Facebook的Libra既沒區塊也沒鏈 這些技術問題你應該知道_區塊鏈

Facebook即將推出的加密貨幣Libra幣并不是運行在Facebook系統上，它將運行于Libra區塊鏈。Libra將是一種穩定幣，它的諸多屬性，很大程度上會與Libra區塊鏈的屬性相關。

不同于一般的區塊鏈系統，Libra既沒有區塊也沒有鏈，那么它還能被認為是區塊鏈嗎？Libra從代碼角度，改變了對數字資產和智能合約的設定，它為什么要這樣去做？Libra路線圖顯示它將從聯盟鏈轉為公鏈，這是一件容易達成的事情嗎？

帶著這些疑問，我們請鏈聞特約撰稿人李畫與分布式存儲項目Genaro聯合創始人、趣派科技首席技術官吳為龍進行了一個對談。年輕的吳為龍是第一批區塊鏈開發者和經驗豐富的技術極客，實戰經驗涉及區塊鏈虛擬機、P2P存儲、共識算法等諸多底層技術。

這個對談從三大焦點展開，包括了17個最值得關注的關于Libra的技術問題。了解Libra的技術特點和未來發展方向，可以從這里開始。

Q：李畫，鏈聞特約撰稿人

A：吳為龍，分布式存儲項目Genaro聯合創始人、趣派科技首席技術官

焦點一：Libra是區塊鏈嗎？

問：Libra既沒有區塊也沒有鏈，我們能稱之為區塊鏈項目嗎？

吳為龍：Libra是一個分布式賬本項目，廣義上講區塊鏈技術也稱為分布式賬本技術，所以可以認為Libra是區塊鏈項目。這個定義在德勤2016年的DLT報告中就已經被提出來了。

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問：Libra似乎是用Merkle樹這一數據結構代替了鏈式數據結構？

吳為龍：Libra用Merkle維系著一個很大的樹形結構數據庫，Merkle樹中包含的可以認為是單一區塊中包含的狀態和交易；鏈的部分在其中則是通過狀態列表和事件列表來表達的。

相當于說Libra是將整體區塊鏈拆成了三個共同維護的樹，一個記錄交易，一個記錄狀態，一個記錄事件。如果非要用區塊的概念，可以把Libra看作是有幾個巨大的區塊，一直在往區塊里寫入新的經過驗證的數據。

這么做的帶來的好處是在賬本維護中，Libra不需要一直生成新的區塊：有交易時做相應的數據庫更改，沒交易時就保持現狀，甚至可以通過做Merkle樹的剪枝來減少賬戶本地備份的數據量。

但也會帶來問題，它會讓節點收入少了最大的那一部分，也就是出塊收益。在比特幣和以太坊中，相較于交易費，出塊收益是很大的一部分。至于這么做帶來的其他的問題則需要看到實際的運行狀況才能知道。

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問：不再是鏈式結構后，還能保證區塊鏈的難以篡改性和可驗證性嗎？

吳為龍：當然可以保證。難以篡改是通過共識來決定的，Libra使用的LibraBFT本質上也是拜占庭型共識，保證了相關的確定性。樹型結構只是用來保證查找的。

也可以驗證。歷史數據包括相關的狀態和事件都是在通過了相關的共識達成一致后，被詳細地記錄在賬本上的，任何計算機只要同步了賬本備份都可以進行驗證，只需要在libra上直接下載即可。

問：Libra的這種數據結構適合于其他的公鏈項目嗎？

吳為龍：不適合。最重要的原因是公鏈是需要激勵節點的，出塊收益是激勵中重要的組成部分，而libra是沒有出塊收入的，只有大型機構才能做此類實驗。

問：這一問題會制約Libra從聯盟鏈轉為公鏈嗎，也就是說Libra的賬本結構決定了它是沒有出塊收益的，而如果沒有出塊收益，怎么做PoS？

聲音 | 荷蘭國際集團CEO：不解決金融監管銀行可能會因Libra而中斷與Facebook的聯系:荷蘭國際集團（ING）首席執行官警告稱，如果Facebook在不完全解決金融監管機構對其洗錢擔憂的情況下推出Libra，銀行可能不得不與Facebook斷開聯系。（金融時報）[2019/10/22]

