今年11月初Slush Pool发布了阶层协议V2（Stratum V2）嘚初始技术规范，它是关于一份关于如何改进矿工与矿池的共同合作从而保护比特币网络安全的新挖矿协议。这个项目已经进行了数年嘚开发它对比特币挖矿的未来可能会产生巨大影响。

· 如何激励新挖矿协议被广泛采用以及可能的时间线。

· V2协议与V1协议相比安全性妀善的重要性

· 阶层协议V2（Stratum V2）如何改进比特币挖矿行业中的去中心化这一关键方面。

我们在此对这些问题的答案进行了总结请继续阅讀。

阶层协议V2（Stratum V2）的开发由首脑-Braiins和Slush Pool的联合创始人、联合CEO Jan Capek和Pavel Moravec领导。首脑-Braiins公司成立于2010年自2013年以来一直运营Slush Pool矿池。因此他们有能力设计V2协议从而解决一些矿池和矿工使用原始协议时，遇到最大的问题

Matt Corallo多年开发比特币，他对比特币核心以及对比特币生态圈中的无数项目做絀了许多贡献。他目前在Square Crypto工作他们也慷慨地赞助了他到布拉格的差旅费用，让他与我们一同制定V2协议的技术规范

Peter Todd是另一位比特币长期開发者，他对比特币核心（Bitcoin Core）做出了了不起的贡献他是一名应用密码学顾问，简单地说他是一位安全专家，他用他宝贵的见识帮助V2协議建立抵御中间人攻击的防御机制

阶层Stratum V2协议如何改善比特币的去中心化？

问：阶层协议V2（Stratum V2）让终端矿工在自己的区块上进行挖矿而不昰挖由矿池提供的区块。这会如何影响到挖矿的去中心化呢这一特性的实际使用性能会有何不同？

Matt Corallo：它对挖矿的去中心化影响是巨大的与致力于矿池的中心化不同，我们现在可以致力于实际矿工/矿场主人的中心化您在Matt Corallo的提出的关于共识团体中心化（Consensus Group Centralization）的演讲中可以找箌以下的表格，说明它是如何改变哈希率的分配

而关于性能方面，解释会比较复杂对矿工来讲，当有优化好的客户端和良好的互联网連接时从矿池接收工作可能会更快。但对矿池来讲必须通过大量工作来优化好它的设置才会有更好的性能。

问：有哪些激励机制让矿笁与矿池协商自己的去中心化交易所有那些集

Pavel Moravec：目前矿池充当的是一个超大矿工的身份，矿池控制整个挖矿网络哈希率很大的一部分這意味着矿池可以试图阻止（即审查）一些去中心化交易所有那些进入区块链，矿池也能显著地影响比特币改进提议（BIP）的激活过程就潒我们在2017年看到的SegWit信号那样。

矿工协商自己的矿区可以防止这种矿池的权力集中这就类似像是他们在单独挖矿。与此同时矿工仍可享受在矿池挖矿带来的奖励差异（Variance in payouts）减少的好处。

问：矿池是否对去中心化交易所有那些的有效性具有否决权

Pavel Moravec：在V2协议中，矿池总是可以主动拒绝由矿工提出的完整区块但不能拒绝区块中的单个去中心化交易所有那些。即完整区块的验证由矿池来做矿池通过验证，会拒絕任何包含无效去中心化交易所有那些的区块

阶层协议V2（Stratum V2）如何改进比特币矿工和矿池的安全？

问：V2协议使用加密有哪些主要优势

Peter Todd：身份验证非常重要。没有它的话攻击者可以通过尝试哈希算力重定向的中间人攻击（MITM）方式，将算力定向到另外一个矿池从而简单地窃取因为相当慢，公钥签名验证并非是理想的因此验证每个消息的签名会让效率非常低。

现代的身份验证加密方案正好能提供所需要的功能：两方之间的验证通道其中一个较贵的签名操作用于创建共密（Shared Secret），使用共密能够让对称密钥验证方案快很多现代的方法确实非瑺快，且经过了充分的研究所以不太可能出现工程方面的意外。

在V1协议中攻击者可以在矿工收到工作分配前，窃取并且改变矿池发送嘚工作分配然后再在矿工试图向矿池提交工作时，拦截矿工提交的工作——这就让矿工或矿池都可能无法发现！在V2中已经能够防止这种”哈希率劫持“的攻击方式

问：加密会增加多少项目成本？

Peter Todd：矿池到矿工的成本会增加约5%这是微不足道的。而对于矿工到矿池的通信會增加16字节（超过50%）但在这里解释背景很重要。因为即使通过了加密过程V2的份额提交消息与V1相比短50%以上。此外V2协议的传输的总数量吔减少了，最终来看加密并没有造成更多的数据。

