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區(qū)塊鏈技術(shù)并不完美。

事實(shí)上，任何新技術(shù)誕生之初都會(huì)存在“先天缺陷”。缺陷會(huì)隨著技術(shù)進(jìn)步而被完善，然后在新的技術(shù)背景下，再面臨新的“缺陷”。

比如飛機(jī)這個(gè)航空技術(shù)。1903年12月，萊特兄弟進(jìn)行了人類歷史上首次試飛，但是并不受美國政府重視，同時(shí)受限于材料，空氣動(dòng)力學(xué)，飛機(jī)發(fā)展也相當(dāng)緩慢。直到兩次世界大戰(zhàn)，才推動(dòng)了飛機(jī)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用。

區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展也不會(huì)例外。

時(shí)間回到2010年，彼時(shí)比特幣剛滿1周歲，由于核心代碼漏洞，有人利用該漏洞憑空造出了1840億個(gè)比特幣。

慶幸的是，在社群努力下，迅速修復(fù)了這個(gè)漏洞。而比特幣核心代碼組的開發(fā)者們，也在夜以繼日地為比特幣核心代碼庫做貢獻(xiàn)，以修補(bǔ)瑕疵，這才有了區(qū)塊鏈行業(yè)的今天。

我們總是會(huì)把區(qū)塊鏈技術(shù)“完美化”，殊不知，在經(jīng)濟(jì)學(xué)家、密碼學(xué)家、計(jì)算機(jī)科學(xué)家眼中，區(qū)塊鏈技術(shù)還有很多需要改進(jìn)的地方。

例如《區(qū)塊鏈核心技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用》就認(rèn)為目前區(qū)塊鏈技術(shù)在數(shù)學(xué)工具、博弈論、密碼學(xué)、代碼存在局限性的情況下，還有很大的改進(jìn)空間。換言之區(qū)塊鏈技術(shù)要想被大規(guī)模商用，還有很長的路要走。

那么，目前的區(qū)塊鏈還存在什么不完美的地方呢？

1

完美代碼的錯(cuò)覺

如果將比特幣網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)比作一個(gè)大型軟件，那么計(jì)算機(jī)技術(shù)與編程則為這項(xiàng)技術(shù)的落地提供了載體。

但是目前編程語言卻明顯存在一些不完美之處。

首先，語言種類繁多，沒有哪種語言能夠“一統(tǒng)江湖”。不同項(xiàng)目使用完全不同的編程語言，屢見不鮮：

（1）比特幣與瑞波幣使用了C ；（2）以太坊則使用了四種專用語言：Serpent(受 Python啟發(fā))、 Solidity(受 Javascript啟發(fā))、Mutan(受Go啟發(fā))和LLL(受Lisp啟發(fā))，都是為面向合約編程而從底層開始設(shè)計(jì)的語言。專用語言意味著這種語言只在開發(fā)以太坊相關(guān)應(yīng)用時(shí)才應(yīng)用；（3）很多基于區(qū)塊鏈的DApps和Tools都是用的Go語言；（4）2017年著名的ICO明星項(xiàng)目Teos則使用了極其小眾的 Michelson 與 OCaml 作為編程語言，等等。

數(shù)量眾多的開發(fā)語言

世界上編程語言多達(dá)上五十多種，但尷尬的是，沒有哪一種語言能夠占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。

國內(nèi)著名經(jīng)濟(jì)學(xué)家朱嘉明認(rèn)為，在現(xiàn)實(shí)中，很可能發(fā)生因?yàn)槿魏我环N編程語言自身不足，以及不同的編程語言不足的迭加，對(duì)現(xiàn)有區(qū)塊鏈造成本源性的傷害。

其次，區(qū)塊鏈編程語言主要依賴C 、Java、Go等幾種 “高階語言”，而這些所謂的高階語言目前還存在諸多不完善之處。

以Go為例，創(chuàng)建時(shí)間是2009年，距今只有10年，其“錯(cuò)誤處理機(jī)制”、“垃圾回收器”與“編譯器”等邏輯功能，還需要逐步完善，才能滿足未來區(qū)塊鏈開發(fā)需要。

