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区块链并不等于去中介化
蔡维德:我要做一套中国的区块链
 2017-07-11 09:35
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蔡维德,1958年出生,现任北京航空航天大学数字社会与区块链实验室主任、国家大数据(贵州)综合实验区区块链互联网实验室主任、北京天德科技有限公司首席科学家、美国亚利桑那州立大学荣誉终身教授。

2014年蔡维德受“千人计划”邀请回国,任北京航空航天大学数字社会与区块链实验室主任,并转向区块链技术研究。在天德科技,他带领团队开发了世界第一个大数据版的区块链,第一个分布式异构链网模型——金丝猴模型,以及第一个分布式同质链网模型——熊猫模型。

6月初夏,在中关村附近一处简朴的写字楼中,记者见到了天德科技首席科学家蔡维德。他的办公室略显局促,陈设简单。办公室门外,10多位年轻工程师正在忙着写代码,键盘的敲击声不绝于耳,甚至盖过了窗外的雨声。

蔡维德身材高大,穿着合体的正装衬衫,宽松的牛仔裤,戴着眼镜,混搭了技术男的底色和学者的儒雅。虽然出生在台湾,但他一直说自己是四川人。他身后墙上有一张海报,画着大熊猫和金丝猴,这两种动物是四川的骄傲,更是中国的骄傲。蔡维德用它们来命名自己最重要的区块链模型。

吃川菜长大的台胞

在蔡维德的记忆中,台湾好像缺乏独特的菜品。“每次出去吃饭,父亲都会去吃川菜。”在父亲的带领下,蔡维德从小就在台湾走街串巷,寻找食肆中地道的川味。他幼小的味蕾中积累的,也一直是麻辣的感觉。

蔡维德父亲是四川人,读大学时主修农业。1948年毕业后,有人对他说,到台湾开发林业,那里不仅有原始森林,还有凤梨。喜爱凤梨美味的父亲动了心,坐船赴台湾开发林业。没过多久,蔡维德父亲就发现,故人万里关山隔。自那之后,父亲一辈子再也没有吃过一口凤梨。

“父亲从来不吃凤梨。我一直以为他不喜欢吃,后来才知道,他是太喜欢吃了。”只吃川味,不吃凤梨。萦绕于味道之上的,是浓到化不开的乡愁。

从小到大,父亲一直反复对他讲,他是四川人。2007年去世前,父亲依然不忘叮嘱他,有机会要报效祖国。在父亲的言传身教下,“四川人”的情结在吃川菜长大的蔡维德心里扎下了根。

求学阶段,蔡维德也开始了漂泊的旅途。13岁便离开台湾到新加坡上中学,后到美国深造。从麻省理工学院毕业之后,又在加州大学伯克利分校计算机科学系获得硕士和博士学位。

大学阶段,蔡维德研究的是计算机技术。公钥加密算法RSA的3位创始人中的两位——罗纳德·李维斯特(Ronald Rivest)和阿迪·萨莫尔(Adi Shamir)——曾在大四阶段给蔡维德授课。此后不久,拜占庭将军共识协议算法提出,蔡维德在伯克利的师兄当时就在做这方面的研究。蔡维德求学期间接触到的这些技术,几十年后竟成为区块链的核心。

由于在软件工程方面的出色研究,蔡维德先后在明尼苏达大学和亚利桑那州立大学获得终身教授的职位。在明尼苏达大学期间,他就为来自中国大陆的留学生提供奖学金,并从他们那里了解到大陆的发展。1992年,蔡维德得到了在北京航空航天大学讲学的机会。对他来说,名为讲学,实为回归。2005年之后,他又先后在清华大学等5所国内大学任长江学者和客座教授。

时光荏苒。转眼间,蔡维德已在美国近40年,用他自己的话说,“已经够久了”。2014年,在得到中组部“千人计划”邀请后,蔡维德欣然回国,在北航创立数字社会与区块链实验室。

