區塊鏈:應該如何處理上鏈數據？

編者按：本文來自以太坊愛好者，作者：WeiwuZhang，翻譯&校對：安仔C1int&阿劍，Odaily星球日報經授權轉載。在TokenScript項目中，我們只會將靠得住的技術手段應用到公鏈上。但糟糕的是，人們對區塊鏈數據空間的使用往往并不切合區塊鏈的設計目標。人們總在抱怨以太坊“大塞車”，同時又編寫一些收發聊天信息的智能合約。不過在區塊鏈上傳播“crypto街頭涂鴉”還不是最大的問題。我們認為，最大的問題在于沒有站在互操作性、可拓展性以及持存性的角度設計數據結構。換句話說，在各個獨立的Token項目中，數據結構都隨用例量身定制，難以和非區塊鏈系統聯動，在別的去中心化項目中使用時也容易出錯，并且但凡需要改動，就得從頭設計整個數據結構。數據對象舉例

我們先來從這個例子出發，然后再進行歸納推理。假設某個活動的門票是數據對象，并以JSON編碼：

1.這是主辦方發行的第24張門票。2.這張門票的級別為“class2”3.這個活動在2020年1月1號20:00開始。上述數據對象可以在區塊鏈交易中使用。假設我們有一個以太坊智能合約來轉移門票的歸屬權：

俄羅斯央行行長：俄羅斯央行可能對數字資產采取了過于強硬的立場，應該重新考慮:金色財經報道，俄羅斯央行行長 Elvira Nabiullina 承認，俄羅斯央行可能對數字資產采取了過于強硬的立場，應該重新考慮這一點。在杜馬官方會議上，Nabiullina談到了俄羅斯已經采取并計劃采取的許多措施，以幫助政府減輕西方大規模制裁對俄羅斯經濟的影響。Nabiullina 表示，作為政府維持經濟措施的一部分，俄羅斯銀行正在努力將數字金融資產的話題帶入工作狀態。Nabiullina強調，俄羅斯?一年多前通過了與加密貨幣相關的法律“關于數字金融資產”，但這并沒有幫助該國獲得許多真正的項目。俄羅斯政府將通過另一項法律倡議，即關于數字貨幣的法案，旨在闡明有關加密交易和采礦的法規。

Nabiullina 暗示俄羅斯銀行可能會重新考慮其對數字資產行業的強硬立場，并表示：我們需要看看我們在這里是否過于緊張，我們需要放松這些數字金融資產項目。這可以成為通過數字金融資產吸引資金的另一個渠道。與沒有責任方的私人加密貨幣相比，政府應專注于鼓勵開發由“負責人”發行的數字資產計劃。她指出，俄羅斯銀行繼續與政府討論與加密采礦相關的問題，以達成系統性決定。[2022/4/22 14:40:37]

然而將數據編碼成JSON格式會消耗大量的gas，因為這會增大交易體積并增加智能合約解析的負擔。由于需要緊湊地打包數據對象，我們必須首先把數據從它的模式中分離。數據和模式的分離

俄羅斯議會工作組：應該有控制加密交易的機制:金色財經報道，在俄羅斯中央銀行（CBR）和國家財政部就加密貨幣的未來進行的討論中，國家杜馬（議會下院）工作組表示支持監管而不是禁止數字資產。該工作組呼吁“對數字資產行業進行明確監管”，作為降低該國采用加密貨幣相關風險的最有效方法。據當地媒體報道，約 50 名專家參加了由杜馬工作組召集的“關于加密貨幣監管問題”的小組會議。參與者得出的結論是，俄羅斯數字資產行業的“有效和透明”監管需要“控制加密貨幣交易”的機制。（Cointelegraph）[2022/3/10 13:49:25]

我們把數據編碼成了20個字節：0x3012020118020102180A32303230303130313230。可以看到這20個字節包含了3條消息：

其中票號24被編碼成了0x18；票務級別"VIP"被編碼成了0x02；日期信息被編碼成了ASCII字符串。這三條信息之間的結構數據是使用標準DER編碼規則后產生的結果?。對數據的模式，我們用ASN.X語言描述。

