一位十年的老碼農他眼中的區塊鏈

你們可能已經據說過比特幣、萊特幣、以太幣等等，以及它們做爲一種新貨幣在市場上的潛力。 有趣的是，不少投資比特幣的人也提到了區塊鏈之類的東西。 顯然，這項技術是比特幣等其餘東西的"基礎"。 就好像比特幣的概念還不夠混亂似的，區塊鏈計算顯然也能夠"應用"到其餘行業？ 這是如何運做的呢？

經過首先了解區塊鏈計算是什麼，才能來開始使用區塊鏈的旅程。

從本質上講，區塊鏈是一個平臺，旨在爲一羣人提供一種手段，以便在不須要集中系統的數字分類帳上建立"交易"，但同時仍然是安全和私密的，由於每一個人均可以看到每一個人計劃改變什麼，而且贊成將交易合法化。

現實生活的基礎: 維基百科或百度百科

若是這個概念仍是有點難以理解的話，試着把 blockchain 想象成維基百科或谷歌文檔。

若是這個概念仍是有點難以理解的話，試着把 區塊鏈想象成維基百科或百度百科。

使用區塊鏈，區塊鏈上的成員實際上能夠寫入一個數字分類帳(鏈) ，同一個成員能夠控制分類帳的更新和修改。 這與維基百科中的條目如何不徹底來自"單一"出版商，由於沒有人真正"控制"全部可用的信息。

這是由於與"覆蓋"事務數據不一樣的是，分類帳中的每筆交易都被記錄下來。 相似地，在百度百科和 Wikipedia 上，每一個頁面和文檔的更改都會被記錄到系統中讓每一個人都能看到。

也許百度百科和維基百科與區塊鏈的惟一區別在於，百度百科和維基百科的用戶在訪問和修改頁面以前必須首先得到管理員的許可。 而在區塊鏈中，每一個人實際上都經過交易驗證得到了這種"權威性"。

區塊鏈技術

也許區塊鏈如此吸引人，是由於它表明了一個全新的信息註冊和發佈時代，從根本上消除了"集中"方便交易的必要性，這就是爲何像尤塔實驗室這樣的公司投資於比特幣的緣由。 有趣的是，區塊鏈並非真正的"牀新"，而是一個技術的組合，被證實是以各自的方式發揮做用。 當中本聰的比特幣被引入市場時，這個想法實際上具備潛力，它的原則也被應用到其餘幾十種手段中，這就是爲何咱們如今有比特幣的緣由。 所涉及的技術包括:

區塊鏈內成員的 P2P 網絡: 缺少一個集中的權力機構來"控制"區塊鏈，從根本上將區塊鏈置於其成員的控制之下。 這其實是很是有用的，由於沒有一我的"擁有"區塊鏈和它下面的一切 當你的區塊鏈是一個與其餘行業相關的程序時，讓整個團隊控制鏈條是確保透明度和安全性的好方法

區塊鏈編程自己，或者它工做的平臺: 當人們想要在區塊鏈中引入新的變化時，它其實是在整個區塊鏈中引入一個新的交易。 這意味着，一旦批准，區塊鏈的全部成員將在他們本身的數字分類帳中看到這個"變化"。 這個塊環鏈的編程容許它是透明的，同時不能讓任何人操縱數據，由於須要"權限"來添加交易

用於驗證事務的私鑰加密技術: 在區塊鏈方面，交易其實是通過驗證的，主要是由於信任。 當數字世界的各方必須創建關係時，數字信任如今已成爲問題的一個組成部分，由於認證和受權被認爲是阻礙區塊鏈效率的真正破壞者。 經過區塊鏈認證是由一個只有區塊鏈的用戶才能擁有的私鑰來表示，這使得他們可以經過其真實性作普遍的事情，例如廣播權交易或擁有足夠的數字貨幣。 使用穩定的加密系統，確保鏈條的成員在經過以前"批准"交易。