同時(shí)，朱嘉明還認(rèn)為：現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)語言正在面臨與其它新技術(shù)的融合，進(jìn)而影響區(qū)塊鏈的技術(shù)體系。例如，人工智能技術(shù)和計(jì)算機(jī)語言的融合，很可能引發(fā)計(jì)算機(jī)語言系統(tǒng)的變革。

軟件失效的邏輯

最后，由鄒均等編寫的《區(qū)塊鏈核心技術(shù)與應(yīng)用》這本書中還提到了編程人員的自覺和非自覺的錯(cuò)誤。

編程人員的錯(cuò)誤，會(huì)導(dǎo)致軟件缺陷，而軟件缺陷又會(huì)導(dǎo)致軟件故障。軟件故障是指軟件在運(yùn)行過程中導(dǎo)致不希望出現(xiàn)的錯(cuò)誤，如果不加以適當(dāng)處理，就會(huì)導(dǎo)致軟件失效。

區(qū)塊鏈技術(shù)一般運(yùn)行在相對(duì)不可信的公開環(huán)境，沒有專門的維護(hù)人員，更不可能做到像一般軟件那樣24小時(shí)公開維護(hù)，因此就要求軟件要有高度的穩(wěn)健性，但是現(xiàn)實(shí)情況卻往往不是這樣的。

人為導(dǎo)致的漏洞，也會(huì)讓區(qū)塊鏈資產(chǎn)化為烏有，這種案例也屢見不鮮。

4月22日中午，有黑客利用以太坊 ERC-20智能合約中BatchOverFlow漏洞攻擊BEC（美鏈的代幣“美蜜”）智能合約，成功向兩個(gè)地址轉(zhuǎn)出了天量級(jí)別的 BEC代幣，導(dǎo)致市場(chǎng)上海量BEC被拋售。此事使得當(dāng)日BEC的價(jià)值幾乎歸零。

4月22日當(dāng)天，BEC價(jià)格從0.32美金跌到0.02美金

4月25日，僅僅三天后，另一個(gè)智能合約SmartMesh(SMT)曝出漏洞，交易所表示，因SMT出現(xiàn)異常交易，各交易平臺(tái)暫停SMT的充提和交易。

現(xiàn)實(shí)世界里，財(cái)物失竊尚能夠通過立案?jìng)刹樽坊負(fù)p失。但是在互聯(lián)網(wǎng)的世界里，盡管數(shù)字貨幣“錢途”無量，一旦被黑卻血本無歸。

因此，代碼進(jìn)步十分重要，但是程序員素養(yǎng)，對(duì)行業(yè)進(jìn)步更為重要。

2

博弈論的局限

中本聰在白皮書中提到，比特幣是一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的電子現(xiàn)金系統(tǒng)。實(shí)際上比特幣背后的共識(shí)機(jī)制也是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)進(jìn)行的，一臺(tái)臺(tái)礦機(jī)合作變成礦場(chǎng)，礦場(chǎng)之間通過礦池連接起來，在互相博弈中，形成一種平衡狀態(tài)。

這種博弈狀態(tài)的平衡，在朱嘉明看來，建立在“博弈論”基礎(chǔ)上的“納什均衡”最接近反映區(qū)塊鏈共識(shí)系統(tǒng)的狀態(tài)。

納什均衡是博弈論中的一種情況

“納什均衡”是指，在一個(gè)博弈過程中，博弈雙方都沒有改變自己策略的動(dòng)力，因?yàn)槿魏螁畏矫娓淖冏约旱牟呗裕紩?huì)導(dǎo)致自己的收益減少。舉個(gè)例子，以即將來臨的雙十一為例，淘寶上兩家旗艦店都在打價(jià)格戰(zhàn)，任何一方在活動(dòng)期間都不敢隨便漲價(jià)，因?yàn)槿魏螡q價(jià)行為都會(huì)導(dǎo)致自己一方失去優(yōu)勢(shì)。

