DeepHash 专栏|MIT 数字货币计划大胆尝试,创区块链领域首个高品质学术同行评议!

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DeepHash 专栏|MIT 数字货币计划大胆尝试,创区块链领域首个高品质学术同行评议!
麻省理工科技评论 2018-12-25

2018-12-25

本周 DeepHash 专栏觉得有必要特别介绍的,就是美国麻省理工学院媒体实验室(MIT Media Lab)数字货币计划(Digital Currency Initiative,DCI)近日进行了一项大胆尝试,推出一个高品质的加密货币与区块链跨领域研究同侪评论——Cryptocurrency Research Review(加密货币研究评论),希望借此填补整个领域的空白状态。
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本周 DeepHash 专栏觉得有必要特别介绍的,就是美国麻省理工学院媒体实验室(MIT Media Lab)数字货币计划(Digital Currency Initiative,DCI)近日进行了一项大胆尝试,推出一个高品质的加密货币与区块链跨领域研究同侪评论——Cryptocurrency Research Review(加密货币研究评论),希望借此填补整个领域的空白状态。

关于 DeepHash 专栏 / 每周二

DeepTech 深科技认为,就在区块链技术步入所谓“幻灭的低谷”之时,下一个产业风口,如今正在每个顶尖高校的实验室、在各国央行与监管机构的研究室,在行业组织的研讨会中酝酿着。身为一家坚持深入报道科学科技产业的专业媒体与科技服务提供者,我们有责任也有必要,在这个关键时刻上带领读者去拨开迷雾、厘清误解,培养对区块链技术的更深刻认知。

因此我们于每周二固定推出 DeepHash 专栏,由 DeepTech 资深编辑林佳谊,邀集千人学者兼天德链创始人蔡维德、工信部电子技术标准化研究院区块链研究室主任李鸣等专家学者共同维护,每周一次,带领读者在技术研发、在法规政策、在行业标准,在国际趋势,深入挖掘未来 3-5 年真正具有产业化潜力的区块链知识。

近期 DT 君在采访中听到一个有趣的说法,那就是区块链的“民科大神”时代已经过去了。意思是说,诸如中本聪、V 神这样来自非正规出身、却才智惊人的开创者,确实奠定了加密货币与区块链的基石。但接下来,要解决这一领域当前所存在的种种根本性难题,让整个行业提升到新一个层次,则需要回归扎实的正统学术研究,才能有望加以克服。

区块链“民科大神”时代已过去,但正规学术领域仍缺共识凝聚机制


若是如此,那么有个非常大的问题是,在这个汇集了密码学、计算机科学、经济学和博弈论等众多理论的交叉领域中,目前为止仍然缺乏一个具代表性的、中立的、无杂音的同行研究论文审查。这使得整个领域永远处于一个众声喧哗、却难以形成共识的野蛮生长状态。

因此,本周 DeepHash 专栏觉得有必要特别介绍的,就是美国麻省理工学院媒体实验室(MIT Media Lab)数字货币计划(Digital Currency Initiative,DCI)近日进行了一项大胆尝试,推出一个高品质的加密货币与区块链跨领域研究同侪评论——Cryptocurrency Research Review(加密货币研究评论),希望借此填补整个领域的空白状态。

图|DCI 发布 Cryptocurrency Research Review(来源:Twitter)

作为 MIT Media Lab 内的一个独立性中立研究团队,DCI 无疑是推动这样一份代表性同侪评论的理想角色。DT 君采访了这份评论的主要推手、MIT Media Lab 研究主管,数字货币计划研究主任 Neha Narula。她告诉 DT 君,“我们开始这份评论的原因,是有感于加密货币和区块链这一发展中的研究领域需要更好的筛选、更批判性的分析。”

Cryptocurrency Research Review 由 DCI 与麻省理工学院出版社(MIT Press)共同合作,双周出版一次,通过网站发布。以对外征件的方式,征集在加密货币和区块链方面的高品质跨领域研究评论。目的有三点:

Neha Narula 透露,DCI 事前曾访问过多位领域内的研究者,了解他们喜欢和不喜欢哪些现有的信息来源,他们会对一份加密货币学刊的期待是什么。

图|Neha Narula(来源:EmTech CHINA)

