区块链:科普 | 可编辑区块链：如何清除区块链上的有害数据？

本文来源：AAS自动化学报，作者：袁勇，王飞跃，原题《可编辑区块链:模型、技术与方法》

可编辑区块链是区块链领域新兴而颇有争议的热点课题，致力于在保障区块链安全可信等良好性质的前提下实现链上数据的可控编辑操作。本文提出了可编辑区块链的工作框架，并从数据修改、删除、插入、过滤和隐藏五个环节详细阐述了可编辑区块链的技术与方法。

区块链技术自诞生伊始就带有极其鲜明的技术特色。其中，去中心化和不可篡改无疑最具革命性，被认为是区块链机器的“信任之源”。然而，去中心化和不可篡改性是一柄双刃剑，其在为区块链数据奠定坚实的安全和信任基础的同时，也极大地限制了区块链技术的应用范围和前景。因此，区块链正呈现出从“乌托邦”回归现实的趋势。这种趋势一方面体现在服务于现实场景的、自主可控的主权/授权区块链繁荣发展，记账权重新回归少数人手中；另一方面，不可篡改性为各类虚假新闻和不良信息提供了更好的发布和传播渠道，对区块链信息内容安全乃至社会舆论环境带来负面影响，因而迫切需要安全、便捷、可控的技术手段来更新链上关键数据并清除有害数据。本文重点关注区块链数据编辑技术，并以可编辑区块链统称那些针对链上数据的增、删、改等操作的区块链。就研究现状而言，该领域目前虽是小范围探索，但有实际应用和国家监管双重需求驱动，因而在最近两三年内快速发展。

稳定币crvUSD科普创新清算机制LLAMMA，可在抵押品价格下跌时逐步替换为稳定币:1月17日消息，Curve官方科普其稳定币crvUSD创新的清算机制LLAMMA，解释了LLAMMA通过AMM的特性进行针对债务人更友善的清算方式，让抵押品在价格下跌时逐渐转移成稳定币，让原本要清偿的债务有一定程度的稳定币可以偿还，同时在价格回稳时再逐渐把稳定币换回抵押品，而不是直接的触发清算导致债务人的亏损。

此前报道，2022年11月23日，去中心化交易平台CurveFinance开发者发布Curve即将推出的去中心化Stablecoin“crvUSD”的官方代码和白皮书。[2023/1/17 11:17:13]

动态 | 区块链技术入选科普杂志《科学美国人》2019十大突破性技术榜单:据新浪网今日新闻报道，美国科普杂志《科学美国人》公布 2019 十大突破性技术榜单。区块链技术因在保障食品安全中的作用而上榜。 入选榜单具体原因：区块链技术的发展应用将显著改善食品污染源数据追踪的困境。利用区块链云端系统，食品制造商可以依次在计算机储存各类过程的信息。[2019/9/29]

图1.可编辑区块链的研究框架

可编辑区块链的研究框架如图1所示，现有文献通常从编辑类型、编辑对象、编辑模态、编辑架构和控制策略五个侧面加以研究。编辑类型：即修改、删除、插入、过滤和隐藏共五类编辑操作编辑对象：即区块级、交易级和数据项级编辑模态：即中心化、多中心化和去中心化三类

编辑架构：即单链架构和平行链架构，前者有物理修改和追加修改两类；后者则包括双区块链和双哈希链两类

声音 | ETC Labs主管：科普教育是未来几年公链面临的巨大挑战:ETCLabs主管Darin Kotalik认为，科普教育是未来几年公链面临的巨大挑战，人们必须要对区块链有基本的认识，分清楚公链和私链的区别。[2019/8/25]

控制策略：即数据范围、编辑权限、编辑流程和约束规则等要素

值得一提的是，在分布式和去中心化的区块链系统中，真正在所有节点上完全实现修改、删除等编辑操作是不可能实现的。部分区块链节点可以通过单方面地不执行编辑操作、拒绝升级甚至硬分叉等手段来保存修改前的数据。在这些情况下，目前尚缺乏有效手段实现数据的强制编辑。

01

数据修改技术

理论上讲，数据修改是普适性的技术，即支持数据任意修改的区块链技术必然也支持数据的任意插入、删除和隐藏。目前较为完备的方案包括：单链条物理修改：利用变色龙哈希函数实现单条区块链数据的物理修改。单链条追加修改：改进区块链交易结构，追加发布新交易并扩展和更新旧交易。平行双区块链：由“共生”的数据链和修正链组成，分别存储原始数据和修正数据，如图2所示。