當涉及到區塊鏈"關係"時，重要的是要記住，鏈條中的成員實際上有兩個密鑰——一把私鑰和一把公鑰。 這些方法建立一個數字"簽名"，由於它們的組合須要必定程度的認證努力，這反過來又在你的末端建立一個強大的全部權。 這些元素是如何相互做用的，使得區塊鏈發揮做用:

分佈式網絡確保每一個人都知道數字分類帳的狀況。 "Validators"使用數學驗證來達成共識，即他們看到的是相同的交易請求，而且鏈條的成員貢獻處理能力來作到這一點。 這就像一組攝像機看到房間裏發生了什麼同樣。 固然，這也意味着網絡的大小是網絡安全的一部分。

比特幣迅速流行起來，由於一個龐大的網絡爲比特幣的驗證提供了巨大的計算能力。 對於區塊鏈來講，當用戶A宣佈對其私鑰進行更改並將其鎖定到用戶B的公鑰，並將在系統中傳播。

而後，區塊鏈使用一個特殊的協議開始驗證變化。 一個塊被廣播到網絡中，並由相關信息、時間戳和數字簽名組成。 對該塊的驗證是經過採礦來完成的，在這裏人們提供他們的計算機處理能力來驗證交易。 然而，人們並非徹底免費的。 開採的獎勵那些實際上積極參與採礦過程的人。 經過這個過程，每一個成員的系統都記錄了區塊鏈的歷史。

去中心化 與 分佈式

去中心化常常被視爲區塊鏈的所有存在理由，但它也是可能被定義爲最糟糕的詞之一。去中心化和傳統的分佈式計算有什麼區別和聯繫呢？如圖1所示：

 

圖1

 

圖1 中心化、去中心化和分佈式

分佈式手段並不是全部交易的處理都在同一地點進行，而去中心化是指沒有一個實體控制全部的處理。

去中心化的三種類型

去中心化涉及三個獨立的方面：

架構的去中心化：一個系統是由多少物理計算機組成的？ 這些計算機中有多少個能夠容忍在任何一個時間內崩潰？

策略的去中心化：有多少我的或組織最終控制了系統由其組成的計算機？

邏輯上的去中心化：系統呈現和維護的接口和數據結構看起來更像是一個單一的總體對象，仍是一個無定形的羣？ 一個簡單的啓發式的觀點是: 若是你把系統切成兩半，包括供應商和用戶，兩個部分都將繼續做爲獨立的單位全面運做嗎？

區塊鏈在策略上是去中心化的(沒有人控制它們)，並且在架構上的去中心化(沒有基礎設施中心點的故障) ，但它們在邏輯上是中心化的(有一個共同商定的狀態，系統的行爲就像一臺電腦)，如圖2所示：

 

圖2

 

圖2 去中心化的三種類型

架構的中心化每每致使策略中心化，但不必定。 在計算機系統中，若是有一個在線社區使用一個集中的論壇來提供便利，可是若是有一個普遍承認的社會契約，即若是論壇的擁有者存在惡意行爲，那麼每一個人都會轉移到另外一個論壇(圍繞論壇的審查制度而造成的社區極可能在實踐中擁有這種財產)。邏輯中心化使得架構的去中心化更加困難，但並不是不可能。在邏輯中心化的系統中，策略去中心化變得更加困難。

去中心化的三個緣由

去中心化有哪些主要的優點呢？主要有三個：

容錯

攻擊阻力

合謀抵制

容錯

去中心化的系統不太可能意外地失敗，由於它們依賴於許多不太可能失敗的獨立組件。

對於容錯而言，有多個相互競爭的實現是相當重要的。關於協議升級背後技術考慮的知識必須民主化，以便使更多的人可以感到溫馨地參與研究討論，並批評明顯不利的議定書變動。核心開發人員和研究人員應該受僱於多個公司或組織。採礦算法的設計應該儘可能減小中心化的風險。

理想狀況下，使用權益證實能夠徹底擺脫硬件中心化的風險(應該謹慎地對待因爲證實利害關係而冒出的新風險)。須要注意的是，幼稚的容錯要求主要集中在架構去中心化上，可是一旦你開始思考社區的容錯性，那麼策略的去中心化也是很重要的。

