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關於 DeepHash 專欄 / 每周二
文／林佳誼
DeepTech 深科技認為，就在區塊鏈技術步入所謂「幻滅的低谷」之時，下一個產業風口，如今正在每個頂尖高校的實驗室、在各國央行與監管機構的研究室，在行業組織的研討會中醞釀著。身為一家堅持深入報導科學科技產業的專業媒體與科技服務提供者，我們有責任也有必要，在這個關鍵時刻上帶領讀者去撥開迷霧、厘清誤解，培養對區塊鏈技術的更深刻認知。
因此我們於每周二固定推出 DeepHash 專欄，由 DeepTech 資深編輯林佳誼，邀集千人學者兼天德鏈創始人蔡維德、工信部電子技術標準化研究院區塊鏈研究室主任李鳴等專家學者共同維護，每周一次，帶領讀者在技術研發、在法規政策、在行業標準，在國際趨勢，深入挖掘未來 3-5 年真正具有產業化潛力的區塊鏈知識。
近期 DT 君在採訪中聽到一個有趣的說法，那就是區塊鏈的「民科大神」時代已經過去了。意思是說，諸如中本聰、V 神這樣來自非正規出身、卻才智驚人的開創者，確實奠定了加密貨幣與區塊鏈的基石。但接下來，要解決這一領域當前所存在的種種根本性難題，讓整個行業提升到新一個層次，則需要回歸紮實的正統學術研究，才能有望加以克服。
區塊鏈「民科大神」時代已過去，但正規學術領域仍缺共識凝聚機制
若是如此，那麼有個非常大的問題是，在這個匯集了密碼學、計算機科學、經濟學和博弈論等眾多理論的交叉領域中，目前為止仍然缺乏一個具代表性的、中立的、無雜音的同行研究論文審查。這使得整個領域永遠處於一個眾聲喧嘩、卻難以形成共識的野蠻生長狀態。
因此，本周 DeepHash 專欄覺得有必要特別介紹的，就是美國麻省理工學院媒體實驗室（MIT Media Lab）數字貨幣計劃（Digital Currency Initiative，DCI）最近進行了一項大膽嘗試，推出一個高品質的加密貨幣與區塊鏈跨領域研究同儕評論——Cryptocurrency Research Review（加密貨幣研究評論），希望借此填補整個領域的空白狀態。
圖｜DCI 發布 Cryptocurrency Research Review（來源：Twitter）
作為 MIT Media Lab 內的一個獨立性中立研究團隊，DCI 無疑是推動這樣一份代表性同儕評論的理想角色。DT 君採訪了這份評論的主要推手、MIT Media Lab 研究主管，數字貨幣計劃研究主任 Neha Narula。她告訴 DT 君，「我們開始這份評論的原因，是有感於加密貨幣和區塊鏈這一發展中的研究領域需要更好的篩選、更批判性的分析。」
Cryptocurrency Research Review 由 DCI 與麻省理工學院出版社（MIT Press）共同合作，雙周出版一次，通過網站發布。以對外征件的方式，征集在加密貨幣和區塊鏈方面的高品質跨領域研究評論。目的有三點：
- 讓這一領域中具有影響力的作品能夠提高能見度；
- 對持續性研究提供更中立的分析；
- 以及鼓勵社區中的跨領域對話。
Neha Narula 透露，DCI 事前曾訪問過多位領域內的研究者，了解他們喜歡和不喜歡哪些現有的信息來源，他們會對一份加密貨幣學刊的期待是什麼。
圖｜Neha Narula（來源：EmTech CHINA）
一本頂級的正規加密貨幣學術期刊或正在醞釀中
根據訪談內容，最後 DCI 決定以這份 Review 作為起點，為開創一份跨領域學術期刊踏出第一步。希望這份評論可以讓 DCI 得到來自更多讀者的更多回應，回應這個研究社區的需求是什麼，同時 Neha Narula 也對 DT 君直言，這些努力的目標之一，是協助讓 Cryptocurrency Research Review 未來轉型為一本正式的加密貨幣學術期刊。
至於目前的評論內容是如何產生的？哪些人可以成為評論者？哪些研究可以納入呢？
