计算机领域怎么研究区块链,中科院计算机技术研究所孙毅：如何打造高通量的区块链？...

10月8日，“‘献礼新海南.贡献自贸港’系列活动之科技驱动制度和产业创新”活动在海南生态软件园举行。活动宣布“海南自贸区(港)区块链试验区”正式设立，意味着海南发展区块链等数字产业正式拉开序幕。

中国科学院计算机技术研究所区块链实验室主任孙毅发表了主题演讲。孙毅教授表示：通过交叉学科研究，将其他学科引入区块链之中，不失为一个解决区块链的性能问题可选途径。

(图为中国科学院计算机技术研究所区块链实验室主任孙毅)

尊敬的各位领导、各位来宾、各位朋友大家上午好！我是来自中科院计算机所的孙毅，区块链我们特别重视的方向。我们应该是国家最早的区块链项目跟北京市最早的区块链项目承担单位，我们也是现在国内唯一一个被以太坊基金会奖励的研究团队。我们参与了最早的区块链国际标准的制定，我们是四家技术提出单位之一。

未来我们希望跟牛津和火币都建立良好的合作关系。

接下来我们进入今天报告的正题，今天主要跟各位专家朋友汇报一下未来打造高通量的简单思考。

首先什么是区块链？刚才很多专家给了非常严格清楚的定义，对于我来讲一千个人心中有一千个区块链。

确实区块链现在已经是一个最时尚的研究话题了，很多人眼中的区块链，面目非常狰狞可怕，我们不否认区块链曾经跟一些负面的东西连接在了一起，我们作为区块链从业者有义务使公众理解区块链作为底层的技术本身跟这些负面东西没有本质的联系。就像互联网一样，互联网除了传播正能量互联网也在传播一定的黄赌毒，但是从来没有人因为互联网上面传播了黄赌毒就否认互联网这个基础设施的意义，区块链也是一样的，而且越好的技术其实越容易被神化也越容易妖化，我们反对一个技术过度的神化跟妖化。

区块链接下来发展其实进入了一个很重要的时期，我们的区块链技术蓬勃发展，已经应用于很多行业和领域，但是应用过程当中我们确实遇到了一定问题，人才的问题、技术问题、监管的问题，成本的问题，会遇到很多很多的问题，即使技术层面也会遇到很多的问题，有性能的问题，有安全性的问题，有隐私的问题，有互操作性，还有可编程性智能合约的问题。

在这里我们今天围绕一个问题简单展开就是区块链的性能问题，区块链里面最重要的性能就是吞吐量，就是每一秒钟单位时间内可以处理的交易个数。比特币可能一秒钟四到七笔，以太坊每秒钟15笔交易左右。前两天工信部做国内主流的区块链平台评测，即使在联盟链里面，做到几百笔上千笔已经是很不错的成绩。

但是我们需求是什么？如果区块链将来要用到高频大规模的传输，还存在很明显的差距，这个差距不是一星半点的差距，而是几个数量级的差距，这个就是区块链的通量之痛，通量方面我们存在一些问题。

现在为了解决通量问题国际上已经有很多方案在做了。我这里简单总结了几大类，第一大类比如说链上扩容，就是每个单位里面包含的交易数量尽可能多。这是最简单的两种方法，区块大小不变把交易做起来，像隔离见证就是起到这个效果，虽然不是为了这个提出来但是起到了这个效果。

还有交易大小的变化，把区块做大。我们的比特币现金就是这样做的，无论怎么样做提升空间总是有限，我们不可能交易做的无限度的小跟大，所以这个方面提升的空间有一定的限度。

第二类的方案就是有人提出了闪电网络，我再铺设一个链外交易，链上交易链下结算，这个交易本质上并不是提高区块链系统的行为，而且很多东西放在链外之后链上缺少一些关键证据保存，会影响我们的一些关键可追溯性。

很多年来算法方面的提升，POW像是原始社会，拼力量，谁的力量大成为胜利者；之后提出来了一个POS，它更像奴隶社会，我让权力更多的人成为决策者；再往后面就是Dpos的系统，现代社会里面的代表制度，无论我们的西方议会制度还是我们国家的人民代表大会制度都是代表制度，我们让一部分的代表来代替大家行使权力，从而显著提高我们的系统运转性能。这个都是选择的方案，包括最新的方法我们不讲了。

