链客Talk|山东省科学院教授杨耀东: 区块链与国家“新基建”双剑合璧

3月27日，“链客Talk”邀请齐鲁工业大学（山东省科学院）教授杨耀东来到链客直播间。和你们一块儿探讨区块链与国家“新基建”双剑合璧这一话题。

首先给你们介绍一下杨教授的背景：

杨耀东，教授，博士生导师，上海鲨丁信息科技有限公司首席研究员，算力智库专家团成员，建行大学区块链主题授课专家，齐鲁工业大学（山东省科学院）教授。毕业于美国弗吉尼亚理工大学，发表论文 70 余篇。曾任西安交通大学前沿科学技术研究院副院长。

如下是问答内容：

主持人：近段时间“新基建”成为各个网络平台的热点话题，咱们知道3月4日提出"新基建”计划，请问杨讲授，和传统基建相比，新基建为什么广受关注？请问国家为何在这个时间点提出新基建，这对于我国经济恢复和快速发展有怎样的推进做用？

杨耀东：受疫情影响，国家于3月4日提出了新基建，有不少媒体进行了关注和跟进。从1月份开始中国疫情爆发成为了全球关注的焦点。如今，大规模的疫情已经在亚洲、欧洲、北美洲开始蔓延，有人预测，有可能在其它大洲也会流行起来。

在我国的抗疫过程当中，国家以全国人民的健康为重，在全国范围内推行限制出行的政策，包括乡、村、街道、各小区等都设置了出入检查登记，具体的执行过程很是严格。实际上，这样的举动是以经济停摆为代价。最终通过两个多月的抗疫，目前我国的防疫形势已经开始向好发展。可是，虽然现阶段国内疫情获得了有效防控，但境外输入性病例有可能会引起二次爆发。所以，当务之急是须要经过各类政策防止输入性病例的发生；另一方面，咱们还要当心来自于经济领域的次生灾害。国家统计局在3月16日公布的数据显示，今年一、2月份中国的消费、投资、工业生产等多项指标都遭遇了大幅降低。根据这份数据，彭博社的三位经济学家预测，中国今年第一季度的GDP同比会降低11%，预计中国2020年的经济增加速度会下调到1.4%。

这只是一家的预测，数据可能过于悲观。可是经过这些数据咱们可以感觉到今年我国的经济形势不容乐观。随着国外疫情的进一步的持续爆发，不管是政府实施的封城隔离政策，仍是人们自发减小出行和聚会，都会形成严重的消费不足，使得在全球发生通缩几率不断提高。而对于我国这样的世界工厂，尤为会给大量外贸型企业带来巨大挑战。

随着美国确诊病例的不断攀升，美股在上周出现了屡次历史性的熔断。美联储实施了不限量的开放式量化宽松政策，给资本市场带来了巨大的冲击。无论是外围仍是国内，整个市场环境代表，今年的经济形势很是具备挑战性，对市场来讲信心其实很重要。所以，为了给国民打气、提高经济，国家最近出台了近五十万亿的新基建计划。

新基建带来了不少新技术经济态势，为国家的发展注入新动力。俗话说，好钢就要用在刀刃上，在经济发展须要之时，新基建无疑是最具发展潜力和空间的行业。由于，经济发展须要新的基础设施，新基础设施也会加快新经济不断增加。投资新基建，多是中国当下投入产出比最划算的战略选择。

主持人：今天的主题是“区块链与新基建双剑合璧”，咱们回顾一下从去年10.24中央提出把区块链做为核心技术自主创新重要突破口到今年3月4日召开的中共中央政治局常务委员会会议提出，“加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设。”，短短不到半年的时间，国家连续提出两项重大决策，请杨教授帮咱们作一下分析其中原委。

杨耀东：去年10月末，中央集体学习区块链，掀起了各级政府、企事业单位对区块链的普遍关注。我也到不少地方去讲学，深切感觉到区块链已经成为一个很是火热的话题，不少人和企业都在试图尝试把区块链与传统业务相结合。

今年3月份国家又正式出台新基建，这是一个大规模、大手笔的投资计划。这两个话题之间有什么关联呢？实际上新基建并非一蹴而就的，而是通过多年摸索和论证提出来的。

新基建中好比5G、新能源汽车充电桩，在2018年就已经开始酝酿，通过多年论证，在今年正式提出。虽然有提振市场的因素，可是实际上也已是水到渠成。类比区块链和新基建里面的主要元素，能够看到大部分是集中在信息领域。