Neha Narula 強調，Cryptocurrency Research Review 目前只是一個實驗性的探索，尚未確立固定的評論產制流程。不過大體來說，這份 Review 的主要目標是要找出有哪些是高品質、有影響力的研究作品，將它們凸顯出來，以求能夠培養並鼓勵研究者之間的更多討論。同時，DCI 相當關切如何能夠做到更跨領域（interdisciplinary），所以評論內容會將諸如法律、經濟學及其它計算機科學的研究納入考量。
「怎麼找到好的評論者絕對是一大挑戰」，Neha Narula 對 DT 君說。目前 Review 編輯團隊的策略是在 DCI 既有網路中征詢學界或業界研究人員意願，請他們協助評論重要的文章，或者是請這些人推薦有哪些值得評論的作品。
Neha Narula 表示，盡管評論剛推出首期，但編輯團隊已經收到了一些回響，且大體都非常正面。有些讀者指出，這份評論可以成為區塊鏈和加密貨幣研究領域中具有公信力的信息來源。許多讀者都表示很高興看到這一對評論工作的關注，因為論文評論是一種很不同信息分享方式，尤其是里頭的分析。
圖｜評論推出後引來眾多回響（來源：Twitter）
論文評論 1：以太坊升級方案 Casper 存在根本性缺陷？
而究竟是什麼樣的分析內容呢？Cryptocurrency Research Review 首期共有 3 篇論文評論。
第一篇是由 Muneeb Ali、Jude Nelson 與 Aaron Blankstein 等 3 人，評論以太坊基金會研究員 Vlad zamfir 的 Introducing the「Minimal CBC Casper」Family of Consensus Protocols。
擴展性（scalability）的研究一直是以太坊網路的熱門主題。因為以太坊在 2017 年面臨到嚴重的擴展性瓶頸。問題的根源來自於以太坊本身的根本設計（因此早在 2016 年就可以預見到這一問題的出現）。
但 Muneeb Ali 等人仔細檢視 CBC Casper 一文後認為，這篇研究是否能對共識協議和擴展性的實質進展起到貢獻，是存在重大疑問的。
他們指出，該文試圖在不考慮活躍度的前提下處理拜占庭算法的安全問題。然而，在運用拜占庭容錯協議達成共識時，活躍度和安全性是不可分開的兩個特質。因為這一點之故，評論認為從這一角度切入共識協議的設計，從根本上就是錯誤的。
這是因為，活躍度是整個共識協議能夠發揮實質用處（也就是處理交易）的一個保證。如果缺乏活躍度的保證，使用者就很難真正使用這個協議，因為他們無法得知交易是否有被成功處理。
所以，CBC Casper 一文試圖在不考慮活躍度的前提下證明正確性，是有問題的。因為缺乏活躍度的正確性，實際上是沒有用處的。而且，多數難題恰恰就是當你考慮活躍度時才會出現。在兩個問題中只解決一個問題，有時候也不等於解決了一半問題，而是可能根本沒有任何意義。
論文評論 2：比特幣 UTXO 解決方案發展漸露曙光
至於第二篇評論則是由比特幣核心開發者、區塊鏈協議公司 Blockstream 聯合創始人 Pieter Wuille，針對比特幣的 UTXO 相關多篇研究進行梳理分析。
有關比特幣的擴展性已經有了大量論述，其中許多都是在於區塊鏈網路交易頻率功能的增長。但或許長期而言更重要的，是需要驗證的數據集（dataset）的增長，也就是比特幣當中所謂的「未使用交易輸出」（Unspent Transaction Outputs, UTXO）數據。
UTXO 是比特幣記帳方式中非常重要的一個部分。因為在比特幣網路中，帳本基本上是以交易輸出（Transaction Outputs）的方式紀錄。舉例來說，假設 Bob 和 Jack 分別轉帳 1 枚比特幣給 Alice，那麼這筆資產就會以 2 筆 1 比特幣交易輸出的形式記錄在 Alice 的地址，成為 Alice 的「未使用交易輸出」（UTXO）。
以比特幣目前的協議方式來說，每一個完全驗證節點起碼都必須要知道過去各項支付交易中，還有哪些交易輸出尚未被花費掉，這樣才能在有人企圖雙重支付（double spend）時加以察覺。
