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听说玩区块链的要太空挖矿了?!

听说玩区块链的要太空挖矿了?!
  前言:

先插播一条新闻:一间区块链公司买下了太空挖矿公司

近期,以开采陨石为目标的 Planetary Resource 公司,宣布了一个出乎意料的发展,由 Ethereum 的共同创办人 Joe Lubin 设立的 ConsenSys 公司给买了下来。区块链和太空挖矿撞在一块放在 2018 年简直是潮到出水了,问题是两者的关系到底在哪里?Planetary Resource 的共同创办人 Brian Israel 指出太空挖矿和电脑挖矿有个共通点,就是其商业活动是跨国界的,如果用传统的合约等法律框架的话,交易会变得非常地麻烦,而区块链正好能解决这个问题,让任何国家的人都能投入到太空挖矿的行列。

(新闻来源Planetary Resources)

区块链(blockchain),block指的是一个个使用密码学产生的数据块,这些数据块一个接一个按照时间顺序通过哈希函数连接起来,就好像一条链(chain)。

区块链实质上是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式,区块链作为一个分布式公共账本,任何人都可以加入到区块链网络成为一个节点,任何人都可以审查这个账本,但是不存在单一用户可以对该区块链进行控制,区块链中的参与者们共同维持账本的更新,它只能按照严格的规则和共识进行修改。

2008年11月1日,一个化名为中本聪(SatoshiNakamoto)的密码极客发布了比特币白皮书(《比特币白皮书:一种点对点的电子现金系统》),至此比特币开始了一场人类历史上伟大的数字货币实验。

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  在这之前,世界上就对去中心化数字货币进行了许多研究,但直到2009年1月比特币横空出世,才真正实现了去中心化的、账务公开的数字货币系统,正式开启了区块链技术的发展。

分布式数据数据存储、点对点传输(P2P)、加密算法这些技术并不稀罕,但如果没有共识算法,那区块链只是个分布式数据库,正是共识算法将这些技术组合成了一个去中心化的分布式账本数据库-区块链。

区块链最大的特点就在于它的去中心化,市面上的机构数据库都会有管理员,都存在中心,区块链的设计目标就是为了防止出现中心。任何人都可以向区块链中写入数据,但是没有了中心来保证数据可信,区块链还需要共识算法来保证数据的可信性。

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  区块就如同数据库的记录一样,每次写入数据都会生成一个新的区块,每一个区块都会与一个hash值对应起来并且会记录上一个区块的hash值,如果一个区块被修改了,那么必须同时修改后面所有的区块,计算hash很消耗算力,因此几乎不可能修改区块。

区块链技术被认为是继蒸汽机、电力、互联网之后,下一代颠覆性的核心技术。 如果说蒸汽机释放了人们的生产力,电力解决了人们基本的生活需求,互联网彻底改变了信息传递的方式,那么区块链作为构造信任的机器,将可能彻底改变整个人类社会价值传递的方式。

以前是靠信誉、靠百年老店、权威机构等,区块链利用技术建立了新的信任方式,这是可以被量化的,从技术的角度实现的,所以说区块链成为了下一个信任的基石。区块链最核心的革命特性是改变千百年来落后的信用机制。

以“DES=(区块链 OR “block chain” OR blockchain*)”为检索式,我们可以从incopat专利数据库分析目前区块链的发展情况:

1. 近10年专利申请趋势如下:

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  从上图可以看出,关于“区块链”的专利申请数量在2016年之前一直维持着1000以内的申请量,而2016年陡然增加,毫无疑问在2016年出现了区块链热潮,而在2018年至今,专利申请数量明显减少,说明可能区块链的创新度加大,发展受阻。

2. 前10个标准化申请人排名如下:

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  从上图可以看出,区块链的商业领头者为国际商业(即IBM)和三井公司(即三井集团),即说明在区块链行业美国和日本较为前沿。

3. 专利申请地域分布如下:

