為了加深EGO會員之間的相互了解，同時也為更多的技術(shù)人提供相互學(xué)習(xí)交流的機會，EGO開展了每周四21:00的線上分享活動。本文根據(jù)第23期嘉賓——鐘馥百8月18日線上分享內(nèi)容整理而成。作為新晉會員，看看他關(guān)于區(qū)塊鏈及應(yīng)用實踐的經(jīng)驗分享吧。
鐘馥百
同心互助聯(lián)合創(chuàng)始人兼CTO、EGO會員
同心互助（https://www.tongxinclub.com）聯(lián)合創(chuàng)始人兼CTO，海豚瀏覽器前高級研發(fā)總監(jiān)，曾任趨勢科技高級開發(fā)工程師，畢業(yè)于華中科技大學(xué)。區(qū)塊鏈技術(shù)專家，對高并發(fā)服務(wù)器架構(gòu)有豐富的經(jīng)驗。
大家好，我是鐘馥百，同心互助聯(lián)合創(chuàng)始人兼CTO。同心互助是國內(nèi)首家區(qū)塊鏈互助的落地應(yīng)用。今天由我來給大家分享一些關(guān)于區(qū)塊鏈及應(yīng)用實踐的經(jīng)驗。
區(qū)塊鏈BlockChain，是比特幣的核心技術(shù)。區(qū)塊鏈包含兩個重要的技術(shù)要點：
1. 分布式帳本
2. 共識算法
1. 分布式帳本
帳本的模型比較簡單，其基礎(chǔ)模塊是Block（區(qū)塊），Block按順序挨個相鏈，組成一個長長的鏈表；Block中包含其創(chuàng)建信息（創(chuàng)建者-挖礦人）、產(chǎn)生時間、Hash（用于引用和驗證），以及Transaction數(shù)組（交易數(shù)據(jù)）。
Transaction中存儲的就是“帳本信息”，理論上可以是任意的數(shù)據(jù)，可以是對CryptoCurrency（加密數(shù)字貨幣）的操作、也可以是單純的狀態(tài)信息。
分布式帳本的另一個特點是：Block、Transaction這樣的有序鏈表，是存儲在整個區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的每個節(jié)點中（當然，基于實際商業(yè)的需求，可以讓一部分敏感數(shù)據(jù)不存儲在非授權(quán)節(jié)點中）。只要節(jié)點連入?yún)^(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，它就會自動用P2P的機制下載缺失的Block、Transaction數(shù)據(jù)，并且驗證其數(shù)據(jù)的正確性（基于Hash、智能合約的執(zhí)行結(jié)果對比），保證每個節(jié)點數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性、一致性。
所以，基于這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計，使得區(qū)塊鏈擁有如下的重要特征：
公開、透明： 鏈上的數(shù)據(jù)都是公開的，（理論上）每個節(jié)點都可以獲取并驗證；
不可篡改：鏈是有序的、有時間戳的；同時，攻擊者需要控制至少超過50%的節(jié)點，才能篡改其中的數(shù)據(jù)。只要節(jié)點足夠多，攻擊者的成本就越高，其不可篡改的特性就越強；
2. 共識機制
共識機制是另一個關(guān)鍵點。共識機制的核心是在分布式網(wǎng)絡(luò)中，利用一種規(guī)則（算法）來保證全網(wǎng)對于Block的創(chuàng)建是一致的。
比如在比特幣中，采用的是POW（Powerof Work）工作量證明，各個節(jié)點用本地資源，計算滿足同一條件的Hash值，誰先計算出來，這個Block就是誰的。這個Hash值的計算，對每個節(jié)點都是一樣的、公平的。
另一種現(xiàn)在流行在使用的就是POS（Powerof Stake），采用類似股權(quán)證明+投票的機制，選出記帳人，由它來創(chuàng)建Block。
所以從技術(shù)角度來看，共識算法實質(zhì)上解決的是 “拜占庭將軍問題 https://zh.wikipedia.org/zh/拜占庭將軍問題 ”。所以，現(xiàn)在大家也都在嘗試使用Paxos、Raft、PBFT等算法來代替POW、POS等共識機制。
比如，Ethereum以太坊現(xiàn)在使用的POW，接下來會采用POS代替；BitShares（比特股）采用的是更高效的DPOS；HyperLedger直接采用的是PBFT算法。
從另一個角度來看，共識機制直接影響區(qū)塊鏈的TPS（Transaction per Second）。以比特幣為例，受限于POW，它的tps只能達到7/s；DPOS的代表BitShares，根據(jù)官方數(shù)據(jù)，最高能達到10w/s的tps。
