在本场Dora Speaker中,我们邀请DoraHacks创始人张剑南为大家详细讲解区块链技术发展历史,并详细梳理目前最值得关注的去中心化应用。无论是DAODefi还是隐私技术本篇推送干货十足,阅读全篇需约20分钟,建议添加收藏,以便随时温故知新,加深理解哦!
区块链发展历史:最新值得关注的去中心化应用
1. 从比特币到公链协议的发展历史
- 比特币解决的主要问题
- 以太坊解决的主要问题
- 以太坊之后的公链协议
- 17-19年泡沫和基本面发展
2. 去中心化应用 -- DAO, 隐私技术,Defi
1Defi
- 数字证券(ST)、稳定币、资产管理、监管和合规
2DAO
- 没有区块链就无法存在的去中心化组织;
- DAO和企业/组织在解决问题方法上的不同
- The DAO, GensisDAO, Moloch DAO, GitCoin Grant, dxDAO, dHack
- DAOFest, HackerDAO
- DAO组织的融资
- DAO和Defi有什么关系?
(3)隐私技术:
- 比特币不够隐私?隐私的重要性
- 零知识证明和MimbleWimbl

Speaker:张剑南Eric
Dora Hacks 创始人
牛津计算机系
张剑南,DoraHacks 创始人。DoraHacks 系中国社区覆盖范围最广、全球最活跃的极客组织之一,其社区和产品连接 30 万名开发者。


这次特别感谢清华区块链协会邀请,希望我给对区块链技术感兴趣的同学们介绍区块链整体的发展和目前值得关注的技术,所以今天给大家做一个非技术的分享。
由于这个行业现在已经非常的多元化,今年有很多非常好的进展,所以今天的分享也是有侧重点的。
我会先介绍一下从比特币到目前为止基础设施的发展,之后和大家分享一下目前我认为值得关注的几个新的进展。

来让我们了解区块链

区块链历史回顾
比特币诞生的时间和08年金融危机有着密切的联系。
比特币诞生的时间是2009年。在金融危机以前,由于过去20多年全球化的发展,跨国公司和国际组织成为主流,几乎每一个人都相信中央银行和大型的金融机构,但在次贷危机中,这些大型的中心化机构最终没能履行好它们的义务,很大程度上导致了金融系统的崩溃。但这还没有结束,在次贷危机发生之后曾经让人信任的金融精英们没有站出来去拯救普通人的利益。
相反通过量化宽松为整个系统注入流动性,保释了他们自己,拯救了他们自己的机构。在全球央行资产负债表不断扩张的过程中,普通人,那些组成一个文明社会最坚实的基础,蓝领、工人、农民、中小企业主,看到了自己其实不是“精英俱乐部”的一员,相反,他们交的税被用来保释这些他们曾经尊敬的精英,和他们控制的中心化机构。
这是一个历史的转折点,而比特币是在这个转折点上诞生的。
在技术上,在09年之前已经有了很多铺垫,最接近的是WeiDai的B-Money (https://en.bitcoin.it/wiki/B-money)
大家有兴趣可以去看B-money并对比比特币的论文(白皮书)

