为什么只有以太坊才能运行具有商业价值的智能合约？

翻译：Block Beats-HQ

注意：BlockBeats 不是本文提及的任何项目的平台，也与 Chainlink 和使用 Zk-Snarks 和分片技术的项目没有任何利益关系。翻译仅供参考，不构成任何投资建议。

“最深奥的技术最终会消失。它们会将技术融入日常生活，直到它们融合并变得无法区分。——普适计算之父马克·韦瑟

未来几代人不会将智能合约视为一项创新，因为一切都已经如此彻底地渗透到他们的日常生活中，以至于他们甚至会惊讶于曾经有一段时间金钱​​是不可编程的。

（#Block Rhythm BlockBeats 注：就像互联网一代一样，互联网诞生之前的事情会让人感到陌生和不可思议）

未来的历史学家可能会将人类商业历史分为两个时期：智能合约之前和智能合约之后。毕竟，可编程货币是对世界基本性质和商业实践的最大升级，这是历史上从未存在过的。Chainlink 爱好者社区的一位匿名成员曾经说过：

“智能合约将在 DNA 层面改变整个业务”

当然，就像过去的所有技术革命一样，智能合约需要达到预期的大规模采用的“临界点”。所以我们需要问自己两个问题：

1、“临界点”是什么样的？

2、我们现在（2019 年 8 月）是否处于这个“临界点”？

为了达到这个临界点，我们需要发现商业的圣杯。

引爆点

如果你是一家主流公司，试着从这个角度去想象构建一个完美的智能合约平台。它会有什么属性？它必须具备哪些属性？

能够实现大规模应用的“引爆点”是具有以下四个属性的公链：

1、隐私

2、选择以主流法定货币（美元、欧元等）而非加密货币进行交易，并遵守金融行业法规（即 ISO 20022）。

3、可扩展性（不牺牲去中心化或安全性，即能够解决“不可能三角”）。

4、能够连接到链下的外部数据（即解决“Oracle 问题”）。

现在有了 Chainlink、Zk-Snarks 和分片，我们真的达到了一个“临界点”。

下面讨论如何实现圣杯的细节。请注意，以下讨论将主要基于以太坊，以太坊仍然是拥有最广泛社区支持和主流采用的智能合约平台。

私有链呢？

在我们进一步讨论之前，让我们花点时间回答关键问题。人们普遍认为私有链更适合企业级应用。让我们仔细看看私有链的两个主要优点和两个主要缺点。

缺点

1、中心化，因此可能不太安全：

IBM 和马士基很难找到客户加入他们的区块链航运联盟，这并不难理解。试想一下，为什么其他航运公司希望他们最大的竞争对手（马士基）验证他们的交易？这个想法很疯狂（难以置信）。

（#Block Rhythm BlockBeats 注：2019 年 2 月，IBM 与航运巨头马士基联合开发的全球贸易区块链平台 TradeLens 吸引了 90 多家公司参与）

2、巴尔干化：

尽管中心化很糟糕，但现实情况更糟。IBM Blockchain 的联合创始人 John Wolpert 在他的文章“没有孤岛的安全：为什么企业会学会爱上公共以太坊”中对此进行了详细介绍。

（#Block Rhythm BlockBeats 注：巴尔干化，巴尔干化，是指地方政府在多地之间的分工，以及由此产生的地方政府体制下的分工，即“碎片化”）

如果每家公司都有自己的私有链，结果将是一团糟。B2B 生态系统已经非常复杂。想象一下，区块链到区块链的集成数量将像巨大的蜘蛛网一样穿越世界。可扩展性也很糟糕。

区块链的重要作用是打破孤岛，而不是创造更多的孤岛。

（#Block Rhythm BlockBeats 注：“Island”为意译，原文为“siloes”，指存放散装物料的仓库，暗示存储数据和资源的冗余）

“有一天你接到一个大买家的电话，说‘你想加入我的私人连锁店吗？’”你说，‘好吧’，然后你的批发商、供应商、托运人、保险公司，甚至你的银行都给你打电话相同的...或每个呼叫几个！突然间，你将所有的时间和金钱都花在了数十个区块链上。当下一个合作伙伴来电时，你会说，‘把订单传真给我吧’”——Paul Brody (EY)