向区块链华丽转身

深耕30年之后,蔡维德发现软件工程领域的研究过于学术化,偏爱应用技术的蔡维德希望在退休前找到一个新方向。就在这时,他与区块链不期而遇。

蔡维德回到大陆后不久,华尔街的金融机构开始遐想区块链应用于金融的前景。随后,区块链的热度日渐提升,甚至有人认为,区块链将推动金融领域发生500年来最大变革。

为什么说区块链能驱动变革?带着这样的疑问,颇具学术敏感的蔡维德开始着手区块链研究。他很快发现,区块链居然是一块学术处女地,研究成果凤毛麟角。

区块链是一种集成技术。一项技术就像一张纸,本身力量有限,但是集成在一起就很强大了。独特的系统和运行机制,使区块链不仅能记录所有交易信息,而且记录的信息不能由任何人篡改。安全可信的信息,在金融交易中是昂贵的商品,这也是它被寄予厚望的重要原因。

尽管对区块链改变未来的力量仍存一丝疑虑,但凭着直觉,蔡维德相信区块链将来会有用武之地。即使业内对这项技术的前景众说纷纭,也没有多少人支持他的“华丽转身”,他执意决定一试,“拼上退休前的几年时间,说不定真碰到500年才能一遇的机会”。

在区块链领域,当时领风气之先的无疑是比特币和以太坊。前者是一种数字货币或者说虚拟货币应用,后者不仅是一种应用,还是一个可以二次开发的平台。两者的共同点是都属于公有链技术、建基于P2P网络上,监管层很难对P2P网络实施监管、扩展性差、速度慢到无法支持核心金融业务。比如说,比特币1秒可以做3笔交易,以太坊的速度稍快,也就是两位数的水平,但上海股票交易所的交易速度可达每秒数万笔。

蔡维德断定,无论比特币或者以太坊被炒得多热,两者的技术都有很大的限制。2015年8月份,在一片质疑中,蔡维德决定自己研发一套原创的区块链技术。这也符合他回国的初心:“我要做一套中国的区块链。”

孤独发声觅知音

借助不断攀升的价格,比特币非常吸睛,这也吸引了众多区块链研究者聚集于公有链技术。蔡维德曾与以太坊创始人Vitalik Buterin数次面谈,探讨以太坊的技术,也曾在国内的公开场合指出公有链技术的不足,许可链(非公有链)技术更有前途。不过,直到2015年10月份前后,许可链概念才出现,IBM要等到2015年12月份才宣布Hyperledger许可链项目。

公有链技术是开源的,理论上,直接拿来改装就可以应用。当时许可链技术则是一片空白,蔡维德没有技术可以借鉴,只能离开主流,孤独探索。

许可链采用高速网络,网络速度要比P2P网络快,这解决了一部分速度的问题,但效果仍不尽如人意。蔡维德发现,问题出在技术架构上。公有链采取一条链的架构,也就是将所有的数据全都放在一条区块链上,开展金融交易时,每产生一条新的信息,每建立一个新区块,整条链都要运行一遍,速度自然快不起来。

在真实交易中,交易信息大概可分成两类:一类是账户信息,例如资金流水,另一类是交易信息,例如买卖的种类和数量。蔡维德设想,如果将一条很长的区块链也分成两类——交易链和账户链,每一类链只负责一类信息的读写,各负其责,并行不悖,这种双链架构能否提升效率?

在蔡维德和北京大学副教授郁莲等几位学者的共同努力下,双链架构很快锋芒毕露。几个月后,原型系统出炉,并在北大作了测试。测试的场景是单纯的买卖彩票,平均速度达到了每秒47000次交易,最高超过10万次。

2016年初,蔡维德发表了论文,将他的这一创见公之于众。不过,这一成果依旧未得到太多认可,主流的研究方向依然是“一条链”和公有链。知音难觅,同行者寡,蔡维德没有放弃,为了将这个“宝贝”的潜力全部发挥出来,他需要更多的人力物力,他想到了创业。当时已有多位北航数字社会与区块链实验室老师离开实验室创业,多名研究生也被其他金融公司或区块链公司聘请为研究员。

