狄剛：密碼技術在區塊鏈領域的應用觀察與思考

盡管區塊鏈概念被提出已近10年，但目前仍處于技術應用的較早期階段。區塊鏈技術的發展將與密碼技術的應用形成長期良性的互動，在相互促進中共同發展。從目前發展現狀來看，區塊鏈的技術瓶頸主要存在于性能、安全與隱私保護、跨鏈互通等幾大方面，這些問題尤其在以直接面向大規模C端應用為目標的公有鏈領域更為突出。

公有鏈從目標上來看過于理想化，然而這些看似不切實際的目標卻不斷激勵著技術極客和學術界投入巨大的研究熱情。為了解決比特幣PoW共識機制導致的大量能源消耗問題，目前基于權益證明（PoS）的共識機制正形成研究熱潮，比如以太坊項目制定了一個共識機制的升級計劃，將逐步從PoW過渡到被稱為Casper協議的PoS共識機制，愛丁堡大學的Aggelos Kiayias等發表的名為Ouroboros的PoS共識機制的相關論文在2017年被頂級密碼學術會議Crypto收錄，而圖靈獎獲得者Silvio Micali針對共識算法的分叉等問題在2017年提出了名為Algorand的PoS共識算法，以極大的概率確保共識算法收斂一致，避免分叉的產生；在隱私保護領域，由于區塊鏈的分布式賬本驗證過程既需要記賬節點能夠驗證交易的正確性，又需達到隱私性，因此技術極客們和學術界前赴后繼，提出了幾代解決方案，從最早先比較偏向“工程化思想”的“混幣”技術，發展到利用密碼學的環簽名技術大大提升匿名效果，直到高級密碼學方案零知識證明zk-SNARK協議被采用以達到徹底的隱私保護；為了解決區塊鏈性能瓶頸問題，基于“可撤銷的哈希鎖定合約”技術的鏈下協議“閃電網絡”方案被提出，基于有向無環圖（DAG）技術的新型區塊鏈賬本方案則提供高并發交易的可能性。 

由此可見，以密碼技術為核心發展起來的區塊鏈技術在成長的道路上將不斷地為密碼應用提供廣闊的實踐空間，大大推動密碼技術應用的研究，而密碼技術研究的成果又不斷反哺區塊鏈的發展，為其攻克一個又一個技術難關。尤其是公有鏈在挑戰更高目標過程中帶來的密碼技術方案的新思想、新技術又為服務于實際需求的聯盟鏈/私有鏈帶來有價值的技術啟發，推動區塊鏈在實際商業領域的應用加速。

區塊鏈是在互聯網技術發展到一定階段提出的融合創新技術，而且提出之初就是以密碼技術為核心進行構建的，這和早期的互聯網設計原則形成了天壤之別。基于密碼技術與區塊鏈技術的這種良性互動將不斷形成化學反應，持續推動技術向成熟發展，從而為大規模的商業應用打下基礎。