攻擊阻力

去中心化系統被攻擊、破壞或操縱的成本更高，由於它們缺少敏感的中心點，難以用比周圍系統的經濟規模低得多的成本進行攻擊。

首先，因爲計算機硬件易於檢測、調節或攻擊，它強烈支持證實利害關係而不是工做證實，由於計算機硬件易於檢測、調節或攻擊，而硬幣能夠更容易地隱藏(證實利害關係也有很強的攻擊阻力，由於其餘緣由)。 其次，這是一個有利於擁有普遍分佈的開發團隊的觀點，包括地理分佈。 第三，它意味着在設計協商一致議定書時，須要考慮經濟模式和容錯模型。

合謀抵制

去中心化制度的參與者很難串通起來，以犧牲其餘參與者爲代價，以有利於他們的方式行事，而公司和政府的領導人則一直以本身受益的方式串通起來，但卻一直傷害不太協調的公民、顧客、僱員和通常公衆。

串通是很難定義的; 也許惟一真正有效的方法是簡單地說，串通是"咱們不喜歡的協調"。 在現實生活中，有不少狀況下，即便每一個人之間有完美的協調是理想的，可是一個子羣體可以協調而其餘人卻不能，這是危險的。

就區塊鏈協議而言，協商一致意見的安全性背後的數學和經濟推理每每主要依賴於不協調的選擇模型，或者假設遊戲由許多獨立作決定的小角色組成。 若是任何一個成員在工做證實系統中得到超過三分之一的採礦能力，他們就能夠經過自私的挖掘得到鉅額利潤。

許多社區，包括 Ethereum 的社區，經常由於擁有強大的社區精神和可以迅速協調執行、發佈和激活一個硬叉，以便在六天內解決協議中的拒絕服務問題。 可是，如何可以促進和改善這種良好的協調，但同時又能防止"糟糕的協調"，這種協調包括礦工經過反覆協調51% 的攻擊來欺騙其餘人？

回答這個問題有三種方法:

不要費心去減小不想要的協調; 相反，嘗試創建能夠抵制它的協議。

試着找到一種快樂的媒介，使協議可以進行足夠的協調來進化和前進，可是不足以使攻擊成爲可能。

努力區分有益的協調和有害的協調，使前者更容易，後者更難。

區塊鏈應用

任何人均可能會以爲，若是真的依賴這種新技術來知足他們的需求，可能會讓任何人感到奇怪。然而，在其業務流程中，它實際上可能對許多行業中採用區塊鏈方法很是有幫助。

「紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。」 這裏列舉了兩個老碼農本身有實際感知的兩個區塊鏈應用。

面向社交的區塊鏈TTC

在社交⽹絡中，每一個⽤戶做爲社交⽹絡中的節點，彙集度較⾼，經過社交分享機制進⼊⻔檻低，具備快速擴散、快速彙集的特性，很容易造成⽹絡效應。社交⽹絡的特性和去中⼼化的理念⼀致性很⾼，是區塊鏈技術極佳的應⽤場景。

做爲當今主流前沿技術，區塊鏈技術快速應⽤到⾦融、保險等領域，但⽬前尚未被⼴⼤⽤戶承認的基於區塊鏈的社交⽹絡。社交⽹絡對於⽤戶的進⼊⻔檻較低，⽤戶能夠在不須要特別注意的狀況下體會到區塊鏈的價值，是最有機會讓區塊鏈技術被⼴泛應⽤的領域。

 

圖3

 

圖3 TTC區塊鏈的價值鏈

如圖3所示，這就是基於區塊鏈技術的社交⽹絡的將來場景。優質內容的創造者被平臺獎勵，⽤戶能夠選擇觀看⼴告或參與第三⽅⼴告公司發起的活動，⼴告的獎勵將直接分給參與⽤戶。不一樣的社交DAPP（Decentralized APP）基於區塊鏈技術組成產品矩陣，爲⽤戶提供多維度的產品體驗和價值。

