海豚扒问离子链开发者:离子链,第一个完美融合图灵完备智能合约和POS共识机制的公链

海豚🐬萌主 海豚区块链 2018-06-12

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冯翔:研发总监,超过5年的区块链底层架构设计与研发经验,区块链专业技术论坛区块链兄弟(Blockchain Brother)的核心发起人,Hyperledger项目核心开发人员、Hyperledger Explorer开源项目发起人,机械工业出版社《区块链开发实战》系列丛书第一作者。

吴寿鹤:首席架构师,超过5年的区块链架构设计与研发经验,区块链技术&安全加密专家,HyperLedger核心开发人。离子链首席区块链架构师,超级账本核心项目开发者,中国最大的区块链技术社区-区块链兄弟联合创始人。


提到区块链技术的应用,很多人就会想到金融支付、游戏娱乐、社交通讯等应用场景。其实区块链技术在现实生活中的应用远不止于此,在物联网方面也有相当的作用。比如,离子链就计划将物联网和区块链相结合,以释放消费级物联网的能量,成为物联网的赋能者 。今天我们很高兴请到了离子链的两位重量级嘉宾,冯总和吴总,来为我们做一次精彩的分享。值得一提的是,他们二位同时也是屈指可数的超级账本项目中国籍核心开发者。


第一扒


海豚:两位老师好!物联网概念的提出其实已经有很长时间了,但它的发展其实一直都不尽如人意。那这是为什么?在这个行业,是不是也存在着一些阻碍行业发展的痛点?


冯翔:我认为当前物联网产业的发展主要受制于两点。一是平台壁垒:从个人设备到企业产品,现在厂商都在朝着中心化平台的方向发展。大厂商资本比较雄厚,他们在打造生态的过程中,不断地串联旗下的智能产品,做一些跑马圈地的工作;而小厂商为了降低自己的运营成本,只能依附在大厂商或者第三方平台之下。


在这种情况下,这些物联网设备并没有做到真正的互联互通。比如说,当使用a品牌摄像头的时候,其实你无法通过它的人像识别功能,去打开b品牌的智能门锁。当然,你可以选择购入同一品牌或者平台下的产品全家桶,但这其实是大大限制了消费者的选择范围。


第二个就是数据安全和隐私问题。对于普通用户来说,在平台厂商面前,他们是没有数据隐私的,这其实已经是行业公开的秘密了。比如说,通过智能手环的行为数据,服务商就可以把用户分析的八九不离十。


对于企业用户来说,也是如此。现在很多企业担心自己的核心生产数据外泄,因此他们宁可损失使用的便利性,去封堵公网入口,成为一个局域网中的物联网。其实这也很好的解释了,为什么针对B端用户的物联网应用当下是如此的萎靡。


我觉得,这是目前物联网行业的两大主要问题。


第二扒


海豚:数据的安全和隐私,确实是大家比较关注的话题。前一阵子,马克·扎克伯格就因为这个问题而大吃苦头。那离子链现在将具体通过什么样的方式,去解决物联网行业所存在的一些问题?


吴寿鹤:离子链的解决思路是,区块链加边缘计算。既然物联网的问题是由平台中心化而引发的,那么运用去中心化的区块链技术,将是一种很有效的尝试。


在区块链加物联网的模型中,最先解决的就是刚才所说的隐私加权限问题。没有了中心化的平台,自然也就没有了大规模的数据泄露问题。而且区块链网络,在点对点的场景中,对隐私的保护其实会更好。


在区块链加持的物联网中,每笔数据流转或设备操作指令都可以看做是一笔交易,并且未经共识验证的交易是无效的。那这将从根本上杜绝数据的随意复制,或者是未经授权的操作。


如果说云计算是物联网的现在进行时,那边缘计算就是物联网的将来时。一方面,随着数据的快速增长,物联网行业对带宽、数据存储等产生了更大的需求。而另一方面,物联网终端设备的计算性能,在很多时候却是闲置的。那么,将这些闲置的资源加以利用,让其去完成部分,甚至是大部分的计算任务,无疑是一个更合理的选择。


如果对上述的业务模型进行推敲,你会发现,这其实产生了一个新的,数据存储在哪里的问题。在传统的物联网中,这部分是由中心化的云计算所完成的。但由于天然属性的不同,区块链其实并不适合存储大量数据业务。


而边缘计算恰恰满足了物联网存储的一些需求。因为边缘计算中的计算,并不单纯指数据的输入和结果的输出,它还包含了数据的存储。而且手机、路由器、电视盒,以及智能摄像头等这些常见的设备,都可以成为边缘计算的载体。更为乐观的是,基于分布式存储机制的ipfs网络,近年来也进入了实用化的阶段。作为区块链网络的分支,它会使得物联网数据的存储变得更加灵活。


第三扒


海豚:我们知道,现在市场上已经有不少的物联网公链,比如国内就有物信链、六域链等等,国外也有iota,那和其它同类型的物联网项目相比,离子链在技术上有什么特别之处?