相較於區塊鏈數據只能按序列存取，且非信任節點也能提供。UTXO 數據則是需要做到快速隨機存取，但卻不可由外部處理，因為其正確性對於網路安全來說非常重要。但是，隨著 UTXO 數據量的增長，這已經成為比特幣網路的沉重負荷。
Pieter Wuilley 在這篇評論中，梳理了最早從 2012 年開始，Andrew Miller 就如何在 Storing UTXOs in a Balanced Merkle Tree (zero-trust nodes with O(1)-storage) 一文中，主張直接替換掉傳統的 UTXO 模式，以一種新的 UTXO 模式加以取代。隨後 Alan Reiner、Peter Todd、Bram Cohen 等人也曾分別從實務面上提出過許多討論，但卻未能確實分析其中不同的取舍交換，並提升為一個具體設計。
不過他特別指出，包含 MIT 數字貨幣項目研究員 Thaddeus Dryj 提出的 Utreexo，以及近期史丹佛大學 Benedikt Bünz 等人的 A scalable drop-in replacement for merkle trees 一文，都顯示出一個更好的解決方案是可能的，並且已移除了諸如驗證速度等部分障礙。只是目前為止還談不上有任何非常明確的解決方向，這仍是一個有待探討的研究主題。
論文評論 3：比特幣的通用貨幣理想從一開始已存在了內在限制？
最後，第三篇評論的對象是芝加哥大學布斯商學院經濟學家 Eric Budish 的 The Economic Limits of Bitcoin and the Blockchain。評論內容來自 MIT DCI 研究人員們在「工作證明機制的安全性工作坊」（the Security of Proof-of-Work Workshop）中的討論。
DCI 成員指出，Budish 在這篇論文中檢驗了雙重支付的成本和獲利，並嚴格分析工作證明機制（PoW）的安全性。
Budish 主張，為了促使礦工不要發動 51% 攻擊，PoW 的去中心化共識有必要維持在一種對持幣者（幣價漲跌）或交易者（手續費用）來說都成本極高的方式。換句話說，我們必須為「每個區塊」都付出極高成本，才能避免一擊式的雙花 (Double Spending) 攻擊。
DCI 成員認為，僅管 Budish 的模式可以提供一個很好的基礎，但這個模式還是比較簡化的。可以預見這麼模式存在幾個修正的可能：整合 layer 2、判斷取得 51％算力以執行攻擊的成本變化，以及從博弈論的角度思考礦工、使用者和交易所等參與者在這類攻擊發生後，會如何回應。他們或許會暫時性地選擇對這類攻擊採取策略性回應，而非直接跟隨最長鏈。
無論如何，這都有助於我們理解加密貨幣的安全性的本質。以 Budish 的話來說，他的模式「指出比特幣假若變得在經濟上足夠重要，就可能會吸引大量攻擊⋯⋯這也反映出關於它（比特幣）能夠在經濟變得多重要，從一開始就已存在了內在限制。」
首期發布即引口水戰，Cryptocurrency Research Review 成功激發領域對話
值得一提的是，Cryptocurrency Research Review 首期發布後，CBC Casper 一文原作者 Vlad zamfir 已隨即在推特發表回應。他不滿地表示這篇評論缺乏「建設性」，只是指出「論文中原本就已承認必須留待後續處理的問題」。這一回應又吸引到許多人紛紛加入發表意見，已在推特的區塊鏈研究圈形成一場小小口水戰。
圖｜ Vlad zamfir 發推表達不滿（來源：Twitter）
無論孰是孰非，這都展現出了這份 Review 確實達到了「提高具影響力作品的能見度」、「鼓勵社區中跨領域對話」的目的。
Cryptocurrency Research Review 目前正在對外征求論文評議投稿，有意者不妨直接聯繫編輯團隊。
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