TTC 協議

TTC協議是基於區塊鏈技術的社交⽹絡，旨在爲全球⽤戶提供全新的社交體驗。TTC協議爲TTC⽣態系統的成員建⽴標準貨幣體系和技術體系，以⽅便各個成員在良好有序運⾏的同時，可以相互鏈接傳遞價值。TTC代幣是TTC協議中流通的貨幣，⽤來激勵TTC⽣態系統中的各⽅成員。

TTC協議總共包含以下⼏個層⾯：共識體系決定了TTC協議中的信息如何記錄和同步，其上的DAPP爲參與的社交⽤戶提供社交服務，⽤戶經過在DAPP內做出貢獻得到來⾃TReE（TTC獎勵引擎）的TTC獎勵，並經過跨鏈技術在不一樣DAPP之間同步和轉移TTC，這構成了TTC協議的價值體系。

做爲基於區塊鏈的社交⽹絡協議，交易速度是最重要的考量因素之⼀。在TTC協議中，記錄在區塊鏈上的交易不只侷限於資產交易，也包括⾏爲交易。在社交平臺⾥，每秒鐘的交易量可能達到上百次，所以吞吐量對於TTC協議是⾄關重要的。

共識機制是交易速度的核⼼，以⽐特幣爲表明的PoW（Proof of Work）共識機制所能達到的交易速度有限，而且耗費⼤量算⼒。TTC協議採⽤多層BFT-DPoS做爲共識機制模型。

DAPP鏈

基於社交⽹絡的平臺都有機會加⼊TTC⽣態系統，TTC⽣態系統中的社交平臺包括但不限於個⼈動態分享平臺、圖⽚及視頻分享平臺、直播平臺、社區論壇等等。

在TTC協議中，有⼀條TTC核⼼鏈和若⼲條DAPP鏈，每⼀個DAPP都有⼀條DAPP鏈。TTC核⼼鏈主要處理資產交易，DAPP鏈則處理DAPP的⾏爲交易。資產和⾏爲交易的分割，能提高TTC協議的性能，確保資產安全，⻓期來看能實現不一樣DAPP的獨⽴治理。TTC協議上 的交易記錄能夠在TTC區塊瀏覽器上查到。

TTC協議採⽤跨鏈智能合約實現不一樣鏈之間的資產轉移。初期咱們主要關注同構鏈之間的跨鏈交易，後期將逐步擴展跨鏈的兼容性，以實現異構鏈之間的跨鏈交易。

用戶、錢包與代幣

⽤戶經過TTC錢包管理他們的TTC資產。經過單點登陸（SSO），⽤戶可使⽤⼀套帳戶系統管理全部DAPP得到的資產，在TTC⽣態系統的不一樣社區之間互動。TTC錢包的主要功能以下： • 同步不一樣DAPP得到的TTC資產 • 與其餘⽤戶或交易所進⾏TTC資產轉移 • 進⾏超級節點投票，參與共識機制治理 TTC錢包是⽤戶同TTC協議之間交互的最簡潔有效的⽅式，構建起⽤戶和TTC⽣態系統之間的橋樑。

TTC代幣（TTC）是TTC協議的通⽤貨幣，⽤來激勵TTC⽣態系統中的各個成員。當前，TTC基於ERC-20代幣標準發⾏，⻓期將逐漸切換成TTC協議⾃⼰的獨⽴代幣。

TReE（TTC Reward Engine）是TTC協議中激勵爲TTC⽣態系統做出貢獻的參與者的獎勵引擎，以天爲單位發放給各參與⽅。在TTC協議中，有兩種類型的挖礦：共識挖礦和社交挖礦。做爲針對社交⽹絡的區塊鏈協議，TTC協議將⼤部分獎勵分配給爲平臺做出貢獻的社交挖礦者，即DAPP⽤戶。與傳統的挖礦機制不一樣，算⼒再也不是⽤戶⽐拼的要素，真正爲平臺做出貢獻的⽤戶獲得了更多獎勵。

