鏈集市 · 讓區(qū)塊鏈落地更簡單
《區(qū)塊鏈行業(yè)觀察》專欄·第 58 篇
作者丨Yugesh Verma
圖片丨來源于網(wǎng)絡(luò)
區(qū)塊鏈技術(shù)是近年來的發(fā)展趨勢。這種技術(shù)允許個人通過高度安全和去中心化的系統(tǒng)直接進行交互，而不需要中介。而機器學(xué)習(xí)除了提供功能外，還可以幫助基于區(qū)塊鏈技術(shù)的系統(tǒng)突破自身的限制。機器學(xué)習(xí)和區(qū)塊鏈技術(shù)的結(jié)合可以提供高性能和有用性。本文將探討如何將機器學(xué)習(xí)能力與基于區(qū)塊鏈技術(shù)的系統(tǒng)集成，并討論了相關(guān)的用例。
區(qū)塊鏈技術(shù)
區(qū)塊鏈技術(shù)的基礎(chǔ)是去中心化存儲，使數(shù)據(jù)不能由特定的參與者擁有或管理。一旦事務(wù)記錄在區(qū)塊中，就不能進行修改。在參與方進行記錄前，需要驗證即將進行的事務(wù)。與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫不同的是，數(shù)據(jù)由去中心化的節(jié)點存儲，并不需要特定的中央機構(gòu)來驗證這些記錄。
雖然區(qū)塊鏈技術(shù)運行機制實際上是很復(fù)雜的，但是我們可以將其簡單的視為各種區(qū)塊的集合，這些區(qū)塊相連形成了數(shù)據(jù)流。在這條區(qū)塊鏈上，當前區(qū)塊保存了前一個區(qū)塊的哈希值，以此類推。
使用這種采用區(qū)塊鏈技術(shù)的系統(tǒng)可以使其在數(shù)據(jù)和事務(wù)方面都具有可跟蹤性。而也正因如此，舊區(qū)塊上的數(shù)據(jù)無法被更改，數(shù)據(jù)的更改意味著哈希值的改變。
區(qū)塊鏈由以下三個重要的組件組成。
第一是區(qū)塊，顧名思義，區(qū)塊鏈是由許多區(qū)塊組成的，每個區(qū)塊都有三個基本元素：數(shù)據(jù)、隨機數(shù)（Nonce）、哈希值。隨機數(shù)是32位整數(shù)。是在生成區(qū)塊時隨機生成的，并促使生成區(qū)塊頭的哈希值。哈希值（Hash）是一個256位的數(shù)字，非常小，并且與隨機數(shù)連接。
每當在鏈中創(chuàng)建區(qū)塊時，隨機數(shù)會立即生成加密的哈希值，該哈希值將被簽名并與區(qū)塊中的數(shù)據(jù)綁定。而如果在區(qū)塊中對數(shù)據(jù)進行挖掘，就可以用數(shù)據(jù)解開當前的哈希值與隨機數(shù)。
第二是礦工，礦工們負責通過一個叫做采礦的過程在鏈上建立新的區(qū)塊。如前所述，每一個區(qū)塊都由其唯一的隨機數(shù)和哈希值組成，而當前區(qū)塊中的哈希值引用了鏈上的前一個區(qū)塊的哈希值，這使得區(qū)塊的挖礦非常困難，特別是在大型的鏈上。
礦工需要特殊的技術(shù)來解決復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題，以找到生成的公認哈希值。隨機數(shù)只有32位，而哈希值是256位數(shù)，所以在找到正確的組合之前，需要挖掘大約數(shù)十億種可能的組合。得到正確組合的礦工通常被稱為擁有“黃金隨機數(shù)”（Golden Nonce），這將使得一個區(qū)塊被添加到鏈上。
要找到黃金隨機數(shù)，需要大量的時間和計算能力。這使得在區(qū)塊中進行更改變得很困難，使得區(qū)塊中的數(shù)據(jù)可以抵抗篡改。
第三是節(jié)點：正如我們已經(jīng)討論過的，構(gòu)建區(qū)塊鏈的最重要概念之一是將數(shù)據(jù)分散到不同的區(qū)塊中。沒有一個特定的人可以擁有所有的信息。這樣就使鏈有可能由不同的人或組織擁有。節(jié)點可以被認為是一種設(shè)備，它持有區(qū)塊數(shù)據(jù)的副本，并使鏈或網(wǎng)絡(luò)按照所需的方向工作。
并且每個節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)被設(shè)置為批準該鏈更新、信任和驗證新的區(qū)塊。區(qū)塊鏈的透明度使得檢查或查看賬本中的每一項操作都是一件輕而易舉的事情。每個參與者都有一個唯一的標識顯示他們在鏈中的事務(wù)。