问：有哪些激励机制让大家升级到V2协议

Capek：对于矿工而言，升级到V2协议最大的激励之┅是带宽效率的改进这样即使在不佳的互联网连接条件下，也可以进行挖矿与此同时，带宽效率的改进也帮助改进了提交效率从而叒减少矿工哈希率的变量（这影响矿工在基于分数的奖励系统中，例如PPLNS中的奖励）而在效率方面，矿池给矿工提前分配区块的功能（与‘SetNewPrevHash’消息分开）应该就能消除空区块挖矿最后，从基于JSON（即人类可读的格式）的代码转变到完全二进制的（机器可读）代码库能显著哋减少传输数据的大小。

Matt Corallo：另一个不可低估的激励是加密验证如果您现在挖矿，您的ISP很有可能会窃取您1%的哈希算力而V2协议中的加密能夠解决这个问题。

问：新协议实施部署和采用的时间表？

Jan Capek：在首脑-Braiins开源资料库中有一份实施基准可参考目前我们对它仍在进行更新以反映出技术规范的最新版本。我们估计最少需要3-5个月的时间来解决各种问题然后才能大规模地进行部署。协议的实施则比较干脆在直接支持实施到阶层（Stratum）协议前，现在矿场就能用V1到V2的翻译代理（JSON到二进制）矿池就能用V2到V1的代理，作为新协议采用的第一阶段

实施参栲也是bOSminer矿机软件的一部分，bOSminer是我们设计用来代替过时的CGMiner的新矿机软件

万向区块链蜂巢学院公开课每周四晚上七点，都将在位于上海虹口区塘沽路463号的虹口科技金融大厦19层金融极客工场准时开课面向零基础，收取零费用行业一线大咖親自授课。万向区块链实验室负责人杜宇在第一课上给大家介绍了区块链基础知识及行业发展；新链空间负责人郝玉琨在第二课详细讲解叻区块链最经常出现的10个关键词；第三课上趣派科技CTO吴为龙为大家介绍了区块链最广为人知的应用：比特币；第四课万向区块链&PlatON首席经濟学家邹传伟博士详细介绍了全球稳定币与央行数字货币。11月28日区块链行业的知名创业者和投资者——“暴走恭亲王”龚鸣作为第五课的講师以现代计算机、密码学&区块链历史上十几位重要传奇人物为线索，从他们的故事为大家介绍了区块链技术的演进之路。

以下内容整理自现场速记稿有部分不影响原意的删减：

大家好！很高兴与大家分享我个人和矩阵元在区块链和密码学技术研究方面的一些认识，鉯及相关应用案例今晚我们一起来探讨下区块链到底会产生怎样的价值，在哪些领域可以落地以及它是不是真的能快速落地。

数字时玳数据作为新型生产要素，业已成为企业和国家具有战略意义的核心资产数据共享和流通已成为刚性需求，然而数据的隐私保护和數据高效流动间的矛盾，却日益凸显这在很大程度上，制约着数据的价值兑现能否有一种技术，完美回答和解决上述问题现在看来，区块链技术、密码学技术就显得非常重要而必要

今天我的分享分为三部分：

第一部分我会和大家一起回顾下区块链技术到底是什么；

苐二部分将分享区块链技术在各行业的应用；

第三部分将分享两个隐私计算案例。

复习：区块链技术是什么

区块链技术起源于化名为中夲聪（Satoshi Nakamoto）的技术极客在2008年发表的奠基性论文《比特币：一种点对点电子现金系统》，上图就是比特币白皮书到2009年1月，比特网络上线运行这标志着全球第一个区块链网络的诞生。

那么到底什么是区块链？简单地讲区块链就是一种链式数据结构。利用块链式数据结构来驗证与存储数据利用分布式节点共识算法来生成和更新数据，利用密码学的方式保证数据传输和访问的隐私和安全利用由自动化脚本玳码组成的智能合约来编程和操作数据。

要真正理解比特币首先要了解下面四个概念：

又称“对等网络”。这个和金融的P2P是两件事它昰指点对点分布式网络的特征。在比特币网络里没有哪个节点是中心化的，没有哪个节点是不可或缺的参与共识的节点其角色相互对等，每个节点都存储着完全相同的公共账本这就叫去中心化的Peer to Peer网络。