比特币是如何做到去中心化的?
比特币是第一个完全不需要任何中心化信任的账本系统,为了达成这个目标,则需要每一个参与者(节点)都自己记账。
但每个人都记账,如何保证大家能达成符合大多数人利益的共识?
比特币使用了区块链,而达成共识的方法是工作量证明协议(PoW)
因此比特币论文主要论述了区块链和PoW是如何工作的。在这里面有几个重点 
1. 每个节点都要记账
2. 通过算力对账本进行投票,而少数节点服从多数节点的投票结果
3. 由于算力是有成本的,所以投票是严肃的
4. 即使一个拥有大量算力的组织可以进行 51%攻击,他也没有经济动机去做,因为诚实挖矿的收益更大,且51%对共识的伤害将会伤害他自己的利益
在比特币产生之后,很快大家就发现它使用的区块链这个技术可以不只用在比特币这件事本身上,还可以用在其他的场景。因此很多人就开始思考这些场景。想法很多,但如果每个人都去做一个独立的链,成本太高了,而且也没有矿工愿意去支持,大部分应用不可能独立运营一条链,而是需要专注于应用本身。就像如果你是做app的,你希望安卓和iOS很好用,你不需要去做操作系统一样。由于比特币上可以支持简单的脚本语言(没有循环语句),所以可以在比特币上做一些简单的应用,并且用染色币(https://en.bitcoin.it/wiki/Colored_Coins)去代表这些应用相关的资产。
例如在BitCoin wiki上的一个例子,智能汽车这个资产,就可以说明这种应用可以很有意思。
“Suppose there is a car rental company. The company can release one colored coin to represent each car, and then configure the car to turn on only if it receives a message signed with the private key that currently owns the colored coin. It can then release a smartphone app that anyone can use to broadcast a message signed with their private key, and put up the colored coins on a trading platform. Anyone will be able to then purchase a colored coin, use the car for whatever period of time using the smartphone app as a "car key", and sell the coin again at their leisure.”
那么这种方案的问题在哪呢?
由于这种应用的脚本不是图灵完备的,所以场景受到限制。根据Vitalik的一个采访,他提到了他一开始向比特币核心开发者做了增加图灵完备脚本功能的提议,但没有被重视。因此Vitalik以图灵完备的智能合约为主要方向,做了以太坊这个公共的区块链基础设施,让每个人都可以在其上发布应用,这种去中心化的应用叫智能合约。
以太坊由于通过账户系统(account system)和以太坊虚拟机(EVM)很好地解决了这个问题,提供了一个每个人都可以在上面发布应用的基础设施,迅速火了起来。在早期以太坊的网站上,大概写着三个应用场景:
1)创造你自己的token
2) 创造你自己的去中心化组织 
3)发布智能合约
下面我说一下以太坊出现之后,尤其在15-18年之间更多的项目尝试解决的问题。以太坊发布之后的几年中,大家识别了以太坊面临的一些问题,其中最受关注的是速度问题。
由于以太坊在共识层和比特币是一致的,其交易速度比较慢大概每秒十几笔。也就是说如果一个应用需要每秒十几笔交易,整个以太坊网络就会拥堵(事实上这种应用并不稀有,例如去中心化交易、游戏、支付等)。所以目前在区块链世界里有一大类资产,就是解决这个问题的新型公链。
其中最初期的是使用DPoS协议,或者纯粹使用BFT协议的一些公链,基本上以牺牲去中心化为代价来提速的方法。但是如果一个区块链的基础设施都不去中心化了,那还不如用大公司开发的中心化基础设施或者联盟链。因为当你只有几十个节点的时候,很难说这个叫去中心化,那也就没有了对它的信任。
所以这个方法不完美。
因此后来研究的主题变成了“解决不可能三角”,即交易速度、去中心化和安全性之间的矛盾,发明共识去平衡这个矛盾,做出速度快、去中心化还安全的区块链。不可能三角是一个有价值的问题,目前解决这个问题有如下两类尝试是理论上可行的。
-  通过混合型共识算法,把速度快的许可型算法和去中心化的无许可型算法混合在一起
-  通过DAG技术
而以太坊本身提速的方法是直接转成PoS共识算法而放弃工作量证明。这个在这里先不做评价。大家可以在以太坊的GitHub FAQ上学习PoS和Casper。
https://github.com/ethereum/wiki/wiki/Proof-of-Stake-FAQ
虽然速度和不可能三角是一个重要的技术问题,但大家都高估了这个问题整体上的重要性,而低估了开发者社区、去中心化(既然已经是去中心化应用的基础设施,通过中心化方法提速有什么意义呢?)、先发优势的重要性,这就是为什么目前没有任何公链能取代以太坊,甚至没有任何公链能真正挑战以太坊。
与此同时,除了共识算法之外,基础设施层在其它领域也有很多进展,这里列举一个不全的清单,是一下想到的。开发支持多语言的WASM虚拟机(https://webassembly.org/)
- 用于提速和扩容的状态通道(State Channel)
- 更加隐私的协议,例如MimbleWimble协议
- 零知识证明 zkSnark和STARK的发展- 区块链上的多方安全计算
这些都是17-19年之间在基础设施层面的一些进展和工作。当然,从整个行业来讲,不只有做这些技术的,还有众多的项目是服务于生态,例如媒体、量化交易、交易平台、流动性服务、社区服务等等。