咱们能够感觉到国家在这个领域的高瞻远瞩和具备总体的战略布局，将来咱们将会进入智能时代。对于智能时代，我我的认为是信息时代或者数字经济发展的一个新阶段。IT技术从上世纪七八十年代开始，到今天随着移动互联网的普遍推行，你们的衣、食、住、行、用都离不开移动互联网，给人们的生活带来了翻天覆地的变化，各行各业都在享受移动支付带来的红利和便捷。

毫无疑问，这并非信息时代或者IT技术发展的终极形态，若是说互联网给人们带来的便利是因为信息技术的底层基础设施很是牢固，那么，以区块链做为价值互联网的底层技术，在通过足够的时间以后，一样会给咱们带来巨大的便利和惊喜。

将来，由区块链构建的价值互联网，会让数据变得愈来愈重要、愈来愈有价值。数据时代（DT）一直被不少人提到过，包括马云也一直在宣传将来是DT时代。DT或者说数据真正被人重视，会产生价值，其实跟国内的房子同样，须要被确权。明确了数据的全部权以后，才会促进整个数字经济的发展。

而确权正是区块链能够作到的，因此国家若是对将来的判断和预测是以数字经济为主导的智能时代，并愿意在此领域作大量的投入和布局，咱们有理由相信区块链做为将来数字新经济的重要基础设施、价值互联网构建的核心要素，会发挥愈来愈重要的做用。

主持人：这一次新基建包含5G、特高压输电、城市间高速铁路和城市间轨道交通、充电桩、数据中心、AI人工智能和工业互联网七大领域，区块链并未列入其中，区块链与新基建有何关系？

杨耀东：固然有关系。区块链虽然没有被列入，可是它一直备受关注和被说起。在新基建里的领域它们都有各自完整的业态，具备表明性的5G，由于有前几代技术的铺垫，2G、3G、4G技术一代代发展给咱们带来了好处，国家也从中得到了很好的收益。整个5G行业的参与者中，包括基础设施建设者、运营者、设备供应商等，整个生态链的伙伴都很清楚，这样的行业投入和产出很是明确，因此5G被列入了新基建中。相对于5G来讲的，区块链整个业态的发展仍是相对薄弱一些。可是区块链和不少技术，尤为是与新基建中的领域都有紧密的关系。咱们以工业互联网为例，来作一些简单的剖析。

其实，提到工业互联网咱们并不须要抛开原来已经建成互联网，而专门为工业建一个新的互联网。只是专一于工业领域，互联网的一些设置须要作一些新的调整，而后应用于各类工业场景，知足产业需求。若是工业互联网作得好，那么它能够知足更高层次的国家战略，好比智能制造。所以，工业互联网被看成一种基础设施。从工业互联网目前的发展中，咱们能感觉到几个明确的挑战。

第1、工业互联网的互联互通性差。与具备开放接口的消费互联网不一样，工业互联网目前没有统一的通信协议。数据访问接口不一致，致使数据的获取、流通很是困难。你们能够想象，不一样工厂有不一样的设备，不一样设备又是由不一样厂家开发出来。它的零件采用标准也是千差万别。在这种状况下，工业互联网若是想把工厂、供货商、企业客户关联起来，将会致使工业互联网可能出现割裂，企业之间信息传递困难，没法实现互联。

第2、网络与数据安全难以获得保证。每一个行业都有本身的安全需求，也有各自的特色，所以难以造成通用的网络安全解决方案。当出现数据文件失窃和篡改的状况时，这些状况若是发生在普通互联网上，可能也就数据产生问题，对整个世界的影响多是有限的。但因为工业互联网是联通现实世界的，若是网络遭遇攻击，就会直接影响工业的运行及生产安全。

考虑到工业应用和其余应用的不一样，特别是生产过程很是复杂，行业参与方众多，涉及到人和大量的工业设备。若是用区块链来构架它们之间的关系，可使整个流程和数据在统一的规则下运行。网络除了给人和机构特定身份以外，更重要的是给工业设备分配一个区块链上的身份，这样才能使工业运转更为安全。当设备、人、机构都有了身份之后，工业生产的组织方式就可使用智能合约。

智能合约其实表明了协调好的生产组织逻辑，经过分布式的方式来执行。使用智能合约以及分布式帐本，来从新组织生产过程和管理方式，而且使这个过程更加透明、效率更加提升。企业将生产环节的监管和管理以及必要的采购销售等数据经过区块链全程串联。采集第一手数据，真正实现数据可信。这样能够提高工业生产管理的集中化、远程化、自动化，保证数据安全和远程管理的可靠性。另外一方面，以生产环节的数据为有效证实，保证采购、销售数据的准确性。

当销售、采购等数据上链后，为政府和监管机构、银行等提供了高于普通合同订单的贸易真实证实。充分利用区块链的特色，将可信数据传播到外部，短时间能够为融资提供有效的依据，长期则可以造成全国一体化的企业信用评价体系。