挪威央行行長：不應該開始將比特幣作為貨幣替代品:挪威央行行長Oeystein Olsen表示，人們不應該開始將比特幣作為貨幣替代品。很難想象比特幣會取代目前由央行控制的貨幣。Olsen在電話采訪中稱：“比特幣太資源密集、成本太高，而且最重要的是，它不能保持穩定性。央行和央行貨幣的基本屬性和任務是提供貨幣價值和系統穩定性，而比特幣則無法做到這一點。”（彭博社）[2021/3/23 19:08:26]

數據模式需要存儲在智能合約之外。在我們的TokenScript項目中，數據模式直接由TokenScript存儲，因此，兼容TokenScript的錢包和dapp瀏覽器能直接使用對應的數據模式來解析20字節的數據。你也可以用別的格式把數據模式存在應用程序中?，但你不應該直接把它存到智能合約里，至少，你可以把數據模式編譯成一塊簡潔的solidity字節碼以方便智能合約解析那20字節的數據。模式的使用

一旦我們能把數據和模式分離，以太坊上的智能合約函數就能變成這樣：

聲音 | BIS行長：加密貨幣不是貨幣，區塊鏈技術應該被接受:據The XRP Daily消息，近日，國際清算銀行（BIS）行長Agustín Carstens接受采訪時表示，“比特幣，一般的加密貨幣……它們是一個有趣的發展。主要問題是術語‘currency（貨幣）’，它們不是貨幣，它們不是好的價值存儲方式，也不是好的記賬單位。替代法定貨幣（legal tender和fiat currency）是一種失敗的嘗試。他們扮演著加密資產的角色。我希望看到的是關于該類資產的定義更加清晰。可能會是一般金融資產，但不是現金。區塊鏈是一項非常強大的技術。區塊鏈可以非常強大，例如結算系統，一些后臺金融交易的結算。我認為這項技術應該被接受。”[2019/5/25]

可以看到現在門票對象從字符串類型變成了字節類型。讓我們通過函數聲明前后的幾行代碼來進一步分析：

parse_ticket函數包含了由模式語言編譯得來的代碼。這要比JSON解析器的效率高出不少。另一方面，dapp是否需要構建DER編碼后的字節數據供交易調用，用戶端錢包是否需要可讀化呈現一個已經構建好了的交易，都應取決于數據模式。為什么要模糊化？

動態 | 報告：XRP內在價值應該在1.75美元:根據Lennard Neo Picolo Research對XRP的研究報告顯示，XRP的內在價值應該為1.75美元。報告稱，Ripple的服務已被證明比Swift或PayPal等其他服務更快，更高效。例如，Ripple的結算時間需要幾秒鐘，但Swift系統需要數小時甚至數天。費用也是比較這兩個網絡的關鍵因素。Ripple的費用接近0.0004美分，而SWIFT的交易價格總是高于2.5美元。

但SWIFT有超過1.1萬家金融公司在其平臺上工作，而Ripple目前僅有超過100家公司使用其服務，因此Ripple將不得不增加使用其系統的機構數量。同時，由于Ripple擁有60％的總代幣，因此XRP的集中化，使其對于XRP分類存在爭議，其不確定性，也使得Ripple在當下訴訟的訴訟中很被動。如果XRP繼續在金融行業擴張，它將繼續作為市場上最重要的數字貨幣之一。[2018/11/4]

所以DER或者ASN模糊化處理和以下直接了當、對新手友好的方法比，有什么好處呢？

或者跟這個更結構化一點的版本相比又如何？

難道模糊化僅僅是為了減少交易大小嗎？上述問題的答案都是“是的”，并且這個“對”的程度超出你的想象。首先，經過DER或ASN處理后能把交易負荷減少50%以上，其次還有很多別的優勢：理由1：用于制作簽名證明

