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「火星公开课」第145期| IoTeX CEO:用区块链构造“超智物世界”

火星公开课 ·

08月10日

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区块链是打造新颖的平行世界中绝对不可或缺的一环。

「火星公开课」第145期| IoTeX CEO:用区块链构造“超智物世界”

据BI Intelligence调查统计,2018年全球物联网设备总数约在150亿台,目前已经普遍接入互联网的电脑、手机、平板、电视等设备占比近50%,市场前景见好。

不过,物联网行业仍存在基础设施成本高昂、行业解决方案技术实现复杂、数据隐私与安全漏洞等问题,距大规模爆发相差甚远。而区块链技术具有数据记录可靠性、资产归属透明性、交易即结算等特点,在一定程度上可以改造物联网行业。

8月10日21:30,应「火星财经创始学习群」轮值群主张亮、副群主张佳辰邀请,IoTeX CEO Raullen Chai做了主题为“用区块链构造超智物世界”的分享。

他认为,区块链打通信息孤岛,为物物互联提供了两个不可替代的属性:提供物世界信任的底层建筑;提供高带宽、语义丰富的交互。IoTeX正在为物联网构建下一代区块链平台,重点关注异构环境中的高性能、隐私性和物物自主互动。

具体而言,IoTeX自主研发了更快的共识算法Roll-DPoS(随机化代理权益证明),解决了传统DPoS共识机制的诸多弊端,同时采用主从链的设计,融合了二层扩展(L2 Scaling)和分片(Sharding)思想,对数据和交易进行分流,以此解决物联网的异构性问题并进一步提高性能。

以下为Raullen Chai分享原文,由火星财经(微信:hxcj24h)整理:

一、从物世界到超智物世界

智人是远古人类“科”的一种,有着许多的表亲,例如拥有比智人更大的大脑和更强壮的身体的尼安特人。但是在诸多的人类族群中,只有智人进化和演变成了现代人类。这中间的原因有很多,但其中比较重要的一点是尤瓦尔·赫拉利在《人类简史》中提到的 --- 智人形成了复杂语言体系。

这一套语言体系促进了智人与智人间高带宽和语义丰富的交流。尤其是对抽象概念形成交流赐予了智人“团结的力量”,促进了智人演化出复杂的经济和社会结构,从而使智人族群的发展上了几个数量级。顺理成章的,智人群体击败了的以尼安特人为首的其他人类族群。

反观物的世界,现有的物物间交互通常是以人类为中介的数据和命令的通讯。这种交互带宽窄,覆盖语义有限,万物无法充分互联。归根到底,物的世界是割裂的、物的智能比较低下。未来,每个物都能彼此连接,在复杂语义层面进行通讯和交互,从而使得物物间演化出复杂的经济和社会结构,极大地提高物作为一个集体的智慧和力量。

以堵车举例,交通拥堵的原因从宏观上看是每个司机无法最优的规划路线,从微观上看是司机无法预测道路上其他物体的运行轨迹而把大量的能源和时间浪费在了不断的启动、刹车和避免碰撞中。

但在万物互联的世界中,每辆车完全知晓全局情况,例如交通、天气、乃至就业、人口统计信息等,以及全局中每个个体的行驶轨迹和意图。车将所有的信息纳入自己的路线规划和驾驶行为中,那么还会有交通堵塞吗?

万物互联会让万物形成一个平行于人类世界的超智能物世界:物物间用毫秒级别的通信频繁的交互各自对环境的视野和认识;基于海量信息,物对自己的行为作出最优决策;各个局部决策以亿级的量级迭代起来,使得超智物世界高度规律化、高效合理的运行,更好地服务人类。

超智物世界的崛起取决于很多底层技术的发展,例如复杂理论、物联网,人工智能、3D打印等。其中最重要的是一项技术是区块链。

总的来说,区块链打通信息孤岛,为物物互联提供了两个不可替代的属性:

1、提供物世界信任的底层建筑。如果把每个物体想象成这个世界中的居民,那么基于区块链构筑的信任平台则是这个世界中的户籍管理、政策和法律制定和实施部门。

2、智能合约提供了高带宽、语义丰富的交互。例如,物物之间在智能合约层面制定数据和硬件资源交换策略,底层策略复合成更加复杂的基于组织结构的策略,从而形成不依赖于人类社会而存在的物物经济体系。

