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摘要：秘猿科技創始人等在做了很多次，當時講了為什么我們需要許可鏈。所以，在年初，我們設計與開發了企業級高性能區塊鏈內核，并于年開源。第一朵烏云，是區塊鏈的性能問題。
2016 年年初，Eris Industry 最早把 BFT 的共識引入到區塊鏈中，創造了許可鏈。秘猿科技創始人等在 Ethfans 做了很多次 Meetup，當時講了為什么我們需要許可鏈。簡單來說，在比特幣的區塊鏈上我們實現了不記名資產，但是在很多金融場景里面我們會需要很多記名資產。我們需要知道資產是登記給誰的、身份是明確的、可追溯的，而不是一個完全匿名的環境。區塊鏈如果要真正做到商業落地，身份融入區塊鏈是一個必要條件。所以，在 2016 年初，我們設計與開發了企業級高性能區塊鏈內核 CITA，并于 2017 年開源。CITA 從開源至今已經有超過 10 個版本的穩定迭代，目前已經有包括招商銀行，中鈔區塊鏈研究院等多家銀行和國有大型機構使用 CITA 搭建自己的底層架構。（P.s 本文首發于 2016 年 6 月的個人博客）
秘猿科技區塊鏈小課堂第 4 期
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2007年，中本聰踏上征程，開始尋找困擾密碼學愛好者多年的一個問題的答案：我們能不能在數字世界中構建一個點對點的現金系統？
2008年，在一群密碼朋克的聚集地metzdowd郵件列表上，比特幣白皮書悄然問世。這篇劃時代的論文算上引用只有短短9頁，簡潔明了的描述了一個前所未有的系統。
2011年，我從正熱衷于挖礦的好友那里聽說了這個項目，但真正引起我極大興趣的，是名為Paul Bohm的用戶對Quora上一個提問的回答，他在文章中將比特幣和拜占庭將軍問題聯系到了一起。這篇文章為我打開了一個新世界的大門，這個世界的基石不是密碼學貨幣，而是區塊鏈。（最帶勁的是，這個世界沒有奇怪的防沉迷系統...）
區塊鏈實際上是一種新型的分布式數據庫。這個數據庫與以往的分布式數據庫之間最大的不同，在于它能夠容忍所謂的拜占庭故障。拜占庭故障是一種最寬松的故障類型，節點被黑客控制所能表現的任意行為也是一種拜占庭故障。可以容忍拜占庭故障的分布式數據庫，只有在網絡中的多數數據庫節點同意時，才會執行客戶端請求的操作。換句話說，沒有任何一個單一節點，或者容忍數量之內的多個節點，可以擅自修改這個數據庫里面的數據，因此即使這些節點被黑客惡意控制，他也無法寫入錯誤數據或者篡改以前的數據。
這樣一個不能被篡改的共同維護的數據庫，記錄的是從數據庫開始運行以來所有的操作和數據。任何人都不能否認這些數據的真實性，它是一個唯一的可信數據源，可以作為其它需要信任的業務的基礎。它將一座座的信息孤島連接成了一個完整的世界。有了這樣一個數據庫我們就可以創造出許多以前不可能存在的應用。中本聰用這個數據庫記錄了一個現金賬本，于是比特幣誕生了。在這樣一個由遍布全球的節點共同維護的網絡上，每一筆轉賬記錄實際上都可看作數據庫中的一個操作：把 A 的賬戶余額減少 100，再把 B 的賬戶余額加上 100。
如果在數據庫里面記錄誰擁有多少股票，我們就得到了一個股權登記系統，如果在里面記錄域名和 ip 的對應關系，它就變成了一個域名注冊系統。最棒的是，這些數字形態的股票，域名，各種各樣的資產，還能夠在這個 7*24 小時持續運行，無人可篡改，多地備份強力容災的系統上自由流轉！
共同維護一個數據庫，也就意味著無需對賬，降低了結算清算的成本。資產可在網絡中輕松流轉，交易摩擦幾近于零。而數據無法篡改的性質，又完美的響應了監管機構的要求，根據摩根士丹利的分析，僅這一項就能為銀行節約百億美元規模的合規成本。
“完美。”
成繭可惜事情并不如想象的那么簡單。在比特幣之后，人們按照這些想法在公有鏈上進行了一系列的嘗試（染色幣，二代幣，etc.），卻漸漸的發現，區塊鏈的萬里晴空上，還飄蕩著兩朵烏云。
第一朵烏云，是區塊鏈的性能問題。以比特幣為例，目前整個系統的吞吐量最大為每秒 10 筆左右（與單筆交易數據大小有關），而一筆交易需要至少 10 分鐘才能得到確認響應（更嚴格的標準下需要 60 分鐘）。這樣的表現遠遠沒有達到諸多場景下的實用標準。
烏云之二，是所謂的確定性問題。確定性的意思是，當你得到一筆交易的確認響應之后，這筆交易應該就算是最終確定，永遠不能撤銷了（除非法院判決之類的事情發生）。如果不能保證這一點，我們無論如何無法將房產股票這些資產放到鏈上進行流轉。