冯翔:首先,离子链的使命是对物联网行业进行重塑。因此我们利用区块链技术,对物联网行业做了以下几点改进。


第一,为了解决物联网设备的价值确认问题,我们提出了独创的电离算法。我们知道,在传统的区块链网络中,它的价值创造和转移过程是统一的。比如在比特币和以太坊里面,矿工在获取挖矿奖励的同时,其实也是价值转移的过程。


这样的方式在简单的点对点模式中是有效的。但在物联网设备当中,由于它的模式非常复杂,如果我们依然套用这种价值创造和转移相统一的方式,那肯定是无法满足要求的。所以我们发明了离子链中的电离算法。


电离算法的核心就是将价值创造和价值转移分离开来,实现这种双层共识。在价值创造层,它直接对接设备,然后对设备产生的价值进行共识,这类似于挖矿的过程。而在底层链上,我们专门做一个价值转移,主要负责人和人,人和设备,设备和设备之间的价值转移。这种方式是目前离子链独创的,它有效的解决了物联网设备的多样性和区块链交易单一性之间的一个矛盾。


第二点,在价值创造链上面,为了能真正公平的计算物联网设备产生的价值,我们还另外创造了“数据质量证明”和“时间流失”这两种独特的算法。数据质量证明就是通过节点验证的方式,来验证设备数据的正确性。验证节点经过一定次数的验证,在整个网络形成共识之后,它也可以获得奖励。这样可以鼓励更多的节点参与到对数据验证的过程当中。


而时间流失证明主要是解决设备数据造假的问题。我们认为,随着时间的流失,数据造假的成本将会越来越高。那么通过时间流失证明,通过这种时间维度的方式,我们可以让造假的成本大于它所获得的收益,这样就能够有效地减少造假现象的发生。


那第三个就是,我们的底层链还采用了pos共识算法;而在智能合约上,我们百分百兼容以太坊的智能合约。这样我们便可以充分利用以太坊社区的资源,并以此来降低离子链的学习成本。不仅如此,我们也对物联网进行了一定的改造。比如说,在我们的智能合约里面,就引入了被称为“设备”的对象,它专门指代物联网当中的设备。


以上三点基本上就是我们离子链的一些技术特点。


第四扒


海豚:据我们了解,离子链也将图灵完备智能合约和POS共识机制进行了完美的融合,二位能否对此做一个详细的解释?


冯翔:在成熟的公链中,还没有同时具备pos共识机制,和图灵完备智能合约的,至少目前我们还没有发现。大家都知道,智能合约对图灵完备特性支持最好的就是以太坊。以太坊的智能合约提出之后,它的这种特性实际上对区块链的发展起到了很大的促进作用。但以太坊有一个明显的缺陷,它所采用的pow共识算法太耗费资源了。那这种耗资源的特性,肯定是不太适合物联网行业的。


接下来我们再看一下,比如像iota,以及以iota为代表的其它物联网公链,它们其实并没有提出一个很好的智能合约方案,而更多的只是想解决交易速度的问题。


在参考了这些公链,同时又结合了物联网自身的特点之后,我们把离子链定位于基于pos机制的支持智能合约的物联网公链。我们把两者的优点结合起来。第一就是说,它支持智能合约,并且我们的智能合约的规范完全兼容于以太坊。第二,应用了兼容以太坊的合约之后,离子链的扩展性会变得非常强。在离子链里面,只要给每个设备制定一个智能合约,通过智能合约,就可以把它完美的接入到离子链的价值体系里面来。


第五扒


海豚:确实,应该也是考虑到了pow机制所存在的问题,以太坊将来也会转为pos的共识算法。除此之外,离子链也最新提出了“万物皆矿机”的概念,所有接入离子链的物联网设备都会作为一个独立的矿机,使 用数据交换代币的方式,完成“挖矿”行为。那首先如何确保尽可能多的设备接入到离子链的网络当中?


吴寿鹤:前面我们提到,在离子链构建的物联网中,被云平台厂商所牢牢抓住的权益用户数据库是不存在的,取而代之的是存储在分布式系统中的个人数据。那么代币作为激励手段,可以使每个物联网使用者都成为分享者。


可以预见,越来越多的物联网设备将具备接入区块链的能力。未来物联网设备将会分成两个阵营,即传统的设备和可以挖矿的设备。从合作厂商的角度来说,将现有的物联网设备进行简单的软件升级,就可以具备接入离子链的能力。这一方面提升了产品的功能卖点,另一方面呢,也给他们的用户带来了额外的挖矿收益。


