程序猿們，別著急入手區塊鏈，先給自己選好武林門派再練功不遲

在金庸的筆下，中原武林，門派林立：既有少林寺、逍遙派、丐幫、大理段氏、武當派、華山派、日月神教等強大派系，也有青城派，蓬萊派，峨嵋派，崑崙派，崆峒派等實力不凡的較小派系。學武拜師，入哪門哪派甚是關鍵。

同樣，在孟岩的筆下，區塊鏈江湖也有著自己的流派，不同的流派，其武功絕學流於不同平台，從而築成一方諸侯，有強勢的名門正派，也有表現不俗的小眾門派。程序員初入區塊鏈，搞懂相關門派的技術要求很是重要。

是時候放眼江湖，再給自己做點規划了。

作者 | 孟岩

編輯 | 鴿子

如果你關注區塊鏈技術長達幾個月，可能也會跟我一樣，對沒完沒了的原理介紹、前景描繪、行業探討和鏈圈新聞產生了審美疲勞。沒錯，區塊鏈必須與行業緊密結合，它也有顛覆人類協作方式之洪荒巨力，但是說到底它還是一個技術活，是要寫代碼的，在咖啡廳里整天坐而論道是造不出金鏈子來的。技術人員的邏輯簡單直接，這個事情有沒有前（錢）途？有，那怎麼干？

本文試圖對區塊鏈有關技術流派和主流平台進行一個概覽，作為學習區塊鏈技術體系的導覽，意在拋磚引玉，促進區塊鏈開發社區的討論與共識。

區塊鏈技術的流派

未戰先謀局，你想投入區塊鏈開發這個領域，至少先要搞清楚現在有哪些玩家，各自的主張和實力如何。

劃分區塊鏈技術流派並無一定之規，據我所見，或可有以下四種方式：

第一是按照節點准入規則，劃分為公有鏈、私有鏈和聯盟鏈。公有鏈的代表自然是比特幣和以太坊，私有鏈則以R3 Corda聲名最盛，聯盟鏈的代表作品是Hyperledger名下的Fabric。公有鏈注重匿名性與去中心化，而私有鏈及聯盟鏈注重高效率，而且還往往設置了准入門檻。公有鏈、私有鏈與聯盟鏈之間的這些不同都在技術中有所體現，比如私有鏈和聯盟鏈假設節點數目不大，可以採用PBFT演算法來形成共識。而公有鏈假設有大量且不斷動態變化的節點網路，用PBFT效率太低，只能採用類似抽彩票的演算法來確定意見領袖。這就意味著，私有鏈與聯盟鏈很難變成公有鏈，而用公有鏈來作聯盟鏈或私有鏈雖然容易，卻也並非即插即用。此種差異，學者不可不察。

第二是按照共享目標，劃分為共享賬本和共享狀態機兩派。比特幣是典型的共享賬本，而Chain和BigchainDB也應屬此類，這幾個區塊鏈系統在各個節點之間共享一本總賬，因此對接金融應用比較方便。另一大類區塊鏈系統中，各個節點所共享的是可完成圖靈完備計算的狀態機，如以太坊、Fabric，它們都通過執行智能合約而改變共享狀態機狀態，進而達成種種複雜功能。

第三是按照梅蘭妮 · 斯旺所描述的代際演進，將區塊鏈系統分為1.0、2.0和3.0三代。其中1.0支撐去中心化交易和支付系統，2.0通過智能合約支撐行業應用，3.0支撐去中心化的社會體系。比特幣和Chain應屬於區塊鏈1.0系統，而以太坊和Fabric是區塊鏈2.0系統，目前尚無成功的區塊鏈3.0系統出現，不成功的嘗試倒是有那麼一個，就是著名的The DAO。

第四是按照核心數據結構，分為區塊鏈和分散式總賬兩派。區塊鏈這一派在系統中真的實現了一個區塊的鏈作為核心數據結構，而分散式總賬這一派，只是吸取了區塊鏈的精神，並沒有真用一條區塊鏈作為核心數據結構，或者雖然暫時用了，但聲明說吾項莊舞區塊鏈，意在分散式總賬耳，若假以時日，因緣際會，未嘗不可取而代之也。

