因为我说话不算话，10岁儿子掌握了区块链精髓。区块链很简单，就是用共同记账的思想，让人手一本相同的小账本，使得每一个人都不能再赖账，带给我们弱中心化、公开透明的系统。不要着急给区块链描绘那么伟大的蓝图，只需要找到一到两个场景，扎扎实实地用好这个技术，解决现实问题，就足够有价值了。也许几十年以后我们蓦然回首，区块链就成为了一个改变未来的技术。
2020年12月12日，“我是科学家”年度盛典现场，中国科学院计算技术研究所研究员、博导、区块链实验室主任、中国计算机学会区块链专委会副主任孙毅，带来演讲《人人都爱不耍赖的区块链小本本》。我今天给大家分享的题目叫《人人都爱不耍赖的区块链小本本》。什么是区块链？就像一千个人心目中，有一千个不同的哈姆雷特一样，一千个人心目中也有一千个不同的区块链。大家都在讲区块链，有时候反而把我们给讲迷糊了。
我想通过生活中的一个小故事，给大家分享到底什么是区块链。这是我和我儿子的故事。我儿子10岁，我对他许下承诺，我说你考试得了100分，爸爸给你买心仪的玩具。小家伙很高兴，过两天拿了一张100分的试卷拍在我面前。我看了一下这个试卷，考得特别简单、特别基础，所以我就临时收回了自己的承诺。当然今天有很多带着孩子的家长们，大家不要学我，教育的时候还是要真诚。
当我收回承诺的时候，我儿子显得特别无辜，但是也特别无助，因为他没有办法证明爸爸曾经许下的承诺。所以第二次他有了经验。他找来了一个证人，找来了他的妈妈，让爸爸当着妈妈的面再去许诺。过两天小家伙又拿了一张100分的试卷回来，这时候我和我的爱人共同查阅了试卷，发现这次的试卷更加简单，基本上构不成奖励的理由，所以我们两个人又同时收回了承诺。
小家伙眼泪汪汪地明白了一个刻骨铭心的道理——单点记账并不可靠，证人是会叛变的。所以第三次小家伙彻底吸取了教训，他找来了全家人，让爸爸当着全家人的面来许诺，并且他选择了他最信赖的奶奶，让她拍一个小视频，放到全家人的群里。全家每个人的手机上都保留了一份相同的证据，这其实就用到区块链里面一个非常核心的思想——叫做共同记账。共同记账机制有什么好处？
第三次，我再也没有办法收回自己的承诺，因为我一旦收回自己的承诺，我会被整个家族所唾弃。所以区块链很简单，就是用共同记账的思想，让人手一本相同的小账本，使得每一个人都不能再赖账，这就是区块链的精髓。如何理解区块链？区块链其实就是特殊的软件数据结构，是一个账本技术。我喜欢把它比喻成日常生活中的小本子，这个小本子有两个重要的要素，区块链上也有两个重要的要素。
第一个要素，小本子有一页一页的纸，每一个页的纸上清楚记录着，每一笔收入和每一笔支出。在区块链上，有一个关键的数据结构叫做“区块”，区块就是区块链账本里面一页一页的纸。在区块里包含的也是一笔一笔的交易记录，但是区块链的交易范围更加广阔。它可以是这样一笔一笔的经济上的往来支出，也可以是两个公司之间的商业合同，还可以是一个知识产权的转移，甚至可以是爸爸对儿子的一句承诺。
凡是愿意被多方见证、被多方认证的信息，都可以成为区块链上的交易，记录在区块链账本中。而且区块链在计算时，用了一个非常特殊的技术——叫做“数字签名”，用数字技术、公私钥加密，使得信息不可伪造，也不可抵赖。别人伪造不了我的签名，我也不能不承认我曾经签署过的东西。再来看区块链第二个关键的数据结构——“哈希链”，它对应着账本中的一条线。一个本子没有这条线的话，就是一页一页杂乱无序的纸张，没有前后的顺序。
