句話，意思是：今天新的區塊鏈所面臨的最大挑戰不是「速度」和「吞吐量」，而是「治理」。

所謂的第二代區塊鏈，新的區塊鏈發展到今天，已經有五六年的時間了，如果大家回顧之前一些想法的話，能夠看到當時的思路可能不是那么正確。

幾年前大家想要做新的區塊鏈的時候，想的是「如果我解決了區塊鏈的性能問題，是不是就創造出了新一代的系統，就可以打敗以太坊，然后可以怎么怎么樣」等等。

但這幾年區塊鏈行業的發展已經把這個思路給證偽了，因為我們能夠看到有新的區塊鏈出來，它們的性能也確實非常好，但大家還是認為我們依然處于以太坊的時代，并沒有進入下一個時代，并沒有感覺到當年從「Bitcoin」進入到 「Ethereum」的時代，這種感覺并沒有，雖然今天新的區塊鏈已經有很好的性能，能每秒處理幾千筆交易。

阿曼主權財富基金參投清潔能源加密礦企Crusoe Energy 4月完成的3.5億美元融資:6月2日消息，據一份聲明稱，阿曼主權財富基金Oman Investment Authority參與了清潔能源加密礦企Crusoe Energy Systems Inc.于4月份完成的3.5億美元股權融資。具體投資條款未披露。

Crusoe首席執行官Chase Lochmiller表示，該公司將在阿曼的馬斯喀特開設辦事處，以幫助部署發電機和挖礦設備，以及獲取天然氣能源。

Crusoe周一在阿曼與該國最大的生產商舉行了一次研討會，包括OQ SAOC和阿曼石油開發公司。Lochmiller稱，第一個中東試點項目將于2023年年底或年初啟動。雖然比特幣價格下跌“肯定會對我們的營收產生一些影響，但不會影響任何增長和擴張計劃。”

此前4月21日消息，Crusoe Energy以17.5億美元的投后估值完成3.5億美元的C輪融資，專注于可持續能源投資領域的G2 Venture Partners領投，Bain Capital Ventures、Polychain Capital和Winklevoss Capital等參投。（彭博社）[2022/6/2 3:57:09]

有人說我們面臨的最大挑戰是「治理」。

其實我也是同意的，「治理」確實是現在區塊鏈行業面臨的很大問題，而且這個問題是「Open question」，是沒有答案的，不同區塊鏈社區、不同區塊鏈團隊都在探討怎么對這樣一個開放性的P2P自治項目做治理。治理確實是很難的問題。

但是我想說，這不是唯一的問題，所以 and「Abstraction」，「抽象」也很重要。

「治理」討論的問題是——我們作為社區能夠決定區塊鏈平臺是不是應該做某件事情的話，那么區塊鏈的「抽象」層次是決定什么東西可以被搬到臺面上被治理、被討論，就什么樣的問題討論該做還是不該做。

Gartner發布《區塊鏈的真正商機》：10年后將創造3.1萬億美元新商業價值:市場分析行業巨頭Gartner出版新書《區塊鏈的真正商機》，通過金融、物流、房地產、汽車、文娛、醫療、智慧城市等區塊鏈創新實例，該書揭開了區塊鏈真正落地會走過的3大階段，以及未來20年內，區塊鏈究竟會如何改變您的組織。Gartner預計到2030年，區塊鏈將在全球范圍內創造3.1萬億美元的新商業價值，且到2025年，其中一半將用于運營改進的應用程序。然而，人們很容易被區塊鏈的美好前景和大肆宣傳所誤導，企業亦可能會在競爭威脅下使用錯誤的策略并陷入錯誤的進度和能力意識中，從而無法充分利用區塊鏈的價值。本書將幫助企業高管和政策制定者看穿炒作、認清目標，專注于區塊鏈可能釋放的核心價值主張，以及區塊鏈業務成功所必需的條件。[2020/10/9]