主流區塊鏈技術平台

了解流派劃分，仍是只能用來指點江山，吹牛論道，要動手，總要有個切入點。區塊鏈貨幣據說已經有上千個了，但值得關注的技術平台大概只有數十個，而如果要進入區塊鏈開發領域，打下一個好基礎，練出一身好功夫，撈到幾個好offer，則值得深入研究學習的平台，屈指可數。

首先當然是比特幣。比特幣作為區塊鏈的第一個也是目前為止最成功、最重要的樣板工程，已經上線運行了八年多，本身沒有發生任何嚴重的安全和運維事故，其穩定與強悍堪稱當代軟體系統典範。比特幣Bitcoin Core是一個代碼質量高、文檔良好的開源軟體，從學習區塊鏈原理、掌握核心技術的角度來說，Bitcoin Core是最佳切入點，能夠學到原汁原味的區塊鏈技術。當然，Bitcoin Core是用C++寫的，而且用了一些C++11和Boost庫的機制，對學習者的C++水平提出了較高的要求。

學習比特幣平台開發還有一個優勢，就是可以對接繁榮的比特幣技術社區。目前圍繞比特幣進行改進和提升的人很多，人多力量就大，諸如隔離驗證、閃電網路、側鏈等比較新的想法和技術，都率先在比特幣社區里落地。比如側鏈技術的主要領導者Blockstream是由密碼學貨幣元老Adam Back領銜的，而Blockstream是Bitcoin Core最大的貢獻者之一，所以一些有關側鏈的技術在比特幣社區里討論最充分。

但比特幣作為一個典型的區塊鏈1.0系統，是不是支撐其他類型區塊鏈應用的最佳技術平台，存在很大的爭議。另外，也不是所有人都有能力和必要精通區塊鏈底層技術。所以對那些急於衝到區塊鏈領域裡做（quān）事（qián）的人來說，可能更直截了當的學習目標是以太坊和Hyperledger Fabric。

在以太坊上面用Solidity進行的智能合約開發是切入區塊鏈開發最簡單的方式，沒有之一。以太坊的理想非常宏大，由於配備了強大的圖靈完備的智能合約虛擬機，因此可以成為一切區塊鏈項目的母平台，是馱住整個區塊鏈世界的大烏龜。在以太坊上開發一個類似比特幣的加密貨幣，是一個不折不扣的小目標。一般有經驗的開發者在文檔指導下，半天到一天即可入門。問題在於，入門以後又如何？靠寫Solidity是否就可以包打天下？這是大大存疑的。我們也可以反過來說，如果以太坊+Solidity是區塊鏈的終極解決方案，那麼怎麼還會出現那麼多區塊鏈技術門派呢？特別是，以太坊似乎並沒有給現實世界中巨型的中心化組織們留下一條活路，這種徹底不妥協的革命態度有可能也成為以太坊推廣的障礙。

當前以太坊項目的開發進展並不順利。一個比較突出的問題是項目過多，力量分散，導致項目質量參差不齊。但儘管如此，跟其他區塊鏈2.0平台相比，以太坊提供的開發環境是最簡單最完善的。初學區塊鏈的人絕對有必要學習以太坊，從而對區塊鏈和智能合約建立起一個最「正宗」的認識。

主流區塊鏈技術平台的第三支就是Fabric，它是Hyperledger的第一個也是最知名的孵化項目。Fabric最早來自IBM的Open Blockchain項目，到2015年11月，IBM將當時已經開發完成的44,000行Go語言代碼交給Linux基金會，併入Hyperledger項目之中。在2016年3月一次黑客馬拉松中，Blockstream和DAH兩家公司將各自的代碼併入Open Blockchain，隨後改名為Fabric。到目前為止，Fabric與Intel提供的Sawtooth Lake並列為Hyperledger的一級孵化項目，但前者得到的關注遠超後者。

