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为计算而生:解读万向肖风博士发起的platON项目(一)

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如果要用一句话来讲的platON是什么的话,我认为:platON是以全新的技术框架实现的一个高性能、全功能、安全的分布式计算机系统。

作者:古千峰

2018年7月19日,在由BTCMedia、万向区块链实验室、consenSys主办的Distributed2018峰会上,笔者有幸见证了platON项目的发布。

该项目由万向区块链实验室创始人,万向区块链股份有限公司董事长肖风博士为主要发起人,作为国内区块链行业的权威之一,为什么肖风博士会发起并全力推进该项目呢?platON项目到底是什么?有什么特点?能对未来的区块链和云计算行业产生什么影响呢?

19日发布会结束后,笔者是懵的,并在朋友圈留了言:听不懂,但很自豪中国的区块链技术已经远超美国,要好好学习,天天向上。

为此,在从旧金山回上海的飞机上,我将官网 platon.network 下载的《白皮书》通读了两遍,本文就来尝试解读一下这个项目。

此版本的白皮书属于内部审核版,非正式版本,即使如此,已达70页,内容之丰富,超出绝大多数区块链白皮书。

与普通白皮书不同的是,并没有那些商业白皮书中长篇累牍的讲述商业环境分析、市场分析、商业模型以及代币发行机制、代币模型设计、免责条款等等。通篇讲述技术细节与实现方案,与其说是白皮书,更像是一篇严谨的专业论文。

因为文章中涉及很多专业技术,笔者将尽量用浅显的语言进行解读,如有不当之处,请批评指正。

如果要用一句话来讲的platON是什么的话,根据个人的理解,我认为:platON是以全新的技术框架实现的一个高性能、全功能、安全的分布式计算机系统。


首先,来看下白皮书框架,以便有一个整体的把握。

第一章,讲述计算的进化。

先插一句,一周前以及昨天,笔者先后参观了日本东京的国立科学博物馆和美国斯坦福大学附近的计算机历史博物馆,都不约而同的强调:人类的科学史就是一部计算的进化史。从结绳记事到算盘、穿孔卡片机,计算器、大型计算机、微机,再到互联网,无一不是一场场计算的革命。

无论是存储,还是数据处理,还是算法,其本质都是计算。因此,《白皮书》将“计算的进化”作为开篇第一章,有其对于“计算”的极其时刻的认知。

回到本章话题,主要论述了为什么要做platON这个项目。

因为计算构成了世界的全部,而计算的高度密集与高强度需求、协同处理与高并行计算要求、在数据源就近处理的边缘性需求、以及对数据隐私和安全性的需求,已经无法在当前的云计算和区块链技术框架下得到满足。需要一种全新的技术架构和硬件设备来解决未来的计算问题。

尤其是POW共识机制下挖矿导致的算力资源极度浪费,能不能让这些浪费的算力做更有价值的事情呢?这也许是肖风博士与团队发起这个项目的初衷之一。

笔者认为,platON的设计已经不再局限于区块链,而是一种将区块链的加密技术、共识思想以及自组织激励模式与云计算有机整合在一起的全新解决方案。

另外,本章还讲述了计算硬件方面的内容,结合第八章技术路线图,以及比特币以太坊挖矿掀起的挖矿硬件行业,不得不想到到此项目的雄心勃勃。事实上,该项目已经在与全球顶尖的芯片公司快速展开谈相关芯片合作事宜。

第二章,讲述platON涉及的一些重要算法。

这些算法是实现platON的重要技术储备和工具。

本章中,出现了一个区块链行业中很少出现的技术名词:电路。笔者的理解,“电路”相当于把智能合约编译后产生的二进制代码。“电路”与“二进制代码”的区别在于,电路可以分割,可以把一个大任务分成若干个小任务分别完成。从后面的相关技术文档来看,电路应该是基于函数(Function)进行分割的二进制代码。其好处是,实现了并行计算能力,效率大大提高。


另外在本章中提到了下面四项贯穿全文的重要技术概念,如果这些概念没有搞清,接下去的阅读会产生很大困难。


1.安全多方计算(MPC)

有兴趣的朋友可以百度查下姚期智先生提出的“百万富翁问题”。


2.零知识证明(ZKP)

这个是区块链通用技术,不用赘述,可以百度查找相关信息。


3.可验证计算(VC)

这是platON共识机制的核心,又称为“可验证计算证明共识”。

传统区块链,每个节点都要进行相同的计算以达到结果共识,会浪费大量计算资源,并降低处理和共识速度。但可验证计算通过算法,避免了全节点计算,只要某些节点计算后,其他节点在极短时间内,通过算法验证其结果有效性。从而解决了目前大多数区块链效率低下的大难题。


4.同态加密(HE)

简单来说,同态加密就是加密前数据可以进行计算的话,加密后的数据也可以进行相同的计算。比如:1+2=3,对1和2进行某种同态加密后,相加得到的结果与3进行同态加密后的一致。

