區塊鏈:CBC100 | 劉峰：數字經濟下的區塊鏈技術與應用研究

本期我們邀請到劉峰博士，為大家分享《數字經濟下的區塊鏈技術與應用研究》。

劉峰，上海對外經貿大學區塊鏈技術與應用研究中心主任，華東師范大學博士，上海對外經貿大學特邀研究員、人工智能與變革管理研究院區塊鏈技術與應用研究中心主任，中國計算機學會高級會員，中國自動化學會區塊鏈專業委員會委員，清華X-lab區塊鏈創新教育計劃合作委員會專家委員。主要研究興趣在區塊鏈、深度學習、認知科學等學科交叉領域。擔任多個國內核心學術期刊、國際會議、SCI/EI等國際特約編輯及審稿人。

圍繞《數字經濟下的區塊鏈技術與應用研究》這一主題，我主要從三個方面來分享。

一、區塊鏈的定義及歷史淵源

什么是區塊鏈？如果從技術上來說的話，它更像一個通過一條鏈式實現算法自治且能夠實現信息追溯及不可篡改的許可/開放式的公共賬本。如果從金融的角度來說，他可能是一個能夠去發行自己的交易媒介或介質的機器，并且可以創造一定的交易原則。

區塊鏈技術和人工智能技術、大數據技術等的區別是什么？

對于大數據而言，它是新一代的生產資料；對于人工智能而言，他是生產力的工具，促進生產效率。而對于區塊鏈本身來說，他更偏向于生產關系的重構。

斯威士蘭央行與G+D合作開發CBDC:金色財經報道，斯威士蘭中央銀行將與國際技術集團Giesecke+Devrient (G+D) 合作，研究和探索中央銀行數字貨幣 (CBDC) 的開發。雙方在上周于華盛頓特區舉行的國際貨幣基金組織和世界銀行集團年會上簽署了一項大意的協議。通過這項協議，斯威士蘭中央銀行 (CBE) 和 G+D 設想推進 CBDC 研究工作，以深入了解在斯威士蘭實施 CBDC 的實用性。CBE 與世界各地的其他中央銀行和監管機構一起探索 CBDC 的潛力，以應對支付效率、互操作性、金融包容性和支付系統彈性等挑戰。[2022/11/2 12:09:54]

區塊鏈的特點是什么？

1、去中心/去中介化。通過上面區塊鏈上產生的數據及密碼學和數學的算法進行建立信任關系，而不需要中心化機構來構建。

2、算法自治。因為區塊鏈通過密碼學和數學算法，建立起代碼及法律的智能合約執行系統，通過這種技術手段實現，減少人為干預。

3、開放/許可與透明。交易主體身份信息被加密之外，其他的信息都是開放的，任何一個參與者都可以通過公開或者許可審查后的端口進行查詢全網相關記錄。

4、追溯及不可篡改。鏈式數據庫可以在任意一個已發生的節點追溯信息到創世（初始）節點，且共識后的節點信息除非鏈被完全摧毀否則無法篡改已產生的數據。

美國銀行：英國CBDC有可能取代支票賬戶:金色財經報道，美國銀行 (BoA)在其報告中表示，英國央行數字貨幣 (CBDC) 不僅將成為數字現金的一種形式，它更有可能取代支票賬戶，成為消費者持有大部分資金的方式。報告寫道：“這樣的結構可能會取代 4400 億英鎊（5980 億美元）的日常存款賬戶，而不僅僅是 300 億英鎊的現金，數額可能會大 15 倍”。支票賬戶，或在英國被稱為活期賬戶，是商業銀行的業務支柱，可為銀行提供長期穩定的資金。BoA 表示，在極端情況下，英國CBDC可能會導致金融體制框架的重組。（Coindesk）[2022/1/19 8:58:11]

通過國內外兩百份的相關的研究論文成果和報告進行檢索和分析，我們發現，區塊鏈技術主要還是四個大的方面來理解，并且主要涵蓋了六層，應用層、合約層，激勵層、共識層、網絡層和數據層。