無論是比特幣點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的支付系統(tǒng)，還是礦工之間的挖礦競(jìng)爭，都無法擺脫一個(gè)問題，在轉(zhuǎn)帳、挖礦過程中每個(gè)節(jié)點(diǎn)都存在競(jìng)爭，競(jìng)爭的結(jié)果就是誰付出的礦工費(fèi)用越高，誰的交易越快完成。

但是實(shí)際上，朱嘉明認(rèn)為，這種“納什均衡”狀態(tài)下的博弈，是當(dāng)年諾伊曼和納什研究的是有限“節(jié)點(diǎn)”下的小規(guī)模博弈，早已經(jīng)不足以面對(duì)“由幾十億節(jié)點(diǎn)的龐大對(duì)象構(gòu)成的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等復(fù)雜行為”。

當(dāng)然也無法支持目前比特幣、區(qū)塊鏈系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)“幾何級(jí)數(shù)”的發(fā)展規(guī)模。

比特幣全網(wǎng)算力是47073540.92 TH/s

目前，比特幣全網(wǎng)算力是47073540.92 TH/s，市面上最常見的礦機(jī)是比特大陸的螞蟻S9礦機(jī)，官方給出的這臺(tái)礦機(jī)的額定算力時(shí)14.5TH/s，簡單算個(gè)除法，結(jié)果就是全球比特幣網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行著324.6萬臺(tái)螞蟻S9。

螞蟻S9參數(shù)

但是實(shí)際上，目前比特幣礦場(chǎng)中還運(yùn)行著很多算力低于S9的礦機(jī)，這就意味著全球比特幣礦機(jī)數(shù)量遠(yuǎn)大于324.9萬臺(tái)。

在數(shù)百萬的規(guī)模上實(shí)現(xiàn)礦機(jī)、礦場(chǎng)、礦池之間的博弈平衡，絕對(duì)不是個(gè)簡單的算術(shù)問題。實(shí)際上，比特幣全網(wǎng)算力還處于不斷增長中，這種指數(shù)級(jí)別的增長，正面臨“失控”著狀態(tài)。目前比特幣礦業(yè)消耗電力已經(jīng)超過整個(gè)大英帝國的用電量。

研究機(jī)構(gòu)曾做出過這樣的統(tǒng)計(jì)：如果按照去年11月份“比特幣挖礦耗電量”增長速度來計(jì)算，到2019年7月，比特幣挖礦耗電量將超過如今美國全國的用電量。

2010年以來，比特幣全網(wǎng)算力增長趨勢(shì)

同時(shí)隨著全球比特幣用戶增長，比特幣轉(zhuǎn)賬也正在消耗越來越多的“手續(xù)費(fèi)”，網(wǎng)絡(luò)擁堵就像懸在每個(gè)礦工、用戶頭上的“達(dá)摩克利斯之劍”，隨時(shí)都有可能造成巨大的負(fù)面影響。

顯然，“納什均衡”狀態(tài)下的博弈論已經(jīng)無法支撐以比特幣為代表的區(qū)塊鏈技術(shù)的前行。亟待進(jìn)行一場(chǎng)新的基礎(chǔ)科學(xué)的變革。

3

哈希算法的掣肘

“區(qū)塊鏈技術(shù)的核心其實(shí)是密碼學(xué)，密碼學(xué)的重點(diǎn)則是哈希函數(shù)。”《區(qū)塊鏈核心應(yīng)用與開發(fā)》這本書提到。

你在區(qū)塊鏈上的每一筆轉(zhuǎn)賬、挖礦、應(yīng)用開發(fā)等等，只要涉及鏈上數(shù)據(jù)處理，都會(huì)涉及哈希函數(shù)。而素?cái)?shù)與數(shù)論則與哈希函數(shù)聯(lián)系緊密。

我們經(jīng)常說的比特幣POW算法本質(zhì)是一個(gè)哈希函數(shù)。

事實(shí)上，已經(jīng)有很多哈希函數(shù)被設(shè)計(jì)出來并廣泛應(yīng)用，支付寶、微信、銀行的加密無不使用哈希函數(shù)。不過Hash函數(shù)一般安全壽命都不長，被認(rèn)為安全的算法往往沒能使用多久就被成功攻擊，新的更安全的算法相繼被設(shè)計(jì)出來，而每一個(gè)被公認(rèn)為安全可靠的算法都有及其嚴(yán)格的審計(jì)過程。 