所以，我認為「抽象」也是新的區塊鏈所面臨的非常重要的挑戰。

什么是「抽象」？

這個詞本身就很抽象。

抽象本身是比較技術的詞，有兩個解釋，我們只要關心第一個：所謂抽象是一個過程，我們把特殊性從一個系統里去掉，然后從系統里創造出一般性、普遍性。

這是一般化的過程，通過去掉特殊的設計，把共性找出來，讓系統可以變得更加一般化，可以適用于更多的場景。

這個解釋可能還是很抽象，大家要記住關鍵詞是要去掉「特殊性」，把「特殊性」從系統里去掉，在系統里找到更多共性「一般性」的東西放在設計里創造「一般性」。

用一個不是那么區塊鏈的例子解釋一下。

大家可能玩過游戲機，至少我小時候會在游戲廳里玩大型所謂的街機。如果你了解這樣機器的話，你就知道每一臺機器其實對應一個游戲，這對于街機來說系統設計是從軟件到硬件一體的設計，所有設計都是圍繞一個目的服務的，就是這一款游戲。

Nerve Network主網第一部分功能于7月10日上線:7月10日消息，NULS技術社區宣布，已經完成Nerve的開發。Nerve網絡的功能將會分為兩部分，主網第一部分將于7月10日發布。Nerve是一個去中心化的數字資產服務網絡。它是基于NULS微服務框架，使用NULSChainBox開發構建的區塊鏈跨鏈交互協議。[2020/7/10]

當我們需要創造另一個新游戲的時候，我需要另外設計一臺新的機器，所以游戲廳里擺了十臺二十臺機器，每臺機器是不同的游戲。

游戲行業發展到今天最流行的東西已經不是街機了，更多的是像 XBox 這種通用的游戲平臺。

XBox 是一般化的設計，你可以為 XBox 設計各種各樣的游戲，而后你只可以購買不同的游戲就可以在這一個系統上運行去玩。

所以，從街機到 XBOX 就是一般化的過程，從另外一個角度來說 XBox 是抽象層次更高的設計，可以適用更多的場景，里面為每一個特定游戲所打造的特殊東西很少很少，幾乎沒有。

正是因為它沒有那些特殊的細節，在這個平臺上的開發者才能填補細節，才能讓平臺能夠適應各種各樣的需求。

當我們考察區塊鏈行業的發展，考察「Bitcoin」和「Ethereum」的進程也是這樣的過程。

「Bitcoin」想做什么？

從白皮書、標題里可以看到一開始的目的是想實現點對點的支付系統，這是有非常明確單一目的的系統，所以它的系統設計也是圍繞這個目的來做的。

在以太坊出現之前的時代，如果大家還有印象的話，我們想要全世界人都看到「Bitcoin」底層的技術非常有價值，不管是區塊鏈還是分布式賬本。

當我們想用這個技術做另外事情的時候你能做什么？你能做的只是 Focus「Bitcoin」代碼，而不是利用「Bitcoin」的代碼做什么事情。

Gartner：到2021年，分類賬目DBMS產品將取代多數許可區塊鏈的使用:近日，Gartner發布了數據與分析領域的十大技術趨勢。分別對AI、云、以及區塊鏈技術做出預測。Gartner表示，區塊鏈技術解決了數據和分析領域中的兩項挑戰。首先，區塊鏈提供了資產和交易的完整沿襲。其次，區塊鏈為復雜的參與者網絡提供透明度。除了有限的比特幣和智能合約用例之外，分類賬目數據庫管理系統（DBMS）將為單個企業審計數據來源提供了更具吸引力的選擇。Gartner預計，到2021年，分類賬目DBMS產品將取代多數許可區塊鏈的使用。（TechWeb）[2020/7/1]

但是以太坊的出現改變了這一切，以太坊說我們不需要這么麻煩，我們可以把 Bitcoin、區塊鏈變成更加一般化的系統，我們要找到那些利用區塊鏈技術的應用需求的共性，創造出一個平臺出來，把只為支付服務這種特殊設計去掉，但是要把為各種各樣的共性需求找出來，為共性需求設計一個平臺。

