区块链的5大挑衅以及AI带来的4大机会

大都人对区块链+AI存在不少的认知误区。

已往几年中，区块链和人工智能无疑是最热的两个技能词汇，相干成就在学术界引起了普及的存眷，在成本圈也极受追捧。

近期，链捕手(ID：iqklbs)向清华大学副传授、MATRIX首席人工智能科学家邓仰东传授约稿，请他谈一谈对区块链与人工智醒目系的领略。邓仰东传授主攻人工智能、电子计划自动化、并行算法和图形处理赏罚器架构等规模的研究，曾为中国高铁计划及研发了人工智能预警安详办理方案。

在本文中，邓仰东传授详解了人工智能与区块链行业各自碰着的挑衅以及AI能给区块链带来哪些机遇，具有很高的可读性以及思索代价，但愿能对你有所开导。

自从2018年以来，行业里有许多关于融合区块链和人工智能的切磋，呈现了AI赋能区块链、区块链AI市场等新提法，也有人以为还可以进一步团结物联网(IoT)，乃至尚有人以为区块链和人工智能可以或许进一步整合量子物理和神经科学。

那么，去除去各类泡沫和噪声之后，毕竟这种融合有有时义?详细说来，我们存眷这样一系列题目：区块链和人工智能相互能为对方带来什么?二者的融合可否形成1+1>1的结果?出格是，区块链和人工智能都不是终端级产物，那么两者团结可否成为催生新的终端应用的平台?

图1.区块链和人工智能的融合

总体上看，笔者以为区块链和人工智能的融合简直能带来全新的机遇，总体相关如图1。笔者将从四个方面临以上题目举办切磋。起首，简朴先容区块链和人工智能的根基观念，而且接头当前这两者面对的首要挑衅;第二，从区块链角度看，AI可否带来什么甜头;第三，从AI角度看，区块链可以或许办理什么题目;第四，我们看看区块链和人工智能融合的一种全新也许，即离散计较资源以区块链组织而形成人工智能云平台。思量篇幅题目，本文先讲第一部门与第二部门。

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区块链和人工智能

区块链和人工智能是人类为了办理差异题目而形成的技能。个中，区块链的发源在于漫衍式计较和暗码学的研究，但成为独立的技能规模则从2009年比特币呈现后才真正开始;而AI的汗青可以追溯到古希腊期间亚里士多德的事变，当代AI则以1958年的达特茅斯集会会议为出发点，之后又经验了至少两次升沉，新的一波人工智能高潮始于2010年前后深度神经收集的优秀示意。

我们别离从区块链和人工智能的根基观念开始，试探当前两者别离面对的挑衅。

1.1 区块链及其挑衅

区块链的本质是去中心化的漫衍式账本。在早期以假造钱币为焦点的区块链上，譬喻比特币，区块链就是记录比特币买卖营业汗青的数据库。当前，区块链逐渐转型为漫衍式数据库，跟着IPFS文件体系(InterPlanetary File System)的呈现，今朝区块链记录的数据已不限于买卖营业记录，可所以恣意布局化或非布局化数据。这些数据老是被编码为线性串联的数据块，每一块中包括一组串联的买卖营业记录。

区块链记录的数据具有不行改动的特征，即一旦上线，除非产生恶意进攻(正常环境下进攻难度很高)，数据无法随意改动。区块链的节点具有漫衍式、自组织的特点，不必要齐集建树收集，也没有齐集式的管控机制，而是由多个参加者通过共鸣机制配合抉择。

共鸣机制办理在去中心化情形下，当前谁可以得到记账权的题目，其理论基本是漫衍式计较中的拜占庭将军题目(Byzantine Generals Problem)，今朝常见的共鸣机制有事变量证明(即Proof-Of-Work，POW)和权益证明(Proof-Of-Stake，POS)。

比特币乐成计划了基于POW的共鸣机制(即所谓的「挖矿」)，应承得到记账权的一方同时得到嘉奖，从而吸引了大量计较资源投入到比特币收集之中。在比特币之后，以太坊(Ethereum)引入智能合约，大幅度扩展了区块链的应用范畴和机动性。智能合约以可执行代码的方法，界定买卖营业参加方的举动，并按照约定自动执行买卖营业，从而使得伟大贸易举动可以或许在区块链上实现。

颠末十年的成长，区块链已经取得了长足的成长，示意为团结数字钱币的公链、以财富和营业团结的同盟链、企业内部行使的私链等三种首要情势。然而，当前区块链技能在发杀青长的同时，也面对着一系列挑衅：

• 挖矿能耗

比特币和以太坊以及其余多个主流公链均行使事变量证明作为共鸣算法，同时对取得记账权的节点举办嘉奖。以比特币为例，其事变量证明行使特定的哈希函数计较一个随机数，为了担保难度(浮现为计较时刻)，要求功效随机数的前多少位为0(详细位数是动态调解的)。因为已往几年中假造钱币价值呈现了持续强劲上升势头，大量计较资源被投入到挖矿计较之中，而且呈现了以比特大陆为代表的行业巨头。

假如把所有挖矿的计较手段折算为浮点运算，大致估算的总体计较手段到达1023FLOPS(FLoating point Operations Per Second)，已经到达谷歌计较手段的1百万倍，可能环球500强超等计较机总体计较手段的10万倍。云云复杂的计较手段虽然以电力作为基本，其总用电量已经高出天下上160多个国度。

究竟上，2018年Nature Energy的一篇文章指出比特币挖矿的能源消费高出了黄金、铂金等贵金属，1美元比特币耗损的电能现实上可以或许开采3.4美元的黄金。然而，挖矿行使的电能对假造钱币之外的天下全有时义，在环球可一连成长的大配景下尤为刺目。

• 可扩展性

无论作为假造钱币账本照旧广义的数据库，区块链上的数据处事均以买卖营业情势完成。因为区块链的漫衍式特征，买卖营业老是并发发生的。因此，区块链的可扩展性一样平常指单元时刻内可以或许支撑的最高并发买卖营业个数。一样平常说来，区块链的吞吐率以Transactions Per Second(TPS)表征，计较方法如下：

TPS = 一个区块内包括的买卖营业数目 / 区块发生时刻= 一个区块内包括的买卖营业数目 / (共鸣算法运行的时刻 + 广播并验证的时刻)

也就是说，TPS由数据块的巨细、共鸣算法运行的时刻和广播并验证的时刻配合抉择。值得留意的是，因为区块链回收去中心化方法验证买卖营业，因此必需在大都节点形成共鸣之后才气完成验证，其效果就是今朝的区块链在节点增进的环境下买卖营业速率肯定降落。比特币的吞吐率为3.3~7TPS，以太坊略高，但也只有30TPS阁下。比拟而言，行使中心化方法验证买卖营业的VISA名誉卡的一连吞吐率可以或许到达1700TPS以上(VISA官网宣称峰值可达65000TPS)。

• 安详性

（编辑：河北网）

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