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Youtube 的科技網(wǎng)紅Siraj以風(fēng)趣幽默的方式講解科技熱點(diǎn)而備受追捧，在這期內(nèi)容中他講到了近年來(lái)大熱的區(qū)塊鏈。

附有中文字幕的視頻：

大家好，我是Siraj。這期我們講講不太一樣的內(nèi)容，那就是區(qū)塊鏈，以及如何利用它來(lái)提升AI。

Internet Protocol Suite

萬(wàn)維網(wǎng)只誕生了幾十年，而且發(fā)展了好幾個(gè)數(shù)量級(jí)。我們共同定義了當(dāng)中溝通的標(biāo)準(zhǔn)，稱為互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議族（Internet Protocol Suite）。

最低層的鏈路層把數(shù)據(jù)放到線上，然后互聯(lián)網(wǎng)層發(fā)送數(shù)據(jù)，接著傳輸層保持?jǐn)?shù)據(jù)，之后應(yīng)用層進(jìn)行抽象，以我們所熟知并喜愛的APP的形式。對(duì)機(jī)器這運(yùn)行得很好，但是當(dāng)中缺失了一層。

那么有哪種協(xié)議能讓這一過(guò)程不僅僅是交換數(shù)據(jù)，而且還交換價(jià)值呢?

當(dāng)下的主流方法在前因特網(wǎng)時(shí)代就已經(jīng)發(fā)明了，需要使用到集中式的清算所。有時(shí)機(jī)器需要等很多天，才能實(shí)現(xiàn)款項(xiàng)的轉(zhuǎn)移。但是在其他方面，它們相互間以難以置信的速度進(jìn)行交流。如果它們能夠相互發(fā)送微支付，就像電力、存儲(chǔ)空間和計(jì)算，這些都無(wú)需中間人的介入。

比特幣和其他加密貨幣能夠解決這個(gè)問題，它們將作為用于值轉(zhuǎn)移的第五個(gè)協(xié)議層，其背后使用的區(qū)塊鏈技術(shù)使這一切都成為可能。區(qū)塊鏈?zhǔn)状巫寵C(jī)器同意進(jìn)行值轉(zhuǎn)移，而無(wú)需中央機(jī)構(gòu)介入。

在現(xiàn)實(shí)世界中，如果我創(chuàng)作了一幅畫，只有我自己擁有這幅畫。但在互聯(lián)網(wǎng)上，如果我創(chuàng)建了一幅數(shù)字繪畫，你可以復(fù)制它，然后我們倆都擁有這幅畫。如果不通過(guò)記錄這幅畫擁有權(quán)的中央服務(wù)器，我們沒有辦法證明誰(shuí)擁有它。我們必須信任服務(wù)器，即中間人。

但區(qū)塊鏈讓我們以分散的方式達(dá)成共識(shí)，從而避免壞人錯(cuò)誤地宣稱所有權(quán)。不僅僅用于繪畫，還可以適用于任何資產(chǎn)，比如：比特幣。

如何用來(lái)改善AI

但怎么用它來(lái)改善AI呢?

一個(gè)用例是給數(shù)據(jù)集和機(jī)器學(xué)習(xí)模型賦予名聲，如何知道你使用的數(shù)據(jù)和預(yù)先訓(xùn)練的模型是好的，并且沒有被被篡改呢？你要相信唯一的來(lái)源，除非使用區(qū)塊鏈。

DeepMind使用區(qū)塊鏈為醫(yī)療數(shù)據(jù)創(chuàng)建了一個(gè)公開可驗(yàn)證的審計(jì)系統(tǒng)，當(dāng)中記錄了他們對(duì)患者數(shù)據(jù)的處理，因此患者能夠知道他們的數(shù)據(jù)是否被使用以及當(dāng)中的原因。一旦添加了數(shù)據(jù)被使用的記錄就無(wú)法刪除，這意味著患者可以驗(yàn)證是否有人篡改過(guò)任何條目。

另一個(gè)用于訓(xùn)練模型的P2P網(wǎng)絡(luò)，除開使用AWS和谷歌云等服務(wù)訓(xùn)練AI。想象下一個(gè)系統(tǒng)，人們可以出租多余的計(jì)算能力幫助他人訓(xùn)練模型，以獲得TensorCoin作為報(bào)酬，或者是完全由AI運(yùn)行的公司。