数据及操作权限的交易也将在主链上线以后开始运行,这会进一步丰富物联网设备的互动场景。那么如何将零散的用户数据或者某一个物联网设备的操作权限分门别类,推送给需求方呢?这就是dapp发挥作用的时候,这你可以是把它看成手机上的app程序,只不过它的运作方式是基于区块链的,满足分布式需求的,它可以成为买方或卖方的数据及操作权限的交易市场。那dapp的开发者也是多样化的,可以是某一细分行业的厂商,也可以是某些有共同爱好的人,抑或是嗅觉比较灵敏的软件独立开发者。


除了给到用户挖矿奖励,在离子链的代币分配中,我们也预留了25%的代币,这部分代币的目的是在项目的中前期培育接入厂商,开发者和社区生态圈。我们认为,这样大比例的激励措施,在其它区块链物联网项目中是没有的。


第六扒


海豚:二位同时也是Hyperledger全球核心开发团队的成员,也是为数不多的中国籍核心开发者,那这对于离子链项目的开发是否会有所帮助?


冯翔:首先我们觉得加入超级账本是一件非常奇妙的事情,虽然我们为此付出了很多。因为时差问题,我们必须在每个周五的晚上,大概十一点多的时候,和国外的团队进行一次会议。即使这样我们依然认为,加入超级账本对我们的帮助是非常大的,主要体现在以下三点。


第一,开拓了我们的视野,通过参加超级账本的会议,我们了解到了区块链行业最前沿的技术,这些前沿先进的技术为我们开发离子链提供了很好的参考,让我们能够很好地把握我们的目标,或者说离子链底层框架的未来。


第二,拓展了离子链的布局。在和国外同行进行互动的过程中,我们也向他们介绍了离子链项目的产品理念和技术架构。他们对此不仅表示认可,并且已经有几个社区的技术专家表现出了加入离子链的兴趣。未来我们也计划把更多的一流的专家引入到离子链的开发团队中来。


第三,我们学到了先进的社区管理经验。我们知道,区块链的项目基本都是开源的 — 离子链将来也会开放自己的源代码,因此它有一个开源社区的管理方式。在和超级账本团队接触的过程中,我们所学习到的,国际先进的开源技术的社区管理经验,将很好的帮助离子链进行自己的开源社区的建设,这应该可以说是离子链很好的助推器。


第七扒


海豚:社区对区块链项目的重要性不言而喻,很多人甚至认为“得社区者得天下”,不过就目前来看,这方面做的最好的还是国外的一些项目。那二位目前在离子链项目中分别担任什么样的角色呢?


冯翔:我是离子链的技术总监。目前主要负责以下几方面的工作。第一,离子链技术上的roadmap的制定。第二,就是对技术方向的选择,以及目前技术进度的掌控和把握。第三,我们还需要对离子链的技术社区进行一个完整的建设。


其实对于离子链来说,最重要的其实是理念问题。所以我更多的就是向大家传达这样的理念,我们现在所做的不仅仅是一个项目,或者是一个平台,我们离子链更多的是想为整个物联网行业的变革,贡献出自己的力量。


吴寿鹤:我是离子链的架构师。我这边主要是,保证离子链共识算法的公平性。因为区块链是基于一定的经济模型的,所以如果它的公平性有问题,那它肯定达不到激励的效果;同时也更容易产生一种中心化的积聚,那这都是违背区块链本身的原则的。


另外就是负责整个软件的安全。其实区块链也可以说是一个金融系统,现在市场上的一些数字货币,它们的市值动辄几百上千亿,所以区块链项目本身就是一个很大的经济价值的载体。区块链的安全性,我认为在所有软件中,它的受关注度应该要靠前。


还有是对团队成员的培训。离子链的技术团队,有很长时间的技术积累,他们本身的编程能力是没有任何问题的。但是,就像刚才冯老师所说的,如果我们的技术人员对区块链的认识不够,他们是不能开发好离子链项目的。所以,我们培训的目的,主要是提高或者加强团队成员对区块链本身含义的理解。


第八扒


海豚:官方在离子链的白皮书中,已经明确给出了项目的路线图。据了解,在今年的第一季度,离子链会发布白皮书,并且建立社区;而在第三季度,则将进行架构系统的发布。那目前正好处于这两个阶段之间,所以现在项目的进展情况如何?


冯翔:离子链的白皮书目前已经更新了,并且还在做进一步的升级。


我们的主链现在也已经完成了所有模块的开发和验证,目前正在进行系统的集成。集成完毕后,测试链大概会在六月底七月初上线,主链基本上会按时在八月份上线。


从厂商接入的角度来说,其实离子链要落地,除了我们自己的技术端能力以外,还需要和很多的智能设备或者物联网厂商进行合作。目前我们已经跟部分厂商(而且这些厂商在业界排名都是比较靠前的),各个不同产品、门类的厂商已经建立了一些相应的合作的关系。这些都有书面材料的支持,我们也会择期披露。


海豚:谢谢!我们也非常期待离子链能快速落地,并最终成为物联网的赋能者。


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