“每次您需要将一家公司或部门与另一家公司或部门对接时，您就需要向系统集成商支付巨额资金” - John Wolpert

优势

1、可扩展性：

随着以太坊公链采用分片技术，这种优势正在迅速消失。

2、隐私：

在区块链发展的现阶段，“公链”和“私链”已经有点用词不当了。Aztec 协议、Zether 协议和 Nightfall 协议（都基于 zk-snarks）都为以太坊提供了一种有效的“私有模式”，可以根据需要打开/关闭（交易）。因此为什么以太坊六个区块确认，更准确的区分应该是：许可的私有区块链，无许可的私有/公共区块链。

“到2020年，公链网和私链网的概念将成为历史的注脚。人们不会严格反对公网和私网。相反，公共交易和私人交易、保密合同和公共合同，将根据用户的实际需求在双边、多边和公共环境中调整其概念和功能范围，就像今天使用通用互联网协议传输信息一样在私人和公共环境之间。”——约翰·沃尔珀特

总之，与公有链相比，私有链有两个主要缺点。与此同时，它的前两个优势正在迅速丧失。

“随着时间的推移，技术将会改进，现有问题的解决方案将会出现。最终，无许可平台将拥有许可平台提供的性能、可扩展性和数据隐私功能，而所有这些都不会牺牲安全性和去中心化。” ——Harry Papacharissou（创世纪区块链服务）

属性一：隐私（预言机服务和公链平台）

Enigma 创始人 Guy Zyskind 在他的麻省理工学院论文中著名地表示，只有智能合约才能成为对现实世界商业案例有用的“秘密合约”。他进一步提出了两种最有可能的解决方案——zk-snarks 和可信执行环境（TEE）。事实上他是对的。

什么是 zk-snarks？zk-snarks 是一种零知识证明（ZPK）。什么是 ZPK？简而言之：它可以让您证明您知道某事，而无需实际透露它是什么。

什么是可信执行环境？它们是独立的硬件包，允许运行以下代码：

1）防篡改；

2）完全隐私，即使在运行代码的机器上。

最知名的 TEE 是 Intel 的 SGX，它在收购 Town Crier 后与 Chainlink 建立了合作伙伴关系。

2019 年 5 月 31 日，安永在 Github 上发布了 Nightfall 协议。值得一提的是，一家拥有 100 多年历史的知名会计师事务所最终选择在公链中加入隐私功能，而不是开发私链。

从那时起，整个社区都在积极构建协议代码，从提出改进建议到提供代码精简、即插即用的 Truffle Box。过去，区块链社区与企业界的合作很少，而 Nightfall 协议却广受欢迎。

（#Block Beats 注：Truffle Box 是目前最流行的以太坊 DApp 开发框架，支持众多 DApp 开发模板，可以包括solidity 合约、前端视图库等，可以大大简化以太坊 DApp 的开发）

在 Nightfall 协议之后，另外两个基于以太坊 zk-snark 的隐私协议诞生了：AZTEC（Consensys 开发）和 Zether（斯坦福与 JP Morgan 合作开发），一种趋势正在悄然形成。

在预言机方面，Chainlink 的做法是使用 ZKP 和 TEE 的组合来相互补充。TEE 确保即使是节点操作员也看不到正在获取的数据（对于银行账户、API 密钥等很重要）。由于 Chainlink 仍处于实施 TEE 的过程中，因此节点运营商目前仍然可以看到这些（因此需要身份验证服务）。

虽然 TEE 接近 100% 完全可靠，但理论上应该有应对一切的对策。所以团队也在努力实现可以在 TEE 上运行的 zk-snarks 协议（Thomas Hodges 在 Trufflecon 2019 Q&A 上谈到了它）。

这是一个非常强大的整体系统，攻击者必须以某种方式同时剥掉洋葱的所有层才能造成有意义的破坏（实际上剥掉一层已经非常困难）。

“总的来说，Chainlink 有他们所谓的深度防御方法，这意味着他们为智能合约创建者提供了他们需要的所有选项，包括 TEE、多个节点、多个数据源、惩罚质押、信誉系统、非对称加密、ZKP、WASM、OTP+RNG等，可以根据用户的预算和安全需求，提供不同级别的隐私和成本。” — 来自：Crypto Oracle、Chainlink 及其 4 个主要应用程序（Crypto_Oracle、Chainlink 及其 4 个主要用例）

在更远的未来，zk-snarks 可以升级为 zk-starks，以防御量子计算机的威胁。

最好的部分？zk-starks 实际上已经比 zk-snarks 具有更好的可扩展性。持续的隐私保护不会花费更多的gas。

（#Block Beats 注意：zk-SNARK 是零知识、简洁、非交互的知识证明，zk-STARK 是零知识、简洁透明的知识证明，zk-STARK 中填充了 zk-SNARK 证明很多 bug并被认为是协议的最新改进版本）

