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区块链核心学史 | 高噪音底下的“古典乐”:以比特币白皮书的知识谱系为例

无论行业如何动荡,“今天”都是由那些最深、最稳固的技术创新所刻画,并将我们锚定在这里。是这些锚定点决定了整个行业的价值,也是它们在风向之外决定了航行里程。无论因为什么原因来到这里,如果想要认真对待,唯一的办法或许是从它的根部重新出发,重新回到区块链核心学史,在某一天从这个无形的小学园毕业。

在进行区块链核心学史的梳理时,Uncommons 提供了一个可行的(并不是唯一的)学习路径:围绕特定文章为核心,生成限定的知识范围,囊括文章前序的关键文献和后续影响的关键文献,在一个谱系中将一个特定问题研究清白。图谱基于文献与文献之间的关系,而非基于直接引用,因此有些相似文献之间可能没有直接引用关系。借此,我们可以围绕感兴趣的概念从“线性阅读”到“面式阅读”。这个梳理是一个系列,也可以自己自行探索。如果文章本身过于艰深,不必执着于具体字句,因为完全读完这个图谱中的论文是相关领域的 PhD 级别的工作,我们需要的是掌握理论脉络,以此深化自身的行业视野,而不是具体的推演过程。这部分工作已足够让认真阅读的小伙伴成为最了解这个行业“价值在哪里”的人群之一。

我们选取了比特币白皮书,它界定了有这个行业和没有行业的两个时代。

以上图为示例,在 Connected Papers 输入比特币白皮书,可以得到比特币的学术谱系的起点图。以比特币白皮书为圆心文献,可以从两个维度发掘文献间的关系。首先,向前,可以找到区块链“史前史”:

从上图可以看出,与比特币白皮书在文献上关系最大的是 1980 年 Merkle 的 Protocols for Public Key Cryptosystems[1],Haber 和 Stornetta 合著的关于文件时间戳数据结构的系列论文,以及集中在八十年代末至九十年代发表的大量密码学领域的成果。2002 年 Douceur 关于女巫攻击的研究也构成其中的一块基石。事实上,已有学者进行过比特币学史的梳理,也即图中比特币白皮书左下角的 Narayanan(普林斯顿 computer science 的教授,也是 Bitcoin and Cryptocurrency Technologies[2]的作者)和加拿大 Concordia University 的 Jeremy Clark 合著的 Bitcoin’s Academic Pedigree,这篇论文由于本身就是行业专家撰写,分析的粒度很细,不仅仅是把白皮书作为内部统一的论文来分析,而是找出了里面应用的不同方法、不同概念的思想脉络。

Narayanan 和 Jeremy 的这篇论文也相当程度上印证了“比特币是一种典型的组合式创新”这个观点。即,比特币并非是一种无中生有的发明,相反是一种基于上世纪后半期密码学不同方向发展并成熟之后,果实坠地一样的学科共同成果(上述图表从六个方面为我们追根溯源呈现了这一点),同时又并非纯然学理性的理论推演,本身即是一种实体,可以自足地成为一种金融应用。这一点之所以重要,是因为 Haber 和 Stornetta 的数据结构(包括之前的默克尔树)金融属性偏弱,更多是在探讨一个可靠的数据系列及一般性签名;Proof of work 更多用于反 spam 上等等,他们都没有找到一个可以与其他相似方向结合、并无限放大自身影响力的方式。比特币的出现是这样一种聚焦其理论贡献的方式,正如聚焦不同方向的光线,以此灼烧出一个现实世界的小孔。

现在我们已经知道了上述图谱内部的关系,那么如果把图谱作为一个整体,又是哪些文献在支撑着这整张图上的工作呢?这就要涉及到图谱中文献的共同被引,我们按时间顺序排列如下:

 

其次,我们来到上述知识图谱的另一个面向,即比特币白皮书发布后对后世的影响脉络。比特币白皮书影响的文献很难穷举,而知识图谱中的算法更多以相似度计算,因此所列举的受影响文献大部分也是与比特币、信息安全及区块链行业整体有关的文献,更少是对细分问题的回答。

其中在本知识图谱范围内影响较大的三篇文献有:

  • K. Christidis and M. Devetsikiotis, “Blockchains and Smart Contracts for the Internet of Things,” in IEEE Access, vol. 4, pp. 2292-2303, 2016.
  • Z. Zheng, S. Xie, H.-N. Dai, X. Chen, and H. Wang, “Blockchain challenges and opportunities: a survey,” in International Journal of Web and Grid Services, vol. 14, no. 4, pp. 352-375, 2018.
  • E. Androulaki, A. Barger, V. Bortnikov, C. Cachin, K. Christidis, A.D. Caro, D. Enyeart, C. Ferris, G. Laventman, Y. Manevich, S. Muralidharan, C. Murthy, B. Nguyen, M. Sethi, G. Singh, K.A. Smith, A. Sorniotti, C. Stathakopoulou, M. Vukolic, S.W. Cocco, and J. Yellick, “Hyperledger fabric: a distributed operating system for permissioned blockchains,” in Proceedings of the Thirteenth EuroSys Conference, 2018.

Christidis 和 Devetsikiotics 的这篇文章聚焦于区块链在物联网(Internet of Things, IoT)领域的应用;Zibin Zheng 等人的文章则在 2018 年给出了区块链技术的一个全面扫描,对区块链进行了分类,介绍了典型的共识算法,并且也讨论了区块链技术在当时面临的挑战等。最后一篇在 Linux 基金会赞助下的广泛被引文章 Hyperledger Fabric,则介绍了不依赖加密货币的许可链 Fabric,它解决了公链的一部分隐私保护和安全等等问题,后续应用在跨境支付、证券交易和结算等等领域。

这三篇不能作为受比特币白皮书影响的文献的代表,但作为高被引的、视角较宽的行业文章,有助于我们了解在白皮书发布之后,人们怎么去对待和理解区块链,如何去为它寻找新的应用场景、困惑的地方在哪里,及如何一步步推演出新的行业领域。

最后,我们可以在后续几乎所有与区块链有关的论文的知识图谱中看到比特币白皮书的身影,包括以以太坊白皮书为中心的图谱。它为我们提供了一个知识的上下游,历史性的 context,也让我们知道为什么它们彼此相关,又是在何种共同基础上对话。干燥的论文背后是湿润的树形脉络,而求知的过程本身是对学科集体智力推进的一次微观模拟。

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