所以以太坊有虛擬機、運行環境，在以太坊上可以構造各種各樣不同的應用，比如支付、借貸、游戲等等。

從「Bitcoin」到「Ethereum」是一般化的過程。

換句話說，以太坊其實是相對「Bitcoin」抽象層次更高的，就像 XBox 相比于街機一樣。

如果沿著這個思路去考察的話，我們很容易可以想到要怎么樣做的更好，如果真的要做出和現在這一代不一樣的區塊鏈的話，下一代是什么樣子？

可能不是性能更好，應該是抽象更高。

怎么把系統變得抽象層次更高呢？

回憶剛才的定義，要找到里面的特殊設計和特殊細節，如果它不是共性的東西就把它砍掉，想辦法把它變成更加一般化的設計。

聲音 | Ran NeuNer：有消息稱花旗銀行正在關閉從Coinbase收發資金的賬戶:6月14日消息，CNBC加密節目主持人Ran NeuNer發推稱：“我聽過一些關于花旗銀行在美國關閉客戶賬戶的報道，因為他們從Coinbase收發資金。有人經歷過嗎？” 在該條推文下，部分網友回復確實經歷了上述情況，還有網友聲稱收到了花旗銀行關于“討論其帳戶活動”的郵件。但也有網友表示已經使用了10年的花旗服務且兩年半以來一直在通過Coinbase收發資金，沒有出現任何問題。[2019/6/14]

在今天的區塊鏈系統里，有哪些特殊設計呢？我找到了幾個方面和大家分享一下：

（1）特定賬戶體系

區塊鏈是人和資產交互的系統，這里面既然有人，有用戶，你就要為每個用戶建立一個賬戶、一個身份來代表它。怎么驗證賬戶是屬于某個人的？賬戶內部的數據模型是怎么樣的？這些東西在今天的區塊鏈系統里都是硬編碼，由區塊鏈設計者幫開發者、幫用戶選定。作為用戶、開發者，你并沒有權利替換它。

以賬戶里的驗證來舉例，不管是?Bitcoin 還是?Ethereum，都是系統指定的，一旦你想往系統中發一筆請求、構造交易，你必須要用特定的密碼學算法來簽名，這是強制性的設計。作為區塊鏈用戶，你沒有辦法更改它，它是寫死在系統里的。

但是，這樣一個強制的設計其實會產生很多問題，其中最明顯的是造成區塊鏈用戶門檻非常高。由于歷史原因做出的特定選擇，和今天在很多互聯網場景里用到的密碼學算法，是不一樣的。比如說，現在每個手機里都有安全芯片，用安全芯片來保管私鑰是最方便、最安全的，但安全芯片可能用的是?R1?或者?RSA?的算法，而不是區塊鏈選擇的加密算法，不兼容就會導致你必須使用助記詞技術重新建立賬戶體系，而不能利用現有的賬戶體系。

現在，其他賬戶體系還有哪些？郵箱、人臉識別、生物特征識別等等，其實有很多，但是這些跟區塊鏈的賬戶體系不兼容，這是特定設計帶來的障礙。

（2）特殊的密碼學算法

比如說，今天我在某一個區塊鏈上想要開發一款應用，我不想用這個平臺指定的幾個有限選擇，怎么辦？你不能怎么辦，你啥也做不了。

在以太坊里，有一種Precompiles是寫在?EVM?虛擬機里的特定密碼學算法，如果你不想用這個算法的話，你也許可以用?Solidity?重新實現一個，但效率非常低，因為?EVM?本身效率也非常低。

這會帶來什么問題呢？密碼學算法其實是一種標準，不同國家的密碼學算法標準不一樣，美國也美密，中國有國密，但區塊鏈的選擇不是任何一種標準。這意味著，當區塊鏈的應用想要走到真實場景里的話，很難兼容現有的標準，這其實是區塊鏈技術推廣的障礙。

（3）運行時環境

現在，幾乎所有的區塊鏈平臺都支持智能合約，智能合約需要運行在恰當的環境里，這個環境可能包括虛擬機、狀態模型。運行時環境本身也可以分為計算時、運行時、驗證運行時等等，各自都有很多不同的選擇。比如說，虛擬機可以用?EVM，也可以用?RISC-V?虛擬機等。但今天看到的每個區塊鏈設計，都是由區塊鏈設計者幫開發者選定了特定的組合，開發者無法自由選擇不同的選項，這會給開發者帶來門檻。開發者為了進入區塊鏈的體系，可能需要學習一套完全不同于今天工作里用到的東西，在我們看來這個限制也很大。

不光是對開發者有學習成本，對區塊鏈性能方面、安全方面都有影響。總而言之，區塊鏈系統者給你做了選擇，你只要用區塊鏈系統就不能再做其他的選擇。

以上三個方面是現在能夠看到的區塊鏈在抽象層次上比較大的問題，我們也希望解決這些問題。解決的方式，說起來也很簡單。既然找到了問題，就要對賬戶做抽象，對密碼學做抽象，對運行時做抽象，給用戶和開發者更多的選擇。