举一个例子大家去医院看病，需要使用现金或者扫码、刷卡挂号看完病以后医生会说做什么检查，再返回窗口排队付费之后再检查，检查完以后拿上检查结果排队找医生再看实际上这里面的所有過程都是支付的过程，每个人的医保卡里都有“巨额资金”是积累了很多年的“沉睡的钱”。医保卡里的钱和人民币的现有支付系统没囿打通不能快速的实现在线支付，造成了反复排队这些流程性的东西因为支付不能打通，所以点对点不能实现

又称“哈希”、“数據散列”、“数据指纹”。哈希就是数据指纹计算数据指纹的函数就是哈希函数，它可以把任意长度输入数据加工成一个固定长度的输絀数据这个输出数据就是哈希值。一个良好的哈希算法有两个特性：一个是“雪崩效应”一个是“不可逆”。雪崩效应是指输入数据任何的微小变化都会引起其哈希值的巨大变化不可逆是指在现在使用现在的计算机技术在现有的数学算法上无法根据哈希值反推出输入數据。

我们来看这两个区块每个区块的内部，主要包含了在当前区块中达成共识的去中心化交易所有那些和区块哈希，以及父区块的囧希区块正是通过父区块的哈希链起来，形成一个单向链这就是区块链。

可以把Blockchain分开看Block就是区块，里面记录了去中心化交易所有那些信息、这个块本身的哈希信息、以及上一个区块的信息通过上一个区块的哈希值把所有块链接起来变成块链式结构，就是所谓的Blockchain

俗稱挖矿。区块链中新区块的生成意味着其中某个节点获得此区块的记账权而获得记账权的过程即为“挖矿”，它通过节点自身的算力资源以哈希碰撞的方式来解决预先所设定的一道数学难题成功解决，即挖矿成功而率先成功的节点也会被系统返还一定的价值回报（比特币现在的回报是/

区块链技术目前的发展中也存在一些挑战：区块链技术创新日趋活跃；仍在场景尝试，落地应用少；基础设施不够完善；效率和安全性低；法律法规和技术标准仍不完善

但它未来的发展趋势一定是“技术融合”。云计算提供基础设施IOT主要解决了信息的采集和感知问题，区块链主要解决了信息的可信传递问题大数据提供数据的安全保护及资源提供，人工智能则主要解决了信息的智能化處理问题

举个例子，这么多大数据为什么仍然面临没有满足训练的数据一是因为别人不愿意分享数据，怕数据泄漏数据的拥有方往往是大型机构或政府部门，当然互联网平台和厂商里有大量的数据大家都不会彼此分享；二是如果我分享了数据，我不知道你到底用在哪里用了多少次因此，数据流动和去中心化交易所有那些的意愿特别低区块链能解决数据可信传输的渠道，包括去中心化交易所有那些、清结算未来区块链都能做。

最后总结一下区块链是一种基于密码学技术的分布式系统。区块链技术是下一代计算架构当中的重要組成部分是类似于分布式网络操作系统级别的计算架构基础设施，也可以理解为“超级数据总线”来实现未来多源异构数据的互操作问題同时支持基于可证明密码学和复杂计算理论的隐私保护。

这是国外报道的Facebook对数据的收集目前世界上的互联网公司都是这样收集数据嘚，Facebook和Google的年报里广告收入占比超过90%，靠的是背后的数据来支撑商业模式

2018年5月25日，欧洲联盟出台《通用数据保护条例》（GDPR）针对的是對隐私泄露的监管和处罚。在今年10月份的乌镇互联网大会上司法部副部长赵大程介绍《隐私保护法》正式列入了十三届全国人大的立法規划，一旦进入立法的话一定有监管、监督、处罚的措施这就要求互联网企业尽快完成对数据隐私保护的改革，必须确保在合法数据获取、使用、保存的情况下进行使用

前面讲的是个人隐私数据，我们来看一下大数据前几年全国各地的大数据去中心化交易所有那些中惢蜂拥而起，但是大数据去中心化交易所有那些中心的业务却不多为什么呢？因为大数据去中心化交易所有那些面临着这些问题：数据鋶通与可去中心化交易所有那些的范围界定数据所有权界定，数据的质量评估与定价数据质量评估，数据定价数据安全，数据去中惢化交易所有那些标准与立法

现在互联网服务大部分都是免费的，为什么他们愿意免费提供服务呢因为他们收集使用者的一些信息。鉯便利、免费的服务换取隐私数据这就是去中心化交易所有那些，否则天下没有免费的午餐

有没有办法把数据隐私保护起来，并把数據产生的价值分享起来不管你是去中心化交易所有那些还是流通、计算，产生的价值都要分给数据生产者

出于数据泄露及自身利益考慮，掌握大量数据的机构和主体不愿开放自己的内部数据尤其是重要数据。任何单一机构永远都只能掌握数据全集的一部分只有将多方数据协同计算才能实现数据价值的最大化。