吳為龍：當然會制約。那這個問題就只能交給它未來的設計了。

問：Libra自定義為數據庫，這種定義恰當嗎？在我的理解中，數據庫是一種不考慮拜占庭問題的系統。

吳為龍：Libra完全的就是數據庫。

本地數據庫是不需要考慮拜占庭問題的，但分布式數據庫很早就開始解決這些問題了，比如RAFT就是保證分布式數據庫強一致的，而RAFT就是簡化版的拜占庭解決方案。Libra是通過LibraBFT共識來保障更好的分布式數據庫系統。

焦點二：Libra區塊鏈技術的幾處重要不同

問：Libra中很少提智能合約，與之相對應的概念似乎是「模塊」，智能合約與模塊有什么不同？

吳為龍：智能合約是單賬戶生成無復用，模塊則可復用。這么做帶來的好處就是可以通過設計模塊來組成比較復雜的系統，這對以太坊智能合約功能基礎的現狀會有較大的改善。

也就是說，未來模塊化的合約設計，通過調用合約可以很容易的將其中的資源合理地遷移，并且回調的時候也會減少漏洞的產生，從而可以設計出復雜的條件結算方式。

動態 | 加密錢包Button Wallet與Facebook討論為20億用戶構建內置支付功能:據cryptobriefing消息，基于Telegram Messenger的首個安全加密錢包Button Wallet正在與Facebook進行早期對話，以提供包括BTC在內的加密貨幣支付服務。Button Wallet的聯合創始人兼首席執行官Alekasndr Safanov表示，他的公司目前正在與社交媒體巨頭Facebook討論20億用戶構建內置支付功能。Button Wallet是類似Venmo的非保管錢包，允許用戶在Telegram網絡上發送和接收加密貨幣。[2019/6/1]

這么做帶來的問題就是需要重新學習相關語言，從使用到上手的時間成本是很高的。

問：Libra似乎是把數字資產定義為「資源」，而在其他區塊鏈系統中數字資產被定義為「value」。你怎么看Libra做的這種改變？

吳為龍：Libra中的資源更像是在比特幣錢包中的錢，而模塊就是將資源指定到某個特定的部分。

做個比較也許更好理解：以太坊是使用專用函數來通過賬戶生成智能合約的，同樣的賬戶，在nonce固定的情況下生成的是固定的合約地址；而在Libra里面，通過類似的專用函數可以將模塊和資源進行綁定，而不用拘泥于單賬戶的合約生成。

這么做帶來的好處是系統的靈活度更高。在Libra中也可以有開發者專門來做模塊，類似于模塊提供相關的function。

動態 | 比特幣交易員警告Facebook上彼得瓊斯的廣告鏈接為詐騙鏈接:比特幣交易員Nadeem Walayat在使用Facebook是發現一張含有彼得瓊斯照片的廣告，該廣告鏈接與facebook廣告下列出的域名不同。廣告中有一段文字稱有人可以開一個交易賬戶，讓交易系統在第一次交易的3分鐘內就獲得30%的即時利潤。快速搜索顯示，這只是最新發布的一個非常相似的比特幣交易騙局假廣告，同時呼吁世界各國政府有必要監管Facebook的廣告，并且警告Facebook用戶不要點擊廣告，以免受騙。[2018/9/23]

問：有觀點認為「value」是可拷貝的，而「資源」滿足線性邏輯，它所代表的數字資產不能被復制和憑空消失，因而可以減少記錯賬的情況。你怎么看這一問題？

答：Value是可以拷貝，但是拷貝的動作是需要你提出交易，也是需要通過共識確認的。資源是不能憑空消失，但定義為資源與否只是表示這個數字資產本身是所有人都有可能使用的，不是只屬于某個特定的賬戶，它是被持有者放上來，然后在Libra的人都用模塊來使用這些資源。

問：Libra注重安全，從技術白皮書看，它主要做了哪些工作來保證安全？

吳為龍：「記錄每一次的狀態，放進狀態列表，同時將事件放進事件列表」。這種設計下，由于每次的狀態都放進了狀態列表，相關產生的事件放在事件列表，就保證了每次狀態改變的原因和結果都是可追溯的。

「賬本狀態直接對具有實際價值的數字資產進行編碼。事務執行必須確保在未經授權的情況下，不得復制、丟失或轉讓Libra幣等資產」。這種設計下，賬本狀態在初始值進入的時候即是需要有價值的，內部不允許任何情況的無驗證操作。

「事務只能生成事件，不能讀取事件」。這種設計允許事務執行僅為當前狀態的函數，而不是歷史信息，也就是說時間生成后就是時間戳，攻擊者無法通過回到過去的時間重新生成改變的事務，從而造成狀態改變帶來的資產損失。

