构建符合公有链特点的技术创新体系

蒲松涛

近10年的Gartner新兴科技技术成熟度曲線显示，IT界已经成为全球科技创新最为活跃的领域，新技术持续涌现，进而带动形成新产品、新模式、新业态。从大数据、云计算、人工智能、虚拟现实等新技术的创新价值来看，有新资源、新架构、新工具、新平台等，但这些均无法摆脱现有的IT体系及商业结构。区块链作为一项新兴信息技术，其核心价值并不在于原有业务效率的提升或产品质量的改进，而在于构建起一个由代码、软件来决定的价值体系，因此有人认为，区块链改变了生产关系，也有人认为，区块链是价值互联网的基础设施。总之，区块链可以看作是具有颠覆性价值的新兴信息技术。

一般而言，区块链可分为公有链、联盟链和私有链，后两者又可称之为许可链。从技术角度来看，公有链和许可链还是存在较大差异的。例如，在公有链共识算法设计中，通常都会考虑到拜占庭将军问题，即有可能会存在恶意节点，会存在虚假信息。如不久前，有公有链曾经遭遇过51%的攻击，而这一问题往往在联盟链或者私有链中是不予考虑的，这也是为什么往往许可链的共识算法是没法应用到公有链中的原因。从应用价值来看，许可链只用于某一组织或企业内部，应用范围有限且通常无法对当前的组织形式带来变革，而公有链则不同，其应用范围是全球性的，并有望支撑新型的商业形态。因此，与许可链相比，公有链的应用价值更大，并且在技术创新方向、技术应用形式、技术创新模式等方面有其独有特点。

性能是公有链 技术创新的核心

性能是当前公有链技术创新的核心聚焦。区块链技术源于比特币，在比特币等公有链的早期发展中，由于普及度低、用户少，从而使得链上的信息处理量也少，其性能上的不足并不会对实际应用带来太大障碍。但随着区块链的普及，用户的持续增加，传统公有链性能上的不足愈发明显，比特币、以太坊等公有链经常发生网络堵塞现象。

在此背景下，许多公有链对安全性、去中心化水平方面有所让步，而将技术创新的重点均放在性能方面，着力提高网络的TPS（每秒事务处理量）。一是架构上的创新，例如，部分公有链采用了DAG（有向无环图）的架构，其每笔交易均可作为一个区块对待，理论上具有极高的扩展性。二是共识上的创新，通过采用DPoS（股份授权证明）共识机制，选择出有限的代理节点来负责验证和记账，可以极大提高网络处理效率。例如采用了DPoS共识的斯蒂姆链其吞吐量最高可达到3000以上。三是记账形式上的创新，代表性的技术方向包括了闪电网络、分片等。闪电网络允许大量高频小额交易放在链下来处理，分片则采用了分而治之的思路，通过多个联网机器的并行处理分担验证交易工作，从而提高网络性能。

近期，以太坊创始人表示通过使用分片技术，甚至可以将原来不足40 TPS的以太坊网络升级成为百万TPS的高性能网络。此外，通过缩短出块时间、提高区块大孝引入侧链技术等方式，也可在一定情况下提升公有链的事务处理性能。可以说，高性能已经成为未来公有链发展的必然要求。

智能合约决定公有链的通用应用价值。公有链从功能上来看，大致可以分为三大类，一类是以比特币为代表的数字货币公有链，这一类链所能支持的功能主要是所对应的数字货币的转账交易。第二类是能够实现特定功能的公有链，例如，比特股具有部分数字货币的交易功能，斯蒂姆链可以支撑社交服务。第三类则是可提供智能合约的公有链，以太坊是其典型代表。

区块链要想成为能够影响未来商业形态的信息基础设施，智能合约功能就是必需条件。从发展趋势来看，基础公有链+Dapp（去中心化应用）将有望成为未来全球的经济形态之一。但这依赖于两方面的协同发展：一是依赖于各行业数字化水平的提升，特别是软件定义的层次，只有实现软件定义的行业才可能用智能合约的方式去组织、服务、管理，这也是为什么当前金融、游戏等领域与区块链结合更为紧密的原因；二是依赖于公有链智能合约开发的难易度，主要的创新方向包括图形化编程界面、移动端开发工具等。伴随智能合约的广泛使用，公有链的平台应用价值也将不断提升。

开源开放是公有链技术创新模式

开源开放是公有链技术创新的唯一模式。开源的创新模式是公有链与私有链、联盟链最大的不同，很多公有链之所以能够在没有组织维护的前提下稳定发展，其主要原因在于它的信任机制是建立在软件代码级别上的，也就是说，用户可以不参与代码的更新与维护，但是确实可以看到软件所对应的真实代码，可以通过编译形成公有链软件。

当前，全球主流的公有链均处在持续创新阶段，没有一条公有链被认为是完美的，开源通过集聚全球智力资源，赋予了其持续创新的动力。数据显示，作为历史最悠久的公有链，比特币开源项目近一年的代码更新提交量也高达1800多个，平均每天都有5个新的更新提交。因此，要想推动区块链技术的创新，特别是公有链技术的创新，利用好开源平台、培养开源意识、加大开源贡献至关重要。

无疑，区块链是未来全球科技竞争的重要领域，更是未来经济社会发展的基础平台，其中，公有链的价值将更为突出。要想在公有链技术创新热潮中占据领先身位，就必须准确把握全球公有链的技术创新方向，认清公有链行业应用的核心环节，依据公有链技术创新的基本模式，集聚全球资源，充分发挥产、学、研等各方力量创新积极性，构建起符合公有链特点的技术创新体系。