有关 zk-starks 的更多信息，请阅读 Adam Luciano 的解释。

属性 2：可扩展性（Oracle 服务和公共区块链平台）

为了更好地理解这个问题，请考虑以下类比：

公链就像一个大公司，每个员工（节点）都要参加每个会议（确认每笔交易）。想象一下，这家公司的运营效率是多么低下！客户可以提前提出他们的要求，但前提是他们这样做需要很多钱（汽油费）。最糟糕的是：加入公司的员工（节点）越多，公司就越不正常！因为两者之间的关系是成反比的为什么以太坊六个区块确认，而不是线性的。

虽然去中心化和安全的程度非常高，但完全牺牲了可扩展性。

虽然有各种补救方案，但没有一个能完全解决“不可能三角”问题。例如，EOS 通过牺牲去中心化来采用委托权益证明（DPoS），只有 21 名代表（其中许多是公开的）来验证所有交易。

侧链，例如比特币的闪电网络和以太坊的雷电网络，以牺牲安全性为代价来维持可扩展性和去中心化。

分片实际上是如何解决这个问题的？让我们回到我们的类比：

在现实生活中，只有一种公司可以让每个人都参加每个会议，那就是小型创业公司（即节点数量有限的私有链）。

大多数情况下，大公司将员工分成成百上千个团队（分片），每个团队只有主管（验证者）向高级管理层（主链）汇报。当来自不同团队的员工需要协作时（有时会发生），他们可以通过跨分片接收栏进行协作。随着更多的人被雇用，团队可以重组（重新分区）并且系统可以线性扩展。

事实上，“初创公司→大公司”是对“以太坊1.0 →以太坊2.0”的一个非常贴切的比喻：

“以太坊1.0 是一些人为构建世界计算机而进行的艰苦尝试；以太坊2.0 将成为现实世界的计算机。” ——Vitalik Buterin 在第一次分片研讨会上说

由于以太坊从一开始就不是建立在分片上的，它需要 7 个不同的阶段来实现分片（不是“单词高尔夫”游戏）。第一阶段暂定于 2020 年 1 月 3 日开始。

同时，开发者可以使用任何基于分片技术的公链平台，例如已经兼容Chainlink的Zilliqa、QuarkChain等。

如需更深入地了解切片技术，请阅读 Ramy Zhang 的文章。

在预言机方面，Chainlink 有两个功能：

1） 拥有类似 Schnorr 门限签名的快速且高性价比的共识机制，链下版本仅需 16,000 gas。

2）还记得前面讨论过的关于需要 TEE 硬件来防止节点操作员看到被提取的潜在敏感数据的内容吗？由于您已经拥有硬件，因此您还可以使用它来执行实际计算并在必要时卸载智能合约平台。

“事实上，在考虑真正值得信赖和保密的预言机时，预言机和智能合约之间的界限可能会变得模糊，SGX 支持的 à la Town Crier 系统和零知识证明等技术可以帮助实现这一目标。...我们的长期战略...尝试创建一个使用预言机作为关键的链下计算资源的智能合约世界。我们相信这一切都可以通过在预言机中建立一个完全通用的私有链下计算模型来实现，该模型的结果将通过智能合约执行。” — Chainlink 白皮书，第 6.3 节（第 26 页）

当然，在 Chainlink 能够真正实施 TEE 并帮助服务提供商生态系统发展到临界规模之前，这种“长期战略”目前仍应被认为是投机性的。也就是说，该团队的愿景很宏大：链下计算是确保区块链不会被海量物联网数据拖累的关键因素。

物联网 (IoT) 是当前大数据的重大进步。我们正在进入一个大部分实时数据由传感器生成的时代，而不是由应用程序生成非实时数据的时代。所有这些实时数据的缺点是存储占用了大量空间。例如，Coughlin Associates 估计一辆自动驾驶汽车每秒可以产生 1 GB 的数据，而驾驶一个小时将产生 3.6 MB 的数据！

唯一合乎逻辑的操作是对传入数据执行实时分析，而不是保存或存储数据。事实上，思科在其《2016-2021 年全球云指数：预测和方法论》白皮书中预测，到 2021 年将有 90% 以上的数据是临时数据。

换句话说，这意味着系统的设计是暂时的。就其本质而言，区块链在设计上是不可变的。它们像水和油一样混合在一起，这很棘手。

解决方案是对链下的原始数据进行数据分析，然后将有意义的、精炼的数据输出到区块链。沿着这些思路，Chainlink 正在与 IoTex 合作开发支持物联网的 TEE 硬件。