总而言之,区块链是打造这个新颖的平行世界中绝对不可或缺的一环。

二、关于IoTeX

超智物世界是我们对物联网的终极设想。我们清醒的认识到物联网和区块链技术还处在一个比较早期的阶段。

就物联网技术而言,设备性能低、造价高、设备和设备仅能在通信层面进行简单互动,现阶段设备间的互动依赖于云计算,然而云计算使得设备群隔离、形成了信息孤岛。

就区块链技术而言,作为一个去中心化的开放平台,其性能差、无法对接异构的物联网系统,安全和隐私保护基本没有解决,智能合约技术停留在概念验证。

放眼构建超智物世界,用区块链接世界和脚踏实地的解决底层技术问题,正是IoTeX成立的初心。

IoTeX是位于美国硅谷门洛帕克中心的一家技术驱动的区块链初创公司,正在为物联网构建下一代区块链平台,重点关注异构环境中的高性能、隐私性和物物自主互动。

创始团队由世界顶级的科学家和工程师组成。其中科研团队由三位中青年学者组成,他们在密码学、网络安全、区块链等领域有在世界顶级学府(滑铁卢大学等)和企业(Google/Bosch/Intel等)数十年的科研和产业积累。

工程团队由来自于Facebook、Google、Uber等硅谷科技企业的首席和资深工程师与产品经理组成,对大规模分布式系统的底层开发和全球性产品的市场增长,都有着深刻的认识和丰富的经验。

更重要的一点,整个团队都对用区块链实现物理世界链接,建立新的物物经济生态,有着长期而执着的信仰。正是因为有这种能打硬仗的团队作保障,IoTeX对这条针对物联网设计和实现的底层公链的研发计划显得雄心勃勃。

IoTeX已获得包括Hashed、 Kenetic、Draper Dragon等数十家全球区块链顶级风投基金和产业资本的支持, 积极与物联网领域的领先企业合作。我们的理念是用开放性和去中心化的思想去集结全球的资源,从技术网络到生态组织建设,进行全面的创新。

三、异构环境中的高性能区块链

区块链自身的高吞吐量问题尚未彻底解决,物联网区块链又提出了如何将数十亿异构物联网设备高效地接入链的棘手问题。众所周知,提高区块链性能的三驾马车不外乎更快的共识、二层扩展(L2Scaling)和分片(Sharding)。

为了解决异构环境中的性能问题,IoTeX首先拥抱了更快的共识算法。我们团队自主研发了随机化代理权益证明(Roll-DPoS),解决了传统DPoS共识机制的诸多弊端。

比如DPoS机制中生成区块的代表节点相对固定,容易被DDoS攻击,缺乏在攻击下的自愈机制等。Roll-DPoS的改进点在于提出随机轮转的代理权益共识机制,通过门限签名技术,周期性地从动态变化的节点池随机选择一组节点负责生产区块;在实现即时最终性的同时优化PBFT的通信复杂度,以提升交易吞吐量。

仅仅提高共识算法将性能提高1-2个数量级,这是不够的。我们于是提出了侧链的设计,在IoTeX网络中,众多的“链”以层级结构分布。主链是唯一的,主链之上搭建许多高自由度的从链,不同IoT厂商的设备和应用运行在构造性质不同、功能各异的从链上,对数据和交易进行分流,主链对从链进行监管,并根据从链的数据吞吐量动态调整从链的资源配置,以此解决物联网的异构性问题和进一步提高性能。

主从链的设计本质上来讲融合了二层扩展(L2Scaling)和分片(Sharding)思想。在IoTeX网络中,主链和所有的从链都运行在相同的P2P层和共识层(Roll-DPoS也为从链提供区块生产者)上,那么这时的类Plasma的二层扩展其实就是一种特殊形式的分片,每一个片就是一条从链,而且片与片之间在状态转移层面可以是异构的,例如有的从链支持隐私特性,有的从链支持智能合约。

通过以上两个途径,IoTeX实现了异构环境中的高性能区块链。我们分别在今年4月和6月发布了两个测试版本,第三版测试网本月底发布。

四、安全和隐私

隐私是物联网区块链中不能回避的一个刚需。在万物互联的世界里,隐私既保护了交互双方的身份,也保证了被交互信息的保密性。

对于隐私的在区块链中的实现,IoTeX大致会分两步走:第一步是对现有的秘密交易(Confidential Transaction)方案的大幅改进和提高,使其变的更轻便、可信任程度更高,并支持大匿名集;第二步是设计和实现密码协议来实现轻量级的隐私保护智能合约。

值得一提的是,IoTeX在对现有秘密交易方案的改进中已经走出了坚实的一步。今年6月,我们首席密码学家Xinxin Fan的学术论文被著名学术会议ICBC(International Conference on Blockchain)录入正式发布并邀请主题演讲,新推出的DKSAP-IoT协议是适用于物联网的升级版本,将在原有DKSAP的基础上降低50%的算力消耗,这一新方案会被实现在IoTeX的链上。