一本顶级的正规加密货币学术期刊或正在酝酿中


根据访谈内容,最后 DCI 决定以这份 Review 作为起点,为开创一份跨领域学术期刊踏出第一步。希望这份评论可以让 DCI 得到来自更多读者的更多回应,回应这个研究社区的需求是什么,同时 Neha Narula 也对 DT 君直言,这些努力的目标之一,是协助让 Cryptocurrency Research Review 未来转型为一本正式的加密货币学术期刊。

至于目前的评论内容是如何产生的?哪些人可以成为评论者?哪些研究可以纳入呢?

Neha Narula 强调,Cryptocurrency Research Review 目前只是一个实验性的探索,尚未确立固定的评论产制流程。不过大体来说,这份 Review 的主要目标是要找出有哪些是高品质、有影响力的研究作品,将它们凸显出来,以求能够培养并鼓励研究者之间的更多讨论。同时,DCI 相当关切如何能够做到更跨领域(interdisciplinary),所以评论内容会将诸如法律、经济学及其它计算机科学的研究纳入考量。

“怎么找到好的评论者绝对是一大挑战”,Neha Narula 对 DT 君说。目前 Review 编辑团队的策略是在 DCI 既有网络中征询学界或业界研究人员意愿,请他们协助评论重要的文章,或者是请这些人推荐有哪些值得评论的作品。

Neha Narula 表示,尽管评论刚推出首期,但编辑团队已经收到了一些回响,且大体都非常正面。有些读者指出,这份评论可以成为区块链和加密货币研究领域中具有公信力的信息来源。许多读者都表示很高兴看到这一对评论工作的关注,因为论文评论是一种很不同信息分享方式,尤其是里头的分析。

图|评论推出后引来众多回响(来源:Twitter)

论文评论 1:以太坊升级方案 Casper 存在根本性缺陷?


而究竟是什么样的分析内容呢?Cryptocurrency Research Review 首期共有 3 篇论文评论。

第一篇是由 Muneeb Ali、Jude Nelson 与 Aaron Blankstein 等 3 人,评论以太坊基金会研究员 Vlad zamfir 的 Introducing the“Minimal CBC Casper”Family of Consensus Protocols。

扩展性(scalability)的研究一直是以太坊网络的热门主题。因为以太坊在 2017 年面临到严重的扩展性瓶颈。问题的根源来自于以太坊本身的根本设计(因此早在 2016 年就可以预见到这一问题的出现)。

但 Muneeb Ali 等人仔细检视 CBC Casper 一文后认为,这篇研究是否能对共识协议和扩展性的实质进展起到贡献,是存在重大疑问的。

他们指出,该文试图在不考虑活跃度的前提下处理拜占庭算法的安全问题。然而,在运用拜占庭容错协议达成共识时,活跃度和安全性是不可分开的两个特质。因为这一点之故,评论认为从这一角度切入共识协议的设计,从根本上就是错误的。

这是因为,活跃度是整个共识协议能够发挥实质用处(也就是处理交易)的一个保证。如果缺乏活跃度的保证,使用者就很难真正使用这个协议,因为他们无法得知交易是否有被成功处理。

所以,CBC Casper 一文试图在不考虑活跃度的前提下证明正确性,是有问题的。因为缺乏活跃度的正确性,实际上是没有用处的。而且,多数难题恰恰就是当你考虑活跃度时才会出现。在两个问题中只解决一个问题,有时候也不等于解决了一半问题,而是可能根本没有任何意义。

论文评论 2:比特币 UTXO 解决方案发展渐露曙光


至于第二篇评论则是由比特币核心开发者、区块链协议公司 Blockstream 联合创始人 Pieter Wuille,针对比特币的 UTXO 相关多篇研究进行梳理分析。

有关比特币的扩展性已经有了大量论述,其中许多都是在于区块链网络交易频率功能的增长。但或许长期而言更重要的,是需要验证的数据集(dataset)的增长,也就是比特币当中所谓的“未使用交易输出”(Unspent Transaction Outputs, UTXO)数据。