主持人：我看到最近您在澎湃网发表过的文章《疫情暴雨转阴后，用“新基建”+区块链带动新发展的几种可能》中提到将来区块链能够在疫情防控等领域发挥重要做用，能展开谈谈吗？（https://m.thepaper.cn/newsDetail_forward_6433327?from=timeline&isappinstalled=0原文连接你们感兴趣的能够了解下。）

杨耀东：在这篇文章中，咱们讨论了把区块链用于防疫工做的方案。相比其余的文章，咱们更关注一些防疫过程当中核心的应用。好比区块链能够帮助捐赠过程透明化，咱们认为这些并不算是防疫里面最核心、最硬核的东西，因此咱们在这篇文章里没有过多的去探讨。

文章中提到，咱们但愿使用记录在链上不可篡改的真实数据，来记录传染源的移动区域，从而更好地实施隔离等措施。有了这些可靠的数据，在防疫过程当中就会有不少用途。但这是否会侵犯到我的隐私？实现我的的地理信息采集、抗疫工做和隐私保护这三者之间的平衡，是我想探讨一下的。

首先，咱们要明确我的全部信息的采集有助于抗疫。国内防疫工做能尽快看到效果，主要仍是隔离了传染源。在新冠肺炎开始由武汉向全国蔓延的时候，多地都出现发热患者故意隐瞒武汉旅行史的状况，形成了整个医院门诊部门被隔离的严重后果。好比，山东的一名患者刻意隐瞒我的旅行史和人员接触史，形成68名医务人员被隔离；还有福建一名患者，谎称来自于菲律宾，并不按规定进行居家隔离，还参加了宴会，致使七人感染肺炎，近千人被隔离。

固然还有不少案例，特别是如今有来自于国外的输入病例，有人会在乘坐飞机的时候，隐瞒本身的一些状况。为何要隐瞒呢？有不少种可能性。有人可能担忧本身的差旅会被限制，到达不到本身的目的地；也有人认为本身的隐私不应透漏等。从这些状况代表，在抗疫的关键时刻，若是单靠我的来提供本身数据，实际上是不太可靠的。若是用区块链把我的的历史信息不可篡改的保存下来，有可能会解决信息数据造假等问题。

固然，还须要有多个部门的配合。若是能把到发热科就诊的病人近期出行信息以及手机定位（信息）等，经过某种方式进行组合。那么我的的旅行数据将变得更加可信和全面。这会不会涉及到侵犯我的的隐私呢？采集的这些数据会不会被暴露呢？会不会被盗窃呢？会被滥用吗？这带来的一系列的疑问和挑战。

这样的担忧并非空穴来风，随着近几年数据泄露事件频发，也着实使人担忧，近期新浪微博就有数据泄露的状况。这些数据泄露事件的本质缘由，归根到底仍是中心化存储所致使。我的数据一旦被集中存放在大型网络服务供应商的网站上，这些数据就很容易受到攻击。在这种状况下，我的数据的使用就涉及到一个重要的概念叫作DID，也就是去中心化数字标识。

有了DID只须要一个通用ID，就能够在全网通行。并不须要再去记住每个网站的用户名和密码。DID结合区块链，用户在使用互联网服务的时候，不须要披露全部的信息，仅须要披露网站须要的部分。所披露的数据采用默克尔树存储，经过区块链数字签名技术进行验证就可使用。

假如要诊断患者是否有湖北旅行史，就可使用DID技术。我的能够在不泄露详细行程的状况下，向诊断机构提交由电信公司、GPS服务商、以及地图服务供应商等机构签名的14天湖北旅行状况的认证。患者经过智能手机，打开一个行程认证APP选择最近14天省域位置的信息，验证服务提供商经过GPS定位，对数据进行签名以后，在诊断机构的电脑上就会显示一些被患者受权公开的信息。这一过程并无暴露太多的隐私信息。

主持人：若是把区块链技术和防疫结合在一块儿 确实会很是高效的帮助到咱们？

杨耀东：是的，同时还能保护隐私。

主持人：杨教授您是鲨丁科技首席研究员，请问大家团队在应用落地方面有哪些成果？

杨耀东：咱们鲨丁科技是一家区块链应用解决方案供应商，多年致力于分布式系统领域技术研发。依靠自主开发的行业领先的区块链分片扩容技术，为诸多企业和政府机关提供了高效稳定的区块链解决方案。团队从2017年第二季度就开展了对区块链可扩展性的研究。当时以太坊上的拥堵给区块链用户带来很痛苦的体验，咱们以为可扩展性实际上是区块链急需解决的一个重要的问题，须要马上去解决。