「事務執行必須具有確定性和密封性」。這意味著事務執行的輸出是完全可預測的，并且僅基于事務和當前賬本狀態中包含的信息，并不具有外部效應。將虛擬機維持在沙盒中，不通過外部信息來進行內部判斷，好處就是維持一個穩定的可以驗證的結果，防止一些外部狀態影響。假設如果有網絡交互牽扯進來，比如添加匯率這個因素，那么10分鐘前程序員看到的匯率很有可能和驗證的時候匯率不同，因此改變了結果。

總體而言，Libra通過上述狀態列表、事務事件等的設計來防止黑客利用「狀態」進行攻擊。

問：Libra中的新語言Move的關鍵特點是能夠定義「資源」類型，我們可以認為這是在說Move語言能夠支持發幣，也就是說Libra更大的野心是建立一個密碼貨幣和數字資產的平臺，而不僅僅是支持Libra幣嗎？

吳為龍：Move支持發幣。應該說它的野心是做一個模塊完備的結算平臺，未來以支持Libra為主。由于資源會越用越少，所以在不同的模塊下，應該會有不同的資源收費方式。

焦點三：Libra帶來哪些疑問

問：Libra采用拜占庭容錯共識，這是一種適用于聯盟鏈的共識；但Libra計劃以后轉為PoS共識，你認為這種轉換會有問題嗎？

吳為龍：有問題。最大的問題就在于PoS是鏈式最終一致的共識，BFT是通過大量通信做的一致性共識，這兩種共識對于節點的定位不同。

PoS節點主要是抵押出塊，對機器要求一般，只需要簽完名等待被隨機就好；BFT節點需要一直保持通信來實現共識一致性，對網絡帶寬的需求會高，比如Libra的10秒確認。從BFT到PoS的轉換，是需要設計PoS的時候做一些調整的。

另一個問題就是PoS本身有一些問題需要克服，比如說純PoS的長距離攻擊。但因為BFT共識側重在如何通過Leader進行通信的步驟上，所以帶來的和轉換有關的問題就是，LibraBFT的經驗或者工程改動如何遷移到PoS的設計上。

問：Libra現在是聯盟鏈，計劃以后轉為公鏈，聯盟鏈與公鏈不同的特點會給轉換帶來什么問題嗎？

吳為龍：聯盟鏈的節點需要擁有多級的許可，本地可以直接跑Docker，不用擔心分布式資源的問題；公鏈的準入門檻就是只要能按照出塊的共識來做就可以，分布式資源有限，需要設計對應的虛擬機。

但Libra的節點權利并不是多層級的，所以Libra未來的轉換還是一個以共識變化為主的改動。

問：轉為PoS時，會不會存在新的驗證者需要被原先的驗證者批準才能進入的情況，從而無法實現「無需許可的區塊鏈」的愿景？

吳為龍：那要看Libra如何設計了。它可以設計成需要原先的驗證者批準才能進入，也可以設計為用隨機的方式挑選候選者。

問：Libra提到許多支付事務將在鏈下進行，你認為這種鏈下交易是用戶主動選擇還是默認狀態？這會不會帶來中心化以及安全問題？

吳為龍：這個鏈下應該是用戶主動選擇，就與即便閃電網絡存在，還是會有很多人使用比特幣轉賬或者通過交易所交易一樣。說不定會有lightningnetwork版本的Libra，畢竟Libra需要10秒才能確認。

中心化問題一直存在，安全問題完全取決于使用者是否信任這個第三方。

問：全節點的數量對于公鏈有重要的意義，但在Libra中，全節點是否還有重要意義？

吳為龍：全節點在這里只是一個賬本備份。

問：Libra中私鑰在用戶手中嗎？

吳為龍：LIbra的私鑰在用戶手中。Libra是用戶先在本地生成公私鑰，再通過Libra提供的一個創建賬戶的事務，并在完成鏈上的共識后，在Libra中生成相關的賬號。在邏輯上，LIbra是可以做到隱私的，但這是每一個用戶都會生成自己的公私鑰的情況下。如果有一個第三方「方便」的工具幫你生成這個賬號，那么數據就會在他人手里。

以上即是關于Libra區塊鏈的問題與回答，希望能幫助你更加了解Libra區塊鏈，進而更懂得Libra幣。

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