UTXO 是比特币记帐方式中非常重要的一个部分。因为在比特币网络中,帐本基本上是以交易输出(Transaction Outputs)的方式纪录。举例来说,假设 Bob 和 Jack 分别转帐 1 枚比特币给 Alice,那么这笔资产就会以 2 笔 1 比特币交易输出的形式记录在 Alice 的地址,成为 Alice 的“未使用交易输出”(UTXO)。

以比特币目前的协议方式来说,每一个完全验证节点起码都必须要知道过去各项支付交易中,还有哪些交易输出尚未被花费掉,这样才能在有人企图双重支付(double spend)时加以察觉。

相较于区块链数据只能按序列存取,且非信任节点也能提供。UTXO 数据则是需要做到快速随机存取,但却不可由外部处理,因为其正确性对于网络安全来说非常重要。但是,随着 UTXO 数据量的增长,这已经成为比特币网络的沉重负荷。

Pieter Wuilley 在这篇评论中,梳理了最早从 2012 年开始,Andrew Miller 就如何在 Storing UTXOs in a Balanced Merkle Tree (zero-trust nodes with O(1)-storage) 一文中,主张直接替换掉传统的 UTXO 模式,以一种新的 UTXO 模式加以取代。随后 Alan Reiner、Peter Todd、Bram Cohen 等人也曾分别从实务面上提出过许多讨论,但却未能确实分析其中不同的取舍交换,并提升为一个具体设计。

不过他特别指出,包含 MIT 数字货币项目研究员 Thaddeus Dryj 提出的 Utreexo,以及近期史丹佛大学 Benedikt Bünz 等人的 A scalable drop-in replacement for merkle trees 一文,都显示出一个更好的解决方案是可能的,并且已移除了诸如验证速度等部分障碍。只是目前为止还谈不上有任何非常明确的解决方向,这仍是一个有待探讨的研究主题。

论文评论 3:比特币的通用货币理想从一开始已存在了内在限制?


最后,第三篇评论的对象是芝加哥大学布斯商学院经济学家 Eric Budish 的 The Economic Limits of Bitcoin and the Blockchain。评论内容来自 MIT DCI 研究人员们在“工作证明机制的安全性工作坊”(the Security of Proof-of-Work Workshop)中的讨论。

DCI 成员指出,Budish 在这篇论文中检验了双重支付的成本和获利,并严格分析工作证明机制(PoW)的安全性。

Budish 主张,为了促使矿工不要发动 51% 攻击,PoW 的去中心化共识有必要维持在一种对持币者(币价涨跌)或交易者(手续费用)来说都成本极高的方式。换句话说,我们必须为“每个区块”都付出极高成本,才能避免一击式的双花 (Double Spending) 攻击。

DCI 成员认为,仅管 Budish 的模式可以提供一个很好的基础,但这个模式还是比较简化的。可以预见这么模式存在几个修正的可能:整合 layer 2、判断取得 51%算力以执行攻击的成本变化,以及从博弈论的角度思考矿工、使用者和交易所等参与者在这类攻击发生后,会如何回应。他们或许会暂时性地选择对这类攻击采取策略性回应,而非直接跟随最长链。

无论如何,这都有助于我们理解加密货币的安全性的本质。以 Budish 的话来说,他的模式“指出比特币假若变得在经济上足够重要,就可能会吸引大量攻击⋯⋯这也反映出关于它(比特币)能够在经济变得多重要,从一开始就已存在了内在限制。”

首期发布即引口水战,Cryptocurrency Research Review 成功激发领域对话


值得一提的是,Cryptocurrency Research Review 首期发布后,CBC Casper 一文原作者 Vlad zamfir 已随即在推特发表回应。他不满地表示这篇评论缺乏“建设性”,只是指出“论文中原本就已承认必须留待后续处理的问题”。这一回应又吸引到许多人纷纷加入发表意见,已在推特的区块链研究圈形成一场小小口水战。

图| Vlad zamfir 发推表达不满(来源:Twitter)

无论孰是孰非,这都展现出了这份 Review 确实达到了“提高具影响力作品的能见度”、“鼓励社区中跨领域对话”的目的。

Cryptocurrency Research Review 目前正在对外征求论文评议投稿,有意者不妨直接联系编辑团队。

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