1、在可編程與智能合約這方面，大家一直聽到可編程貨幣，政府可編程等有關的內容，都是通過應用層、合約層基本來去進行實現，所以智能合約在里面扮演著重要角色。

2、在傳播機制、P2P與驗證機制這塊，偏底層的網絡層的創新，國內的研究的學者并不多，都是國外的同行在研究。國內研究偏向在博弈機制，共識算法資源等層面上。

區塊鏈公司：疫情將主要央行的CBDC推出速度加快了5年:金色財經報道，歐洲區塊鏈公司Guardtime的研究表明，當前的大流行可能將主要央行數字貨幣的推出速度加快了長達五年。[2021/7/10 0:40:46]

整個來看，我們整體的國內還是偏應用研究多一點，然后國外的話還是偏底層用的多一點。從應用的具體的表面上來看的話，國內的一些研究人員和技術人員，除了一小部分在金融的一些創新，更多的是在社會治理管理有新的一些概念和一些工具。國外的同行其實更多的還是關注在金融本身去做應用研究。這是國內外一個非常明顯的區別。

二、區塊鏈的技術創新

2017年，大家逐漸通過這三個共識協議（p o w、pos、dpos）才開始嘗試去理解區塊鏈，如果你對pow進行很深刻的了解后，你會發現為什么比特幣到現在依然是最具備可靠性，時間運行最長，沒有出過任何錯誤的代幣。

p o w?，它的優點就在于他是非常耗費資源的，他通過大量資源達到準確性的目的。通過復制大量的哈希來賺取挖礦的權益時，實際上大家都在變相的維護這個鏈，如果黑客想篡改數據，同時把篡改其他的節點，相當于一個人對抗全世界。

德意志銀行報告：CBDC需要現實性檢查:德意志銀行財富管理首席投資辦公室（CIO）的一份報告稱，在討論廣泛采用中央銀行數字貨幣（CBDC）之前，還需要進行現實性檢查，首先要解決幾個主要的相互關聯的問題。與CBDC相關的問題很多，首先是如何確保它們與現有基礎架構與流程保持互操作性。而一個更為現實的問題是CBDC還未經過廣泛的實證測試，尚不清楚它對資本市場的短期影響以及市場出現危機或崩潰時該系統的可靠性。基于區塊鏈的發行機制還未證明足夠強大去應對大規模部署。而CBDC未被大規模引入的原因是尚不清楚CBDC與傳統貨幣體制一起運行時會發生什么。（cryptonews）[2020/10/2]

pos?和dpos?的不同在哪？他們不是競爭性的，而更多的是合作關系，就像公司的各個股東一樣，是利益共同體。

raft?、paxos、拜占庭三個協議支撐了第二代區塊鏈技術，現在沒有人宣稱比特幣的第三代技術來了，那第三代到底是哪里？從定義上來說，一定要經歷一個類似于從實驗室的產品到試驗性的社會產品，到最后商業性的產品落地的過程，這樣我們才會認識并認可區塊鏈技術的更迭。從科研角度來講，現在談第三代技術還是有點遙遠，畢竟現在沒有人特別明確第三代真正到底要干什么。

第一代區塊鏈技術是比特幣，第二代是以太坊，那第三代是什么？我認為所謂的第三代技術可能還是從共識協議出發。第三代技術一定是能夠去對應商業性，全球化，并且是非常低的open excess?的設施，大家會非常方便使用它，為它付費，維護他、它，最后它還需要得到全世界的認可。

FUBT即將上線CBRT:據FUBT官方公告，FUBT即將上線CBRT，并支持FBT創新區交易。CBRT是立方根Token的簡稱。CBRT的目標之一是為區塊鏈世界尋找更有價值的資產，我們在自身令牌的經濟設計和發行機制上也將遵循這一原則。CBRT希望在社區中探索全新的Token發行機制，我們把本次的發行機制稱為首次可轉換令牌發行，簡稱ICTO。CBRT是一個開放金融協議，通過協議鏈接不同的數字資產，鏈接用戶與公鏈，鏈接不同的服務商。[2020/3/23]