所以，在區(qū)塊鏈的商業(yè)落地中，共識機制的選擇直接影響實際業(yè)務(wù)的效果。
同心互助是首個區(qū)塊鏈上的落地應(yīng)用，區(qū)塊鏈的第一個價值在于提供信任，因為數(shù)據(jù)、交易記錄都是公開的、透明的。所以，在同心互助中，我們把用戶的脫敏信息、互助計劃信息、資金流水記錄等全部記錄在區(qū)塊鏈中。
區(qū)塊鏈中的數(shù)據(jù)存儲有兩種載體，一種是Raw Transaction，另一種是智能合約。兩種方式的存儲，本質(zhì)上都是一個Linked List with Key/Value Pair；但是從存取等操作方式上來看，各有優(yōu)缺點，看實際的使用場景。
在當前的同心互助中，我們優(yōu)先使用的是Raw Transaction模式：將數(shù)據(jù)封裝成JSON（便于查看和瀏覽；推薦使用Binary format，比如Protobuf or Thrift，空間的占用少）格式，創(chuàng)建一個新的Transaction，通過RPC的方式提交Transaction到區(qū)塊鏈節(jié)點，由它來完成Block的創(chuàng)建和Transaction的分發(fā)。
這種模式下，數(shù)據(jù)Schema需要預(yù)定義，建議是結(jié)構(gòu)化的；否則后期無法二次處理、狀態(tài)遷移。
另一種智能合約的方式，在Ethereum的Solidity語言中，就是 key/value pair。由智能合約將 Solidity的 key/value pair轉(zhuǎn)成binary，存儲在Transaction中。
同時，為了更好的讓用戶理解區(qū)塊鏈、感受區(qū)塊鏈的價值，我們提供了區(qū)塊鏈地圖(https://www.tongxinclub.com/pc/blockchain/index)、區(qū)塊瀏覽器(https://www.tongxinclub.com/explorer)，讓大家更便捷的查看區(qū)塊鏈的狀態(tài)、節(jié)點狀態(tài)以及鏈上的數(shù)據(jù)。
區(qū)塊鏈的第二個價值在于效率提升，利用永不宕機、自動執(zhí)行、強制執(zhí)行等特性，可以大幅度提高效率，降低人工干預(yù)、參與的成本。
在同心互助中，我們還利用區(qū)塊鏈的“交易即清算、交易即結(jié)算”的特性，來對資金流水進行自動實時對帳。當然，這是單獨的另一個私有鏈了。
在這個場景中，我們記錄用戶的資金流水，通過智能合約驗證帳目一致性（狀態(tài)），采用數(shù)據(jù)貨幣的特性來保證資金變更不出錯。其核心的思路如下：
以用戶為中心，通過驗證的資金記錄需要滿足如下狀態(tài)記錄
用戶帳面的流水變更
第三方支付機構(gòu)的對應(yīng)流水記錄
系統(tǒng)內(nèi)（同心互助）的對應(yīng)流水記錄
狀態(tài)記錄不滿足，則出現(xiàn)問題，通過另外的方式（自動or人工）解決。
借助于區(qū)塊鏈，對帳系統(tǒng)的復(fù)雜度得到了極大的簡化，同時效率也得到了提升，可以做到準實時~
同心互助區(qū)塊鏈的開發(fā)實踐中，我們遇到了一些比較有意思的問題，一并分享給大家：
1. 用戶隱私
正如區(qū)塊鏈的價值一樣，公開透明是深入技術(shù)低層，所以用戶的隱私保護是首個問題。
在這塊上面，我們借鑒采用了如下幾種方法：
鏈上的公開數(shù)據(jù)全部進行脫敏處理：比如只公開用戶姓、只顯示身份證號前4位、后4位，保護用戶的信息不被外泄；
利用存在性證明原理：鏈上不保存用戶身份的真實數(shù)據(jù)，也不加密保存；采用保存身份證+姓名的Hash的方法。只有知道用戶真實身份的人，才能通過Hash來確認此人是否在鏈上；
2. 數(shù)據(jù)寫錯了
另想了，數(shù)據(jù)上了鏈，就下不來了。即使你控制超過50%的節(jié)點，也不能這樣干^_^
在這種情況下，我們的選擇就是：特定的Transaction，聲明前面某一條記錄有誤，補充一條正確的新記錄。
這不僅僅是一個實現(xiàn)問題，還是一個區(qū)塊鏈實現(xiàn)的原則：記錄的數(shù)據(jù)需要自帶“修改”的語意，需要從邏輯上能推導(dǎo)出“修改”。否則就會存在正確數(shù)據(jù)被錯誤數(shù)據(jù)攻擊的風(fēng)險。
同樣的，涉及到交易凍結(jié)、撤銷，也同樣需要這樣的機制。
3. 智能合約升級
智能合約，即業(yè)務(wù)邏輯代碼，同樣的也是存在區(qū)塊鏈上的，也不能修改。那么，如果智能合約代碼存在bug、業(yè)務(wù)邏輯需要變更，怎么辦？前段時間，以太坊社區(qū)的TheDAO的漏洞事件，鬧得沸沸揚揚，就是這個問題。
