科普 | 区块链发展的路径依赖

 

胡安科技 船员 2021-05-22 17:16:37 发布在 区块链社区

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区块链的产生是多种技术发展的结果,符合路径依赖的理论。与区块链产生直接相关的知识领域,很多可以追溯到几十年以前。

可以总结如下:共识算法是区块链的灵魂,加密算法是区块链的骨骼,经济模型是区块链的核能。这三个方面的主要发展,决定着区块链的产生与未来。

密码学领域


1976年,Bailey W. Diffie、Martin E. Hellman两位大师发表了论文《密码学的新方向》。论文覆盖了未来几十年密码学所有的新的进展领域,包括非对称加密、椭圆曲线算法、哈希等一些手段,奠定了迄今为止整个密码学的发展方向,对区块链的技术和比特币的诞生起到决定性作用。

1977年由美国麻省理工学院的Ronal Rivest、Adi Shamir和Len Adleman三位年轻教授提出,并以三人的姓氏Rivest、Shamir和Adlernan命名为RSA算法。与Diffie-Hellman算法相比,RSA算法具有明显的优越性,因为它无须收发双方同时参与加密过程,且非常适合于计算机信息的加密。

1980年,Merkle Ralf提出了Merkle-Tree这种数据结构和相应的算法,后来的主要用途之一是分布式网络中数据同步正确性的校验,这也是比特币中引入用来做区块同步校验的重要手段。

1982年,Lamport提出拜占廷将军问题,标志着分布式计算的可靠性理论和实践进入到了实质性阶段。同年,大卫·乔姆提出了密码学支付系统ECash,可以看出,随着密码学的进展,眼光敏锐的人已经开始尝试将其运用到货币、支付相关的领域了。ECash是密码学货币最早的先驱之一。

1985年,Koblitz和Miller各自独立提出了著名的椭圆曲线加密(ECC)算法。由于此前发明的RSA的算法计算量过大很难实用,ECC的提出才真正使得非对称加密体系产生了实用的可能。因此,《密码学的新方向》发表10年左右时,现代密码学的理论和技术基础已经完全确立了。

经济学领域


哈耶克的《货币的非国家化》在1976年出版,但并未在当时的经济学界引起多少反响。《货币的非国家化》提出了让私人发行的货币流通起来,让这些不同的货币产生竞争。全书其中的一些观点有重要的价值。2009年比特币的诞生,使人们突然发现,这种新型的加密货币正在实现哈耶克当年的设想——私人货币。

弗里德里希·奥古斯特·冯·哈耶克,是奥地利出生的英国知名经济学家和政治哲学家。以坚持自由市场资本主义而著称。哈耶克在1974年和他理论的对手纲纳·缪达尔一同获得诺贝尔经济学奖,以“表扬他们在货币政策和商业周期上的开创性研究,以及他们对于经济、社会和制度互动影响的敏锐分析。”1991年,哈耶克获颁美国总统自由勋章,以表扬他“终身的高瞻远瞩”。

信息技术领域


计算机技术的发展为信息技术提供了坚实的基础。其中网络技术、分布式技术是将单个计算机连接起来,协同工作的两项重要技术。

1969年,ARPAnet投入使用成为现代计算机网络诞生的标志。其中协同工作的主要理论方面是拜占庭将军问题,由莱斯利·兰波特于1982年在其同名论文《The Byzantine Generals Problem》中提出的分布式对等网络通信容错问题,对网络中存在作恶节点的情况进行建模。

拜占庭将军问题是一个虚构场景。拜占庭是古代东罗马帝国的首都,由于地域宽广,假设其守卫边境的多个将军(相当于系统中的多个节点)需要通过信使来传递消息,达成一致决定。由于作恶节点的存在,拜占庭将军问题被认为是容错性问题中最难解决的问题类型之一。

拜占庭问题之前,学术界就已经存在两将军问题的讨论(《Some constraints and trade offs in the design of network communications》,1975年):两个将军要通过信使来达成进攻还是撤退的约定,但信使可能迷路或被敌军阻拦(消息丢失或伪造),如何达成一致,根据FLP不可能原理,这个问题无通用解。

通过对区块链中重要的三个方面(密码学、经济学、信息技术)分析,我们会发现,在数十年前,一个新事物发展的基础原理,已经开始形成与孕育。让人意外的是,这三个重要方面的理论支撑居然都是在同一时期产生的(1976和1975)。

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