從技術角度來說，Fabric思路不錯，重點是滿足企業商用的需求，比如解決交易量問題。眾所周知，比特幣最大的短板是它每秒鐘7個交易的上限，完全無法滿足現實需要。而Fabric目標是實現每秒鐘10萬交易，這個量接近剛剛過去的雙十一交易量瞬時峰值，完全可以滿足正常條件下的行業級應用。Fabric用Go語言開發，也提供多種語言的API。特別值得一提的是，Fabric比較充分地運用了容器技術，比如其智能合約就運行在容器當中。這也是Go語言帶給Fabric的一項福利，因為Go語言靜態編譯部署的特徵很適合開發容器中的程序。

Fabric還有一些特點，比如其membership服務可以設置節點准入審查，這是典型的聯盟鏈特徵。再比如其共識演算法是可定製的。Fabric自帶PBFT共識演算法實現，但是PBFT的演算法效率是O(n2)，其中n是節點數量。因此PBFT用在節點數量受限的聯盟鏈里是沒有問題的，但用在公有鏈里效率過低。

Fabric的短板是體系較為複雜，雖有文檔，但缺少經驗的開發者學習起來障礙比較大。然而由於其定位清楚，迎合了不少企業的心態，所以已經有多家機構在基於Fabric秘密研發行業內的聯盟鏈項目。

小眾門派

上述區塊鏈開發的三大主流平台，從活躍度、受關注和參與人數來說，遠遠超過其他平台。但俗話說莫欺少年窮，一些眼下還默默無聞的平台也不容忽視。

Hyperledger的另一個一級孵化項目Sawtooth Lake是Intel開發的區塊鏈平台，是一個很少被關注的項目，大概是因為被同在Hyperledger旗下的Fabric給掩蓋了，再加上名字拗口，所以很少看到有人討論它，項目活躍度也不高。但其實Sawtooth Lake是一個挺有想法的區塊鏈項目，設計十分精心。它以數字金融資產管理為目標，整體架構清晰，模塊化程度高，因此可定製能力也強。概念上獨創了「交易族（transaction family）」概念，而且還支持PoET和Quorum兩種共識機制。當節點數量很多（公有鏈環境）時，使用第6代Intel Core CPU所提供的SGX擴展功能提供一種稱為時間流逝證明（PoET）的機制來形成共識，這種機制與比特幣所採用的PoW同屬「抽彩票」式的共識演算法，但杜絕了通過ASIC專用硬體「作弊」的可能性，排除了比特幣出現的算力過於集中的隱患，可靠性由Intel CPU硬體來保障，是公有鏈系統里很有價值的一個共識機制。另一方面，當節點數量少且受控時，Sawtooth Lake可以採用Quorum共識機制，這是由Ripple提出並驗證的共識機制，非常適合於聯盟鏈場景，這樣Sawtooth Lake就搖身一變成為很好用的聯盟鏈了。

Sawtooth Lake採用Python開發，並提供了Java SDK。由於這兩種語言的流行度，實際上它應該有很大的潛在開發者人群。事實上，R3 CEV曾經測試過Sawtooth Lake並進行了成功的證券交易實驗。當前它主要的問題是受關注度不足，不知Intel是否有足夠的耐心和毅力堅持到底。如果Intel戰略更明確一些，支持力度更大一些，我建議大家可以對它投以更多的關注。

R3 Corda是一個備受關注的分散式賬本項目。R3是由數十家銀行和金融機構支持的區塊鏈企業，融資上億美元，號稱彙集了一票高手，潛心研究符合金融行業需求的分散式賬本系統。Corda是R3分散式賬本系統中的核心，在千呼萬喚之後，於11月30日正式開源。

