许多区块链公司到底在做什么？

近年来，区块链技术蓬勃发展，以改变整个在线数字世界的势头和雄心壮志。

自“区块链之父”中本聪2008年发表论文《比特币：一种点对点的电子现金系统》以来的十余年里，世界上最聪明的学者和开发者都投身于这一领域。在研究中，各种致力于提升区块链系统性能的项目层出不穷。

通过制定透明的规则和计算，区块链使用户能够证明自己的清白，建立信任并确保任务的执行。然而，高速推进的区块链技术，早已面临著名的“不可能三角”的技术瓶颈。正是因为这个问题，区块链技术仍然无法在各个领域发挥其全部潜力。

这里的区块链“不可能三角”也被称为“三重悖论”，即无论在区块链网络模型中采用哪种共识机制来确定新区块的生成方式，性能、安全性和去中心化都无法兼顾同时。这三个要求中，只能牺牲另一个来满足其中两个，最多三个中的两个。

去年12月，计算机网络顶级学术会议NSDI宣布接受王家平博士和王浩博士撰写的区块链研究论文。@>在全球80000个节点组成的测试环境下，实现了比比特币网络1000倍的每秒交易量和1000倍的状态内存容量，有望打破长期困扰区块链性能的“不可能三角”瓶颈。

王家平博士曾任微软总部雷德蒙研究院负责人，专注于分布式系统、计算机图形与视觉、机器学习GPU集群等领域的研究。数十项研究成果发表在ACM SIGGRAPH/ToG国际顶级期刊，授权美国专利十余项。师从沉向阳博士（现任微软执行副总裁）并获得博士学位。来自中国科学院计算技术研究所。博士论文获2009年全国百篇优秀博士论文奖，是当年唯一的计算机科学专业。.

王家平博士现任创新工场执行董事。他的投资方向是区块链和人工智能。领投比特大陆首轮机构投资，成为首轮三大投资方之一。

值得一提的是，论文的两位作者王家平博士和王浩博士均毕业于中国科学院计算技术研究所，也是本文的共同作者之一。未来，创新工场还将与中科院计算所开展更深入的技术和产业合作。

一、中国区块链技术论文首次入选国际峰会

这是中国人入选区块链领域国际顶级会议的第一篇文章。

NSDI的全称是Networked Systems Design and Implementation。是USENIX的旗舰会议之一，也是计算机网络系统领域享有盛誉的顶级会议。

与同领域的其他顶级学术会议相比，NSDI更侧重于网络系统的设计和实现，更注重系统性能和可扩展性。著名的大数据系统 Spark 发表在 2012 年 NSDI 会议上。

NSDI一向以重视文章质量着称，采用严格的双盲评审。每篇文章都要经过两轮审稿，总共有六到八位审稿人，然后由程序委员会讨论和筛选。通常每个会议都会接受20多篇论文，接受率只有25%左右。

NSDI关注的研究课题是计算机网络和分布式系统，区块链的核心技术属于该领域。但实际上，目前学术界该领域的主流研究方向仍然集中在集中式数据中心和超级计算中心的理论挑战和实际工程问题，大部分对应的是云计算行业和涉及大量计算任务的机器学习场地。

此次，王家平博士和王浩博士联合发表的论文《Monoxide: Scale Out Blockchain with Asynchronized Consensus Zones》闯入NSDI 2019，国际主流学界首次认可相关研究区块链扩展方案。唯一录用的与区块链相关的论文，也是中国区块链领域的第一篇文章，可谓“中国之光”。

二、打破区块链不可能三角的瓶颈，堪比深度学习技术对AI的突破

受“不可能三角”的约束，早期的区块链网络通常是单链形式。为了兼顾安全和去中心化，不能做出性能牺牲——

如果区块链网络处理任务的过程类比人去售票厅买票的过程，那么单链区块链可以看成整个售票厅只有一个售票窗口，所有去售票厅买票的人来买票必须在这个窗口外排队，所以这个售票厅的售票速度可想而知，单位时间内售出的票数自然不理想。