整體來講，建立優質內容、同優質內容互動以及維護社區環境的⽤戶將得到獎勵。獎勵配置如圖4所示：

 

圖4

 

圖4 TTC中的激勵配置

TTC的生態系統

TTC⽣生態系統中有不少成員，包括超級節點和投票⽤用戶、DAPP開發者、DAPP應用的用戶、第三⽅方開發者、⼴廣告商等等。圖5展現了TTC生態系統的成員和價值鏈。

 

圖5

 

圖5 TTC區塊鏈的生態系統

關於TTC的具體技術實現，未來另行分析，具體參見：https://github.com/ttceco/gttc

一句話總結TTC

TTC協議是基於去中⼼心化和代幣激勵的新一代社交⽹網絡協議，經過生態系統爲用戶提供了更有價值且全新的社交體驗。

DxChain

人工智能（AI）離不開大數據和機器學習，不幸的是，市場上沒有現成的解決方案提供去中心化的並行計算環境，來支持大數據分析和機器 學習。DxChain 經過將 Hadoop 整合到區塊鏈來填補這個空白。DxChain 是一個提供數據存儲，數據 交換，以及爲系統中數據進行大數據計算的綜合平臺。

在功能上，整個系統被設計成一個平臺，在去中心化的數據存儲服務支持下，提供大數據分析和 機器學習相關的計算服務。數據庫查詢和商業智能的任務在不禁任何商業公司擁有的數據之上執行， 但這些數據能夠在 DxChain 中進行交易和存儲。這個平臺將鏈接我的電腦，以及專門設計的礦機，以促進數據計算更加容易，並下降成本。

DxChain 提供了兩個基本功能:計算和存儲。目前，只有大公司纔有能力運行大數據分析任務， 由於這些公司不只能夠負擔昂貴的硬件，並且也擁有大部分消費者數據。例如，谷歌擁有谷歌地圖用 戶的導航數據。若是谷歌地圖用戶能夠找到一種方法來銷售他們的導航數據，那麼他們就會出於經濟 緣由而這麼作。用戶不會擔憂他們的隱私，由於這些數據已經被谷歌看到和使用。若是第三方能夠銷 售導航數據，再加上其餘商業數據，那麼廣告宣傳活動將更加準確和定製化。最重要的是，像谷歌， Facebook 這樣的大公司不能壟斷這些數據的使用。這將是去中心化的夢想。

DxChain的基礎架構

DxChain 的架構設計借鑑了 IPFS, Hadoop HDFS, GFS, FileCoin, IOTA, IoTeX, Plasma, TrueBit, morpheo和 Golem。根據經濟激勵的原則設計了整個系統，使礦工可以最大限度地利用閒置的存儲資源，並以低成本和便利性促進去中心化的大數據計算。

圖6顯示了 DxChain 的高層次基礎架構。從圖中能夠看出主鏈、存儲鏈和計算側鏈是如何協同工做的。

 

圖6

 

圖6 DxChain 的基礎設施示意

三鏈結構具備兩個獨特屬性:

主鏈結構和側鏈結構，

不可變主鏈和彈性側鏈。

屬性 1 根據功能對鏈進行拆分。屬性 2 解決區塊鏈的可伸縮性、吞吐量和延遲問題。主鏈負責維護交易,DxChain 的側鏈負責存儲和計算。這兩個側鏈功能是有時間限(time-bounded)的，所以區塊不須要無限期地存儲過時的數據。DxChain設計了一種鏈縮短算法，它能夠刪除未使用的數據，節省寶貴的區塊空間。

DxChain 的區塊鏈架構

在 DxChain 網絡中，主鏈負責管理總體交易和兩個側鏈。數據側鏈(DSC)和計 算側鏈(CSC)經過 DxChain 智能合約與主鏈通訊。此外，數據側鏈和計算側鏈能夠經過三鏈合一的微服務相互操做，這些服務包括數據和消息，如圖7所示：

 

圖7

 