我們是怎么做的呢？在賬戶抽象一層，Nervos 推出了新的數據賬號模型——Cell model。有了賬號抽象之后，能夠實現什么樣的效果呢？在抽象賬戶上的應用，可以被不同地方的用戶用到。

比如說，你是普通的互聯網用戶，你只有郵箱，你可以直接使用區塊鏈上的應用，你不需要下載新的錢包入口，你也不需要設置你的私鑰、助記詞，你可以直接使用郵箱做賬戶就好了。

我們同樣也可以利用手機的安全芯片，安全、方便地幫你建立一個賬戶。如果你的手機芯片和人臉識別是關聯的，你可以直接用人臉識別控制賬戶，整個過程中你不需要學習區塊鏈任何特殊的東西，只要用你現有的東西就可以了。

Nervos?上已經有不少應用在這樣做了，像Unipass這樣的應用就是一個基于e-mail的去中心化區塊鏈賬戶系統，還有像DAS這樣的應用，也是利用抽象賬戶的特性，使得互聯網用戶、以太坊用戶、EOS用戶都可以直接操作應用，而不是只有Nervos用戶可以操作應用，這是互操作性。

如何做密碼學抽象？

密碼學抽象的核心是需要有非常高效的虛擬機。我們自己實現的高效虛擬機是CKB-VM，它采用的是開放指令級RISC-V，得益于RISC-V指令級的特性，CKB-VM可以讓開發者用C和Rust來實現密碼學算法，好處不僅僅是高效，并且很多成熟的密碼學算法實現可以直接被搬到區塊鏈上來運行，也就是說它們可以被搬到Nervos上運行。

密碼學算法的實現其實非常困難，如果我們先去實現密碼學算法，那么這樣會很容易出錯。如何判斷密碼學算法的實現是不是安全的？唯一的最好的檢驗標準就是它的成熟度和使用時間，使用的人越多，使用的時間越長就越安全。

能夠直接移植C和Rust做的密碼學好處是不需要重新實現一套，如果用Solidity重新實現一套，那么安全性就值得考慮，因為它是新做的事情，里面可能會有bug，需要時間矯正。

通過高性能的EVM，通過支持C和Rust的EVM，可以高效復用現在大部分的密碼學算法，因為現在大部分現有的密碼學算法就是用C和Rust實現。

運行時的抽象怎么做？

對于開發者來說，開發者不會被迫去使用某一種語言做開發，而是可以使用日常就已經很熟悉的語言來做開發，無論是JAVAscript、Ruby、Rust、C等，都可以被用來做開發。而且在寫智能合約時，智能合約內部的內存布局、數據布局也并不是規定好的，而是可以有很靈活的選擇，這是我們想要實現的目標。

Nervos其實是在這樣的方向上改進區塊鏈的，我們想要創造的可能不是速度更快的區塊鏈，而是抽象層次更高的區塊鏈。但是當抽象層次能夠做到更高之后，我們能夠做的事情會更多，性能也好、吞吐量也好，會是抽象層次變高帶來的副作用。

當抽象層次更高之后，我們就會把更多事情移到鏈外，或者如今天上午Vitalik所說的移到Layer 2 去做。Layer?1與Layer?2的分離，或者說計算與驗證的分離是抽象變化層次的副作用，所以我們應該追求的是抽象層次的變化，而不是直接追求性能的變化。

就好像我們從XBOX變成了PC，XBOX雖然是一般化的通用平臺，但其實它還是給了人們很多的限制，我們可以給它做不同的游戲，但是不能改它的硬件。PC把這個限制也去掉了，在硬件層也做了更加一般化的處理，PC允許人們換顯卡、CPU、內存、主板、硬盤。所以PC是更加一般化的系統，它是一個標準。從這個角度來講，PC是比XBOX抽象層次更高的系統，能夠做更高的事情，能夠滿足用戶更多的需求，能夠給開發者帶來更多的方便。

如果大家對Nervos有更多興趣的話，可以訪問Nervos的官網，我的演講就到這里，謝謝大家！

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