中科院計算所博士王嘉平：自證清白是區塊鏈計算範式的根本優勢

原文標題：《簡版 區塊鏈本質論 (1): 計算本質》
作者：王嘉平，中科院計算所博士，曾帶領團隊在 NSDI 2019 發表高性能並行分片區塊鏈系統的論文

區塊鏈被大家關注事件好事情，但非常不希望看到各種區塊鏈項目盲目上馬，造成各種社會資源的浪費。區塊鏈技術本身尚在發展階段，還有很多核心技術問題有待突破，對區塊鏈技術本質還充斥著各種不同的理解。後面幾天我們將就區塊鏈的計算本質，技術難點，業務調整，社會影響等方面和大家分享。

王嘉平博士原為微軟研究院主管研究員，專註分散式系統，計算機圖形學和視覺以及用於機器學習的 GPU 集群等領域的研究，有數十項研究成果發表於 ACM SIGGRAPH/ToG 頂級國際期刊，已授權的美國專利十項余項。他師從沈向洋博士 (現微軟全球執行副總裁)，在中科院計算所獲得博士學位。他的博士論文獲得 2009 年度全國百篇優秀博士論文獎，是該年唯一一名計算機科學專業的獲獎者。

國際計算機網路系統頂會 NSDI 2019，發表了王嘉平博士團隊關於高性能並行分片區塊鏈系統的論文，這是中國人自主研發成果在區塊鏈核心演算法領域首次得到國際專家和同行的認可。

(1) 計算範式

區塊鏈的本質是使馮諾依曼計算體系不再依賴特定的計算物理設施，從而使得其計算過程和相關的存儲和通訊，不再為單方控制，而由各個參與者多方分時控制。這是一種全新的計算範式，區塊鏈計算範式，所謂的不可篡改資料庫，僅僅是這個內涵的一部分外延。共識演算法，分散式網路是當前實現這一計算範式的重要技術手段。這些是區塊鏈的技術本質。

這是什麼意思呢？之前所有信息系統，比如支付，搜索，推薦什麼的，都是單一的一家企業掌握這個計算過程的全部，數據也好，計算代碼也好，計算的輸入 / 輸出都被一個單一企業完全控制。如果這個計算是為了大規模的公眾服務的，那麼這個企業可以通過任意操縱這個計算過程，任意修改數據和狀態，限定和歧視來自外部的輸入，從而謀求高額利潤甚至造成嚴重的社會問題 (這類問題在搜索領域已經凸顯)。同時企業也需要承擔巨大的責任保護好這個信息系統的數據和計算過程，否則就會導致嚴重的大規模數據泄露問題 (例如時常聽到的拖庫事件，導致幾百萬用戶的個人數據被盜取，甚至如開房記錄等)。

區塊鏈計算範式，由多方來分時控制計算過程，而不是單一方

在區塊鏈計算範式中，將是多家企業和機構，共同控制這個計算過程，這一步計算在一家公司的計算機上完成，下一步計算在另一家機構的計算機上完成。各家接力計算過程，任何一家機構，如果篡改計算邏輯，或者惡意修改數據，立刻會被下一個計算接力的公司發現，並且回滾到上一步正確的計算步驟。這個一旦預設好計算邏輯和規則，沒有任何一家公司可以篡改，也沒有任何一家公司可以操縱這個計算過程。

這樣做的一個核心優勢是，在區塊鏈計算範式中，當然像 Google 那樣所謂的不做惡，將不再是個口號，而是一個可以被證明被驗證的。也就是說區塊鏈計算範式的根本優勢在於 :

在業務全部信息可形式化的範疇內，讓這個計算系統可以自證清白。

這件事情是之前互聯網技術棧無法實現的，也是未來區塊鏈計算範式給實際業務帶來的根本上的全新技術支撐。正因為這個技術支撐，比特幣得以實現，沒有任何人可以操縱比特幣系統既定的發行規則和轉賬規則，雖然這個網路允許任何人以匿名方式參與其接力計算過程，即出塊。我們通常說的不可篡改資料庫也源於這個技術支撐，我們一開始約定了數據不可篡改，只可追加，在區塊鏈的計算範式下，這個約定就能被嚴格執行，不會被人為操縱。這裡真正的挑戰並不是設立不可篡改這個規則，而是如何讓這個規則被嚴格執行，這一點是區塊鏈的核心能力。