总而言之，分片和 TEE 创建了一种与云边缘模式非常相似的计算结构。

注意：计算性能的提升虽然很重要，但并不是区块链的真正目的。

区块链的根本核心不是降低计算和数据存储的原始成本。毕竟，亚马逊、微软、谷歌、Salesforce、腾讯、阿里巴巴、Dropbox等大型科技公司已经在云服务领域做得很好。从本质上讲，中心化服务器在计算效率上总是具有优势（尽管由于分片等技术，未来区块链也有可能达到这个水平）。

区块链的核心是降低建立信任的成本。Nick Szabo 称其为“社会可扩展性”（与迄今为止我们所说的“计算”可扩展性相反）。Vitalik Buterin 已经明确表示，智能合约的意义在于使用少量的计算惩罚来换取“社会成本”的大幅降低。

正如 Chainlink 的亚历克斯考文垂曾经问过的那样，“有多少合作和互助没有实现，因为我们很难相信彼此的承诺？”

像 Siacoin 和 IPFS 这样的数据存储项目呢？像 SONM 和 Golem 这样的去中心化计算项目呢？

Siacoin 的核心并不在于它比传统的云服务计算效率更高。分割数据、冗余存储以及在用户检索数据时重新组装数据需要大量的计算机成本。而且，在购买最新最好的硬件方面，该行业可能比零售更具优势。

Siacoin 的核心是 Airbnb 式的数据集成，其管理成本低于传统企业提供商。此外，还将在抗停机、隐私、安全、抗审查等方面获得额外的社会效益。

Golem、SONM 等也是如此。即使使用世界一流的协议，在协调物理上独立的硬件以协调计算时，也不可避免地会出现小的延迟损失。而其他相同的集中式硬件在这方面仍然具有优势。需要再次强调的是，核心思想是通过采用Airbnb模式来获得更低的管理成本。

重要的是要明确区分“社会可扩展性”和“计算可扩展性”，不要混淆两者。我将在随后的“魔术总线和轻量级库”讨论中全面探讨这一点的含义。

属性 3：菲亚特兼容性

大多数主流企业不认为加密货币是“真钱”。此外，价格波动给加密交易带来了实际困难（即使人们希望如此）。我在上一篇文章的第 8 部分和第 9 部分中讨论了“价格波动问题”。

这不是对加密货币的打击，加密货币与法定货币相比具有许多优势。我只是指出，考虑到主流企业的舒适区非常重要。

作为通用 API 连接器，Chainlink 可以触发开放的银行支付系统。它完全符合 ISO 20022 标准，并与 SWIFT 建立了长期合作伙伴关系（尽管值得注意的是，它已经有一段时间没有更新了，希望 SIBOS 2019 能够提供更新）。

PSD2 将于 2019 年 9 月 14 日生效。届时，欧盟所有银行将完全遵守该规则。换句话说，他们必须为 API 调用“添加”帐户数据。获得许可的第三方（例如 Chainlink 节点）可以直接触发支付过程，而无需通过支付提供商。

虽然美国和日本尚未通过类似的法规，但许多银行都在自愿推进开放银行业务。允许第三方开发者创造新的收入流和客户体验，因为这是非常有前途的。它还为银行在以应用程序为中心的移动支付经济中保持优于其他金融科技竞争对手的优势创造了机会。

随着开放银行革命的展开，Chainlink 开创了一种让智能合约与世界上大多数强势货币（美元、欧元、日元等）合作的新方式。

只需一个外部适配器即可连接到经过身份验证的 API。从代码的角度来看，这是一个相对简单的任务，社区中的任何人都可以编写代码并为代码库做出贡献（使其非常可扩展）。Chainlink 团队已经发布了适用于 PayPal 和 Mister Tango 的适配器（#BlockBeats 注意：Mistertango，一家立陶宛电子支付公司）。

属性 4：与外部数据的连接

Chainlink 长期致力于解决“预言机问题”，终于在 2019 年 5 月 30 日完成了主网上线。

主网上线几个月后，发生了很多事情。Provable（前身为 Oraclize）开始使用 Chainlink 节点，最终结束了去中心化与中心化预言机的争论。

Synthetic Ether 遭遇预言机黑客攻击，损失了 3700 万 ETH，而使用 Chainlink 可以避免这种情况。好在后来资金被追回，没有人丢失。但从中吸取的一个教训是，去中心化的预言机非常重要。

