公链的大航海时代与历史使命

【导读】如果时间退回到2008年，拉里佩奇和谢尔盖一定想不到十余年后的今天，经过改良后开源的安卓操作系统，会占据整个智能手机操作系统过80%的市场份额，也让谷歌在移动互联网时代，一直稳居市值世界第一的交椅。

也许时至今日，我们仍然无法预测，区块链技术的发展究竟会带来怎样的巨大变革。但可以肯定的是，如果在谷歌为首的移动互联网时代之后，区块链技术可以带领人类社会进入一个可编程、价值互联的新时代，那么承担着如此历史使命的，必然是扮演着“操作系统”角色的底层公链技术。

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2018年8月14日，美国TED的讲台上，来自北京创新工场的李开复先生正在地卖力宣扬着AI技术，而2018年初在美国办的CES展可以说更坚定了他“All In AI”的信心和勇气。

回顾2018年，资本争先恐后涌入了“年度两大技术风口”——AI和区块链。从2018年初的CES展会上可窥一斑，清一色的AI设备成为了本次展会史上最大的亮点，“所见即所得”的视觉冲击，加速了AI走进人们的视野。而与此同时，“区块链”的概念也迎来了史上最大的爆发，一夜之间“千树万树梨花开”。就连一直忙着为AI奔走布道的李开复，也松了口：“区块链技术有比较大的可能性改变世界，两个我都比较看好。”

但是时隔一年，情况却逐渐发生了一些戏剧性的转变。

美国时间2019年1月8日，新一届为期三天的CES展会如期在拉斯维加斯举行，和去年情形一样，AI依旧担任了整个会场的“台柱子”，无人驾驶、语音识别、智慧零售、智慧家庭等基于人工智能的产物，成了人们津津乐道的热门话题。反观一年后的“区块链”却未能有如此幸运，“跑路”、“倒闭”、“裁员”似乎成了它一年来最大的标签，就连曾经为其站台的天使投资人徐小平等人也急急忙忙删掉微博，讳莫如深。

为什么会出现这样的情况？所有人大致都有着这样的疑问。“谈论区块链技术，我们不能忽略了Gartner曲线。”中欧国际商学院教授龚焱在其公开演讲中表达了“区块链将迎来断崖式下跌”的观点，似乎可以代表大多数从业者对区块链技术发展的理解。

那么，何为Gartner曲线？

Gartner曲线也叫技术成熟曲线，它直接反映了一个新技术、新概念在媒体上曝光度随时间的变化。1995年始，美国高德纳咨询公司便对各种新科技的成熟演变速度及要达到成熟所需的时间进行了预测和推论。纵观历年来的Gartner曲线，其最为突出的一个特点：技术发展前期均会经历一个“急上”和“急下”的过程，如图：

回顾近十年历来的技术成熟曲线，这条曲线基本被细分为5个阶段 ，分别是：技术诞生的促动期、过高期望的峰值、泡沫化的低谷、稳步爬升的光明期以及实质生产的高峰期。

在第一个阶段也就是技术诞生的促动期，最为显著的特点就是媒体大肆的过度报道和非理性渲染，这也是促成第二个阶段（过高期望峰值）的直接原因。随着区块链行业泡沫的破裂，以及我们对区块链技术适用范围、限制条件的客观了解，以及经营模式的逐渐探索、成长。可以预判的是，区块链技术正处在度过泡沫的低谷期，走进第三个稳步爬升的阶段。

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乔布斯打造了第一台iPhone之后的一年，一台搭载着安卓系统的手机HTC Dream诞生，并且以苹果远不及的速度在世界范围内“蔓延”，乔布斯无奈称：“他是一个总在模仿我的山寨乔布斯。”

如果时间退回2008年，拉里佩奇和谢尔盖一定想不到十年后的今天，经过谷歌改良后开源的Android操作系统，会占据整个智能手机操作系统过80%市场份额，让谷歌在移动互联网时代，一直稳居着市值世界第一的交椅。

当技术穿越低谷期，走过稳步爬升，最终进入Gartner曲线上的最后一个阶段“实质的生产高峰期”，整个过程必然伴随着无数创业者的风起云涌，一场场看不见硝烟的争夺战在暗涌。

自1985年11月20日Windows1.0诞生之初，微软凭借着对PC操作系统的垄断，一步步成为了PC时代行业的霸主。时至今日，占据我们面前电脑屏幕的，仍旧是当年那个Windows，改变的只有它的版本号，不变的仍是由四种颜色拼接而成简简单单的视窗图标。