但是有了这条线，就把一个杂乱无序的东西，穿成了一个前后有序的账本。区块链上用了哈希链的技术，也会把区块链的账本穿起来。传统小本子怎么记账？写完第一页写第二页，写完第二页写第三页，都写完了以后，如果想把第一页的一个数字改了，从一改成二很好改。但区块链不这么记账。区块链是先写第一页，写完了以后拍一张照片，把它贴到第二页的右上角，然后开始写第二页，第二页再写完，再拍一张照片贴到第三页的右上角。
这样一本记完了以后很难改。想把第一页的数字从一改成二，需要重新拍照片，拍完照片以后，第二页的内容就变了。因为第二页的照片要重新更新，第二页也得重新拍照片。所以在传统记账方法下，改动可能只是改一点，而用了区块链记账，一旦改动就需要改一本。所以区块链的数据不可删除、不可篡改。压下葫芦浮起瓢？区块链需要协同优化。
区块链作为一个年轻的技术，在发展的过程中一定会遇到各种各样的问题，比如技术、人才、成本、监管等等。这些年来，我和我的团队在区块链的技术层面做了一些研究工作，今天很荣幸能跟大家分享几个故事。第一个事例是做区块链性能优化的故事。相比传统的中心化账本，区块链现在的性能还是有比较大差距。这当然是因为区块链作为一个分布式账本，它的性能比较复杂，会受多重因素影响。
就像一个木桶一样，木桶里面每一个板都至关重要，决定木桶容量的，永远是它最低的那块板。我们做区块链性能优化时，会出现压下葫芦浮起瓢的情况。我清楚的记得我们曾经做了一套方法，来优化区块链上的计算，优化完了以后，在实验室上布了一个环境，测出来非常漂亮的结果。我们非常地高兴，就拿到现实的网络中去做，结果一测我们傻了眼，效果非常地差。后来我们去探索背后的原因，发现是因为区块链上的性能由多种因素相互制约。
在实验室环境里优化了计算，但付出了网络传输的代价。因为实验室环境网络状况很好，这个代价不是那么显眼，但是到了真正的互联网上，会发现把计算优化了，但是传输变得恶化。怎么样解决这个工作？必须要协同优化。
我们提了三个层面的协同：第一个在区块链的内部，强调计算、传输存储、协同优化；第二个也强调区块链不能只有软件，一些特殊的计算，尤其跟性能相关的，采用软硬一体化设计的方法；第三点，把区块链的系统跟传统的中心化系统有效地协同起来，大家分工合作。打破信息孤岛——区块链互联互通。我要分享的第二个研究工作是区块链的互联互通的工作。区块链未来怎么发展我们不确定，但区块链有一个非常好的参照物——互联网。
因为区块链在现在遇到的问题，其实很多都是互联网曾经遇到的问题。我来自中科院计算所。中科院计算所历史上，做了很多我们很引以自豪的工作。比如说我们是中国第一台计算机的制造者，也是中国第一个CPU的制造者。但是有一个工作我们相对宣传得比较少，其实我们也是中国早期互联网的主导者和参与者。
我们当年用了世界银行的资助，把清华、北大和中科院三个节点连起来，形成了中国互联网的雏形，而且这些工作就是我们网络实验室的老前辈做的。我特别愿意跟他们去请教。他们跟我说：你想想二三十年前互联网有什么问题？一开始建了很多局域网，能解决跟同一个单位、同一个组织的人传递信息的问题。但是发展到一定时候，还想跟别的单位的人传递信息，怎么办？那就要研究局域网和局域网之间的互联互通，于是有了互联网把局域网连起来。
区块链现在也是一样，一条一条的区块链都已经建好了。单条区块链能跟同一个联盟、同一个组织、同一个社区的人，传递价值、传递信任。但是未来一定有跟其他联盟的人传递价值、传递信任的需求。这时候我们就要去研究区块链和区块链之间，怎么样互联互通。我们团队曾经用区块链做了一个，我们自认为非常好的应用，希望能解决传统供应链金融里一个非常难的问题。什么是传统的供应链金融？传统的行业里，有一个核心企业，比如说华为。