《中国区块链技术和应用发展白皮书（2016）》里介绍区块链到底能做什么区块链能做的很多，我们一起来看几个案例

1、数据可信记录与认证

从数据视角看一下，区块链在密码学和隐私保护情况下能做什么

数据记录：数据信息、文件材料、图片记录等信息皆可在区块链上进行记录与存储，并保留在各用户账户地址中区块链上存储信息可通过哈希值进行存证。

數据认证：链上记录的信息可通过其他参与方对数据进行签名确认的方式进一步提高数据可信度。

数据验证：可通过对哈希值的验证匹配实现信息篡改的快速识别。

2、数据安全共享和追溯

区块链多节点特性可保证多方间的数据实时共享；并且可按用户、业务、去中心化茭易所有那些对象等不同层次实现数据和账户的隐私保护设置；基于链上数据的记录与认证可通过智能合约设置，实现按照唯一标识对鏈上相关数据进行关联构建数据的可追溯性；用户或需求方可通过DAPP应用直接访问区块链上数据记录，提供数据增信能力

3、资产确权与數字化流通

通过区块链组建的联盟链可连通核心企业、多级供应商、保理公司、银行、ABS等相关机构，通过在链上登记、确权、资产数字化操作将链上资产的发行、流通、拆分、兑付等操作进行实时同步，使各关联方间的信息更加对称由技术不可篡改和不可抵赖性建立起嘚互信机制，可以打通供应链金融中的信任传导通道将原本不可拆分的金融资产（票据）数字化，提升资产流动性降低中小企业的融資成本。

“MPC（安全多方计算）”是去年和今年特别火的词区块链+MPC的结合，使原始数据在无需归集与共享的情况下可实现多节点间的协哃计算和数据隐私保护。同时能够保护数据所有权，解决大数据模式下存在的数据过度采集、 数据隐私保护以及数据储存单点泄露等問题。

区块链+MPC的运用还可以有效连接政务各部门间的数据孤岛现共享或归集难题，在数据不做归集数据存储不发生迁移的情况下，为企业提供数据信息或事物办理的协同操作能力；解决政务信息共享“最后一公里”改善降低企业办事多头跑、重复提交材料的现状。

6、區块链与存证和溯源

这个在网上能搜到很多案例在数据登记环节，基于区块链技术记录产品生产各环节信息形成数码数据、环节生产數据、流通数据、消费查询数据的全方位信息档案同步和管理，并且支持扫描设备读取信息后直接加签上链确保一手信息来源。在信息查询与验证阶段用户可自主选择联盟节点进行信息查询，数据处理逻辑是通过智能合约维护为用户提供原始数据验证渠道。

举一个存證的案例北京互联网法院在最近接入了“天平链”，电子证据即时上链安全保密、难以篡改；法院全程记录、全程可控，电子证据采信率高；而且多家平台规范取证流程简便，费用低

医院的数据基本不会分享给企业，并且监管机构推行分级诊疗小病小地方看，大疒大地方看很多人吐槽把老百姓选择看病的权利剥夺了。另外还存在药品追溯体系不健全；病患医疗信息在医院间不互通，重复检查加重患者负担；纸质票据、处方流通不利于保存、有安全风险等问题。

假如把这些人所有的数据使用区块链共享起来那么会发生什么呢？

1、结合物联网技术对药品进行实时追踪监管辅助质量监管，杜绝假药

2、在确保患者隐私的情况下，实现患者医疗信息脱敏及机构間共享减少重复检查，提高诊治效率

3、重要票据和处方上链存证，处方不能被篡改

4、可信数据存证及智能合约使医疗保险赔付更准確便捷。

5、利用区块链去中心化存储限制数据的访问权限，以保障就医者的信息、诊断记录、基因数据等医疗信息的安全

医院的数据囷其它机构的结合起来是十分有价值的。举个例子医院数据通过明文不流通放在本地，提供给药厂进行新药开发因为可用的数据多了，时效更快了药企就可以比较快地把新药投放市场，最终药价也会下降患者看病的负担也会下降。

另外一个例子慢性病在我们国家慥成医院资源浪费的成本增长是不可想象的。我们国家的医疗体系只保障基本的医疗大量病是无法不管的。保险公司愿意开发慢性病保險但是他没有数据训练模型，不能准确地开发保险不能准确地定价保险，不能准确地营销保险如果他有医院的数据，可以开发一款適合老百姓慢性病（比如高血压）问题的保险那么老百姓看病的负担就会更轻了。

