区块链3.0是什么样子的？

朱雀 2020-10-07 08:56 2401阅读 0赞

依据区块链实际发展的情况我们认为，区块链 1.0 是数字现金，区块链 2.0 是数字资产，而期望区块链 3.0 能成为应用的平台。

那么，区块链 3.0 究竟是什么样的呢？之前，曾有人类比说，区块链 3.0 可能是像操作系统一样的应用平台。在仔细分析 EOS 等典型的区块链 3.0 项目后，我们提出，区块链 3.0 可能是价值交易的云服务平台。也即，不是把区块链看成运行应用的操作系统，而是将之看成类似亚马逊云（Amazon Web Services，AWS）、阿里云等的云服务平台。

## 区块链3.0的三种类比：操作系统、网站与云服务

#### 1) 类比为操作系统

有人曾以移动互联网类比认为，区块链领域将可能出现类似苹果 iOS、谷歌研发的安卓等移动操作系统。在展望区块链的应用平台时，操作系统是合适的类比吗？

以操作系统来类比区块链容易得出的推论是，未来可能少数几个区块链系统会成为产业的主导，就像曾经在桌面计算机、服务器和移动操作系统上发生的一样：桌面系统是 Windows 与苹果的 macOS，服务器系统是 Windows Server、Linux 等，移动操作系统是 iOS 与 Android。

苹果的 iOS 和谷歌开发的 Android 是一个有意思的类比：

- iOS 是苹果专属的系统，特点是硬件和软件的紧密结合，大量的 iPhone 手机装机量，以及成熟的开发和应用生态；
- Android 则是完全不一样的选择，谷歌将之开发出来后，它以近乎开源系统的方式运作，手机厂商自己定义硬件规格和屏幕尺寸，市场上出现了多种对之进行深度改造的系统，如小米的 MIUI。

以太坊选择的路径可认为相当于 iOS。而 EOS 的路径则相当于 Android，除了支持社区运行一个 EOS 主网之外，它鼓励其他人采用它开源的 EOSIO 开源软件架设自己的区块链网络。

在 2016 年出版的《商业区块链》一书中，区块链专家威廉·穆贾雅以“数以百万计的区块链”（Getting to millions of blockchains）作为一个小节的标题。从整体上，他展望的未来图景是：“随着公有、私有、半私有、特殊目的以及其他类型的区块链的增长扩散，数以百万计的区块链世界将会实现。”这个说法可能展现了最可能的区块链未来图景。

比特币区块链的大量替代币与后来比特币的多个分叉币让很多人担心，他们认为多条链是错误的发展方向，只应该有一条区块链，也就是最初的那条比特币区块链。站在比特币中心的视角，以太坊等众多新区块链项目也曾被认为是“替代链”（alt chain），虽然以太坊是一个参考比特币区块链的思路开发的全新项目。之后，虽然以太坊成为被接受的主要区块链之一，且看起来至少有多条区块链存在，但人们仍在不断地按操作系统类比来预测，哪条区块链会成为新的主导者。

但我逐渐意识到，威廉·穆贾雅的“数以百万计的区块链”可能才是区块链的未来。反过来，数百万条不同的区块链——这个正在涌现的图景又暗示了，操作系统的类比可能无助于我们更好地思考区块链的应用可能。

####  2) 类比为网站

再来看另一种类比：网站。

威廉·穆贾雅还做了一个虽然不甚准确但易懂的类比——“区块链将会成为新的网站”。在回顾了从 20 世纪 90 年代开始的网站发展史后，他类比指出：“每个公司一定会拥有或参与各种各样的区块链，无论它们是私有的、半私有的或公共的。”

让我们沿着区块链至今为止的发展路径继续观察。它是由分布式账本与去中心网络组成的，它能在数字世界中做价值表示和价值转移，通证使得区块链上的数字资产开始大量涌现。

区块链并非一个纯粹的软件系统，它的应用也并非软件，对它的未来的合理类比可能并非“操作系统”。当下的区块链还不是面向普通用户的应用，它可能也不是“网站”。

####  3) 类比为云服务平台

未来的各个区块链可能更类似于互联网上的云服务平台，和现有云服务平台不同的是，它们的核心功能是价值交易（见图1）。

![区块链3.0的可能：价值交易应用的云服务平台](/images/1602060953560.gif "区块链3.0的可能：价值交易应用的云服务平台")
图1：区块链3.0的可能：价值交易应用的云服务平台