圖7 DxChain中的三鏈合一

主鏈和兩個側鏈執行不一樣的功能。儘管這些鏈是經過智能合約和微服務相互鏈接的，但從物理上來講，這些鏈仍然是獨立和隔離的。即便側鏈斷裂，主鏈也徹底不受影響。側鏈的損害徹底侷限於自身。

主鏈使用兼容以太坊的數據結構，這種結構由哈希連接的區塊組成。區塊是相關元信息的集合，也包括交易、狀態和收據相對應的組合信息。這些區塊經過哈希指針鏈接。

兩個側鏈的設計是爲了解決數據存儲和計算的效率問題。咱們擴展了區塊結構，將更多的數據存 儲在區塊中，並減小了整鏈加載的頻率。每一個側鏈都有本身的共識方法，計算側鏈(CSC)使用可證 明數據計算(Provable Data Computation,PDC)和驗證博弈(verification game)，數據側鏈 (DSC)使用時空證實(Proof of Spacetime,PoSt)。

圖 8說明 DxChain 跨鏈通訊協議，展現了跨全網交易的概況。 經過在主鏈、數據側鏈(DSC)和計算側鏈(CSC)之間跨整個系統的交易流，能夠在高層次上審視通訊協議。在此我向你們推薦一個架構學習交流羣。交流學習羣號：821169538  裏面會分享一些資深架構師錄製的視頻錄像：有Spring，MyBatis，Netty源碼分析，高併發、高性能、分佈式、微服務架構的原理，JVM性能優化、分佈式架構等這些成爲架構師必備的知識體系。還能領取免費的學習資源，目前受益良多。

 

圖8

 

圖8 DxChain的跨鏈通訊

關於主鏈、數據側鏈、計算側鏈以及數據安全與隱私的具體實現，未來另行擇文分析。

DxChain 賦能的生態系統

DxChain 區塊鏈支持多種機器學習和數據挖掘算法、數據存儲、音樂/視頻流和許多其餘應用程序。來自不一樣行業的開發人員能夠用不一樣的方式使用 DxChain，構建本身的機器學習Dapp，實現自動數據樣本收集和人工智能模型：

定製的數據模型經過它的惡意軟件檢測Dapp定義數據收集格式，從而實現徹底自動化的數據 收集。移動用戶能夠定義智能合約參數，好比將哪些樣本數據發送到區塊鏈，以及用戶想要交 易的價格。每一個設備自動收集的可疑樣本數據也將被髮送到 DxChain 區塊鏈。

DxChain 將數據塊保存在每一個區塊鏈礦工的磁盤上，每一個礦工共享本身的互聯網帶寬。這樣可 以極大地減小數據存儲和網絡流量成本。

去中心化的機器學習算法每日進行訓練，在鏈中訓練Trust-look的人工智能模型。這就像共 享經濟同樣，能夠幾乎無償使用共享礦工未使用的 CPU 時間。

在區塊鏈中，不可變的加密數據保護用戶的數據存儲和服務，無需擔憂數據泄露或隱私數據泄 露。

每一個設備用戶利用DxChain的智能合約以信任的方式進行交易和交易數據。

DxChain 在物聯網（IoT) 上一樣有着普遍的應用場景。DxChain 用戶 能夠直接在傳感器天天生成的數據集上運行機器學習和數據分析，並生成可操做的商業智能報告來指導他們業務的平常決策。圖9是一個智慧城市的示意：

 

圖9

 

圖9 DxChain的智慧城市示意

智慧城市的傳感器數據採集是經過啓用開發者的Dapp中相關的智能合約自動化實現的。智能合約基於周圍環境智能控制各類智慧城市傳感器的運行，如空調溫度動態控制，以節省電力。區塊鏈數據購買者能夠利用設備數據來開發機器學習模型來診斷設備運行狀態，並預測設備故 障並通知供應商提早安排維修服務。區塊鏈開發人員能夠開發機器學習模型，經過生成電力消耗報告和預測用電高峯時間優化電力 調度模型來幫助 PGE 等電力公司。

 

出處：https://www.toutiao.com/i6614334676007911940/