值得关注的三个进展
首先是隐私协议。
在精神上隐私技术和区块链技术是完全吻合的,所以隐私技术将在区块链上集大成。
从隐私的角度来看,比特币是不隐私的。有一个KoL更激进地说过,比特币是non-fungible的。因为比特币的所有交易对象和金额都是透明可追踪的,这是比特币设计时候就设定的特点。因此所有的隐私协议就解决这个问题,从最早的zcash等项目到最新的Grin。隐私协议目前主要用零知识证明或者MimbleWimble协议。零知识证明通常可以达到更好的隐私效果,但成本非常高而MimbleWimble协议则更加轻量,且无需纪录过往的交易历史,因此它更加规模化,但在隐私的安全性上低于零知识证明的协议。
第二个是Defi,也就是去中心化金融。
这个是一个非常广阔的领域。也就是用区块链在各金融应用场景中降低交易成本、信任成本以提高效率。
目前在Defi中有几个进展:
发型数字证券 - 这个只能在美国做,因为美国证券法最明晰且已经有多个案例成功使用数字证券进行了发型,其中包含股权、基金份额和地产REITs 最早的案例是Blockchain Capital和Spice VC通过数字证券发行自己的基金份额,通过法律界、监管和技术领域的配合,实现了这些项目的成功合规发行。数字证券是在美国证监会Reg D、Reg S、Reg CF这几类豁免和Reg A/A+下发行的区块链资产,而在美国持有ATS牌照的交易平台未来可以交易这类数字证券。
稳定币 - 和某种法币或某几种法币的篮子锚定的数字货币,已经广泛应用在数字货币领域,但还未进入生活领域。Libra和其他地区央行发行的数字货币是有希望实现这类目标。
民间稳定币有几种产生机制,100%资产抵押(USDC,PAX等),中心化+部分资产抵押(USDT),去中心化抵押(DAI),或某种形式的算法央行(目前做这个方向的都还不成功)去中心化借贷和理财 (这个今天时间有限,我不展开讲了)去中心化金融是一个广阔的场景,且大部分应用是受到所在国监管的。

去中心化组织(DAO)
DAO是一个没有区块链就几乎不存在的场景。所以可以说DAO是一种非常区块链原生的应用。DAO是通过一个群体共同的努力而达成某一个目标的暂时性或永久性组织,并可以用去中心化的方法为组织成员提供激励。
很重要的是,什么东西适合DAO?从经验上来看,要设立一个DAO,需要符合以下几个条件
  1. 这个组织有一个共同的目标(Shared Goal)
  2. 这个组织有一个可以共享的资源(Shared Resource)
  3. 有明确的衡量目标是否达到的标准
  4. 组织的行为有一系列明确的可在智能合约上实现的规则
目前DAO还在很早期,但已经有了很多个非常好的DAO,分享给大家。
dxDAO一个以DAO为组织形式的去中心化交易协议 https://dxdao.daostack.io/
MolochDAO一个资助以太坊生态项目的DAO https://molochdao.com/
GensisDAO - 资助DAOStack生态和DAOStack的决策组织
GitCoin Grant - 一个使用Quadratic Voting资助以太坊开源项目的基金
DAOFest - 一个组织DAO活动的DAO
dHack一个为Hackathon提供投票工具和项目提交的DAOHackerDAO - DoraHacks即将发布但还没发布的支持世界各地Hackathon的DAO
最后,大家不要忘了The DAO,DAO的安全性是一个很关键的问题。

DAO组织的融资
一个是DAO组织怎么样去融资。因为一个DAO组织是没有任何中心化的节点的。所以DAO组织可以通过一种叫做DAICO的方式去进行。他和之前的TOKEN融资的区别就是,由于整个组织都建立在智能合约上面。所以可以设置明确的Milestone,然后用这些Milestone和社区投票的方式去决定资金是否继续被注入执行团队。
DAO的资助者和执行者并不是同一批人。通常来说,一个DAO的资助者是可以投票的,这个管他叫做议会的主体。而DAO的实际执行者可以从这个主体里去选人出来,也可以去外面雇佣专业的人执行。DAO组织的融资。DAO和Defi协议类区块链项目有联系。

那么最后我分享一下,就是DAO和区块链的项目。
就是协议类的项目,还有去中心化金融的项目有什么样的关系,由于,大部分这些项目都是在创造一种协议,那么,原则上这些协议应该有一个DAO组织通过投票的形式进行确认,因为在运营一个区块链项目的过程中,大概有这么几项重要的工作,第一个是对于协议的控制,也就是说如果协议要更新,或者协议要分叉,这个时候需要谁来投票?那么目前来讲,大部分的这些协议。是由核心团队去控制的,尤其在更新上面。所以,比如说当你看到Compound或者是一些其他的去中心化金融协议的协议需要更新的时候,一般是核心团队的人就可以去更新,然后第二个是这个组织的资金是怎么被使用的。那么通常来说也是通过基金会的这个Multisig,多重签名,去控制一个钱包。然后去控制这个组织的资金。所以在这两个方面,原则上来说,未来去中心化的协议都应该通过DAO的形式,去进行组织的治理和资金的分配。
当然,在这个过程中,并不一定完全是一人一票的投票方式。在智能合约上,我们可以去设定这个组织认同的投票方式,比如说我们可以用一个代议制的方式,或者我们可以通过一种混合的投票方式去给不同的投票主体进行加权。这些都是可以通过智能合约去实现和设计的。
最后就是我总结一下,就是在去中心化应用的方向上。
值得关注的三个方向,一个是更加隐私的协议,一个是整个去中心化金融这个很大的领域。然后最后就是去中心化组织,也就是DAO最近的发展。后两个方向有巨大的想象空间。