一串經DER編碼的字節數據非常便于簽名。不過，我們為什么需要簽名呢？簽名是為了得到認證。我們之所以把被簽名過的數據對象稱作“認證”，因為它確實代表著簽名者對某些事情的認可。我們依然以上面的門票為例。一開始，你可能會認為門票合約控制了所有票務和歸屬權信息。比方說，當“Alice”想要把一張票轉給“Bob”時，Alice會發起一筆交易，將門票的所屬權重新指認為Bob。活動主辦方往往會為一場活動發行數以萬計的門票，或者少說也有幾千張，其中絕大部分收到門票的用戶并不會把門票轉給別人。要不是有這種票券轉讓的需要，門票根本就不需要放到區塊鏈上。活動主辦方完全可以簽署一份attestation，將門票的所屬權簽署給特定的以太坊賬戶。賬戶私鑰的持有者則可以通過一個質詢-應答式的合約來證明門票的所有權。另一方面，如果數據用JSON格式編碼，它就無法被安全地簽名，因為JSON并不是一種確定性的編碼方式。見證的用途非常廣泛。以下列舉幾個例子。你可以編寫智能合約，使得被認證為合格投資人的用戶能參與ICO預售。汽車保險公司能證明你的車已經上了保險。如果你的車是個智能載具，你完全可以在不進行任何以太坊交易的前提下，利用認證消息把車借給你的朋友。簽名認證的設計模式只應根據現有的標準進行改造，而不是重新發明一種嶄新的模式。TokenScript已經在研究這樣的改造方案，但革命尚未成功，同志仍需努力。比方說，我們目前需要用默克爾樹，甚至零知識證明來實現一種可以做部分見證的格式。理由2：數據互操作性

經過DER編碼過后的數據有更好的互操作性。依然是以票務證明為例：哪些系統需要用到認證信息？我們目前知道以下幾個。1.智能合約：如果Alice想要出售她的門票，智能合約需要具備查驗活動主辦方簽名的能力。2.錢包：用戶錢包必須能正確顯示認證消息的內容。每當有交易涉及到認證消息時，錢包都需要提醒用戶交易的實際內容。不止上述兩個端口。活動主辦方的網站也需要具備讀取見證消息的能力，因為門票持有者可能會利用見證消息來登錄網站，獲取活動的最新消息。檢票員也需要能讀取這個數據。使館和邊境警察也會用到這些證明。去年一整年，刻畫成了認證消息形式的FIFA門票取代了VISA，被大規模應用到了俄羅斯邊境過境的場景中。不難看出很多系統都需要用到見證消息，而這些系統往往都是異構的。比方說，智能合約屬于區塊鏈，而錢包屬于移動應用程序。在活動主辦方的網站中，JSON的表現方式是標準。而出入口的自動門作為一個物聯網設備，通常認二維碼。由于系統由可驗證簽名支撐，它不能隨意轉換——在這種場景下，簽名過的數據必須有一種統一的呈現形式。如果數據模式發生改變，我們沒有理由要求所有的去中心化系統一起升級。然而如果數據基于模式驅動，可以很輕易地對整個模式發起更新。你可能會覺得自己的token不會被用到那么多其它系統上。但事實上誰也說不準。像以太坊這樣去中心化平臺的優勢在于搭積木。許多系統不需要MakerDAO授權就使用了DAI。你可沒法在美國運通這種傳統中心化系統上看到那樣的創造性活動。理由3：持存性

持存性和互操作性緊密相關。要時刻牢記一旦數據被簽名，如果沒有把原有的簽名無效化處理，它是沒法被“轉換”到一個新的系統中使用的。因此，所構建的系統必須同時理解舊的以及新的數據格式。假設你是一份用cryptoattestation寫就的遺囑的繼承人。當雙親過世后，你能兌現遺產了。此刻你肯定不希望那份多年來經過屢次升級的遺囑合約要求你雙親用新的數據結構再進行一次簽名吧！X.509數字證書是經過時間檢驗過了的一種數據結構。它的發明早于SSL，而目前依然服役狀況良好。X.509是以一個ASN.1模塊設計的，它天生具備持存性。今時今日區塊鏈的數據對象也應該自豪地加上這個支持。在此篇幅有限，我們無法涵蓋整個實現過程，但一句話總結，那就是持存性依賴于設計模式。舉例來講，一個設計良好的設計模式能實現數組數據到所要求二維矩陣的轉換。那下一步呢

在TokenScript項目中，我們通過改造現有的標準來正確地處理數據。TokenScript本身就在OASIS的指導下實行了標準化。想要參與進來，你可以：TokenScript論壇參加GoogleHangoutMeet的設計會議每周四下午七點(下一次是在2019年11月28號)。如果你住在澳大利亞墨爾本附近，歡迎參加11月22號的見面會腳注?DER是密碼工程學中編碼數據的默認手段。舉例來說，比特幣簽名以及X.509證書使用了這種編碼。如果你想試驗DER編碼數據，你可以像下面這樣使用openssl:

?同樣的模式可以用一種被稱作ASM.1的格式等價縮寫:

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