2017 年成立的 BiiLabs,主攻智能合約引擎的"分布式賬本技術"(Distributed Ledger Technology, DLT) 開發——它們只是簡單的常規法律合約,條款會被存儲在分布式賬本、且可被機器讀取及自動驗證。共同創辦人暨技術長黃敬群表示,他們成員從事物聯網 (IoT) 嵌入式系統的軟、硬件開發多年,發現缺乏新技術很難催生新的經濟活動,而區塊鏈 (Blockchain) 將是一個新的切入點。例如,將家戶用電數據賣給物流公司,以便依據用電狀況判斷收貨人是否在家。
照片人物:BiiLabs 共同創辦人暨技術長黃敬群
為何以往做不到?黃敬群認為主要受限于取得成本太高所致,而數據也不能保證不會被竄改。因此,BiiLabs 多方參與開放原始碼等國際組織,基于 DLT 區塊鏈架構、以人為本投入去中心化識別工作,之后再逐步擴展至人與機器、機器與機器應用;追隨領導廠商腳步、從團隊多年累積人脈著手,以保險、能源、電子憑證為敲門磚,提供包括數字身份證、分類賬和結算、小額支付、數字取證等在內的沙盒測試服務,亦有能力包裝成客制化的應用程序編程接口 (API) 和網關 (Gateway) 裝置,并將實作成果開放出來。
"幣圈"投機氣氛盛,"鏈圈"應用才是長久之道
借助 DLT 記錄微交易/納米交易,并為開發者提供創新的物聯網應用工具,為市場提供各式電動產品或計算資源的租賃服務,亦協助企業和政府通過 DLT 監控水質數據。本身也是知名 Linux 核心開發高手的黃敬群指出,區塊鏈已存在超過十年,是承襲密碼學、網絡、數據庫等脈絡而來,當中許多專利已過期,也意味著足夠成熟,設法將其整合、開創新的經濟活動是今后必須思考的方向。當這些元素全數到位,現在就是發展區塊鏈最好的時機。他坦言,當下區塊鏈應用以交易所和幣圈投機為大宗,但其余看似小眾的利基市場才是更長遠的議題。
黃敬群提到,尤其歐盟《通用數據保護法規》(GDPR) 的實施極具正面幫助,促使 IP 和看待信息結構的方式發生改變,對于數據交付流向、副本存續時限及被遺忘權的關注正式浮上枱面。"數據的建立與轉移皆有貨幣價值,一旦去識別化,存在區塊鏈上的數據就只是憑證,且可供追溯",他舉例,依使用量調整費用的 UBI 保險 (駕駛行為計費) 雖立意良善,但卻有數據難以使用且不被信任的疑慮。如何將車載診斷系統 (OBD) 數據交付保險公司或數據分析機構?是否經過變造?其間數據流并非單向,怎么進行第三方監管或解析、又不會"侵犯"到原始資源?
每一層,都是設計思維上的關卡。導入區塊鏈技術或是解方,因為每筆數據都能被追蹤,借助網絡通信還能實施"零知識證明"(zero-knowledge proofs)——不用看到本人就能清楚他的某些特質或屬性。如此可自源頭建立信任,確保從電子、電機底層通信開始的一連串原始數據格式,以及信息載具的身份識別皆是可信,以建立"信任根"(Root of Trust, RoT) 經濟模型。一個設想的應用情境是:煙酒銷售商判斷消費者是否成年?黃敬群主張,領域知識是如何建立商模邏輯的關鍵,而當中傳遞的數據即是數字資產,須秉持"最小信息揭露權"原則。
P2P 網絡可有效降低成本和數據傳輸延遲
它們要能被交換、識別,但不應揭露過多個人信息,據悉 W3C CCG (Credentials Community Group,認證社群團體) 已擬于明年針對"去中心化身份識別"推出相關規范。借著 BiiLabs 今年出席《AWS Summit Taipei 年度高峰會》的場合,黃敬群也談到區塊鏈與云端服務的連結。由于各種憑證的讀寫頻繁度不同,例如:保單屬于寫多讀少、但畢業證書等資格文件卻是讀多寫少,若以傳統計價方式會失去彈性,點對點 (P2P) 網絡可有效降低成本和數據傳輸延遲。目前已有很多節點 (Node) 是建構在云端主機上,長期而言也是必然走向。
"差別在于:不同規模需要不同的云端基礎建設支持以建立最適邏輯",黃敬群說。云端服務業者亞馬遜 AWS 觀察,區塊鏈技術通常用于解決兩種類型的客戶需求,并推出用于建立可擴展區塊鏈網絡和總賬應用程序,進而締結智能合約和交易,且 AWS 對于數據落地與區域性法規已有妥善處理。第一種是"集中式",通過受信任的授權單位完整維護可驗證的事務歷史記錄,例如,某位零售商客戶可經由集中式總賬與供貨商建立聯系,維護產品動態及歷史信息。一般而言,實作總賬應用程序通常是利用關系數據庫中建立的自定義稽核表或稽核追蹤。