## 作为云服务的区块链3.0

让我们回到区块链的技术演进历程中去看作为云服务的区块链 3.0。

在区块链 1.0，即比特币的时期，为了创建一种新的数字货币，开发者修改比特币源代码，形成新的区块链和替代币。

在区块链 2.0，即以太坊占据主导的时期，区块链的主要应用依然是创建数字货币，但不再需要建立自己的区块链，而是可以编写以太坊的智能合约、在其上创建通证。

这些通证在技术上的有效性是靠以太坊的分布式网络来保障的。以太坊曾把自己定位为一台“全球分布式计算机”。在《区块链革命》中，商业思想家唐·塔普斯科特这样写道：“区块链上运行的所有计算资源可以在整体上视为一台计算机。”

对区块链 3.0 我们期待，除了管理链上原生的、映射自线上的、映射自线下的各种数字资产之外，在区块链上能运行复杂的价值交易应用，也即从区块链 2.0 的一个个通证进化到区块链 3.0 的一个个应用（见图2）。

区块链 3.0 要成为“应用的平台”，会使得它的基础模型可能和已知的以太坊模型有着很大的差别。

![区块链如何应用：从区块链1.0到区块链3.0](/images/1602060936663.gif "区块链如何应用：从区块链1.0到区块链3.0")
图2：区块链如何应用：从区块链1.0到区块链3.0

现在，从区块链 2.0 到区块链 3.0，人们关注的焦点往往是性能问题，比如以太坊计划通过改用 POS 共识机制（casper）和分片技术（sharding）来提升性能，又比如人们关注 EOS 采用委托权益证明机制（DPOS）来提升性能。

但是，为了让区块链可以变成应用的平台，架构的变化同样重要。

要看待这一个个应用（App），可以有两种方式：既可以把它们看成是区块链操作系统上的软件，它们用的是一条区块链的分布式账本和去中心网络；也可以把这些应用看成类似于一条条链，它们有着自己的分布式账本与去中心网络。

但这两者的差别可能没那么大。类比地看，在云服务出现之前，要开发一个网站或应用，我们要自己架设和运维服务器；而有了云服务之后，我们可以在云服务上开发自己的应用。在采用云服务时，一个个应用就有自己的一组专用服务器，像之前一样。类似地，如果采用类似的架构来开发区块链的应用，则可以认为，一个个应用也像有着自己的一条条独立的区块链。

因此，未来区块链 3.0 的整体构成方式可能类似于现在的云服务。现在的各个作为基础公链的区块链项目，做的正是云服务：以开源软件系统、分布式账本、去中心网络为基础，提供一系列和价值有关的云计算服务（见图3）。

![云服务vs区块链：同样的构成方式](/images/1602060919455.gif "云服务vs区块链：同样的构成方式")
图3：云服务VS区块链：同样的构成方式

诸如亚马逊云等云服务的出现，是亚马逊把自己的基础设施通用化，向所有人开放：

1. 开发亚马逊云的软件系统；
2. 部署和维护一个包括数十万台服务器的计算机网络；
3. 为其他公司与开发者提供云计算软件服务。

现在，对试图在各个领域或产业中实际应用区域链的人来说，要在区块链上开发应用，需要的正是一个类似的云服务架构：区块链的软件系统、分布式账本与去中心网络，从及一系列云计算软件服务。

因此，我们可模仿网络服务或云服务（web services），称这一系列的软件服务为价值网络服务或区块链云服务（value web services）。

当然，区块链云服务与现有的云服务也有很多不同：

1. 它提供的云计算软件服务是基于分布式账本与去中心网络的。
2. 软件系统通常不是由一家公司开发，而是由社区开发的，以开源方式发布。
3. 去中心网络不是由一家公司运维，而是由不同主体出于经济激励而自主提供的。
4. 一系列云计算软件服务也不是由一家公司提供，而是由社区提供的。

## 走向应用的五条路径

让区块链变成应用的平台有多种思路，下面来分别看看。

以超级账本（HyperLedger）为代表的联盟链软件是重要思路之一，它由 IBM 最初提出与研发，现在由开源软件组织 Linux 基金会管理，是开发区块链应用的重要软件平台。

与比特币、以太坊等公有链完全开放，任何人都可以接入不同，联盟链需要经过许可才可以接入，亦称为许可链（permissioned blockchain），参与到区块链系统中的每个节点都需要经过许可，未经许可的节点无法接入。联盟链有其特定的用途，较为适合大型公司在自己的内部部署使用，或部署后在自己的产业链生态中邀请合作伙伴接入，也可以由产业联盟共同部署。

但以互联网的发展经验看，要让区块链真正成为应用的平台，主航道还是比特币与以太坊所开辟的道路，这条主航道常被为“基础公链”或“底层公链”。它们的目标是开发一条通用功能或专一功能的公有链，并同时做三件事：开发软件、运行系统、运营社区。

#### 基础公链：通用类（general）

在这条路径上，以太坊已经做了开创性尝试且仍在持续发展。它是完全通用的，是通用类的基础公链。类似的项目还有不少，其中最热门的是 EOS，以及现在市值处于前 20 名的小蚁（NEO）、新经币（XEM）等。其中，按到现在为止的产品情况看，对 EOS 的设计思路最简单的描述或许是：一个更快、更好、更适合应用开发的以太坊。

