AI干货分享:基于群签名的新一代区块链技术

AI干货分享:基于群签名的新一代区块链技术

来源:启迪之星上海

本文约2700字,建议阅读7分钟。

本文中郭晓峰先生将与大家分享基于VRF的一些新技术,并对DFINITY进行详细的讨论,包括它相对于PoW技术的进步,解决的问题,以及个人理解上的一些局限性等等。

自从比特币掀起去中心化狂潮之后,人们除了对这一系列币的价值本身趋之若鹜之外,同时对造币过程的资源浪费及效率低下的讨论也不绝于耳。对于这些问题,人们在学术和工程上做了很多有趣的探讨,去年伪随机数生成算法(VRF)的引入,是否能成为终止这些讨论的新技术呢?

在7月17日于上海举办的AI聊技术沙龙活动中,启迪之星上海邀请到了Helium+的CTO,郭晓峰先生,与大家分享基于VRF的一些新技术,并对DFINITY,一个基于群签名算法的区块链技术进行详细的讨论,包括它相对于PoW技术的进步,解决的问题,以及个人理解上的一些局限性等等。

郭晓峰先生在短短一小时的讲座里分享了满满的干货,来过现场的你是不是有些“消化不良”?错失机会的你是不是掩面惋惜?

不用怕!讲座干货来啦~~

AI聊系列沙龙:

基于群签名的新一代区块链技术

嘉宾简介

AI干货分享:基于群签名的新一代区块链技术

郭晓峰 ,Helium+ CTO。Helium是新奥集团下属的一家大数据人工智能公司,目前为公安能源行业提供多项解决方案。郭晓峰先生创建Helium+之前,供职于Google山景城,十年中主要负责展示广告方面系统项目,产品服务于Google内部以及CNN / TickerMaster / 新浪等外部客户。加入Google前,郭晓峰先生是Intel上海的工程师,主要负责并行编译器优化,在高性能及分布式处理方面均有深入研究。郭晓峰先生毕业于南京大学计算机系,有二十几篇专利及数篇顶级会议论文。

AI干货分享:基于群签名的新一代区块链技术

郭晓峰先生在AI聊沙龙为大家分享

一、去中心化技术和区块链技术的前世今生

郭晓峰:区块链(BlockChain)其实并没有那么神秘,它本质上是一个提供去中心化的(Decentralized)次序的技术。在对它进行深入讨论钱,我们首先要从去中心化技术和区块链技术的发展谈起。

去中心化是相对于分布式(Distributed)而言的,主要有两种代表性的技术,P2P和区块链技术。

  • P2P(peer-to-peer,对等网络)是一种unordered decentralized technology,是在对等者(Peer)之间分配任务和工作负载的分布式应用架构。其中比较有代表性的案例为早期的Gnutella,BitTorrent等。最近比较火的IPFS也属于这个范畴。这种技术的特点是不提供事件次序,因此没法支持交易处理。世纪初的时候P2P的技术风靡全球,但是最终没有形成巨大的business,也跟这个很有关系。
  • 区块链技术则是ordered decentralized technology,可以用于处理交易的场景,例如电子货币和去中心化的数据库等。其中我们所熟知的解法有BitCoin比特币,Ethereum等等。我们即将深入讨论的则是基于VRF(伪随机数生成算法)的新一代区块链技术。

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互联网时代之后,我们很有可能迎来一个新的区块链时代,也就是现有的C/S架构很可能由未来的对等架构替代。在这个体系中,大数据能力依然为对等节点的性能提供保障;人工智能能力可以赋予对数据进行理解,并创造更大价值的可能;而区块链技术,通过透明公开和隐私保护的能力,将成为汇聚数据的不二平台。

当然,千里之行,始于足下,要做到我们期待的这些,区块链技术依然需要有不少改进,主要需要有下面三步:

  • 首先是区块链基础技术的进一步发明,毕竟我们需要一个牢固的基础设施来构建我们未来的高楼大厦。
  • 其次是去中心化交易的完整实现。
  • 最终,我们期待在这种交易模式的基础上,可以提供给用户真实的服务。毕竟,技术只是改变世界的工具,最终创造价值的,依然是对人们有帮助的服务。

