雷锋网 AI 金融评论按：3 月 25 日，由开源社、TopGeek、汇智 Tek 联合主办的中国区块链和金融创新科技峰会（FTCon2017）在上海举行，微软亚洲研究院主管研究员闫莺，就基于以太坊的隐私保护技术，发表了她的观点。据雷锋网 AI 金融评论了解，闫莺曾获得微软学者、IBM 全球英才称号，发表国内外顶级会议期刊论文 30 余篇，专利 10 余项。
“我们要分清楚匿名与别名”，闫莺说道，“目前的比特币和以太坊区块链做不到匿名，只能算别名”。于是，隐私保护就成了一个问题。我们既要掩盖交易细节，又要验证交易的正确性，那么，业界已落地的通用做法是什么呢？如何兼顾隐私保护与性能呢？对此，闫莺做了详细解答。
以下是雷锋网 AI 金融评论整理的演讲全文，并对其进行了不改变文章原意的编辑。
大家好，我今天很高兴在这里跟大家一起来聊聊：区块链的隐私保护技术。我今天主要从三方面来讲。
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第一为什么会有隐私保护这样的问题？我们先说一下区块链的情况，以及为什么会有隐私的问题。
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第二个是现有的、实实在在的已经落地的隐私保护的技术，以及以太坊现在比较活跃的基于企业的架构。
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如何兼顾隐私保护与性能？我将会分享一下微软的做法。
以太坊的兴起
我们先从区块链的历史讲起，2008 年，第一次提出了比特币，2009 年初系统上线。但当时，比特币还没有价值。直到 2010 年中，比特币有了它的价值，1 万个比特币换了 2 个披萨。在之后一个月，其价格涨了 10 倍，大家才意识到它的价值。到了 2011 年，比特币等于一美元。2013 年，出现了一个少年 Vitalik，他是比特币的爱好者，想开发一个新的币种。那他就必须重新实现一下类似比特币的系统。他想，是否可以有一个更通用的系统架构支持各种不同的数字资产的定义，就这样，他提出了 “以太坊”。
与比特币相比，以太坊最主要的不同就是引入了
智能
合约。实际上智能合约就是一段代码，这段代码可以定义数字资产，可以定义数字资产转移的规则。
有了这个想法之后，他就退学了，然后公布了他的白皮书，之后又和合作伙伴写了一个比较详细的黄皮书。之后就开始 ICO，以太坊是迄今最成功的 ICO。2014 年底，以太坊正式上线了，第一个版本就已经非常稳定了。并且如果你发现了以太坊的 bug，提出来，并且被接受了，你就会得到比特币的奖励。以太坊一上线就支持七种语言，可以避免一种语言带来的局限。
在下面这个图上，大家可以看到，以太坊现在的发展状况有点像三年前比特币的发展情况。我们有理由相信，以太坊还有发展空间。
区块链的 5 层
可能大家也看到过区块链的各种定义和介绍，为了理解隐私问题，我今天再把区块链的基本定义回顾一下。区块链包括几个部分，当有人跟你谈起他在做区块链项目时，你可以问一下他在做哪一块？因为它包括存储、智能合约、上层应用等 5 层。
数据结构
首先，数据结构是比较基础的部分，正如它的名字一样，区块链是一块一块的交易连在一起。这种数据结构的特点是：如果你改了其中一块数据的内容，很容易会被发现。
那以太坊怎么实现的呢？大家看到这个架构图觉得特别复杂。是的，它就是这么复杂，以太坊到现在已经有七千多个结点，来自不同国家，不同目的的人。节点和节点之间彼此完全是不信任的。这些复杂的设计就是考虑到安全性和性能。存储层面上，是每个结点高冗余的存储数据。
一致性协议
如果存在不同的结点，那如何保证数据的一致性呢？这就是我们经常谈的一致性协议，每时每刻我们都需要选一个节点负责决定哪些交易属于下一块，然后广播给大家记录下来。这个 lead 节点的选取和激励机制是一致性协议研究的重点。
智能合约
我再谈谈智能合约，什么是智能合约呢？就是一段代码。解决什么问题呢？刚才讲到用比特币转钱。那我们能不能把这个做的更灵活？我们举一个例子。
假设即将举办一场球赛，我和 Edwin 打赌，如果 A 赢了，他给我 100 元，如果 B 赢了，我给他 100 元。这种场景在线下怎么做呢？我们每个人先把钱给一个第三方，等结果出来之后，谁赢了把钱发给谁，第三方在其中收取一些手续费。智能合约就可以取代这个第三方，它是一段代码定义了上面描述的逻辑。它有自己的账户，可以把钱转给它，足球比赛结果出来之后，结果注入到区块链，我们可以触发这个合约，它就自动把钱转到赢的人手里。智能合约自己的存储空间，智能合约在区块链上的运行时，输入是区块链上的数据，经过处理之后，结果再写回区块链。
有人可能有这样的疑问，如果有的人写的代码运行时间特别长，区块链系统会拥堵住吗？
以太坊也有解决方案，它的运行不是免费的，要收燃料费，具体怎么收呢？按照你所消耗的资源，比如 CPU 资源、存储资源来收，如果你想不停的运行的话，没有巨额资金也运行不起来，用这样的方式，可以降低
黑客
攻击的成功率。
基于区块链的交易过程到底是怎样的？
讲完区块链的几要素之后，我们再深入一点，在以太坊中，我转了一笔钱，交易过程到底是怎样的？
假设我要给一个人转 50 元，我在客户端提示转 50 块钱给他，就会生成一个交易，网络上所有人都可以看到，从谁到谁转多少钱。这个交易就存在整个网络当中，其它结点收到了我的转账，这个帐本就更改了。于是我就有了两个状态，我现在的余额再生成一个新的结点。所有的交易组织成一个 Merkel 树，根结点也计算出来，我们就把整个值都放到块的头部，最后把这个块跟前面的块连在一起。
实际上我的交易被存成什么样的结构呢？上面所有的信息都是以 KV 对的形式存储在 LevelDB 中，key hash 值，Value 是内容。Merkel 树中间结点的内容就是它的孩子节点。如同下面表显示，我们都可以通过它们的信息可以找到对应数值。
显而易见，这种方式查询起来效率不高，使用 leveldb 主要是为了 “写” 优化。智能合约也是类似的，也是一段交易的内容，存储内容也是以 Merkel 树的形式存储上去的。
落地的隐私保护技术
现在，我们有了一个稍微具体一点的认识，我们发现比特币或者以太坊的区块链基本上都是明文，除了地址和本身不是那么对应之外，所有的信息都是对应的。
这时问题就产生了，不是说匿名吗？我们要区分匿名和别名，如果你的名字和线下的人没有关联，就是匿名。实际上区块链根本做不到，为什么呢？
比如说我买了一个比特币，我总要通过一些支付途径来支付，在美国交易 2000 美元以上都是需要实名的，这个地址总是通过某种形式与实际的人有联系。所以区块链并不是匿名的，只能说是别名，既然不匿名了，我们怎么解决隐私问题呢？
首先交易的内容要隐藏好，不要让人看到；但同时别人还要验证这个交易是不是错了，不能都加密。这两者存在矛盾，实际上这是隐私保护技术上的挑战。
现在实际上已经落地应用主要有两种解决办法，分别是：
形象一点来形容，这两种方法可以称为拼车与烟雾弹。
