随着一篇中国区块链技术论文在NSDI国际顶级会议中的首次入选，长期制约区块链发展的“不可能三角”技术瓶颈，将有望被彻底打破。

中关村素有我国“硅谷”美誉，聚集着国内外顶尖的高新科技企事业单位，汇聚着大量创新人才和创新技术。而由李开复博士创办，深耕于人工智能、互联网金融等领域的全方位生态投资服务平台的创新工场，其位于北京的办公室就坐落于中关村核心地带。

4月29日，创新工场举行区块链技术发布会，由入选NSDI论文《Monoxide: Scale Out Blockchain with Asynchronized Consensus Zones》的作者之一、现任创新工场AI研究院副院长兼执行董事王嘉平博士做主讲人，分享“异步共识组 Monoxide区块链扩容方案”这一技术突破。据悉，这是创新工场首次就区块链话题发声。

创新工场执行董事王嘉平在做分享

嘉宾简介

王嘉平博士曾任微软总部雷德蒙研究院主管研究员，专注于分布式系统、计算机图形学和视觉以及用于机器学习的GPU集群等领域的研究，拥有数十项研究成果并发表于ACM SIGGRAPH/ToG顶级国际期刊，已授权的美国专利十项余项。他师从沈向洋博士（现微软全球执行副总裁），在中科院计算所获得博士学位，其博士论文更是获得了2009年度全国百篇优秀博士论文奖，是该年唯一一名计算机科学专业的获奖者。王嘉平博士现任创新工场执行董事，投资方向为区块链和人工智能，曾主导了对比特大陆的首轮机构投资，成为其首轮三大主要投资方之一。

“不可能三角”真的不可能打破？

近年来，区块链技术蓬勃发展，大有变革整个在线数字世界的气势和雄心。2008 年，“区块链之父”中本聪发表论文《Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System》（比特币：一种点对点的电子现金系统），十年来，来自全世界堪称最聪明的学者、开发者投身于这一领域的研究，前赴后继孕育了各种致力于提高区块链系统性能的项目。

但长期受制于一个广为人知的“不可能三角”技术瓶颈，区块链技术至今仍然无法在各个领域内发挥它全部的潜能。所谓区块链“不可能三角”也称“三元悖论”，是指区块链网络模型无论采用哪种共识机制来决定新区块的生成方式，都无法同时兼顾性能、安全、去中心化这三项要求，只能满足其中两项而牺牲另外一项，最多三者取其二。

而就在去年12月，大洋彼岸喜讯传来。计算机网络顶级学术会议NSDI宣布录用由王嘉平博士及汪浩博士撰写的区块链研究论文《Monoxide: Scale Out Blockchain with Asynchronized Consensus Zones》，是国际主流学术界首次认可区块链扩容方案的相关研究，也是我国入选区块链领域的第一篇文章。

论文中提出的异步共识组 Monoxide的区块链扩容方案，可以在由4.8万个全球节点组成的测试环境中，实现比比特币网络高出1000倍的每秒事务处理量，以及2000倍的状态内存容量，有望打破“不可能三角”瓶颈。

“售票大厅”的比喻，读懂Monoxide网络

受“不可能三角”的制约，早期的区块链网络通常是单链形式，这是为了兼顾安全性与去中心化，不得不作出性能方面的牺牲。如果把区块链网络处理任务的进程，类比成人们去售票大厅购买车票，那么单链区块链就是整个售票大厅只有一个售票窗口，所有购票人都要在这个窗口排队，卖票速度可想而知。

而Monoxide模型的出现则打破了这一瓶颈，同时能够在满足安全、高性能和去中心化的三角特性前提下，尽量不引入额外的实体和机制。那么，这是如何实现的呢？

首先，用多链取代单链，换句话说，就是为售票大厅增设窗口。

此前也有一些研究尝试多链模型，就像在售票大厅增设多个窗口，一个目的地对应一个窗口。但这可能导致同一时间内，有些窗口前会排起长队，而有些窗口前可能空无一人，窗口之间孤立工作，无法协同，无法真正发挥“多链”的潜能。