#### 基础公链：功能类（functional）

基础公链的路径之二是开发专用于某类功能的区块链，比如市值处于前20名的有专用于物联网的 IOTA 等。区块链的经典项目之一是 Steem 区块链和它的博客平台 Steemit，它是专用于数字内容的，在中国有类似的数字内容项目，如币乎。又比如，中国区块链社区巴比特开发的比原链（Bytom）是专用于数字资产交换的，按白皮书披露的信息它要做到的是，连通比特世界与原子世界，实现“比特资产”（原生的数字货币、数字资产）和“原子资产”（有传统物理世界对应物）的交互与流转。

#### 基础公链：行业类（sectoral）

基础公链的路径之三是开发专用于某个行业的区块链，充分考虑该行业的特点提供相关的功能，比如保险、供应链金融、游戏、政务等。

除以上内容之外，还有一大类新区块链项目的目标是做技术的基础设施，可称为基础服务（basic services）。这里列举两组可能的方向。

其中一组是，这些项目看到的事实是，在区块链的世界中必然有着多条链，甚至有非常多条链共存，链与链之间的功能或资产的连接就变得很重要。它们关注的焦点是跨链的资产交易。

2018 年年初，新区块链项目区块基石（ArcBlock）自称是区块链 3.0，它的核心是提供跨链的协议，并以云服务的形式为开发者提供便利。另一个新项目梵塔网络（Penta）则定位在做“区块链世界的连接器”，要实现三大连接——链与链的连接、链与中心化系统的连接、链下与链上价值的连接，即为了推进区块链的应用，不只是连接不同的链，连接链上与链下，更要在需要时连接链与中心化系统。

在鲸准研究院与节点资本研究中心的“侧链跨链研究报告”（2018年）中，它认为侧链与跨链在技术上大体相似，只有在谈到它们的服务对象时才需做细致的区分：一般来说，侧链服务于主链，而跨链试图改进的是链之间价值和功能的连通。其实，现在区块链领域的主要应用之一“币币交易所”实质上做的也是跨链资产的交易，只是目前采用的主要还是中心化的方式。目前，主要的交易所都推出了自己的通证（一般称平台币），并公布基础公链计划，也即准备用区块链技术来改进自身业务。

在基础服务方面另一组可能的方向是，随着去中心化应用的出现，各种基础性技术服务成为刚需。比如，文件存储就是一个需要解决的问题，星际文件系统（InterPlanetary File System，IPFS）等项目备受关注。随着区块链应用的发展，在周边将出现更多的技术需求，分布式文件存储仅是其中之一。

综合以上讨论，在通向区块链 3.0 即应用平台的路上，大体上出现了五条路径：通用类基础公链、功能类基础公链、行业类基础公链、联盟链开源软件及基础服务（见图 4）。

我们还可以再回到云服务的视角展望区块链的发展路径。通常，云服务可分成不同的层次：IaaS（基础架构即服务）、PaaS（平台即服务）、SaaS（软件即服务）。

![区块链3.0：通向应用平台的五条可能路径](/images/1602060886991.gif "区块链3.0：通向应用平台的五条可能路径")
图4：区块链3.0：通向应用平台的五条可能路径

类似地，有的基础公链提供的是最底层的区块链服务，如通用类基础公链；有的提供的是 PaaS，有的提供的则是 SaaS，它们所覆盖的范围是功能类基础公链和行业类基础公链，当然要注意的是，现有云服务和区块链的分类方式不是一一对应的关系（见图 5）。

![作为云服务的区块链](/images/1602060837711.gif "作为云服务的区块链")
图5：作为云服务的区块链

## 「讨论」从多个网到多条链

雷纳特·卡桑辛（Renat Khasanshyn）曾展示他基于联盟链理解的区块链应用未来。现在的各类系统，比如相互连接在一起的金融系统，是由多个中心化的数据库组成的。用区块链技术来改造这些系统，他的设想是，在合适的地方用相应的区块链来取代原来的数据库（见图 6）。从图 6 中可以看到，中心化的数据库被去中心化的区块链所取代。

我们也可以看到，就像现有的系统由多个数据库以分散的方式连接在一起，新的系统是由多条区块链组成的，它们也以分散的方式连接在一起。要注意的是，这里所绘制的是几乎所有的中心化数据库都被去中心化的区块链所取代，而实际情况可能是，适合区块链的会被区块链取代，适合中心化的仍保留原有的状态。比如现在在区块链中，多条链之间的资产交换的主要有效方式是高度中心化的交易所。

![未来的可能图景](/images/1602060807692.gif "未来的可能图景")
图6：未来的可能图景