访中国工程院院士陈纯

摘要: 浙江大学计算机科学与技术学院教授。长期从事计算机应用领域的前沿研究工作,一直专注于将高水平的研究成果与产业应用相结合,先后主持研制完成“计算机丝绸印染花样设计分色处理及制版自动化系统”等多个工程系统,并得到了全面推广应用。

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陈 纯(计算机应用专家)

浙江大学计算机科学与技术学院教授。长期从事计算机应用领域的前沿研究工作,一直专注于将高水平的研究成果与产业应用相结合,先后主持研制完成“计算机丝绸印染花样设计分色处理及制版自动化系统”等多个工程系统,并得到了全面推广应用。现为国家数码喷印工程技术研究中心首席科学家、国家列车智能化工程技术研究中心主任,国务院学位委员会学科评议组成员。

2015年当选为中国工程院院士。

区块链创建信任——访中国工程院院士陈纯

文/本刊记者 黄晓艳


本刊记者2017 夏季达沃斯论坛上, 世界经济论坛正式对外发布白皮书《实现区块链的潜力》,指出区块链即将开创更具颠覆性与变革性的互联网时代。白皮书称区块链技术能够催生空前机会促进社会价值的创造与交易,使信息互联网向价值互联网的新时代转变。首先给读者科普一下什么是区块链?您认为区块链在中国已经发展到什么程度?

陈纯:区块链是分布式数据存储、多中心的点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术在互联网时代的创新应用模式。

“区块链”本质上是一个多中心的分布式账本。多中心化即所有的交易都是点对点发生的,不依赖于单一信用中介;分布式账本意味着当交易发生时,链上的所有参与者都会收到交易信息。区块链上的所有交易记录都是完全公开,不可篡改的。

因其不可篡改、分布式超级账本、去中心化等功能特性,区块链近来在金融交易、能源管理等领域受到广泛的关注,区块链将对金融业、社会生活、政府管理等各方面带来变化。尤其是在金融服务业, 国内许多银行开始携手科技公司发展相关业务的区块链应用。

2015 年以来,全球与区块链相关的商业模式和技术创新开始大量涌现。据统计, 截至2016 年底,全国共有50 多家区块链创业公司,北京、上海、杭州等地的区块链创业氛围最为浓厚。值得一提的是,杭州互联网创业创新氛围一直都很浓厚,形成了诸多创新示范小镇,如:梦想小镇、云栖小镇、滨江物联网小镇等。2017 年4 月,第三届区块链全球峰会在杭州顺利举行,全国首个区块链产业园区落户杭州西溪谷区,今后基于区块链技术的金融革新将给杭州带来新的金融活力。作为比特币的底层技术,区块链越来越多地被应用到其他领域,如医疗、保险、金融等行业。金融有望成为区块链率先落地的行业。

本刊记者在不久前举办的2017 全球区块链金融峰会上您曾谈到:经过三个阶段的演进,目前区块链技术已经进入联盟区块链的阶段。联盟区块链有什么优势? 需要突破的技术难点是什么?

陈纯:区块链技术的第一个时段是在2009 年,代表性应用产品就是比特币。在性能指标方面,比特币是非常低频的,每秒交易7 笔,主要解决了货币支付手段的去中心化。2013 年是第二个阶段,以以太坊为标志。这是一种以智能核验为核心技术、交易额每秒可达几百笔的区块链平台, 着眼于整个市场的去中心化。但人们发现无论是在隐私保护还是在性能上,使用现存的公有链平台无法满足各自行业场景的需要,于是不同行业的区块链联盟研发诞生了符合各自行业需求的联盟型区块链平台。2015 年,区块链技术进入联盟区块链的阶段,杭州趣链科技有限公司是联盟链的代表,可以做到每秒几千笔甚至上万笔交易。

联盟链的共识过程受到多家机构节点的控制,极大地改善了系统信任问题,适合需要联合多机构的场景。联盟链容易进行权限控制,并具有更高的可扩展性,它在公有链低信任和私有链单一高度信任之间做了折中,这是联盟链最大的优点。

尽管联盟区块链的优势明显,但要想实现大规模的应用或者是企业高频应用, 需要在联盟区块链技术难点方面进行突破。信任和价值的自由转移是区块链技术的核心。技术方面的难点包括:高性能、高可用性、安全隐私、可编程等。

高性能涉及到两个方面:第一个是多节点之间的高性能共识算法设计;第二个是节点之间智能合约执行引擎的效率优化。高可用性包括成员的动态准入与退出,以及节点的快速恢复功能。安全隐私方面包括业务数据的隐私保护,以及节点的准入控制与国家安全标准的支持。可编程方面包括提供图灵完备且安全的智能合约引擎和复杂智能合约的支持。

本刊记者处于探索阶段的区块链技术很热,但区块链技术实际应用还很少。目前,阻碍区块链产业发展的因素有哪些?我们应该如何理性地看待区块链未来发展面临的机遇和挑战?