那么有一家公司给华为出主板，这就是华为的一级供应商；还有一家公司给这个主板出一块芯片，他就是华为的二级供应商；还有公司给芯片出电路设计，那么就是华为的三级供应商。传统的行业里，按照供需关系形成了一个供应的链条，叫做供应链。核心企业在银行有背书，银行愿意把钱借给核心企业，因为银行信任华为。但是银行并不能因为信任华为，就信任给华为服务的这些小微企业，因为他没有办法证明这些小微企业值得被信任。
有了区块链技术，怎么解决这个问题？我们让所有的这些节点，银行、华为，所有这个供应链上的环节共同进来，组成一条单一的区块链系统。这个区块链系统共同记账，记两两之间的供求合同、应收账款、产品的仓单信息。我们把这些签名过的数据多方保存下来，银行就可以一目了然：原来这些小微企业是在给我信任的华为服务，所以我可以把对核心企业的信任，拆分成更小的粒度，沿着供应链向下传递。
解决传统供应链金融里，信任难拆分、难传递的问题。我们当时做完这个以后，非常地高兴，拿到市场上跟合作伙伴推广，但是一盆凉水浇下来。市场上很多用户跟我们说，这里有一个非常理想化的情景：你要求我们所有的节点都加到同一个区块链上，但是我们实际环境中，有些节点就不能加到同一个区块链上。这中间有商业竞争的考虑，有政策的限制，甚至有的供应商本身也是一个核心企业，人家自己也有链，为什么要合到一条链上？
所以我们痛定思痛，研究怎样用跨链的技术来解决。企业还保持原来单独的区块链，我们用跨链技术来使得他们的信任，能从一条区块链传递到另一条去。我们提出了一些架构和方法，应该说还是认赢得了客户的认可。疫情下的区块链应用。回到今天的主题——“2020，这一年”。2020年，新冠疫情给我们的工作方式、生活方式，带来了很多前所未有的改变。比如说，传统的面对面地交流，在现在不得不远程借助于网络。
而我们在远程沟通时，会发现相互信任变得更加困难，因为缺乏信任，效率更加低下。有了区块链技术，就再也不需要相信任何人了，只需要信任一项技术。让这个技术在一个互不信任的环境中，带给我们弱中心化、公开透明的系统。疫情期间其实有很多好的应用，都用到了区块链的技术，比如说捐赠物品的信息保存。区块链技术可以让每一份捐赠都变得更公开、更透明、更真实、更可靠。很多人会问我：你觉得区块链会是一个改变未来的技术吗？
我认为，即使区块链是一个改变未来的技术，当前阶段也不需要如此看待它。因为很多改变未来的技术，最开始也不是瞄着改变未来的目标去设计。比如，区块链的大表哥互联网，最早期只能传文字，传个图片都费劲。到后面发展了十几年，出现了门户网站，大家觉得互联网最好的应用出现了。但是到今天，当互联网真正进入到衣食住行的方方面面时，没有人再会说它最初的应用。
所以对区块链也一样，不要着急给它描绘那么伟大的蓝图，只需要找到一到两个场景，扎扎实实地用好这个技术，解决现实问题，就足够有价值了。因为我们相信好的模式一定是可复制的，一个点成功，多个点就能成功，最终就会形成全方位的成功。用这种眼光去看待区块链，也许几十年以后我们蓦然回首，区块链就成为了一个改变未来的技术。
所以来自各行各业的朋友，我希望大家都能勇敢地伸出你们的双臂，共同来拥抱这项充满希望的新技术——区块链。谢谢大家。演讲嘉宾孙毅：《人人都爱不耍赖的区块链小本本》 | 拍摄：Vphoto作者：孙毅监制：吴欧策划：李霄编辑：范可鑫排版：凝音在“我是科学家iScientist”后台回复“演讲”，或者点击菜单栏“演讲”，即可看到更多科学家演讲。
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