下圖表示區(qū)塊鏈的可追溯性和對更改數(shù)據(jù)的抵抗力。
區(qū)塊鏈技術(shù)有很多的應(yīng)用，比如安全數(shù)據(jù)交易、跨境匯款、實時物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)、供應(yīng)鏈與物流監(jiān)控、Crypto交易、個人身份安全等等。
基于區(qū)塊鏈應(yīng)用中的機器學(xué)習(xí)
機器學(xué)習(xí)算法有驚人的學(xué)習(xí)能力，可以應(yīng)用在區(qū)塊鏈中，使區(qū)塊鏈比以前更智能。這種集成有助于提高區(qū)塊鏈的去中心化賬本的安全性。此外，機器學(xué)習(xí)（Machine Learning）的計算能力可以用來減少尋找黃金隨機數(shù)所需的時間，也可以用來使數(shù)據(jù)共享路由變得更好。并且，我們還可以利用區(qū)塊鏈技術(shù)的去中心化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特性，建立更好的機器學(xué)習(xí)模型。
機器學(xué)習(xí)模型可以利用存儲在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)進行預(yù)測或數(shù)據(jù)分析。我們以基于區(qū)塊鏈技術(shù)的智能應(yīng)用程序為例，數(shù)據(jù)從不同來源收集，例如傳感器、智能設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和應(yīng)用程序中的區(qū)塊鏈，它們作為應(yīng)用程序的一個組成部分，機器學(xué)習(xí)模型可以應(yīng)用于實時數(shù)據(jù)分析或預(yù)測。
將數(shù)據(jù)存儲在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中有助于減少機器學(xué)習(xí)模型的誤差，因為網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)不存在丟失值、重復(fù)或噪聲，這是機器學(xué)習(xí)模型獲得較高精度的主要要求。下面的圖像是基于區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用程序中用于機器學(xué)習(xí)自適應(yīng)的體系結(jié)構(gòu)。
集成機器學(xué)習(xí)的優(yōu)勢
在區(qū)塊鏈技術(shù)中使用機器學(xué)習(xí)模型可以帶來許多好處，比如：
任何授權(quán)用戶在試圖更改區(qū)塊鏈時都很容易進行用戶身份驗證。
使用機器學(xué)習(xí)，我們可以使區(qū)塊鏈技術(shù)提供高范圍的安全性和信任。
整合機器學(xué)習(xí)模型有助于確保以前商定的條款和條件的可持續(xù)性。
我們可以根據(jù)區(qū)塊鏈的鏈環(huán)境進行機器學(xué)習(xí)模型的更新。
模型可以幫助從用戶端提取良好的數(shù)據(jù)。它可以連續(xù)計算，并在此基礎(chǔ)上給予用戶獎勵。
利用區(qū)塊鏈技術(shù)的可追溯性，我們還可以對不同機器的硬件進行評估，這樣機器學(xué)習(xí)模型就不會偏離在環(huán)境中分配它們的學(xué)習(xí)路徑。
我們可以在區(qū)塊鏈環(huán)境中實現(xiàn)實時可信的支付過程。
機器學(xué)習(xí)與區(qū)塊鏈集成的系統(tǒng)應(yīng)用
機器學(xué)習(xí)和區(qū)塊鏈集成的系統(tǒng)可以有許多應(yīng)用。
加強客戶服務(wù)：眾所周知，客戶滿意度是任何使用機器學(xué)習(xí)模型為客戶服務(wù)的組織的首要需求。自動化機器學(xué)習(xí)框架應(yīng)用于基于區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用程序上，可以提高服務(wù)的效率和自動化程度。