我們有兩個解決方案：
把數(shù)據(jù)和合約代碼分享，即Entity和BizLogic分離。在這種情況下，部署新的合約，停止老的合約，數(shù)據(jù)仍然保留，可以達到這個目的；
合約層面進行數(shù)據(jù)遷移，把數(shù)據(jù)從老的合約遷移到新的合約。這樣也可以解決這個問題。但是在這種情況下，數(shù)據(jù)遷移會導(dǎo)致“數(shù)據(jù)對于狀態(tài)的體現(xiàn)”發(fā)生了變化，數(shù)據(jù)和狀態(tài)的變化不一致，這是一個邏輯風(fēng)險。
從我們的實際經(jīng)驗來看，需要在低層提供合約代級的功能，即第一個解決方案，用起來會比較合適。
4. 性能！性能??！性能！！！
區(qū)塊鏈的優(yōu)勢在于提高效率，但是現(xiàn)有的區(qū)塊鏈實現(xiàn)都還不夠快，最快的BitShares（DPOS）又不能拿來當區(qū)塊鏈技術(shù)來使用，還是加密數(shù)據(jù)貨幣。
性能的優(yōu)化，共識機制首當其沖，需要根據(jù)實際業(yè)務(wù)場景的需求，定義一個合適的高效的算法；而非簡單的拿來主義（當然，還得看實際的場景）。
解決了共識機制后，其次就是相對大家都很熟悉的性能優(yōu)化領(lǐng)域了。
關(guān)于共識機制的優(yōu)化，我們也還在研究和探索，希望下次能給大家分享實際的優(yōu)化案例。
Q：區(qū)塊鏈是一種協(xié)議也是一種技術(shù)，那我想問問區(qū)塊鏈如何與征信行業(yè)結(jié)合呢？
A：對于征信而言，區(qū)塊鏈的一個結(jié)合點在于“數(shù)據(jù)永不篡改”。征信報告只是一個瞬時的結(jié)果，征信記錄才是永恒。區(qū)塊鏈可以做到：
無法刪除： 不可篡改
無法修改： 不可修改
易于共享： 每個節(jié)點都擁有全部數(shù)據(jù)
這樣對于征信數(shù)據(jù)的提供方和消費方，大家都可以平等的分享整個征信記錄。
Q：在區(qū)塊鏈技術(shù)的運用過程中，遇到了哪些方面的挑戰(zhàn)或問題，是如何解決的？
A：主要的一個問題是，了解區(qū)塊鏈的開發(fā)者太少了，能寫區(qū)塊鏈實現(xiàn)代碼的開發(fā)者更少。解決方法就是“讀代碼、寫代碼”，慢慢學(xué)~
第二個問題是業(yè)務(wù)與區(qū)塊鏈的結(jié)合點：區(qū)塊鏈不是萬能藥，它也有它的限制，它也不能解決所有問題。所以一定要搞清楚區(qū)塊鏈的優(yōu)點和缺點，結(jié)合實際的業(yè)務(wù)場景來設(shè)計方案。
Q：有人說區(qū)塊鏈技術(shù)是金融風(fēng)控的終結(jié)者，關(guān)于這個觀點，您怎么看？
A：從我的經(jīng)驗來看，金融風(fēng)控是一個非常龐大的話題，并非“區(qū)塊鏈”這一個“分布式帳本”技術(shù)所能解決的。從金融風(fēng)控的角度來看，區(qū)塊鏈是一個非常好的“信息收集”者，它能保證數(shù)據(jù)一直在、不會丟失、不會變化；它無法對數(shù)據(jù)進行分析、挖掘，找到高危風(fēng)險，這種事情，還得靠數(shù)據(jù)挖掘、AI等技術(shù)。
順便打個廣告，我們公司的英文名叫ABC FinTech，ABC 即 AI + BlockChain + Cloud；你看，光有BlockChain還不行呢~
順便再打一個廣告，最近世界經(jīng)濟論壇發(fā)布最新權(quán)威區(qū)塊鏈報告：區(qū)塊鏈技術(shù)將構(gòu)成新金融基礎(chǔ)設(shè)施的基礎(chǔ)http://www3.weforum.org/docs/WEF_The_future_of_financial_infrastructure.pdf 推薦有興趣的朋友閱讀。
Q：區(qū)塊鏈實現(xiàn)代碼開發(fā)者少？那以太坊是用來干嘛的？
A：以太坊是一個區(qū)塊鏈的實現(xiàn)。但是它設(shè)計的初衷是“加密數(shù)據(jù)貨幣”，所以引入了“以太幣”、Gas、POW共識機制等。這些機制對于大多數(shù)商業(yè)應(yīng)用，其實是用不上的，或者說沒有太大必要。
所以，商業(yè)實踐中，一定需要對以太坊這種實現(xiàn)進行修改和大幅度調(diào)整，所以需要區(qū)塊鏈的開發(fā)者。當然，HyperLedger看起來還不錯，對商業(yè)應(yīng)用的支持設(shè)計的很到位。
還有一個是區(qū)塊鏈應(yīng)用的開發(fā)者，這種人現(xiàn)在也很少，也直接影響區(qū)塊鏈應(yīng)用的開發(fā)速度和進展。