無論是工作量證明 PoW，還是權益證明 PoS，實際上都是由制造后面區塊的人，不停的對之前的每一個區塊進行投票。以 PoW 為例，每個新制造的區塊是一票，算力高的人，將獲得更多的投票機會。由于投票一直在持續，永不結束，因此理論上每個區塊都沒有最終確定，因為后面還有無窮多的票可以用來否認它的有效性。現實中，投反對票的成本與被投票區塊的年齡有關，年代越久遠的塊需要越多的反對票才能推翻（也就等于需要越多的算力）。只要區塊中包含的交易價值夠高，高過推翻這個塊所需要的成本，攻擊者就有動力去實施這樣的進攻。
無論是性能問題，還是確定性問題，根源都在于公有鏈的共識算法設計上。公有網絡的本質決定了，網絡上的節點都是匿名的，沒有真正的身份，所以公有鏈的共識算法必須基于這一點來設計，如果不能正確的限制匿名節點，很容易就會陷入女巫攻擊的汪洋大海。還是以比特幣為例，因為節點都是匿名沒有身份，中本聰天才的將原本設計用來防垃圾郵件的招數，工作量證明用于出塊節點的選擇，再由之后的出塊節點對前面的區塊投票，以算力的限制代替了節點身份的限制。
雖然在比特幣之后，又有包括 GHOST, Inclusive Blockchain Protocol 等各種改進出現，但是受制于匿名網絡這道深層的藩籬，區塊鏈的性能問題并沒有根本性的進步 - 以太坊的共識設計可以算是代表了當前的最高水準，也僅僅做到了平均 15 秒的時延（區塊間隔），吞吐量也依然停留在個位數每秒。更糟糕的是，無論哪一種研究，都沒能給出確定性問題的解決方法。
隨著研究的深入，我們發現，從更底層去看，區塊鏈實際上是融合了點對點網絡，密碼學簽名，哈希數據結構，以及共識算法的一種新型技術組合。點對點網絡保證了無單點故障甚至多點故障，密碼學簽名使得每一個操作都可鑒權可審計，哈希數據結構使得所有的數據融為一體，無法多帶帶修改其中的一點，而共識算法則是所有節點能形成合力的關鍵。這個組合模式才是區塊鏈的本質。我們也許應該回頭看看，在這個框架之下，什么是可以改變的。
于是就像經典物理天空的兩朵烏云給世界帶來了相對論與量子力學，區塊鏈也迎來了新的思路。
化蝶當我們坐下來重新審視區塊鏈的大部分應用場景時，會意識到一個特點：無論是房產，股票還是域名，都與身份有關。在這些場景里面，我們必須先明確的知道誰是誰，然后才能把某種資產登記在他的名下。換句話說，我們要處理的問題是記名資產，而不是中本聰在比特幣白皮書里所說的，現金，一種不記名資產。
如果將區塊鏈用于記錄記名資產，這個網絡上的用戶自然不再是匿名，于是其中的共識算法只要針對一個非匿名的網絡來設計。只要修改后的共識算法依然能夠容忍拜占庭錯誤，那么一個由這樣的共識算法，哈希數據結構，密碼學簽名以及點對點網絡所組成的體系，依然是區塊鏈，它保留了區塊鏈的所有優點。
而非匿名網絡中的拜占庭容錯（簡稱BFT）共識算法已經是一個碩果累累的領域。以 Leslie Lamport 在 1982 年發表的
這些現成的 BFT 算法還有另外一個好處，由這一類共識接受的交易是完全確定的！每一筆交易在經過身份可信的節點驗證之后就永久固定下來，再也不能被推翻。于是很奇妙的，對需求的分析將匿名的藩籬化解之后，區塊鏈的性能和確定性兩大問題也隨之消散。不僅如此，由于網絡上用戶的身份可知，諸如 KYC/AML 之類的常見合規需求也變得十分容易。
一個這樣的區塊鏈系統，其中可能有數十個可信節點承擔維護網絡共識處理用戶請求的任務，其它節點可以是代表用戶自己的節點，也可以是中間服務商運行的節點，為用戶設備上的輕節點提供服務，還可以是監管機構運行的節點，監督整個網絡中的交易數據。這樣的區塊鏈系統和公有鏈并無本質上的不同，只有管理上的差別：公有鏈允許任何匿名用戶隨時加入退出，而我們的新型區塊鏈系統則只允許通過身份認證的用戶加入網絡，這樣的區塊鏈可以被叫做許可鏈，又可以依照其中節點的所有權而劃分為聯盟鏈（節點由一個企業聯盟維護）或是私有鏈（節點由單個企業維護）。
啟程公有鏈與許可鏈服務于不同的場景，不同的目的，在未來會扮演各自的角色。我們覺得在很多場景會需要有身份，許可鏈是一個自然的，有身份的區塊鏈系統；許可鏈和聯盟鏈，它的共識范圍更小，適合更多的場景。所以，基于這兩點，許可鏈還有很大的潛力和探索空間。這也是秘猿科技Cryptape 成立的目的。我們相信，這些產生信任的機器可以為這個世界尤其是這個國家帶來巨大的價值。
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