這種舊式實作需自定義開發,非常耗時、容易出現人為錯誤,且關系數據庫本身并非固定不變,難以追蹤、驗證數據的意外變更AWS 名為 QLDB (Quantum Ledger Database) 的"總賬數據庫"全托管服務可為授權單位記錄經濟和財務活動歷史,提供透明、不可變、以密碼編譯驗證的交易日志,追蹤單一及所有應用程序的數據變更,并于一段時間內維護完整且可驗證的變更記錄,無須實作建立復雜的稽核表或設定區塊鏈網絡;另無服務器 (Serverless) 的強項是可自動擴展支持程序需求,無須管理或設定讀寫限制,僅需按實際用量付費。
AWS 全托管區塊鏈服務上架,公有鏈、私有鏈須視情況而定
雖然坊間 Hyperledger Fabric (超級賬本) 和 Ethereum (以太坊) 等區塊鏈架構也可當作總賬使用,但需設定包括多個節點的整個區塊鏈網絡、管理相關基礎設施,且節點須事先對每筆交易進行驗證才能歸戶至總賬,復雜度較高。Amazon QLDB 的好處是:為開發者提供熟悉且與 SQL 類似的 API、靈活的文件數據模型及完整的交易支持。第二種是"分布式",例如,銀行財團和出口公司希望相互之間執行信用狀等跨境資產轉移,無須作為聯絡人的中央授權單位,AWS 亦有"Amazon Managed Blockchain"可擴展的全托管區塊鏈服務備選。
開發者可使用常見的開放原始碼架構 Hyperledger Fabric 和 Ethereum (即將推出) 輕松建立、管理可擴展的區塊鏈網絡,省去建立網絡的開銷并自動擴展,以因應執行百萬筆交易之數千個應用程序所需。待網絡建立妥當并執行后,也易于管理和維護。藉由憑證管理,使用者可輕松邀請新成員加入區塊鏈網絡并追蹤操作指針,如:計算使用量、內存和存儲資源。當問到私有鏈 (Private Blockchain) 是否會因節點太少而不實用?黃敬群的看法是:不能單一論之,要視應用定位、功能屬性和營運成本而定,例如,單向讀取的數字證書只需兩個節點就夠。
"六域鏈聯盟"制訂全球首個 IoT+Blockchain 國際標準
同樣押寶物聯網+區塊鏈雙效合一,加拿大非營利組織"六域鏈聯盟"(SDChain Alliance) 更率先為兩者建立融合框架、制訂全球首個國際標準 ISO / IEC 30141;其技術商轉的"鏈圈"新創公司——臺灣六域鏈 (SDChain IoT),于去年中正式推出商業激勵模式的公有鏈服務,以企業用戶市場為核心,開發區塊鏈產品并部署全球代理商通路。乍看之下,總不免令人對其命名感到好奇;根據官方說法,所謂的六域包括:感知控制、目標對象、維運管控、資源交換、服務提供及用戶域,矢志成為創造物聯網數據價值的啟動者。那么,為何有此一說?
SDChain IoT 強調,物聯網應用的高并發性和高度差異化特性,使區塊鏈的"共識機制"不能直接延續以發行數字貨幣為主、缺乏實際應用的現有區塊鏈共識算法;于是,他們提出 SDFT (Six-Domain Fault Tolerance,六域容錯) 算法,融合高度一致性的 RAFT (資源聚合容錯) 及高并發性的 PBFT (實用拜占庭容錯) 兩種共識算法,同時滿足安全性、高性能及信任性。此外,為平衡大量物聯網的接入請求負載,SDFT 采取分層架構系統,將節點區分成主節點 (Master Node) 和驗證用節點 (Validate Node) 兩大類。
前者可以有一個或多個,由改進的 RAFT 算法投票產生,依據交易記賬成功率賦予權重以平衡客戶端的訪問請求負載,或作為驗證服務器與外部網絡之間的代理人;后者為一般驗證節點,采用改進后的 PBFT 算法,增加賬本的堅固性和網絡公正性,節點數量無上限。特別一提的是,考慮到物聯網應用場景的高并發性及高業務量,加上許多應用的設備客戶都是按照代理模式批次性接入,故在一般共識激勵的基礎上設置"Charge 模式",以實現運行客戶代理的節點分享、底層共識和節點激勵收益,以兼顧業務和共識。
國際發聲,搶產業標準話語權
誠如 SDChain IoT 點評,應用服務提供商正面臨一些重大挑戰:在各種生態系統之間建立業務伙伴關系、在多個實體之間協調數據,并為這些數據建立信用和價值傳遞,區塊鏈將是最佳解;而他們的應用案例已拓展至漁業水產品溯源、農業生產履歷、醫療器具流向追蹤與知識產權/版權歸屬。統整 SDChain 的優勢在于:綜合多方考慮的共識機制、原生支持多資產和資產交易、系統資源運用更有效,這或許就是他們能一馬當先、成功在國際發聲的原因;從自身人脈創建生態固然是新創出線的好方法,但若能在產業標準取得話語權,將更如虎添翼。