SHA256對(duì)“哈希”加密

加密算法SHA家族的更迭史最能說明這個(gè)問題，從1993年SHA0被發(fā)明，在不斷被破解與重新發(fā)明的較量中，目前已經(jīng)發(fā)展到第五代SHA-512。

在幣圈中我們經(jīng)常說某某幣發(fā)明了某種算法，其實(shí)主要都是使用那些被認(rèn)證過的安全算法，或是單獨(dú)使用，或是排列組合使用。

而哈希函數(shù)與數(shù)學(xué)問題關(guān)系十分緊密，具體是指數(shù)論與素?cái)?shù)問題。

《區(qū)塊鏈核心應(yīng)用于開發(fā)》這本書認(rèn)為，目前數(shù)論還處于發(fā)展?fàn)顟B(tài)，哈希函數(shù)當(dāng)然也處于發(fā)展?fàn)顟B(tài)，這就決定了區(qū)塊鏈技術(shù)還存在諸多算法不當(dāng)，進(jìn)而導(dǎo)致區(qū)塊鏈技術(shù)性能不足。

比特幣的不可擴(kuò)展性、效率低下、升級(jí)困難，很大程度上就是該邏輯導(dǎo)致。因?yàn)閿U(kuò)展性問題，導(dǎo)致了比特幣在2017年被迫分叉。總的來說，區(qū)塊鏈技術(shù)的效率低下問題，在一定程度上還是數(shù)學(xué)問題。

有人可能會(huì)問，數(shù)論是什么？素?cái)?shù)又是什么？

通俗理解，一切數(shù)學(xué)問題都可以歸結(jié)為數(shù)論問題，因此素?cái)?shù)問題也屬于數(shù)論問題。

早在公元前300年歐幾里得就證明了有無窮多個(gè)素?cái)?shù)，在隨后接近2000年的時(shí)間內(nèi)，主要內(nèi)容是以尋找素?cái)?shù)通項(xiàng)公式為主要思想。這方面主要的代表人物有德國數(shù)學(xué)家高斯，英國著名數(shù)論學(xué)家哈代、李特伍德、拉馬努金等等。

今年9月20日，與證明“黎曼猜想”相關(guān)的新聞，在網(wǎng)絡(luò)上鬧得沸沸揚(yáng)揚(yáng)。知名數(shù)學(xué)家邁克爾· 阿蒂亞爵士宣布將會(huì)證明黎曼猜想，這引起了區(qū)塊鏈行業(yè)從業(yè)者的關(guān)注。為什么？

“一旦黎曼猜想被證實(shí)，就意味著素?cái)?shù)出現(xiàn)規(guī)律就能找到，基于此的加密可能也就不安全了。”從事數(shù)學(xué)研究的阿嵐認(rèn)為。

因此，博弈論、代碼語言進(jìn)步、數(shù)學(xué)理論發(fā)展，對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)步都有著不可小覷的影響。

比特幣誕生至今，10年過去了，期間被死亡200多次，被分叉20多次，但是任何一次危機(jī)都沒能成功“殺死”比特幣。

比特幣背后的區(qū)塊鏈技術(shù)，雖然面臨數(shù)學(xué)問題、博弈論問題、代碼漏洞問題，但是這些也沒能阻擋區(qū)塊鏈行業(yè)的從無到有，從落魄到發(fā)榮的歷史進(jìn)程。

而成功度過每一次危機(jī)，都能讓這項(xiàng)技術(shù)浴火重生、鳳凰涅槃。

雖然目前區(qū)塊鏈技術(shù)并不成熟、加密貨幣還沒有完全被主流認(rèn)可，但是時(shí)間會(huì)對(duì)這些問題做最好的注腳。

正如思想家阿卜·法拉茲所言：“暫時(shí)的失利，比暫時(shí)的勝利好得多。”