利用全同态加密技术(FHE),可以打造一个安全的网络。可以对所有需要计算的数据进行加密保护,但又可以确保计算结果与明文计算结果保持一致。

需要说明的是,platON的另外一位发起人孙立林,是以上几项技术领域的权威专家。

第三章,讲述platON的核心技术特点。

因为内容较多,下面第二部分以及今后会详细介绍。

第四章,讲述platON的技术架构。

这是白皮书最核心的内容。下文第三部分做了简单的介绍。

第五章,简述platON的激励机制Energon能量块

详细内容会在专门的红皮书中披露。

笔者昨天刚刚发了一篇文章,指出当前的区块链通证模型设计上,需要解决的核心问题是如何协调投资人对代币价格不断上涨的期待,与建立生态时需要不断降低成本的需求之间的矛盾。很期待platON的通证设计能够在这方面有所突破。

第六章,介绍platON官方开发的内生性DAPP。

这些DAPP包括钱包、即时通讯工具、应用门户、交易所等等。

无论是ETH还是EOS,刚刚主网上线时,都遇到了因为缺乏官方钱包,第三方钱包安全性不够而导致的大量安全性事件。platON意识到了这个问题,并在2019年第二季度就将推出官方钱包以及其他内生应用,这是一种负责任的态度。但这种官方把原生性应用都通吃的做法也可能会招致社区的不满。

第七章,例举了七项应用场景。

这章不难,建议直接看白皮书。

第八章,是技术路线图

有三个重要节点,第一个时间节点是2019年第二季度,主网和内生性DAPP应用上线,但该上线的主网应该尚未能实现白皮书中所说的共识算法和并行计算方案。第二个时间节点是2019年第四季度,将实现白皮书中提到的所有算法。第三个时间节点是2020年第二季度,将推出专用的硬件挖矿设备。

第九章,介绍了该项目团队对于社群建设的一些想法。

最后,列出了一张长长的专业术语表和参考文献。

白皮书的核心部分是第三章和第四章,其他部分读者都可以较容易的理解,因此,下面我们重点来解读这两章内容。


二、第三章重点解读

platON不仅仅是区块链,他更像一个云计算和区块链的混合体。未来,在platON平台上,可以架设网站,可以做APP后台服务,可以存储数据,可以做复杂的图像计算或者人工智能算法计算。

在白皮书第二章,重点讲述了platON的技术特点,一共有以下五点:


1.计算合约化

platON认为,云计算很强大,但缺乏有效的激励手段和对数据隐私的保护。platON将通过“计算合约化”使得计算能够通过自组织激励的方式自动执行。


2.合约计算化

主要针对目前比较普遍的区块链智能合约提出了优化方案。比如“电路”模式(即可分解的二进制代码程序),通过并行计算模式,在专门的硬件中执行代码,结合加密技术,用来大幅度提高合约执行的效率和安全性。


3.元智能合约

元智能合约将计算逻辑和数据分开,这是一个很大胆的尝试。至少有下面几个好处:

a.支持链上数据和链下数据处理。

笔者曾经写过文章,提到区块链未来发展最大的瓶颈是Oracle,即如何处理链下数据上链。platON提出了解决方案,将链上数据和链下数据打通。这也是笔者对该项目产生兴趣的直接原因。

b.把计算逻辑进行拆分,分发给多个计算节点并行计算,从而大幅度提高计算效率。


4.可验证计算证明共识(Giskard)

这是platON的核心共识机制,针对于POW的算力浪费、DPOS的权利过于集中,platON提出了根据计算贡献值加权,采取动态投票方式,产生共识节点,再由共识节点通过PBFT方式出块的方式。

也就是说,platON的可验证计算证明就相当于让每一个提供计算贡献的节点都有一个可评估的贡献值账本,并据此分配奖励。

支持可验证计算证明共识的版本将在2019年年末完成,一旦实现,将改变整个云计算行业,让我们拭目以待。


5.专用的计算机硬件

说了简单些,就是platON会联合硬件与芯片厂商,开发专用的芯片与矿机,软硬件通吃。


6.多链架构

目前区块链技术瓶颈之一是扩展性不强,platON针对这个问题,提出了“一条主链,多链并行”的解决方案,每跟链都将针对某一个垂直领域的应用。这种直接面向应用场景的架构设计,可能会颠覆目前很多的垂直型区块链。

另外,在platON内,多链之间将实现非常简单的跨链,让不同资产的流动变得非常方便。


三、第四章重点解读

因为技术性比较强,让我们跳过该章第一部分的网络协议。先来看platON的网络架构:

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用一句话概括,platON由:一条主链,多条应用链,六种节点构成。各个节点的功能,可以参考《白皮书》第34-35页。

其次,共识与计算分离的架构:

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如前文所说,目前的区块链共识节点同时负责计算任务,导致节点和共识效率低下。这种将共识和计算分离的架构,将有效提高区块链链上共识效率,同时确保计算效率。

再次,在元智能合约层面上,platON将其分为状态合约、无状态合约和混合合约分别处理。其中状态合约就是目前大多数区块链上跑的合约,无状态合约适合于链下数据处理。需要提一句的是,右上角的“计算通道”是该网络激励机制的核心所在。这些在《白皮书》中有详细解释,见第44-46页。

今天先解读到此,因为时间关系,只写了一点皮毛,欢迎参与更深入的讨论。近期,paltON的白皮书还将迭代,让我们关注这个可能改变目前区块链布局的项目吧。

根据国家《关于防范代币发行融资风险的公告》,大家应警惕代币发行融资与交易的风险隐患。

本文来自LIANYI转载,不代表链一财经立场,转载请联系原作者。

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