Q&A 问答环节
Q:   我有一个问题想请教一下。区块链版权或溯源的应用中,怎么解决链上数据和链下数据绑定的问题。
以视频版权为例。首先不可能把完整视频上链,所以只能是类似于视频哈希或签名上链。但,盗取视频的人完全可以只截取一段视频,这样就无法证明这一小段视频就是链上证据所关联的视频。
所以简单的哈希或签名上链肯定是不行的。那么有什么方法呢?版权或溯源的区块链应用很多,但我看到的几个产品,都是貌似我否决的那种做法。
A:  版权和溯源是区块链可以帮助解决的问题 但不是没有区块链就不行的问题。可以看到目前做这方面的不是特别成功,可以看到目前做这方面的不是特别成功,所以只是上链是效力有限的。
Q(cont): 关键还是那个问题。盗取视频的人可以只截取一段视频,或修改视频,这样修改后的视频,怎么证明他就是来自于原视频?
你可以用区块链协助去治理一个社区,这是另一个角度。不一定什么都要用纯技术。
比如可以考虑做一个DAO发动社区去监督版权侵权问题,这样越有价值的版权越可以得到社区的保护。当然这只是一个想法。我们在考虑一个问题的时候,要看恶恶趣味,也能够多大程度上去解决这个问题。
你是希望用区块链去发动社区,还是希望用区块链技术本身上的一些特质。或许就是上面不是唯一的一个方法。关键还是那个问题,盗取视频的人可以只截取一段视频,或修改视频,这样修改后的视频,怎么证明他就是来自于原视频?
Q:   区块链式的社会管理模式会出现吗,如果会出现,那么是在什么时候呢?能不能谈谈您对区块链式社会的看法。
我认为区块链可以极大降低社会治理成本,但要先确定治理机构用的是真区块链。要达到这个目标,我认为除了区块链技术基础设施要完善,还需要市场渗透。
互联网任何一个细分都有几百亿的资本砸进去教育市场,而全球持币人口比例却还很小。所以要用区块链做社会治理则需要大多数人对这个技术有理解没有80%以上的市场渗透是做不到的。一开始还是会从密码极客开始,进而到私营部门,最后才到公共领域。
Q:  区块链与边缘计算结合,可以从几个角度考虑为边缘计算网络提供安全保障?
A: 这个问题其实是学术界会比较喜欢探讨一个问题,他很大程度上依赖于IoT的普及,也就是说,终端设备它的智能和联网程度。达到比较高的一个程度。那么那个时候,你可以通过设备和设备之间的连接去减少云端,或者这个云端的中心服务器上面的复杂。这是我的理解,但是我不是边缘计算专家,所以我有可能理解上有偏差。
但是从这个角度来看我认为边计算里面的一些场景是可以使用区块链做价值互通和结算。因为首先就是说。设备和设备之间的沟通啊,他需要一个协议,那么如果在这只之间涉及到价值传输的话,也就是说,如果设备和设备之间需要。在某种价值的层面上达到达成共识的话,区块链就可以帮大忙。
那么而使用边缘计算的这种数字货币。就使用在边缘计算里边使用数字货币。其实就是一个比较好的方式,因为设备和设备之间可以自动的连接。然后他们可以共享,然后用同一种数字货币,然后去进行结算,那这样的话,我们就可以在很多场景下,就是再比如智能家居,或者是在一些使用这些IoT的设备的场景里面去做这种价值型的传输啊,或者是做价值结算。当然必须要在大家都信任的公链上。
那么他可以用。就比如说不同的两个设备,然后他们有不同的功能,但是他们之间可以结算。他可以结算BTC,或者是ETH,或者是某一种稳定币,比如说,USDC或者未来各国发行的法币数字货币等等啊。那么他们整个的这个交易结构,你也可以在这个基础上面啊,然后给他们设定这种交易合约,用智能合约可以做很多事情。所以这个我觉得是非常有帮助的啊,当然就是说,目前我们还很远,这个还有一段时间,因为我设备的数量以及设备的这种智能的程度还比较远,所以就是稍微远一点的事情,但是我们现在可以去思考这个问题。
那所谓安全保障,就是如果不同设备用一个区块链,并用同一种数字货币进行结算。那这样的话,就是是否有达成共识,是放在区块链上的,那交易是否合法,也是放在区块链上的。这样我就说我们从信任的基础上,我们就自动的提供了安全保障。
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