刚才讲了很多方法都在研究区块链的高通量技术，但是都遇到了一定问题，那么未来我们应该怎么样做，在这里我想抛砖引玉讲一些我们的这个方面的几点很粗浅的思考希望大家来指正。

第一，我们认为高通量的区块链技术，交叉学科非常必要的。交叉学科分为几个层面，第一个层面区块链系统内部我们认为软件和硬件交叉，提出软件硬件一体化的方案，现在的方案包括刚才所提的算法协议，都更像在上层做研究，信息学的发展告诉我们一个好的技术如果要实现大规模的性能提升一定要在底层架构上面做优化，这个里面不仅包括了软件架构也包括了硬件架构，更重要的是软件架构跟硬件架构设计实际上是需要紧密联系的。

比如说我们的软件架构支持了并行化，硬件架构就要考虑不同的计算内核怎么样抽象；再比如说区块链本身的系统就是一个容错系统，是不是硬件设计的时候牺牲一定的容错性，允许芯片出现一定概率的计算错误，因为这个错误终究会在软件层面弥补，这样的话我们可以用一定的容错性换取性能，这个都是可以研究的。

第二个方向更大一点——跨学科，我们要研究信息领域内部区块链和其他的学科的研究，这个里面我们提到了人工智能引入到区块链系统，或许是一个很好的途径。

现在的区块链系统没有智能，智能合约不是智能的，智能合约不是智能。但是我们想一下区块链的通量受限于动态的网络环境，受限于复杂的用户行为，受限于杂乱的关联交易，这些东西恰恰是人工智能擅长学习的。所以我们把人工智能的方法引入这个里面之后，对于我们提升通量有非常重要的帮助。

再比如说高通量区块链的监管很复杂的事情，如果现在低通量区块链我们可以用简单的方法监管，将来高通量的区块链一定要智能的监管。刚才比尔教授提到了，我们能不能利用人工智能的方法解决的问题。

第三大块就是需要在更广的范围内进行交叉学科的研究，这个就是我们的自然科学要跟我们的人文科学进行很好的融合。高通量的区块链诞生之后一定会给现在的社会生产关系产生巨大的冲击引发很多的风险，这个时候我们怎么样去规范，怎么样既不限制自由发展，又能够平衡监管。我们怎么样设计很好的沙盒？再包括我们现在的很多应用模型都是根据现有的区块链做出来的，但是未来区块链性能在通量提升之后很可能会有新的应用出来，我们研究针对我们的新一代的区块链新的应用模型，并且针对这些应用模型拓展我们的新型服务，这个一定不是只做信息技术的人做出来的，一定要跟我们的其他学科的人共同努力。

最后要说的这个问题经常被问到，我在中央电视台接受专访的时候，主持人问我的第一个问题，你认为区块链会是一个改变未来的技术吗？我当时的答案是就算区块链技术是一个改变未来的技术，当前阶段我们也不需要把它当成一个改变未来的技术去看，这样对于区块链的从业者来说身上盔甲太重了，我们给自己套上了一个太重的负担。其实很多改变未来的技术最开始不是瞄着改变未来的目标设计的，互联网发展最初几十年的时候，互联网就在解决通信的问题，当时我们觉得互联网最大的应用就是发邮件、聊天室聊天，但是今天互联网真正深入到我们的生活当中，成为我们的衣食住行当中不可分割的一部分之后，我们发现其实再让我们说互联网改变我们的生活，我们不会再提最开始的那些应用了。

所以，从技术上来讲，我们作为区块链的从业者，要有一个共同的信念，当前阶段我们不需要套上太重的枷锁，只需要找到几个点，在这些点上面提出基于区块链的高效解决方案，对于这项技术存活下来的意义就已经足够重要了，而且我们相信好的模型一定是可复制性的，我们以点带面最后会形成一个多维空间体，让我们一块伸出双臂拥抱区块链，我的分享到这里。谢谢大家！