这一创新的核心思想是利用了椭圆曲线的性质来提高现有秘密地址(Stealth Address)技术,使其更轻便、更高效、可被物联网设备直接使用。除此之外,为实现轻量级的安全,IoTeX放弃比特币和以太坊使用的Secp256k1椭圆加密曲线,采用更加轻量和安全的Koblitz曲线sect283k1用于签名交易,因而为基于区块链技术的物联网系统应用此协议创造了条件。

五、我们的OKR

在Google,每个员工在每个季度都会给自己定一个或者几个目标(Objectives),并且衡量目标是不是能达成关键结果(Key Results),这几个词合在一起被称为OKR。到了季度结束时,每个人会给自己的目标完成情况打分,完成了得分是1,部分完成的话,得分是0到1之间的一个数字,没完成的得分就是0。

Google强调每个人制定的目标要有挑战性,所以如果谁完成目标的情况总是1,并不能说明他工作好,而是目标定的太低。大部分情况下,大家完成的目标都在0.7-0.8左右。

在内部,我们对于IoTeX的发展有着详细的OKR。在技术上,我们今年第一二季度的OKR是设计和实现根链的主要功能、完成测试网络的部署和完成Roll-DPoS的研究工作,我们给自己的打分是0.8分。

第三季度的OKR是在低延迟、高并发的环境下,实现Roll-DPoS和完成测试网络的大规模部署。第三季度还有两个月,从目前的进展看起来,我们可以给自己打0.6分。

第四季度的主要OKR是研究和概念验证侧链的启动、配置和管理,以及跨链通信,进一步提供主链的稳定性和性能,为主网上线做好最后准备。

2019年整个一年的OKR都围绕主链稳定,以及安全和隐私来设计。

六、如何落地

由于绝大多数区块链项目都停留在概念阶段,最近一两年“落地”被作为一个重要的指标常常被从业者们挂在嘴边。对于“落地”的过分追求导致着行业里充满了各种“伪落地”。

“伪落地”的形态千变万化,但主要特点在于区块链技术对这个产品并非刚需。不过需要说明的是,我称他为“伪落地”并非贬义,相反,我认为“伪落地”是真正“落地”的前奏,因为每一个“伪落地”都是对“落地”的一种试错,用个前缀“伪”只是为了把它和真正的“落地”区分开来。

对于“落地”,IoTeX的策略是三步走。

现阶段,我们的工作重心在底层技术的研发和实现上,因为只有在完成了上述的技术目标后,才能用新功能新指标赋能区块链,然后用被赋能的区块链去解锁更多的应用。

例如隐私智能合约这一功能在现实世界中会有非常多的应用,大到组织的运作和管理,小到理财和保险,可惜现在还没有一条真正的区块链去支持这一功能。

但同时我们也深刻的认识到商业应用对技术发展的驱动性,因此我们在这个阶段也积极地和行业内、行业间的伙伴们合作,共同探讨和定义落地的场景。

具体来讲,我们最近开放了合作伙伴计划,寻找资深的业界翘楚、有实力有理想的团队进行深度合作。战略合作伙伴分为两大类:战略发展合作方与生态系统合作方。战略发展合作方共同的目标是在IoTeX区块链的基础上找到适应各类应用场景的解决方案。

对于战略发展合作方,我们合作的重点在于应用场景设计、用户体验测试和产品发布。

对于生态系统合作方,我们的重点在于:

1.开源。寻找新的战略发展合作方、生态系统合作方、投资方、团队成员、新技术和新应用场景;

2.给养。助推IoTeX现有项目,包括核心架构、子链、应用程序的改进与维护等;

3.推广。主要通过开发新市场、渠道、领域让更多人知晓IoTeX平台、应用程序和产品。

我们的合作伙伴计划开放不久就得到众多产业合作伙伴的支持,包括各种类型的智能硬件制造商、技术提供商、芯片技术公司、数据企业等等。实业为区块链技术提供了很多应用场景的需求和落地空间。

比如我们与可穿戴智能设备硬件公司Lineable达成战略合作,共同生产基于IoTeX区块链的智能设备,计划2019年正式上市。目前,Lineable已经为用户提供了有效的数据追踪解决方案,并连接起了没有智能手机的人群。区块链技术与加密经济将为其发展开拓新领域,包括数据隐私、信任数据共享、机器间通讯等。

“落地”策略的第二步是建立物联网行业垂直领域的生态系统。第三步则是把这些垂直领域的生态系统连接起来,形成物物世界的大生态。我们先争取把第一步走扎实,从细分领域找到真实的应用场景和通证逻辑,逐渐拓展到各垂直领域,一步步实现愿景。

问答环节:

Q1:目前的IoTeX网络进展到什么程度了?和其他项目相比,优势又是什么?

A1:大致来讲,我们的测试网络70%完成。生产环境中的主网络会在Q4或者明年Q1上线。IoTeX和其他项目相比的优势在于对物联网应用的深度定制化。这种定制化体现在对整个区块链系统的设计、各个组件的打造、对于密码算法的选择和对整个物联网生态的设计。

Q2:你对区块链行业当前的发展如何看待?

