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斯坦福大学终身教(jiāo)授张(zhāng)首晟:区块链最(zuì)核心的理念,必然是「 In Math We Trust 」

2018-6-14 16:04

来源: 大数据文摘

建立区块链信任机制的到底是哪些(xiē)数学?


公钥和私钥的组合,就(jiù)是建立在(zài)数论(lùn)上面,而且是建立在一个更高层(céng)的数论上面,叫椭圆曲线。大(dà)家可能知道,数(shù)学里面曾经最大的(de)一个猜想——费马(mǎ)大定(dìng)律,最(zuì)近被证明(míng)了,这(zhè)个(gè)证明就是建立(lì)在椭圆曲线上。这(zhè)个(gè)听起来是非(fēi)常非常(cháng)抽象的(de)数(shù)学,但是今(jīn)天我们每(měi)次(cì)网上购物的时候,就用到了奇(qí)妙的(de)数(shù)学。

另(lìng)外就是哈希函数。它有一个单向性,任何的东西进去(qù),出来(lái)都是一串(chuàn)随(suí)机数。这跟黑洞很像,黑洞任(rèn)意(yì)输进去,出来(lái)的(de)都是随机数(shù)。

还有一个是(shì)零知识证明( zero-knowledge proof )。比如说(shuō)我解了一个(gè)难题(tí),但并不想把(bǎ)我(wǒ)的答案直接告诉你,却要使你相信,我的确把这(zhè)个难题解了。这也是非(fēi)常(cháng)奇妙(miào)的数学问题,但是这是有解的(de)。我(wǒ)可以(yǐ)给你一(yī)个(gè)比特的(de)信息,我解了这个难题,但(dàn)是不告(gào)诉你任何别的信息。这(zhè)对整个数据的市场会是(shì)非(fēi)常非常有用的,我(wǒ)可以一个比特一个(gè)比特(tè)把信息给出去,而不是一下(xià)把信息全部给出去。

两个百万富翁,可能有一个人是千亿(yì)万富翁,有一个人(rén)是百万富翁,他们不想把自己的财产公(gōng)布出来,但是却(què)要知道到底谁更有钱。这用清华大学教授姚期(qī)智的办法就(jiù)能算出来,只给出一个比特(tè)的信息,就(jiù)可以(yǐ)知(zhī)道谁更有钱。

数据自己(jǐ)拥(yōng)有的话,我永(yǒng)远(yuǎn)学不到大数(shù)据的(de)智慧。可(kě)是我想了解统计数(shù)据(jù),其(qí)他人却想保(bǎo)护个人隐私,所以有一个非常简单的办法——在个(gè)人隐私数据上故意加一些噪声,这些(xiē)噪声使得你(nǐ)辨别不出(chū)来这个(gè)数据到底(dǐ)是不是你自己(jǐ)的个人数据(jù)。在收集到这些数据之(zhī)后,在大数据的(de)环境下,这些噪(zào)声就会相互(hù)抵消,我(wǒ)得出(chū)来的统计数据(jù)还是完全精(jīng)准的,这(zhè)个办法就叫差别隐私(sī)( differential privacy )。

最后一个概念(niàn)叫(jiào)形式验证( formal verification )。上(shàng)世纪最伟大的数学发现是(shì)什么?是证明了数(shù)学的不完备性。如果我要(yào)给在座的同学推(tuī)荐一本书的话,有一(yī)本我认为是千(qiān)古奇书,它(tā)讲了数学不完备定理、艺术家的画和作曲家,三者(zhě)之间(jiān)的共同(tóng)性。这(zhè)本书(shū)是《哥德尔、埃(āi)舍尔(ěr)、巴赫》(G.E.B)。

这些奇妙的(de)数学,都可以用在(zài)区块链(liàn)上(shàng),可以用来(lái)做 Formal verification。因为(wéi)今(jīn)天我们(men)来(lái)到(dào)的是开源的时(shí)代,我们今天在(zài)区块链上(shàng)的智能合约,完全是(shì)开源(yuán)写出(chū)来的。但是开源写出来之后,一般人读不懂(dǒng),甚至专家也不一定(dìng)看得(dé)懂。那么有没有一种(zhǒng)数(shù)学的程序,能够告诉你智能合约到底是不是吻合你的白(bái)皮书上(shàng)想做的?这(zhè)是一(yī)个非(fēi)常奇(qí)妙的思想,用的是数(shù)学(xué)中的(de)逻辑(jí)学(xué)。

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