当然，甲骨文和谷歌都开始与 Chainlink 合作，帮助他们将 API 数据货币化，创造良性循环，并试图占领 Facebook 错过的细分市场。

网络活动非常活跃，每周都有新的节点运营商加入网络。Chainlink 团队在其技术文档和 Twitter 公告中展示了经过认证的节点运营商列表。Twitter 用户 CryptoSpence 还创建了 Chainlink 作业的 Tableau 提要：

也许没有人能比布拉德休斯顿更好地描述这一刻的样子：

“加密货币最重要的是发现加密货币、法定货币和大数据之间的最后一座桥梁。LINK 在缩小这些领域的差距方面做了很多工作......几乎就像你说的那样：它就在这里。”

Magic Bus 和轻量级库

让我们回顾一下到目前为止的讨论。区块链真正的核心是降低建立信任的成本，从而促进“社会可扩展性”。

所以从逻辑上讲，以太坊2.0、Zilliqa等的主要应用应该是面向B2B的。之前引用我的话：

“一个隐藏的、初步的结论：如果智能合约能够成功，它必须在 B2B 领域实施。”

这就是为什么私有链注定要失败的原因。它的巴尔干化重新引入了社会成本，与 B2B 背道而驰，并最终为失败做好了准备。

在分片技术出现之前，公链由于巨大的滞后性，即使是简单的游戏（如 Cryptokitties）也难以运行。更不用说处理复杂的 B2B 合同，或者最终在 DNA 层面实现业务转型，几乎是不可能的。而在后分片时代，他们已经准备好迎接黄金时代了。

也就是说，避免 Ethereum2.0 成为“全能”平台非常重要。记得我们说过，虽然增加计算能力很好，但计算效率并不是以太坊2.0 的主要目的。更不用说我们之前讨论过的关于为什么区块链的不变性不能很好地处理大量瞬态物联网数据的问题。

换句话说，我们应该拒绝“以太坊2.0将取代传统的Web2.0数据巨头”的说法。相反，让我们让 Ethereum2.0 专注于做它最擅长的事情：

“最新的概念是将以太坊主网视为全球集成中心......通过使用像以太坊这样的主网2.0，业务集成被视为冗余数据的工作组和通道：易于创建、合并和重组。SAP 库存管理系统、供应商的 JD Edwards ERP 系统和 FinTech 合作伙伴的区块链可以以一致、可重复的方式进行协作，而无需设置新的基础设施来添加新的每组合作伙伴。”——John Wolpert 描述的 Magic Bus 愿景

Ethereum2.0 应该被认为是一个集成中心，而不是一个数据中心或计算中心。一个纯粹致力于托管 B2B 合同条款的库（平心而论，分片就足够了）。

我们不应该将“强大的”以太坊2.0 视为我们的理想，而应该将“轻量级库”视为我们最理想的结果。

如果我们重新绘制之前的金字塔图，我们得到了神奇巴士场景的强大可视化：

当然，上图并不代表严格的层次结构。随着 5G 技术的出现，边缘设备和物联网传感器可以直接相互通信，而无需通过云（甚至雾）。如果 Iotex-Chainlink 合作成功，就可以直接从边缘设备连接到 TEE。

具有相同架构的 Web3.0 会是什么样子？

时间会证明：Airbnb的数据存储和计算硬件共享模式在管理成本上能否与现有的Web2.0科技巨头相提并论？除了回答：市场真的关心反审查、反宕机、安全、隐私等问题，用户真的关心这些社会价值并愿意付费吗？把它们想象成糖霜或蛋糕？

结论性的思考

无论是Web2.0还是Web3.0，无论是加密货币还是法币，有一点可以确定：“引爆点”已经被打破，具有商业价值的智能合约时代来了。

事实上，唯一值得关注的问题是时间表，而不是潜在的技术障碍：

1、Ethereum2.0 何时完成所有 7 个升级阶段并全面上线？

2、Chainlink 何时实现大规模 TEE 应用？如果英特尔 SGX-Town Crier 的合作不太成功，那么备选方案 B 是什么？Chainlink 是否也与其他计划采用 TEE 的区块链项目进行了沟通，例如 Dawn Song 的 Oasis Labs？

生态系统正在迅速从一个需要解决基本技术问题的系统发展到一个只需要有热情的建设者来“连接点”并迭代发展的系统。

可编程货币在 DNA 层面改变了业务。发展的可能性几乎是无限的。唯一的障碍是我们自己的想象力。未来是激动人心的，它属于建设者：不可阻挡的 Dapps 时代即将到来。