區(qū)塊鏈讓數(shù)據(jù)庫(kù)分散化，如果AI存在區(qū)塊鏈中沒有人能夠控制它。那么它能在網(wǎng)絡(luò)上作為獨(dú)立實(shí)體存在。支付它所需要的服務(wù)，尋求最初的一系列規(guī)則。

一個(gè)例子就是自動(dòng)駕駛汽車網(wǎng)絡(luò)，完全由AI運(yùn)行和維護(hù)。

讓我們用Python構(gòu)建簡(jiǎn)單的區(qū)塊鏈，以便了解這個(gè)出色的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的原理。

區(qū)塊是什么？

首先讓我們定義下區(qū)塊是什么。為了簡(jiǎn)單易懂，可以說(shuō)每個(gè)區(qū)塊代表一個(gè)簡(jiǎn)單的交易，兩臺(tái)機(jī)器之間值的轉(zhuǎn)換。根據(jù)一些重要的屬性，對(duì)區(qū)塊在其類別中進(jìn)行定義。

指數(shù)代表了其在一系列區(qū)塊中的位置，時(shí)間戳表明其創(chuàng)建的時(shí)間。還儲(chǔ)存了發(fā)送者定義的數(shù)據(jù)，以及兩個(gè)哈希值：一個(gè)是前一個(gè)區(qū)塊的哈希值，另一個(gè)是自己的哈希值。區(qū)塊的哈希值具有雙重目的。這是其唯一的ID，并驗(yàn)證數(shù)據(jù)的完整性。

這里我們使用了流行的加密哈希算法SHA256，為每個(gè)區(qū)塊生成一個(gè)256位的簽名。

如何生成區(qū)塊？

那么區(qū)塊是如何生成的呢?

用戶在交易中提供一些數(shù)據(jù)，所以我們將其作為生成函數(shù)中的唯一參數(shù)。由于每個(gè)區(qū)塊都是有順序的，我們必須提取上一個(gè)區(qū)塊，找到這個(gè)區(qū)塊的指數(shù)和哈希值。也給它一個(gè)時(shí)間戳，因此我們知道它是何時(shí)產(chǎn)生的。

因此每個(gè)生成的區(qū)塊通過(guò)儲(chǔ)存其哈希值指向前一個(gè)區(qū)塊，這是一連串的區(qū)塊，區(qū)塊鏈。

第一生成的塊稱為創(chuàng)世區(qū)塊，我們通過(guò)編寫硬代碼在其函數(shù)中定義屬性。我們就用它來(lái)對(duì)區(qū)塊鏈初始化，并將其存儲(chǔ)為內(nèi)存列表。

還記得我曾說(shuō)過(guò)，區(qū)塊的哈希值既作為身份有能夠驗(yàn)證其完整性。我們可以用哈希值來(lái)確定新產(chǎn)生的區(qū)塊是否有效。

給出一個(gè)新區(qū)塊，以及上一個(gè)區(qū)塊。首先我們可以通過(guò)其指數(shù)檢查順序，然后可以檢查其上一個(gè)哈希值，是否與已經(jīng)驗(yàn)證的前一個(gè)區(qū)塊相符。最后計(jì)算新區(qū)塊的哈希值，確保符合它存儲(chǔ)的哈希值。如果通過(guò)檢測(cè)，那就被驗(yàn)證了。

假設(shè)所有節(jié)點(diǎn)都存儲(chǔ)了區(qū)塊鏈的副本，我們需要有辦法選擇應(yīng)使用哪個(gè)區(qū)塊，以防它們間存在矛盾。假設(shè)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)生成了同一個(gè)區(qū)塊數(shù)字，我們的解決方法是選擇區(qū)塊最多的區(qū)塊鏈。因?yàn)樗嬖诘臅r(shí)間更長(zhǎng)，則更有可能是真實(shí)的區(qū)塊鏈。

對(duì)于新的區(qū)塊，我們會(huì)檢查它在編碼的方式上是否有效。如果它有更多的區(qū)塊，則用新的代替我們的區(qū)塊鏈，否則我們將認(rèn)為其無(wú)效并拒絕。因?yàn)槊總€(gè)節(jié)點(diǎn)均存儲(chǔ)區(qū)塊鏈的副本，而且當(dāng)發(fā)生交易時(shí)會(huì)不斷生成區(qū)塊。我們需要某種方法保持每個(gè)節(jié)點(diǎn)的同步，為此當(dāng)生成新的區(qū)塊時(shí)每個(gè)節(jié)點(diǎn)會(huì)將該信息傳播給其他節(jié)點(diǎn)。