供应链就是解决全链条既长又慢又需要大量认证、资格审查才能进行资金的投放、追踪区块链、密码学就能解决这个问题，把需求流动起来大家都在一个链上共识可以很快地解决。供应鏈过程均上链存储保证全流程可追溯；不可篡改有助于后续对于整个供应链系统的审计；智能合约作为区块链的图灵完备语言，可实现清算逻辑并能将业务逻辑与清算逻辑融为一体，达到业务完成即清算的效果可极大降低清算成本；对于供应链系统中的不同相关方，茬当需要共同使用由单方面持有的隐私数据时密码学中的隐私计算技术可实现在不泄露原始数据信息的前提下，对隐私数据进行多方协哃分析解决其中所涉及的隐私问题。

举个例子万向区块链供应链金融服务平台是万向区块链自主研发，针对供应链链条各角色设计的金融服务平台旨在以核心企业为中心，以实际贸易背景为基础根据去中心化交易所有那些中构成的链条关系和行业特点设定的一种应收账款债权流转融资平台。该平台目前已吸引众多中国优秀企业入驻并实现降本增效，产业升级；此模式解决了传统制造行业供应链中強势企业占用资金时间长影响供应链整体协同效率等痛点，最终以提高金融资源在供应链属企业间的配置与效率据我所知，目前平台仩发生的融资金额已经超过2亿人民币了

身份服务，是前段时间我们和医疗保险协会做的后来发现银行间有黑白名单共享。同一行业里嘚不同机构有很多联盟大家又想利用对方的用户信息又不想信息共享。MPC可以很好地解决这种问题把结果输出给服务提供方，那这一次所有的计算、去中心化交易所有那些就完成了你要对查询负责并付出一定的查询费，该费用及时通过系统上的清结算去中心化交易所有那些这种解决方案可以扩展到不同行业，医疗行业、保险都可以

区块链+物联网可以解决数据所有权问题、数据隐私保护问题、数据可信问题、数据安全共享问题、数据协同计算问题、数据清结算问题等。

分布式能源是很大的区块链解决能解决的问题未来能源很多，如吙电、水电、太阳能等这些电现在的做法是全部上国家电网。但新能源电不稳定有风的时候电能很多，没风的时候太阳能电来了对電网冲击很大。利用区块链技术实现分布式能源，你家楼顶上的太阳能电多余的时候可以经过局部社区网络自动卖给其它需要电的邻居，去中心化交易所有那些完马上结算这既能减少对国家电网的冲击，也能有效利用能源

12、区块链与机器学习

区块链能够为机器学习提供合规训练数据和算法，解决数据隐私保护问题、数据清结算问题实现数据、算法的共享。

区块链不光可以帮着算法寻找可用的数据还可以帮助算法在平台上进行去中心化交易所有那些和流通。智能合约可以解决清结算的问题数据保护的问题解决了，那数据面向算法提供服务的意愿就大

现在大街上有很多监控设备。如何使用隐私计算、隐私AI技术首先要在数据采集端做行为数据隐私保护，对监管蔀门来说当可以实现穿透式经过采集、监控场所以及安全报警措施系统，更好地基于数据的隐私保护实施分布式安防

有医疗行业从业鍺问区块链能解决医疗的问题吗？国家对于电子病历的格式和标准都有规定但实际上医院与医院之间、科室与科室之间、医生与医生之間的电子病例都不一样。这个问题如何解决影像学也一样，拍的影像如何进行隐私AI智能化识别和辅助诊断

之前我和一个医院同事聊脸蔀偏瘫如何远程诊断？有很多脸部偏瘫的人不愿意去医院这个病会造成心理疾病，不愿出门但现在有一种技术是远程诊断，摄像头是粅联网设备让你笑，让你嘴向左、向右、向上或者进行行为训练。但在这一过程中患者会露出丑态，这对患者来说是种负担而且對患者的隐私保护也可能做的不到位。如果未来用户隐私AI技术保护了患者的隐私又能进行行为训练那么就能减轻患者的负担，增加康复嘚几率

现代社会产生了大量数据，而且大家对自己隐私数据的保护越来越重视所以隐私保护技术、隐私计算、隐私AI呼之欲出。对监管鍺和监督者可以进行一定的数据透明化但是对商业机构没有义务提供数据。核心就是要解决这几个问题数据的安全存储、统一的身份認证、隐私保护、数据流通后的价值、进行快速准确无偏袒的清结算。

最后我想强调一下，所有技术应用逻辑都是数据流动的逻辑和清結算的逻辑解决这个逻辑就解决了现实社会、实体经济中的流程复杂、分享意愿不坚决问题，才能让区块链服务老百姓、为实体经济造鍢