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  从上图可以看出,区块链的发展主要是由中国、美国、日本推动,虽然中国的区块链申请数量最大,但是也可能是由于中国申请人数量数量较多造成的,所以毫无疑问,美国和日本的区块链发展是处于前沿的,因此,对于区块链的研究学习可以着重从美国、日本数据入手。

ZKProof理解

ZKProof(零知识证明)指的是证明者能够在不向验证者提供任何有用的信息的情况下,使验证者相信某个论断是正确的。ZKProof实质上是一种涉及两方或更多方的协议,即两方或更多方完成一项任务所需采取的一系列步骤。

证明者向验证者证明并使其相信自己知道或拥有某一消息,但证明过程不能向验证者泄漏任何关于被证明消息的信息。大量事实证明,ZKProof在密码学中非常有用,如果能够将ZKProof用于验证,将可以有效解决许多问题。

下面用阿里巴巴的零知识证明的例子来进一步理解ZKProof。

阿里巴巴的零知识证明:阿里巴巴被强盗捉住,阿里巴巴为了活下去需要向强盗证明自己知道门的咒语,如果阿里巴巴直接告诉强盗咒语就会被杀,阿里巴巴需要在不直接告诉强盗咒语的情况下让强盗相信他有密码。

他对强盗说:“你们在离开我一箭远的地方,用弓箭指着我,当你们举起右手我就念咒语打开石门,举起左手我就念咒语关上石门,如果我做不到或逃跑,你们就用弓箭射死我。”

强盗举起了右手,只见阿里巴巴的嘴动了几下,石门果真打开了,强盗举起了左手,阿里巴巴的嘴动了几下后石门又关上了。

强盗还是有点不信,说不准这是巧合呢,他们不断地换着节奏举右手举左手,石门跟着他们的节奏开开关关,一次可能是巧合,但是多次的成功开门可以极大概率证明阿里巴巴知道咒语。

这整个过程就是ZKProof,阿里巴巴在没有透露咒语的情况下向强盗证明了他知道咒语。

zkSNARK理解

大部分使用ZKProof的实例只能应用于一些特殊场景,而zkSNARK(zero-knowledge succinct non-interactive arguments of knowledge)的方法更加通用,其单词含义具体如下:

Succinct:简洁的,证据信息简短;

Non-interactive:非交互的,几乎没有交互。

zkSNARK实现步骤可以概括为以下三步:

1.系统生成 pk、vk;

2.prover通过pk及其他参数生成proof;

3.verifier可通过vk、proof验证结果是否正确。

目前该技术已经被用到加密货币Zcash上,用于保护用户隐私。

和ZKProof、zkSNARK相关的专利现状的简单了解

ZKProof和zkSNARK专利检索关键词包括:ZKProof、零知识证明、zkSNARK。

检索式:DES=(ZKProof OR 零知识证明 OR zkSNARK)

1、近10年专利申请趋势如下:

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  从上图可以看出,ZKProof和zkSNARK技术在2014-2016年之间发展较为迅速,而在2016年之后又其发展又出现下滑趋势,由此,可以判断出该技术可能是趋于成熟或者达到了瓶颈导致技术人员很难再取得重大突破。

2、前10个标准化申请人排名如下:

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  从上图可以看出,IGT公司以及国际商业公司在该技术方面处于领先地位,且排名靠前的申请人多为美国申请人和日本申请人,而没有中国申请人。

3、专利申请地域分布如下:

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  从上图可以看出,基于ZKProof以及zkSNARK的技术研发主要集中于美国,中国虽然在该技术方面研发也比较领先,但相对于美国而言,中国的技术还远远落后于美国。

结论

根据以上专利分析可知,ZKProof和zkSNARK技术美国是远远领先于其他国家的,但是该技术自2017年以来其发展又趋于平缓,说明该技术在实际应用中还是受到了很大的限制,无法适用于多种领域,对于以该技术为基础的企业可能会面临发展缓慢甚至被淘汰的风险。

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