A2:短期来看,无论项目方、一级市场投资机构和二级市场的个人投资者,都是投机多于价值投资,整个行业显得有些急功近利。

举个例子,绝大多数的公链项目都仅仅是在比特币、以太坊、EOS代码基础做一些迭代,然后就把工作重心放到了宣发和孵化DApp上。但深度理解区块链技术的业内专家们很清楚,要真正的做一条在技术上有价值的公链,搭个架子都得将近一年,没有两三年的密集开发根本无法建立一个成熟的公链生态系统。

我倡导不论是投资者还是项目方,都要把目光放的长远一些,多思考和探索区块链对人类社会真正有价值的地方,协力把这个引领未来的基础设施搭建完善。

当然,用辩证的眼光看问题,区块链行业的火爆也为这个行业输送了很多人才和资源。在硅谷这边,我所认识的从顶级互联网公司出来的做区块链创业的朋友不少。

如果创业者们能够不忘初心地坚持下去,在技术上持续创新,并努力探索落地区块链技术的真实场景,合力共建,是很有可能成功改变世界的。

Q3:如何促进大公司采用IoTeX而不是用他们强大的研发资源自己做?如何让小公司有动机或者自愿来使用IoTeX平台?

A3:首先,我们需要在技术和架构设计上把IoTeX做到对大小公司都很有吸引力,给予不同体量的企业选择的自由度。

其次,我们会着重通过开放合作伙伴、鼓励社区开发等培育前期垂直领域里的小生态系统,然后吸引更多的资源进来、发展更多的小生态系统。

小公司不需要很多资源就可以参与到IoTeX中来,并且省去了自己搭建基础设施的成本。

大公司可以用自己强大的研发资源自己做一条链,但是那样和他们今天在自己的云上玩并没有太大区别。大公司想加入IoTeX的核心逻辑是想和这个里面的各种小生态互动,继而挖掘更多的价值,产生额外的经济模式。

星星之火慢慢燎原,这样一个去中心化开放平台的网络效应会像黑洞一样,吸引物联网领域的各方参与者。

Q4:IoTeX下一步如何支持社区开发者?

A4:开发者友好的接口是公链生态中非常重要的一环。我们现阶段主要在内测支持侧链和DApp的SDK开发包,完善相关文档。Alpha版本的开发包会提供设备与区块链互动的一些基本功能。之后,我们会把提需求的权利开放给我们的社区贡献者。长期看来,我们还会提供“侧链即服务”的功能,让开发者更好的集中精力到DApp本身上。

Q5:IoTeX团队在开发中遇到的最大问题是什么?

A5:做一条公链就像是治理一个城市,链上的角色(如区块生产者、代币持有者、开发者、使用者等)就是这个小城市里的居民;代币经济定义了这个小城市的经济运行规律;链上治理定义了这个小城市的法制法律法规等。

尤其在探寻和设计代币经济和链上治理的时候,颇有一种“烹小鲜”的体验。例如,代币经济中一个小的逻辑错误可能会使整个经济体系崩溃;治理中一个参数的选择往往决定了这个链的演化速度和功略。

然而,对于这两方面的探索,整个区块链产业还处于一个非常非常初级的水平,没有成型的理论可以参考,更没有好用的工具可以依赖,基本上大家都处于摸着石头过河的状态。这是我们在开发中遇到的最大的问题。我们的策略是在主链上尽量采取保守的代币经济设计和治理政策,而在侧链上尝试采取更加激进的选择。

嘉宾简介

Raullen Chai/IoTeX CEO&cofounder

加拿大滑铁卢(Waterloo)大学博士,主攻轻量级密码学和网络安全。曾任Uber的密码学研发团队负责人,前Google资深软件工程师,主导了Google云负载均衡服务的研发。Raullen是比特币论文的第一批读者、早期挖矿者和区块链技术布道者。

对话发起人

张亮Allan/DxChain创始人

兼任Trustlook CEO及联合创始人,负责移动安全和网络漏洞与威胁等方向的研究和开发,十年以上互联网安全方面的经验;同时也是区块链安全和互联网安全方向的专家。Palo Alto Networks 创始工程师, 并在朗讯科技,nCircle网络安全公司等开展安全方面最先进的研究。

张佳辰Sarah/PTS创始人

北京区块链社区dCamp发起者,毕业于哈佛商学院MBA和肯尼迪政府学院公共政策硕士,致力于创造高安全性的区块链数据协作协议,首批应用于KYC和信用评分领域,已接入十亿级数据量。曾任小米生态链企业Ninebot机器人业务COO,带领团队创造世界顶级人工智能和机器人开发者社区。


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