陈纯:“工业4.0”时代,全球许多国家都制定了标准路线图,都渴望成为制定标准的领导国。我们都知道,任何行业需要发展壮大,都必须首先建立行业标准。中国区块链仍然处于发展初期,大家对区块链技术仍处于一头雾水的状态,要让大众接受区块链,要使区块链行业转向更深层次的应用,行业标准、技术标准的制定是重中之重。如果各机构在不同的标准上不断建立新的“孤岛式”的解决方案,将导致产生无数基于不同标准的、经过重大妥协的、复杂的、封闭解决方案。只有建立技术标准之后,各公司关于区块链的操作性更强。只有建立行业标准,各机构之间才能实现交互操作。另外,区块链产业在人才培养计划、市场规范和监管的法律法规等方面都不完善,还有很长的路需要走。区块链技术供应商除了需要向市场证明其技术成熟程度和应用稳定性,还应该在法律合规性和行业教育方面加大投入。

作为一门新兴产业,区块链面临着多重挑战。首先,区块链技术发展参差不齐, 虽然部分技术已经可以实现节点数不多、中低频服务、不过于复杂的智能合约等的业务需求,但是整体技术体系需要一定的成熟期;其次,不同的框架之间缺乏标准, 难以互通;此外,区块链技术如何与各产业进行结合处于相互探索阶段。

因此, 我们必须认识到区块链技术是从比特币这一应用衍生出来的技术,需要应对存在的安全风险和挑战,需要投入新的技术研发和实践促进其成熟应用,促进区块链大发展是机遇与风险并存。可喜的是,越来越多的人愿意主动去学习区块链的概念和技术,尤其是区块链概念写入“十三五”规划之后,不少地方政府都在积极推动区块链高新产业的发展。过去一年多,涌现出了一大批区块链底层或应用企业,大家争相发展区块链技术和实际落地应用。这些都是区块链发展的机遇。

本刊记者区块链技术已在多个领域展开应用,并展现出了大好前景。请您通过应用实例来说明什么样的服务应该运行在区块链架构上?监管对区块链在金融领域应用的态度如何?

陈纯:广义上讲,任何需要中介信用的生产生活领域,都可以运行在区块链架构上。举例来说,区块链在金融系统的应用包括:数字货币的发行与流通、金融衍生品的交易、消费记录、个人借贷、电子合约等等。据我所知,杭州趣链科技已经与交易所和银行等金融机构合作研发了多个系统,并实际应用。

谈到监管的态度,我个人认为:监管机构对区块链技术的创新和应用应该是鼓励和支持的。央行早在2014 年就成立了数字货币和区块链技术的研究团队,并积极推进相关技术的发展。从技术角度来看, 区块链本身也是监管科技中的一个重要支撑技术,其应用其实是有利于监管的。在应用中,我们都必须充分考虑监管的需求与接口预留。

本刊记者数字货币是否能够在中国大规模发展?它将会给哪些领域带来重大的改变?又将给人们的生活带来哪些变化?

陈纯:以比特币为代表的数字货币目前已在欧美国家获得相当程度的市场接受, 亚马逊已经接受比特币进行支付。美国最大的比特币交易平台Coinbase 支持美金、欧元、英镑及加拿大币与比特币之间的兑换。2015 年厄瓜多尔率先推出国家版数字货币。目前澳大利亚、俄罗斯等国正在研讨发展数字货币。中国央行在2016 年1 月召开了数字货币研讨会,提出争取早日推出数字货币。但货币作为一个国家的经济基础之一,数字货币的大规模发展也并非一朝一夕就能完成。

现在大多数讨论的区块链应用都集中在金融行业的应用。然而,金融领域仅仅是区块链颠覆我们生活的一个开始。任何需要信任的生活场景都可以尝试用区块链技术进行解决。如银行开户、签证申请等。区块链技术可以将每个人的行为用数字化的形式记录下来,省去庞大的人力、物力, 从而提高社会各方面的运行效率。

本刊记者区块链的核心价值表现在哪里?

陈纯:区块链的最核心价值就在于其技术特征本身,即多中心的点对点传输。使得所有参与者都拥有完整的、公开的、不可篡改的交易信息,解决了中介信用问题。区块链是一个通过技术手段低成本地建立信用中介的平台,同时将数据的控制权共享在所有的参与者之中。

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