一氧化碳模型的出现打破了这一瓶颈。在满足安全、高性能和去中心化三角特性的前提下，尽量不引入额外的实体或引入额外的机制。

那么，这是如何实现的呢？

一是把单链换成多链，也就是给售票厅加个窗口。

事实上，之前也有研究尝试过多链模型，但它们各自为政，无法协同工作，无法真正实现“多链”的潜力。

可以理解为，售票大厅增加了多个窗口，但一个目的地只对应一个窗口。也就是说，前来售票的人无法在“错配”窗口成功购票，而需要根据目的地前往相应窗口购票。这意味着同时，有些窗户前会排长队，有些窗户前可能没有人。整个售票大厅单位时间内售出的门票数量仍然有限，售票效率仍有很大提升。空间。

一氧化碳网络是一个并发的多链系统，每条链称为一个“共识组”，这就是它的本质。

具体来说，一个共识组是由一个独立的共识系统的多个同质实例组成，这些实例在功能上完全一致，地位完全平等，逻辑上尽可能地隔离。它们并行工作以共享整个网络的吞吐量和计算。，存储压力，分担全网状态的维护工作。由于共识组是完全并行和异步的，没有锁定和同步，即使一个共识组拥塞，也不会干扰其他共识组的吞吐量和出块。

这样，在上述售票场景中，每个到售票厅购票的人，无论在哪个窗口，都可以直接购票，不同窗口的售票员会在后台协同工作进行售票。每单位时间。最大限度地提高出票数量。

在性能方面，区块链的吞吐能力和容量将大大提高区块链是干什么的，即单位时间每个窗口的售票数量和单位时间内售票大厅容纳的人数将显着增加。

实验表明，Monoxide 模型可以将现有的单链共识算法横向扩展 1000 倍以上，从而将吞吐量提高 1000 倍以上，同时将整个网络的计算能力（CPU）提高超过2000次。内存空间增加2000多倍。

理论上，横向扩展的倍数上限甚至可以达到10万的量级。这一研究成果无疑将为区块链技术的发展带来质的飞跃。

王家平透露，2019年8月，Monoxide将上线测试网，供开发者做技术评估。

三、落地应用指日可待，将赋能金融支付、医疗保健、智慧城市等实用场景

长期以来，区块链技术的应用和普及备受关注。

由于这项技术在效率提升和安全保护方面的巨大潜力，越来越多的行业开始认识到区块链的力量并逐步尝试实施。

Monoxide异步共识群组系统的提出，让区块链技术离实际应用又近了一步。

互联网发展以来，任何真正的在线应用都需要承载大量的日常访问和操作区块链是干什么的，记录大量用户的状态和信息。这导致任何区块链技术的应用都需要区块链技术本身能够承载这样的流量和用户量。这就是为什么区块链技术本身的性能对应用程序的实际实施至关重要的原因。

Monoxide异步共识组系统在完全不牺牲去中心化特性的情况下实现了性能提升，每个全节点的工作压力（带宽、计算、内存、磁盘IO）并没有随着全网的横向扩展而明显增加。这样就可以保证普通中端电脑可以轻松作为网络的全节点，通过普通的家庭宽带网络接入主网，为推动区块链技术落地做出重要贡献，这是非常重要的。

例如，过去在金融支付领域，由于受货币兑换、手续等因素的限制，跨境支付往往需要较高的时间成本，难以高效完成。借助具有开放性和不可篡改特性的区块链技术，保障双方的信用机制，大大提高系统运行效率，降低业务成本，发展跨境支付在商业领域将得到有效推广。.

同样，区块链技术在银行清算、供应链管理、商品防伪溯源等领域也大有可为，甚至有机会带来颠覆性的变革。

此外，在海量数据支撑的人工智能领域，区块链技术的潜力也有很大的发挥空间。

数据安全是人工智能行业的热门话题和痛点之一。区块链技术凭借自身去中心化和匿名的特点，既可以保证现场数据共享的安全性和隐私性，又可以避免数据孤岛。情况发生。区块链技术与人工智能技术的有机结合，可以为智慧城市、医疗、食品安全等领域提供更多可能。