當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)連接到新的節(jié)點(diǎn)，它會(huì)查詢其最新的區(qū)塊。當(dāng)遇到比現(xiàn)有區(qū)塊指數(shù)更大的區(qū)塊時(shí)，它會(huì)將區(qū)塊添加到現(xiàn)有的區(qū)塊鏈上，或者查詢其整個(gè)區(qū)塊鏈。

我們可以對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行封裝，從而用戶和其他節(jié)點(diǎn)能夠進(jìn)行查詢，這是通過(guò)創(chuàng)建HTTP服務(wù)器。

我們能夠?qū)σ恍┎僮鲃?chuàng)建端點(diǎn)：

• 一種是在現(xiàn)有的區(qū)塊鏈中列出所有的區(qū)塊；
• 另一種是將用戶提供的數(shù)據(jù)作為參數(shù)，創(chuàng)建新的區(qū)塊；
• 還有一種是通過(guò)列出網(wǎng)絡(luò)中所有其他節(jié)點(diǎn)，或者添加新的。

因此用戶可以通過(guò)HTTP請(qǐng)求控制節(jié)點(diǎn)，然后它將通過(guò)P2P WebSockets與其它節(jié)點(diǎn)進(jìn)行交流。

這就是我們簡(jiǎn)單的區(qū)塊鏈，它很小，并不包括比特幣區(qū)塊鏈的所有功能。但它是一個(gè)例子。

Sybil 攻擊

然而有一個(gè)我沒講到的關(guān)鍵特征，即工作量證明算法。面對(duì)Sybil攻擊我們的區(qū)塊鏈很脆弱，這是當(dāng)不懷好意的人創(chuàng)建許多節(jié)點(diǎn)，在網(wǎng)絡(luò)上獲得不成比例的巨大影響。一旦他控制了51%的網(wǎng)絡(luò)，他可以驗(yàn)證自己的交易，他可以對(duì)同一筆錢進(jìn)行多次使用。

為了防止這種情況，比特幣的挖礦節(jié)點(diǎn)進(jìn)行大量的計(jì)算，審批每一筆交易，并獲得比特幣作為計(jì)算工作的報(bào)酬。

為了讓新生成的區(qū)塊被網(wǎng)絡(luò)所接受，礦工必須完成工作量證明，當(dāng)中包括區(qū)塊中的所有數(shù)據(jù)，至少51%的節(jié)點(diǎn)必須達(dá)成共識(shí)，從而說(shuō)明這個(gè)新的區(qū)塊是有效的，能夠被加入到區(qū)塊鏈中。

那么壞人必須有比網(wǎng)絡(luò)中半數(shù)更多的計(jì)算能力，對(duì)于比特幣來(lái)說(shuō)，這相當(dāng)于更多的計(jì)算能力，要超過(guò)世界上500臺(tái)最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)的總和。沒有人有那么多的計(jì)算能力，連馬克·扎克伯格也沒有。

這就是為什么比特幣的網(wǎng)絡(luò)仍然是安全的，即使達(dá)到50十億美元市值，每周都會(huì)產(chǎn)生新的區(qū)塊鏈用于不同的情況。

結(jié)語(yǔ)

當(dāng)談到區(qū)塊鏈，要說(shuō)的實(shí)在太多了。我們才剛剛開始探索，當(dāng)我們用區(qū)塊鏈作為改善AI的方式時(shí)會(huì)發(fā)生什么?

它可以幫助我們檢測(cè)數(shù)據(jù)和模型的質(zhì)量，當(dāng)對(duì)其相互進(jìn)行訓(xùn)練時(shí)能夠創(chuàng)建P2P交換，創(chuàng)建之前不可能時(shí)間的業(yè)務(wù)，或者將AI發(fā)展的不同方面套現(xiàn)，甚至開發(fā)完全由AI運(yùn)行的獨(dú)立組織機(jī)構(gòu)。

本文由 @CDA數(shù)據(jù)分析師 原創(chuàng)發(fā)布于人人都是產(chǎn)品經(jīng)理。未經(jīng)許可，禁止轉(zhuǎn)載

題圖來(lái)自網(wǎng)絡(luò)