重读Facebook发布的Libra白皮书—技术篇

来源:财经网 作者:LornaQ 2019/09/12

从Libra的技术路线来看,穆长春认为,Libra采用的不是纯粹的区块链技术,而是一个混合式的架构,所以它不能算严格意义上的区块链加密货币 。

Libra白皮书在备受争议的情况下发布,迄今经历了多次美国政府问询。而中国央行鲜少在公开场合对Libra的白皮书做出回应。近期,中国人民银行数字货币研究所所长穆长春开设讲堂《科技金融前沿: Libra与数字货币展望》,来解读中国数字货币DC/EP,同时畅谈关于Libra的热点问题。

从Libra的技术路线来看,穆长春认为,Libra采用的不是纯粹的区块链技术,而是一个混合式的架构,所以它不能算严格意义上的区块链加密货币

Libra的白皮书显示:Libra协议使用基于帐户的数据模型对分类账本状态进行编码。对此,比特币开发者Jameson Lopp也表示:从数据结构的角度来看,Libra更倾向于似以太坊或Ripple瑞波,而不是比特币,但是,Facebook还需要解决以太坊多年来一直在努力解决的所有重大问题,例如,可拓展性。

Libra更倾向于似以太坊

比特币的最基本单元是UTXO(Unspent Transaction Output未消费交易输出),即比特币的交易由交易输入和交易输出组成,每一笔交易都要花费(spend)一笔输入,产生一笔输出(output),这些输出可能会在未来通过交易消耗。此模型有其优缺点,例如,由于它输出记录简化,因而隐私性强、交易记录能力强。但是,它处理复杂的智能合约时会比较困难。Jameson Lopp表示:从以往案例来看Facebook不太关注隐私性,相较之下,以太坊所用的账户/余额模型更契合Libra的需求。账户/余额模型的优势是简单、高效,为复杂智能合约的开发人员带来益处,尤其是那些需要国家信息或涉及多方的开发人员;每笔交易只需要验证发送账户是否有足够的余额来支付交易。缺点是容易暴露于双重支出攻击。

简单来说,UTXO模型中的交易比较贴切的比喻是纸币账单(纸币)。 每个账户通过累积钱包中的账单数量(与这个地址/钱包相关联)来记录它有多少钱。 当我们想花钱的时候,我们使用一个或多个账单(现有的UTXO),足以支付成本,并可能收到一些改变(新的UTXO)。 每张账单只能用一次,一旦用完,UTXO就从池中移出。而以太坊所用的账户/余额模型可类比为我们使用的ATM /借记卡,以太坊则视为银行。银行跟踪每张借记卡有多少钱,当我们需要花钱时,银行会在批准交易前检查记录以确保我们有足够的余额。

Libra只在最上层用了一下区块链技术

今年7月,金融服务委员会副主席Patrick McHenry提问“Libra的本质是什么?”时,Libra负责人David Marcus表示:“我们不认为它是证券。它也不是易型开放式指数证券投资基金Exchange Traded Fund(ETF)。基于现行的美国法律它或许是商品,但我们更倾向于把它视为支付工具。”

穆长春提到:正是因为Libra采用的不是纯粹的区块链技术,它才有可能成为一个真正的支付工具。这里所指的纯粹的区块链技术,即比特币和以太坊这类公有链。Libra的底层用的是中心化的架构,只有到最上面,就是最终结算那一层,它才用一下区块链。

从区块链的定义来看,它本质上是一个去中心化的数据库,同时作为比特币的底层技术,是一串使用密码学方法相关联产生的数据块,每一个数据块中包含了一批次比特币网络交易的信息,用于验证其信息的有效性(防伪)和生成下一个区块。

但区块链自身,存在着著称为“不可能三角”的技术瓶颈,即目前鲜少有公链能同时解决“去中心化、可扩展性和安全性”三个方面。如果想要达到去中心化,势必会牺牲一定的可扩展性,若仅考虑性能,又极可能面临中心化的危险以及系统的安全性。“可扩展性”主要体现为公链的“交易处理性能”,即每秒处理交易的笔数(TPS)。

穆长春表示:区块链作为支付工具,不太合适。例如,区块链的可扩展性差。

结合上述的“不可能三角”问题,我们先来看比特币,比特币采用的是基于工作量证明(POW)的共识机制,通俗来说,就是“挖矿”,按劳分配,多劳多得。它的优点是去中心化,在这种共识机制下,即使没有中心机构做信用背书,比特币也获得了广泛的信任;其次,安全性较高,理论上,破坏系统需要投入的成本高,如果想作恶,需要控制51%以上的算力(51%算力攻击)。而他最显著的缺点就是网络性能太低,需要等待多个确认,容易产生分叉,区块的确认共识达成的周期为10分钟,每秒交易量上限为7笔,据统计,VISA的平均每秒交易量上万,比特币远远达不到商业应用。

再看以太坊,以太坊正在从POW共识机制向POS共识机制过渡。POS共识机制即权益证明,通俗来说,就是持有越多,获得越多。它的优点是较POW高效,在一定程度上缩短了共识达成的时间;解决了POW能源消耗的问题,而它的显著缺陷就是极端的情况下会带来中心化问题。

以太坊的每秒交易量为10笔,较比特币快一些,但其可扩展性备受诟病,目前也在积极通过分片技术来扩容。近期,Etherscan.io的数据显示,以太网的网络利用率目前已飙升至90%,随着USDT交易所占用的容量不断增长,其他开发者可用的容量降低,从而导致以太坊的拥堵程度较以太猫时更严重。

以太坊创始人V神在公开场合表示:“可扩展性是以太坊一个很大的瓶颈,因为以太坊区块链几乎已经满了。随着利用率的提高,以太坊的交易成本随之增加,这让潜在的企业用户对使用以太坊持观望态度。”

从交易性能来看,无论是比特币还是以太坊都不适合用于支付场景。

Facebook在白皮书里称,实验数据显示,Libra现在的技术能支持每秒1000笔交易,每笔交易完成需要确认的等待时间是10秒钟。

央行的数字货币研究所在Libra的代码发布后,下载了它的代码,搭建了同样的环境,去做了测试。实验设置为只有四个节点,节点之间不加载任何协议,服务器用的是八核的CPU,256G的内存。在这样的实验情况下,央行做到的最佳数据为每秒3万笔交易,而对目前的Libra来说,它的区块链还没有进行优化,用同样的配置,它的交易并发量一下子就下降到了60笔每秒。随着节点的增多,交易性能会随之减弱。直观地体现为,目前我们广泛应用的支付宝、微信等支付工具,支付确认等待时间短到察觉不到;如果以Facebook提供的理想数据计算,即交易确认等待时间为10秒,用户体验就不是太好;如果按比特币和以太坊的交易性能来算,买瓶水等待付款成功需要60分钟,可能就没有用户用了。因此,如果用区块链技术去做支付的话,就可能会很慢。

穆长春还提到了大多数人对区块链的安全性和隐私保护在理解上的偏差。他表示:“它的安全性是说改不了账本,你只要记上就不可篡改、是不可逆的。并不是说它对个人的信息和安全性保护得很好。”在比特币公有链上,它的节点信息是完全公开的,只要变成其中一个节点,就可以把所有其他节点的数据全都拷过来。事实上,比特币在某种程度上提供的是假名性,而非匿名性,好比我们通常在聊天室中所用的昵称。其他人可以通过用户的比特币钱包地址识别用户,与该地址无关联的其他信息不会被显示出来。

编辑: 曾翩翩
分享到:

相关新闻