萦绕在他心头的疑虑挥之不去——区块链的用处到底有多大,众说纷纭中,少了一锤定音的声音。2016年1月份,中国人民银行宣布将来会推出数字货币;同年,他又两赴英国,与英国央行、英国金融城市长办公室、伦敦大学学院区块链研究中心等机构的专家交流。

英国央行行长卡尼(Mark Carney)和副行长Ben Broadbent等主要负责人明确表示,英国央行将发行数字货币,但数字货币只能用许可链技术,不能建基于所谓“去中心化”的公有链。英国首席科学顾问Martin Glasspool对蔡维德说,他们要的区块链是政府所管辖的为多个领域服务的许可链。将来区块链可以应用于360行,每一行都会有不同的区块链设计。这些想法,都与蔡维德的设想不谋而合。

从英国回来,蔡维德彻底打消了疑虑,他决定要付出更多。

艰难创业终有成果

找钱,是摆在蔡维德面前的第一个问题。尽管区块链概念很热,但经历过2015年股市大幅震荡,融资市场被阴霾笼罩,初创公司融到天使轮资金的难度陡然提升。好在,经历了一番波折之后,2016年8月份天德科技成立,蔡维德任天德科技首席科学家,并从美国请回了邓恩艳等专家,组成了创业团队。

天使投资是很有限的,公司开设在一个普通的写字间中,只有十几位工程师,一部分设备还是二手的。成立之后,天德在经营上也经历过水土不服的阶段,蔡维德和他的团队硬是坚持了下来。

今年3月份,天德新一代系统高新一号面世,并在一家清算所完成实测。测试场景是真实的复杂商业交易,高新一号工作量相当于之前在北大测试区块链的1000倍。在这样严苛的条件下,高新一号平均速度超过了每秒4000笔交易。

高新一号是全世界第一条集成了大数据功能的区块链,可以直接在区块链上分析大数据,保证了数据的可靠性。这与业界提出的将数据送出区块链作大数据分析的概念有明显区别。

传统上,区块链被视为一个运行速度慢且扩展性低的系统,每加入一个新功能,都可能会严重拖慢整体运行速度。为什么大数据这样强大的功能可以在高新一号区块链上实现?

蔡维德将这归功于双链架构。就比如将一个复杂的设备拆成了积木般的标准件,每个标准件都有自己的动力系统,用这些标准件可以组装成规模庞大的系统,也能扩展出更多的功能。

往来奔波和高强度的工作,让蔡维德的脸上略显疲倦,但说到畅快处,他会像个年轻人,兴奋地发出爽朗的笑声。

采访时,蔡维德刚从贵州数博会回来,在那里他获聘国家大数据(贵州)综合实验区区块链互联网实验室主任,并发布了双龙数链(Dataledger)——高新一号的改进版,速度快了1倍,并拥有性能更好的数据库。

在数博会上,蔡维德多次谈到区块链互联网(链网)会带来互联网络的重构,这可能会改变世界。根据他的想法,现在区块链已经有了大数据功能,未来将出现链网,与传统互联网并行。全世界的用户都可以通过手机或PC接入链网,并使用链网上的区块链做公证、交易、清算、结算、版权保护及维权。

为了实现这样的宏大构想,蔡维德提出了以“金丝猴”命名的链网模型。“金丝猴”模型是世界第一个分布式异构链网模型。与之前出现的中心化异构链网模型不同,“金丝猴”上所有的参与链都可以用多个中间链互相连接,其中一个中间链出了问题,也不会影响整个链网的正常运转。

蔡维德预计,再有一两年的时间,区块链系统就可用于实际交易。但如果要做出链网,还需要很多的合作伙伴和更多的时间。对将来的区块链技术路线,蔡维德依然谨慎,将来能够普遍应用的,也许是天德的技术,也许是别的技术,但他坚信高速、大型的区块链系统将改变世界。

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