數(shù)據(jù)交易：在世界各地使用區(qū)塊鏈進行數(shù)據(jù)交易的公司可以使用區(qū)塊鏈中的機器學(xué)習(xí)模型使服務(wù)更快。其中的工作機器學(xué)習(xí)模型就是管理數(shù)據(jù)的交易路徑。相反，我們也可以將它們用于數(shù)據(jù)驗證和數(shù)據(jù)Crypto。
產(chǎn)品制造：大多數(shù)大型制造單位或組織已經(jīng)開始使用基于區(qū)塊鏈的應(yīng)用來增強生產(chǎn)安全性、透明度和遵從性檢查。集成機器學(xué)習(xí)算法更有助于在特定時期制定靈活的機械維護計劃。同時機器學(xué)習(xí)的集成有助于使產(chǎn)品測試和質(zhì)量控制自動化。
智能城市：目前，智能城市正在幫助提高人們的生活水平，機器學(xué)習(xí)和區(qū)塊鏈技術(shù)在智能城市的建設(shè)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，例如，智能家居可以通過機器學(xué)習(xí)算法進行監(jiān)控，而基于區(qū)塊鏈的設(shè)備個性化可以提高生活質(zhì)量。
監(jiān)視系統(tǒng)：安全是人們關(guān)注的一個重要問題，犯罪率不斷上升。機器學(xué)習(xí)和區(qū)塊鏈技術(shù)可用于監(jiān)視，區(qū)塊鏈技術(shù)可用于連續(xù)數(shù)據(jù)的管理，機器學(xué)習(xí)可用于分析數(shù)據(jù)。
基于區(qū)塊鏈技術(shù)的機器學(xué)習(xí)用例
當前已經(jīng)有許多公司實施了這兩種技術(shù)，它們要么集成在同一個應(yīng)用中，要么集成在一個系統(tǒng)的不同工作中，致力于更好的進行產(chǎn)出。下面列出了機器學(xué)習(xí)和區(qū)塊鏈技術(shù)的一些用例：
IBM與Twiga Foods合作，為食品供應(yīng)商推出了基于區(qū)塊鏈技術(shù)的小額融資策略。他們成功地實現(xiàn)了一些機器學(xué)習(xí)技術(shù)。在使用移動設(shè)備購買基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)時，使用機器學(xué)習(xí)技術(shù)進行處理，以確定信用分數(shù)并預(yù)測不同用戶的信譽。這樣，放款人就可以利用區(qū)塊鏈技術(shù)來促進貸款和還款。
做為很受用戶歡迎的汽車制造公司保時捷，是早期采用機器學(xué)習(xí)和區(qū)塊鏈技術(shù)來提高汽車性能和安全性的公司之一。該公司使用區(qū)塊鏈技術(shù)可以更安全地交換數(shù)據(jù)，使用戶更加安心，并能更方便地停車、充電和通過第三方系統(tǒng)訪問他們的汽車。
一家總部位于紐約的初創(chuàng)公司也在利用基于區(qū)塊鏈的創(chuàng)新技術(shù)來為當?shù)厣鐓^(qū)提供能源生產(chǎn)和交易系統(tǒng)。該技術(shù)利用基于機器學(xué)習(xí)模型的微電網(wǎng)智能儀表和基于區(qū)塊鏈技術(shù)的智能合同來跟蹤和管理能源交易。
其他一些與食品行業(yè)有關(guān)的公司，如聯(lián)合利華和雀巢，正在利用區(qū)塊鏈和機器學(xué)習(xí)模型來應(yīng)對浪費和食品污染等食品問題，并以高效的方式運轉(zhuǎn)供應(yīng)鏈。
總結(jié)
在本文中，我們對區(qū)塊鏈技術(shù)及其組件和應(yīng)用進行了簡單的介紹。在此基礎(chǔ)上，探索了區(qū)塊鏈技術(shù)與機器學(xué)習(xí)集成的可能性。這種集成有眾多好處，我們可以同時使用它們來掩蓋不同技術(shù)之間的缺點。
原報告來自Yugesh Verma,曾擔任數(shù)據(jù)分析師實習(xí)生，對深度學(xué)習(xí)有很深的研究，并且撰寫了多篇有關(guān)數(shù)據(jù)科學(xué)和機器學(xué)習(xí)的播客。中文版本由鏈集市團隊編譯整理，英文版權(quán)歸原作者所有，中文轉(zhuǎn)載請聯(lián)系編譯。
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