动态 | 美国演说家Anthony Robbins开始科普什么是比特币:美国演说家安东尼·罗宾（Anthony Robbins）在自己的网站上发布了一篇比特币的科普文章，并在推特上向自己的粉丝介绍什么是比特币，目前他的推特账户共有粉丝304万人。[2019/1/1]

平行双哈希链：扩展区块结构、使得相邻区块间保留两条哈希链接，数据修改操作仅破坏其中一条哈希链路，如图3所示。

图2.平行双区块链模式

金色财经独家分析 监管机构、媒体、业界提示风险 区块链科普道阻且长:新华社今日发文表示，近来“区块链”类案件频发，不法分子以“投资虚拟货币周期短、收益高、风险低”为借口，取用户信任并诱使其转账进行投资。无独有偶，同日消息，腾讯手机管家安全专家也提醒此类风险，并从技术上提出防建议。在美国，监管机构警示加密货币欺诈现象普遍承诺高收益而不披露潜在风险。金色财经独家分析，不法分子假借新技术之名进行，一方面是抓住民众趋利的心理，一方面反映出区块链科普的欠缺。区块链是新兴科技和底层技术并有改变社会生产关系的潜力，应该进行系统性的科普教育，当前，部分大学已经开始设置了区块链课程，但对于普通民众仍然有科普的需求，人们应该了解到系统和正确的知识，不仅要了解区块链的好，也要明确局限和弊端，以在高收益的诱惑下，保持清醒客观。[2018/4/11]

图3.平行双哈希链模式

02

数据删除技术

包括本地数据删除和全局数据删除两种类型，前者是指分布式节点可以独立地删除其本地部分数据，以解决持续增长的区块链数据规模导致的存储瓶颈问题，是目前研究的重点；后者则是指分布式节点通过共识算法来共同删除某些链上数据，主要解决清除链上不良信息的问题。

实际上，中本聪在比特币创世论文中已经提出回收磁盘空间RDS和简化支付验证SPV技术来降低区块链账本规模。现有文献中一般采用选择性交易剪枝技术来删除本地数据。然而，本地剪枝可能会导致“公共地悲剧”问题，即“理性”节点总是有动机执行本地数据剪枝，只存储必要数据并在需要时向网络中其他节点请求数据，从而导致区块链因缺乏历史数据而失去信任基础。

03

数据插入技术

重点和难点是如何在去中心化的公有链中插入任意类型的数据，现有文献大多以比特币为原型加以研究。通常有四类数据插入手段，分别将任意数据插入到Coinbase交易、OP_RETURN脚本、P2X类型交易脚本、以及非标准交易脚本中。

04

数据过滤技术

过滤技术是在数据实际写入到区块链之前，通过技术手段使得矿工在共识过程中过滤和净化上链数据。由于被过滤的数据并没有实际上链，因此不会涉及链上数据修改，也不会破坏区块之间哈希链路的完整性。现有研究的基本思路主要是从提高不良信息上链的技术难度和经济成本两方面展开，以求最大程度上过滤不良信息。

05

数据隐藏技术

特定场景下，链上数据存在明显的数据隐藏需求，目前该领域仅有零星讨论。主要思路包括1）加密需要隐藏的数据；2）将需要隐藏的数据修改为适合公开的数据；以及3）链下存储实际数据，链上仅存储哈希指针等。

作为一个颇受争议的新热点，可编辑区块链领域还存在诸多迫切需要解决的关键问题，包括可编辑性与安全可信的兼容、上下文相关的交易级编辑技术、面向编辑权的冲突与竞争、具有普适性的可编辑技术、以及链上数据的内容安全与监管等。

致谢：感谢本文写作过程中与西安电子科技大学裴庆祺教授、刘雪峰教授和华东师范大学金澈清教授的有益讨论，这些讨论为此文提供了许多思路和启发。

作者简介

袁勇，中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室副研究员，中国自动化学会区块链专委会主任。主要研究方向为社会计算、计算广告学与区块链。本文通信作者。E-mail:yong.yuan@ia.ac.cn

王飞跃，中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室主任，国防科技大学军事计算实验与平行系统技术研究中心主任，中国科学院大学中国经济与社会安全研究中心主任，青岛智能产业技术研究院院长。主要研究方向为平系统的方法与应用、社会计算、平行智能以及知识自动化。E-mail:feiyue.wang@ia.ac.cn

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