李幼平院士談如何破解區塊鏈的“三元悖論”

當前的區塊鏈技術難以同時實現“去仲介、保安全、高效率”三項目標，被稱為遇到“三元悖論”。中國工程院院士李幼平近日接受《中國科學報》採訪時表示，運用類似于北斗短信之類的物理學方法，有可能突破這一瓶頸。

當前各種區塊鏈方案的科學本質，是一種依託哈希變換的自證可信的數學自洽，它可以做到以接近1的概率拒絕一切形式的網路攻擊，為網路空間安全提供一線全新的希望。

然而，網路空間涉及全人類，用戶數目的基數極大，哪怕只有百萬分之一的失誤也是不容許的。

在李幼平看來，區塊鏈的“三元悖論”中“保安全”仍然是發展瓶頸，急需首先突破。

“北斗短信”是中國版本全球定位系統中的一項獨特的發明，它除了可以把哈希自洽的數據區塊直接廣播給地球上的任意節點，還可以同時提供時空自洽的真實位置。

“哈希自洽杜絕內容篡改，時空自洽杜絕地址造假，數學、物理兩類自洽相互印證，將填補當前區塊鏈技術的安全漏洞。”李幼平説。

其實，數學、物理兩類自洽相互印證，破解人類互不信任的問題，已有先例可考。

大約30年前，政治上高度互不信任的五個核大國，如何在核禁試條約面前自證清白，苛刻的前提是不允許他國人員與他國設備介入。科學家們最後達成的共識是，在本國的試驗場周邊佈置三個以上地震儀，地震數據與GPS測到的時間與位置數據實時捆綁後去做哈希計算，再用地震波的時空自洽規律識破任意方式的非可信行為。

李幼平表示，數學、物理雙自洽，逐步破解人類的各種互不信任，是一項需要長期奮鬥的科學目標。

據了解，我國科學家近期已經做了一些前期準備。比如重新定義數據區塊，用國家標準《統一內容標簽》（UCL，GB／T35304－2017）作為新區塊，1千字節的數據短包含人、事、物、時、地等五要素物證代碼，做到自證真實，拒絕地址造假與數據篡改，保證網路安全。

此外，我國首顆高通衛星實踐十三號創造免仲介的靜默存儲隱私環境，支援區塊鏈技術引領中國已經建成的350萬個4G基站，滿足國家對網路安全的關切，起到“借天領地”戰略效果。

李幼平告訴記者，中國工程院資訊與電子工程學部自2015年起，先後設立“國家第二網路戰略研究”、“網路空間共用共治戰略”等諮詢項目，支援北京大有數字資源有限公司通過天基設施，建立覆蓋全國的實驗環境，驗證《統一內容標簽》（UCL）數學自洽、物理自洽、語義自洽的效果，驗證“借天領地”的戰略創意，取得了首批有意義的成果。

“希望我國的區塊鏈研究團隊利用己建成的全國性實驗環境，共同探破解區塊鏈‘三元悖論’的科學途徑。”李幼平説。