基础研究与产业化两手抓

来源: 中国科学报 / 作者: 2020-08-09
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医院间的检查结果可以互通,即便换一家医院影像资料也可以实现共享;每一条新闻都可以追踪到源头,传播过程每一环节的改动都能查询,谣言、洗稿无处遁形…… 区块链技术普及后,这些愿景也许都能实现。

不过,区块链作为一项新技术,从实验室走出、落地应用、形成产业链需要长期的培育过程。在 “区块链” 进入大众视野之前,复旦大学的科研人员就开始了一系列的研究和产业化尝试。

致力破解安全和效率问题

“密码学是区块链技术的地基,没有密码学就没有区块链。” 复旦大学计算机科学技术学院教授阚海斌这样解释。

2013 年,区块链技术的研究在国内尚属处女地。这年,长期从事密码学研究的阚海斌团队就预感到了这一前沿技术的巨大价值。

他用 “一群人共同记账” 来比喻区块链技术,“每个人都有一个账本,每个人同时记录下所有的事情,如果有人记录错误或者想要修改,很快就能被发现”。在这种情况下,区块链技术的 “公开、透明、不可篡改” 就得以实现。

区块链技术最重要的特质是去中心化。阚海斌举例解释道:“目前线上支付都需要通过支付宝、微信等中介,应用区块链技术后,双方可以直接支付,不再需要第三方了。” 对中介的依赖减少了,中介带来的不安全性也就被大大削弱了。

安全和效率是区块链底层技术需要突破的两大难点,解决安全性问题正是阚海斌团队近年来的主攻方向。在密码学、编码理论、算法与计算复杂性等研究基础上,他们将属性密码、零知识证明、安全多方计算等密码学技术与区块链深度融合,为区块链技术的安全性不断 “添砖加瓦”,开发了基于属性密码的去中心化授权认证平台、新闻溯源,基于区块链的学历认证、跨校选课平台,正在开发基于区块链与属性密码的数据安全共享交换平台等,这些成果均申请了相关的专利与软件著作权。

同时,他们还积极参与国内外相关标准制定,成功申请获批上海区块链工程技术研究中心和上海区块链技术测试认证服务平台,为技术的推广做前期积累。

复旦大学信息科学与工程学院教授郑立荣团队也在 “啃” 底层技术的“硬骨头”,与阚海斌团队有所区别,他们关注的重点是区块链技术的效率问题。

效率问题其实是 “分布式账本” 带来的副作用——因为每更新一个区块,成千上万个节点都要同步记录,这个过程的计算效率较低,难以满足现实需要,郑立荣团队提出并发起的 “柔性共链” 技术正致力于解决这个问题。

“‘柔性’是相对于现有区块链系统在块链结构、区块生成、共识机制、隐私保护等方面的固化而言的。” 郑立荣团队成员、通信科学与工程系副教授凌力解释道,“柔性链可以在一定程度上因需而变,更好地适应应用需求、适配个性要求。”

凌力说,这一技术对分布式架构和计算资源进行了优化设计,意在通过巧妙手段,解决分布式计算中节点间信任和计算效率之间的矛盾。

记者了解到,更多底层技术研究成果还栖身于实验室中,有待探索和完善,比如阚海斌团队持续研究的零知识证明、安全多方计算等技术。这些 “离应用有点远” 的技术,在为区块链应用发展提供安全可控的技术支撑上,或将发挥重要作用。

探索产业应用

区块链底层技术研究需要攻克系列难点,成熟技术的应用也面临着一些制约。

阚海斌团队成员、上海区块链工程技术研究中心首席技术专家刘百祥介绍说,供应链管理、智慧政务、教育、公益、安监等均是区块链技术的潜在应用领域,涉及经济学、管理学、社会学等多个学科,对研究者的综合视野和产业行业经验有极高要求,当前,复合型人才的缺乏是技术落地的一个 “绊脚石”。

“充分利用复旦大学的综合优势,融合多领域、联合各行业,是攻克这一难关的有效方法,也是复旦区块链研究的方向。” 刘百祥说。

阚海斌团队近年来也在探索区块链技术的应用,和华虹计通正在研究的 “区块链安全监管物品供应链数据服务平台” 就是将这门技术应用于政务领域的尝试。

另外,基于区块链的上海跨校辅修平台也逐步成型,基于 “分布式账本” 的特性,每所参与高校都是一个节点,每个节点的课程成绩都输入在系统里,其他节点同时保存记录、不可篡改,同时还将学生学习经历在链上传递和确认,终身电子学习档案记录、转移、交换、认证模式已在探索中。

郑立荣团队也在积极探索更多应用场景。2017 年,他们将区块链与物联网深度融合,联合中信信息、上海仪电、英格尔认证等,成立上海市重要产品追溯工程技术研究中心,并参与商务部牵头的重要产品追溯体系建设,运用区块链技术,保证农产品、危险品等重要产品在生产、运输全过程中的数据真实性、可信性以及网络安全性。

目前,该团队还通过区块链技术协会等,与上海特高信息技术有限公司等一批创新企业建立合作,开展 “区跨链 + 物联网” 重塑贸易流通价值链与全链管理,研究柔性共链网络在证券行业的具体应用案例。

区块链技术在公共政务平台的应用也即将落地。基于区块链技术对等互连、可信存储、智能合约等特点,郑立荣团队正在推动该技术与上海 “市民云” 这一 “一网通办” 移动端总入口对接。凌力介绍说,该技术将在电子证照保全、授权使用存证、历史记录追溯及跨部门服务构建等方面发挥重要作用。

据复旦大学科学技术研究院常务副院长武利民介绍,在复旦大学,还有不少团队从事区块链技术研究和应用开发,探索方向包括税务场景、区块链治理模式、金融风控、政府管理等。

培养人才做 “开放式创新”

强化基础研究、加快推进技术突破,积极构建区块链产业生态,这一切都离不开专业人才。

以区块链为核心的金融科技专业人才近几年成为国际紧缺人才,为此,复旦大学信息科学与工程学院在工程管理专业中新设了金融信息管理方向,并计划招收相关专业硕士。

阚海斌希望着力培养一些应用型人才,由他牵头的 “本科生区块链创新实验室” 很快提上日程。根据他的设想,实验室的准入无专业背景限制,以发挥跨专业的创造力;同时还将引入企业参与,为本科生创业提供孵化机会。

在研究生培养层面上,阚海斌所在实验室里已有不少研究生致力于底层技术的研究,随着区块链方向的专业硕士及工程博士项目的构思和落地,从本科生到博士生的区块链技术人才培养体系正逐步形成。

“我们的目标是实现底层技术的完全开源——把高效可信的区块链技术,快速应用到各种实体经济的业务中,实现多行业的跨链应用生态,降低广大企业的准入门槛,服务国家技术创新。” 郑立荣说, “这种‘开放式创新’是国际上众多知名大学都在做的事,也是大学应该承担的社会责任。”

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  • 匿名用户

    想法很宏大,实施阻碍蛮大的,期待未来有一天能实现。

    23 天前