Monoxide网络是一个并发的多链系统，每一个链称为"共识组"，是其精髓所在。具体来讲，共识组是由多个同质的、功能上完全一致、地位上也完全平等，并逻辑上尽量隔离的独立共识系统的实例所构成，它们并行工作，分摊全网的吞吐、计算、存储的压力，分摊全网状态的维护工作。由于共识组之间完全并行、异步也无需锁定和同步，所以即便某一个共识组发生拥塞也不会干扰其它共识组的吞吐和出块。

如此一来，在上面所描述的售票情景中，前来售票大厅买票的每一个人，无论在哪个窗口都可以直接买票，不同窗口的售票员会在后台协同发挥作用。反应在性能上面，区块链的吞吐量和容量将有大幅提升，即单位时间每个窗口卖出的票数与单位时间售票大厅容纳的人数明显增加。

实验证明，Monoxide模型可以将一个现有的单链共识算法，横向扩展1000倍以上，从而使吞吐量提升1000倍以上，同时也将全网计算能力(CPU)提升2000倍以上，将状态表达的内存空间提升2000倍以上。理论上，横向扩展的倍数上限甚至能够达到10万量级。这一研究成果，无疑为区块链技术的发展带来质的飞跃。

AI报道据王嘉平透露得知，2019年8月，Monoxide将上线测试网络，供开发者做技术评估。

技术落地日期或近在咫尺

一直以来，区块链技术的应用与普及都备受

而Monoxide异步共识组系统的提出，则让区块链技术向实际落地应用又迈进了一步。互联网发展至今，任何一个实实在在的在线应用，都是需要承载日常大量的访问和操作以及记录大量用户的状态和信息。这导致，任何一项区块链技术的落地应用，都要求区块链技术本身有能力承载这样的流量和用户体量。

Monoxide异步共识组系统在丝毫没有牺牲去中心化特性实现了性能提升，每一个全节点的工作压力（带宽、计算、内存、磁盘IO）并没有伴随全网横向扩展提升而显著加大。如此一来，就能够保证让一台普通中档价位的电脑轻松地作为网络的一个全节点，通过普通家用宽带网络接入主网，为推进区块链技术的落地进程作出重要贡献。

例如，过去在金融支付领域，受到货币兑换、手续办理等因素的制约，跨国支付往往需要花费较高的时间成本，难以高效完成。而在具有公开、不可篡改属性的区块链技术的帮助下，交易双方的信用机制将得到保障，并且大幅提升系统的运转效率，降低业务成本，能够有效推动跨境支付在商业领域中的发展。

同理，区块链技术在银行清算、供应链管理、商品防伪溯源等领域也大有可为，甚至有机会带来颠覆式的改革。另外，在以海量数据为支撑的人工智能领域，区块链技术的潜能也有极大的施展空间。

数据安全是人工智能行业内的热门话题和痛点之一，区块链技术凭借自身的去中心化、匿名化等特点，不仅能够确保领域内数据共享的安全性及私密性，还可以避免数据孤岛情况的发生。这种区块链技术与人工智能技术的有机结合，可以为智慧城市、医疗卫生、食品安全等领域提供更多可能性。

另外值得一提的是，论文的两名作者——王嘉平博士与汪浩博士均毕业于中科院计算所，中科院计算所也是这篇论文的联合署名单位之一。未来，创新工场也将与中科院计算所展开更深入的技术和产业合作。

干货获取方式

Step 1：长按下方二维码，添加

Step 2：回复【2】免费获取116份重磅AI报告「包括高盛/麦肯锡/IBM/波士顿/罗兰贝格……」，以及完整数据分析资料「包括SPSS\SAS\SQL\EXCEL\Project!」

想更及时获取AI资讯和干货，不妨“星标”我们吧！