当然,具体的情况仍有待现实来论证。并且,我们需要强调的是,区块链主要是提供信任的一个平台,高效智能服务,依然有赖于现在大数据人工智能技术的进一步发展。

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二、区块链技术的现状

比特币(BitCoin)是第一个使用PoW技术的让大众可接受的解法,也是目前最广泛被应用的。它的特点是简单,且不轻易改变其原则(principle)。但是PoW技术并不是足够好,它的缺点主要有消耗过多的资源,效率较低,并且公平性有待考证。

以太坊(Ethereum)使用了新的哈希函数(Hash Function),用于量子攻击的防护。此外,它提供了EVM(智能合约虚拟机),在建立经济环境的角度来说是一个巨大的突破,属于比较偏工程的一种突破。

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下面我们看看比特币是怎么涨起来的。

最根本的原因是量化宽松政策(QE)。现实社区反推了技术社会的发展。

这个图表来源是美联储网站的公开数据,MBST和TREAST两个参数反映了美国当年的货币发行情况和趋势。在灰色标出的部分,可以比较明显地看出货币发行的增长与比特币价值增长之间的关系,以及量化宽松政策在比特币价值增长上起作用的点。

目前比特币发挥的作用主要是避险,并没有发挥最重要的作用,就是提供服务。

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区块链技术面临的挑战主要是其表现和生态,生态可能是更重要的。现状而言,90%的比特币掌握在不足10%的人手中,这与它的发行方式相关。但是为了形成更加健康的生态,比特币需要吸引更多的用户,因此,就需要提供给用户更多的服务。

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三、VRF技术要点

以往的PoW及相关技术,一直在寻求解决如何不确定地找到下一个块的问题,但是从算例的角度可能无法解决这个问题,因为本质上算例是集中的。此时,数学家提出用VRF即伪随机数生成的方法来解决这个问题。

目前的技术方案主要有三个,Algorand、DFINITY和Thunder Token。这边我们将目光集中于DFINITY,其技术相对成熟,逻辑整洁,易于移植,但是底层细节因为涉及密码学的理论,一般难于理解。

DFINITY技术的要点主要有以下几点:

  • Random Beacon(随机灯塔)

随机灯塔的方法用于回答块的下一个产生地(node)在哪里。

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  • Group Notary(群签名)

在随机灯塔确定了块的产生地(node)之后,群签名的方式用于回答由哪些人确认由其出块。

Group notary的算法大致如下图。至少需要T+1个人进行签名,信息才有效。

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  • Identity

Identity用于确认网络里的成员。Identity的进入和Group的进入机制相似,需要至少2个epoch才可以开始一个新的ID。

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  • Block Chain(区块链)

在解决了上述技术要点后,最终可形成DFINITY的区块链。

需要注意的点主要有三个系统参数和初始化过程,如下图。对系统参数中的threshold signature,系统需要依据防御拜占庭攻击的需求来设定这两个阐述T和N。

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在DFINITY的技术概览之后,我想谈一下对这个技术的问题及优势的一些看法。

以下是对比特币、以太坊和DFINITY三种技术的表现对比。

可以看出,DFINITY相对于前两种技术效率更高,且DApp(分布式应用)支持是可移植的。同时,它仍然在群的形成、链的BlockTime以及Threshold Signature参数上存在可以改进的问题。我们基于DFINITY制作了DFINITY DEMO可以让大家比较直观地看到它的表现。

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总的来说,DFINITY相对于PoW技术而言,减少了资源浪费,提高了块的生成效率,但它仍然有一些问题亟待解决,值得大家深入研究。但是技术的产生应当以现实的意义为导向,我们的技术应该以为人类提供更便捷的服务为目标。

本次活动吸引了来自各行业的区块链技术创业者、爱好者超过30人。在主题分享结束后,与会听众就技术细节及DFINITY在联盟链、公有链中的应用与分享嘉宾进行了热烈讨论。郭晓峰基于自身的研究及工作经验与大家进行了充分探讨。

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听众在主题分享结束后与主讲人热烈讨论

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