面对区块链广泛存在的可扩展性不足或者性能不足的现状，咱们团队从10亿TPS的集中式大型系统的开发中受到启发，将这些技术和思路运用于区块链领域。在区块链中引入全新的基于分片技术的区块链方案。这样的方案很好地解决了可扩展性和性能瓶颈问题，同时保留了区块链的安全性和去中心化的特色。从这个角度来讲，咱们已经解决了所谓的“性能不可能三角”。这个技术能够为分布式社交、高频交易、物联网、游戏、金融支付等多个场景提供支持。咱们的目标是创建一个开源的、模块化的企业解决方案平台，为各种企业提供全程技术支持。

公司自成立以来，在区块链应用落地方面积累了丰富的经验，同时与多家企业进行了深度合做，为他们提供了不少技术支持，造成了以大数据、供应链金融、溯源、物流、数字存证等多个应用场景为核心的全新解决方案体系。此外，咱们有本身的生态圈，积累了近80多家深耕于不一样领域的区块链公司。多元化的生态使咱们有为整个行业服务的能力。

主持人：请您结合团队的实际落地应用案例，来详细的分析一下区块链技术解决了哪些痛点？上链之后运行的状况如何？还有哪些问题有待解决？

杨耀东：咱们公司一直致力于推进区块链赋能传统经济，始终坚信区块链要成功，还得落地实体经济，帮助客户解决难题。在这样的理念下，咱们和不少行业的核心企业进行了深刻交流。体会到几个关键的痛点：

第1、数据源头的信任问题。随着数据时代DT的到来，数据被认为是新的生产资料，我认为这将是市场活动中的核心资源。而区块链中的数据生产方式或者使用方式每每是闭环的，因此在区块链上的数据是可信任性的。在实践过程当中，咱们须要把区块链和不少企业原有的业务组合在一块儿。然而，要想将生产实践中的外部数据、链外数据经过一种可信任的方式放到链上去仍是有难度的。有不少知名机构也作过相关的研究，这就是被称之为预言机的一些项目。

经验告诉咱们在数据采集过程当中须要尽可能避免人为接触，使用大量可信的传感器确保采集的数据准确无误。同时，还要在数据之间进行交叉验证，由于传感器采集的数据可能会有一些偏差，数据采集传输上链过程当中尽可能避免人为参与。在这个思路的指导下，咱们帮助国内电器行业的知名公司，在电气自动化领域尝试使用区块链技术。

这项合做的关键点就是设计并部署区块链的智能电表，经过电表实时在线，采集到的数据能够快速发送给一些无人值守的节点。对于区块链来讲，这些在线的电表就是区块链上独立的地址（或者叫作独立ID）。采集到的电力数据送到无人值守的节点上，在该节点完成数据上链的过程当中。这些电力数据还能够跟上级输电枢纽的电力数据进行校验对比，保证数据的可信度，从数据源头上解决数据造假问题。

第2、可扩展性问题。真实的商业环境实际上是在快速变化的，这也意味着为商业服务的区块链自己也须要适应这样的变化，知足不一样的需求。而传统的区块链每每面临着可扩展性能不足的问题。一旦启动时固定了具体的共识机制、经济学模型，在后期就很难修改。你们都知道以太坊一直想要从POW（工做量证实）转换成POS（权益证实），持续多年后仍然没有落实完成，由此可知，扩展性对区块链的重要性。

咱们在实践过程当中发现，某国有企业他们原来在多个城市都有业务往来，而每一个城市具备相对独立性，他们但愿跟咱们一块儿合做。通过双方商定后决定以个别的城市做为试点进行开发。

首先咱们选择某一城市做为试点在这个城市创建一个联盟链。它的供货方或者上下游企业都到链上，整个业态运转比较良好，以后就准备向其余城市进行业务拓展。在拓展过程当中，不可让其余城市加入原来的链，由于每一个城市的业务是独立的。接下来那咱们须要在其余每一个城市都创建一条联盟链。这样就形成每一个城市都是独立的，链和链之间数据没法共享。考虑到他们具体的业务模型，咱们专门设计了基于异构分片的双层链式架构，也就是由一条主链负责协调各个城市联盟链的数据共享，作数据验证。单独的城市，包括新拓展的城市，都运行着一条链，能够被称为子链。一旦有业务进入到新城市，咱们就部署一条子链，而后子链会自动进入主链的管理。因为每一个城市的状况千差万别，因此每一条子链之间也存在必定的差别性。经过主链实现了几个不一样子链之间的跨链交易。

咱们推出的双层链式结构不只知足了该企业独特的业务模式和快速发展业务的需求，并且经过技术创新，使咱们从某种程度上解决了区块链的可扩展性问题，让区块链真正能知足变幻无穷的商业环境。