當然還有一些其他的協議,一些好的DeFi是通過算法實現穩定幣，但是有的明顯存在問題。有的基于信任的，基于時間差異而提出，但實際上沒有太多創新。目前來看，我們研究院還是希望在共識協議上來強化我們在商業上的加密安全。

從科研人員的角度，我認為底層技術如果單純想把加密，把算法做復雜的話，是沒有太多用處的，畢竟更多的技術是需要從商業場景應用的角度出發，所以我們的研究很多都是考慮商業場景應用的基礎上去做技術創新。

研究成果分享

1、一種基于Pedersen承諾與Schnorr簽名的區塊鏈安全多方計算協議

這個協議主要是把加密這部分做的更好，同時在效率上進行了改進，因為效率問題是制約區塊鏈發展的重要因素。跟傳統協議相比，提升了百分之八十三點五的效率。

2、橢圓曲線簽名算法

橢圓曲線簽名算法是最基礎的數據簽名。對于這個，我們提出了一種適用于區塊鏈的兩方去簽名的算法。

基于哈希的沒系統的區塊鏈兩方算法研究，主要有三點：

1）對簽名信息、密鑰信息、簽名對信息上鏈存儲，通過合約對公開的數據信息進行監測認證，主要是為了防止簽名雙方鏈下篡改數據作惡。

2）哈希證明系統的中間件添加身份驗證機制，保證簽名者的簽名身份具有一定的可信性。

3）對算法定義、安全模型定義等設計內部簽名實現的內容進行內部封裝，只提供需權限認證的機構

3、區塊鏈輿情存證方案

三、協同創新與前瞻應用

應用創新的初衷應該是以人為本，以生產要素來重構，并且適用于泛知識時代。

好的應用應該是服務于人的，是能夠看到底層的生產力和關系的，同時，能去適應未來以消費為重點，以個性化知識消費為共識，以分散式的消費和研究為大方向的趨勢。

如何做好數據迭代，主要基于三個層面來說：面向場景，面向效率，面向治理。

1）面向場景：通過利用大數據，做追蹤識別、圖像驗證、圖像識別，最終做推薦、最優化。

2）面向效率：用AI智能算法、深度學習等各種各樣的技術來去服務于場景。

3）面向治理：用區塊鏈技術來實現防偽，溯源，存證，為通證、聯盟服務。

從場景、到治理、到效率，同時在過程中去做策略優化，真正做到數據的迭代，提升生產率，把生產資料充分利用起來，重構優化好生產關系。

雙鏈雙中臺應用架構模式

中小型企業和機構一般是有IP應用架構的，IP應用架構里面已經設計了大中臺、小中臺或者是雙中臺。

區塊鏈應用-中臺架構

核心設計層面來說，從鏈上到鏈下需要設計新的協議，做一些技術創新，來提升效率，解決瓶頸問題。

區塊鏈協同創新融合應用——分散式算力交易?

分散式算力交易到底是什么呢？是交易token?還是交易算力？交易算力token式一個比較新的概念，但是這種概念可能是存在法律問題的。現在很多算力，尤其是服務機房里面的大機器，其實沒有被充分利用。而這些算力被用來挖礦合理嗎？我們要考慮它的利潤，環保問題，符不符合法律法規的問題。

算力交易是非常具有潛力的板塊，未來，可能會由國家去協調把控。

區塊鏈應用-區域整合

區塊鏈應用-異構平臺協同

區塊鏈技術發展未來的會有哪些方向呢？

第一，線上過渡到線上和線下相結合。

第二，線上還要往跨鏈上面去發展，彌補自己的性能的不足。

未來，各種鏈都會有自己對應的產品，會有相關協同機制進行串聯，實現整體協同。區塊鏈技術將會朝著多領域交互、個性化商用，分散式的交易，以及跨鏈等方向發展，而這些都是未來技術研究的重點。

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