Corda採用JetBrain原創的小眾語言Kotlin開發，對Java世界敞開大門，這是令人點贊的。此外，Corda更重要的特色是其與現有世界裡大銀行、大型中心機構的全面妥協、全面合作的姿態，這與以太坊革命無罪、造反有理的形象形成鮮明對比。Corda在設計中有多項獨特考慮，就是為了對接現有的業務規則。比如在其他幾乎所有區塊鏈平台里，每一個交易對於各節點來說都是可見的，可見才能驗證，能驗證才談得上共識，所以交易的全網可見性是順理成章的。但是現實世界裡金融機構之間的交易，只有交易相關方才能看到交易詳情，工行與建行的一筆交易，絕無必要讓招行看到。為了對接這個現實，Corda設計了與眾不同的機制，犧牲了交易驗證的全局可見性，確保只有交易相關方才能看到和驗證交易本身。可是另一方面，銀行業務是被重度監管的業務，不能因為你用了區塊鏈系統，就把洋洋洒洒的巴塞爾協議晾在一邊，監管機構的職能如何體現？這是其他區塊鏈系統里考慮不多的。而Corda設計了獨特的Notary和Oracle節點，為監管體系進入留下了空間。仔細品味，這些都是給現實世界當中的大機構預留的美差。這些設計上的考慮，無疑大大增強了Corda被現有大型金融機構採納的機會。不過這一切看上去很美好，但目前Corda的實現基本上是個花架子，設想的種種，不少處於TODO狀態。

另外兩個值得點名的區塊鏈門派分別是Chain和BigchainDB。前者跟Visa有合作，後者是一個基於RethinkDB開發的分散式賬本，兩者各有各的思路和特色，也拿到了為數可觀的投資，不排除未來能有大的發展。限於篇幅，在這裡不展開介紹了。

區塊鏈開發所需具備的技術基礎

可以預見，未來從事區塊鏈開發的主要有三類開發者：

第一類是開發基於區塊鏈的Web或移動App，這種開發者所需要的技能與今天的Web和移動開發者並無二致，這裡就不贅述了。

第二類開發者是開發智能合約的。這類開發者使用類似Solidity這樣的智能合約語言，或者直接用Go、Java、Python等語言開發。開發智能合約所要求的語言和演算法技術水平不高，什麼並發、多線程之類的東西一般用不到，普通開發者均可勝任。但是智能合約的難點在於業務與安全。本質上智能合約就是以代碼寫成的商業合同，必須對於業務有非常清晰的認識，對於安全有著深刻的理解，才能夠寫出正確的智能合約。因此，我認為未來智能合約的開發者，可能反而是具體應用領域的行業專家出身居多，因為讓他們掌握Python語言，遠比讓程序員去理解進出口貿易規則或者商業票據業務要容易得多。

第三類開發者，就是區塊鏈核心應用系統和核心平台的開發者。這部分人當然必須是技術高手，按現在通俗的說法，得是後端專家。從語言上講，C++、Java、Python、Go、JavaScript都有可能要觸及。從基礎知識來說，要求對密碼學、分散式系統、網路編程、系統架構和部署都有相當程度的理解和實踐經驗。這種開發者顯然將是區塊鏈技術浪潮當中的弄潮兒，也將是最大的受益者之一。

特別要點一下密碼學。密碼學是大多數開發人員的短板，但若要在區塊鏈核心技術領域搞出能夠碾壓競品的創新點，密碼學是最有可能出成果的地方。不用說搞出什麼密碼學突破，就是將密碼學現有成果充分運用在區塊鏈里，都可能會搞出一些逆天的創新來。比如用零知識證明協議（zero-knowledge proof）構造高度匿名化的區塊鏈系統，比如用私有計算外包（private computing outsourcing）技術讓別的節點既能夠驗證交易，又對交易本身的內容一無所知，這都是能夠激發大量商業模式創新的技術，等待密碼學黑客們發掘和實現。因此，我相信密碼學成為顯學的時代即將到來。

區塊鏈是一項前景無限、極具顛覆性和想像空間的技術，它有潛力帶來一個完全不同的商業時代，塑造新一代的互聯網，也有可能被傳統勢力合謀異化。無論如何，區塊鏈為創業者和程序員提供了又一次弄潮的機會，在這片藍海上將演出一場怎樣的大戲，我們且拭目以待。

作者：孟岩，CSDN副總裁，區塊鏈行業專家

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