曾经有无数人说过，今天的区块链就像90年代的互联网，所有人都想做协议和操作系统，这也将区块链技术之争的方向指向了底层操作系统之争——公链。

也许时至今日，我们仍然无法预测，区块链技术的发展究竟会带来怎样的巨大变革。但可以肯定的是，如果在以谷歌为首的移动互联网时代之后，区块链技术可以带领人类社会步入一个可编程、价值互联的新纪元，那么承担着如此历史使命的，必然是扮演“操作系统”角色的底层公链技术。

得公链者的大局。然而事实是，这样的一条公链仍未出现。

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在传统经济社会和财政金融政策目标的选择中，往往面临着诸多的困境，典型的表现是：如果一个国家想允许资本流动，又要求拥有独立的货币政策，那么就难以保持汇率稳定；如果要求汇率稳定和资本流动，就必须放弃独立的货币政策。这是传统的货币理论中著名的“不可能三角”理论。

类似的“不可能三角”理论，同样存在于区块链公链技术发展过程中。在区块链系统中，不可能在同一层面、同一时间在去中心化、安全性、可扩展性三方面同时取得最佳优化，必须以牺牲其他要素，来换取某一因素在一个领域上的提升。

比特币公链便是一种追求“去中心化”与“安全性”的技术组合。在比特币网络上每一个节点都会下载和存储所有的数据包，实现了网络中各节点的“民主自治”，但同时也带来了巨大的存储空间和校验压力。传统的中心化交易平台Visa处理能力是2.4万TPS，支付宝“双十一”的TPS峰值是32.5万，比特币每秒只能处理7笔交易，显然远远无法承载全球货币支付场景需求。

为了突破可扩展性问题，参照现实世界议会制度的共识算法DPOS，将控制权集中到了21个中心节点，但在很大程度上违背了“去中心”得精神内核，尽管这样做，性能可以得到较大的提升。“扩展性也许是排在第一位的问题，扩展性问题已经成为很多系统的坟墓，这是一个重大而艰巨的挑战，这些都是已知的事实。”以太坊创始人Vitalik Buterin在一次采访这样说道。

区块链的“不可能三角”依然没有得到完美的解决，但是“不可能三角”已然成为悬在所有人头顶的“达摩克里斯之剑”，在和平与安宁的背后隐藏着的是不安、危险以及某种程度上的焦虑。

为了消除这种焦虑，目前业界在“突围”的路上已经有了多种角度的尝试，我们大致做一汇总：一是共识角度入手，比如PBFT、DPoS共识等，但是往往在一定程度上牺牲了去中心化；二是改变网络结构，比如使用不同于区块链数据结构的DAG（有向无环图）；三是侧链、状态通道、跨链等直接利用链外的解决方式；四是分片，只用网络中的一部分节点处理交易。

可能我们无法预测上述的哪一种“突围”方式最终可以成为公链技术的经典，但注定这是一场不平凡的“持久战”。

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2014年5月，区块链技术还没有在国内掀起浪潮，以太坊创始人Vitalik便匆匆踏上了前往中国的旅途。在之后的4年里，他先后四次来到中国拜访，多次挽ETH于“临危”之际，被国内媒体形象的称：Vitalik的四次访华是一部以太坊的进化史。

就在Vitalik第三次来到中国时，他带来了关于区块链扩容的一个答案——分片技术，并反复强调分片技术未来能够提升区块链技术的交易速度，实现更高的TPS和更低的交易费用。随后分片技术的概念逐渐被推广至全世界。

分片技术顾名思义即“分而治之”，我们可以形象的将其理解为一个“分割手术”。网络上的交易被分成不同的碎片，其由网络上的不同节点组成。因此，每个节点只需处理一小部分传入的交易，并且通过与网络上的其他节点并行处理就能完成大量的验证工作。将网络分割为碎片会使得更多的交易同时被处理和验证。因此，随着网络的增长，区块链处理越来越多的交易将成为可能。

总体而言，分片技术对公链技术的发展有着不同的好处。首先，区块链上处理交易的速度变成了每秒上千笔甚至更多，这改变了人们对加密货币作为支付方式效率的看法。改善交易吞吐量将会给去中心化的系统带来使越来越多的用户和应用程序，而这将反过来促进区块链的进一步采用，也能吸引更多加入到公共网络上的节点，从而形成一个良性循环。不同于其他解决扩容的链上技术的关键特性，就是它可以进行水平扩容，也就是说，网络的吞吐量随着挖矿网络的扩展而增加。

这种特殊的特性可能使它成为推动区块链技术被快速采用的理想技术。

参考资料：

[1].V神4次访华记，45区，

[2].分片技术究竟离我们还有多远 ,Odaily,

[3]分片技术-区块链扩容问题的良方，巴比特