Web3论剑： 区块链的学术成果研讨

2023香港Web3嘉年华“0xU青年先锋专场”邀请了香港中文大学（深圳）助理教授蔡玮、中国科学院大学博士生导师曲强、香港理工大学助理教授江山、昆山杜克大学经济学助理教授张露瑶四位知名高校的青年学者共同探讨区块链的学术成果。

主持人Issue是0xU核心成员，目前在香港大学读计算机工程本科。0xU香港大学生区块链社区是由来自香港各高校学生联合组建的学生社团。0xU是香港最具影响力的区块链青年社区之一，致力于汇集香港学术和行业资源、推动区块链行业的研究和交流、支持大学生区块链创业项目的落地和发展。

蔡玮是香港中文大学（深圳）助理教授，他在2014年博士毕业时开始接触区块链技术。目前，蔡玮担任香港中文大学（深圳）- 纯白矩阵Metaverse联合实验室主任，共同研究去中心化系统的机制、Web3生态系统以及各种交互多媒体系统，专注于基于去中心化基础的元宇宙交互多媒体的研究。

蔡玮（港中深助理教授）

曲强（研究员，中科院博导）

曲强是中国科学院大学博士生导师，同时任华为区块链实验室主任。自从2016年开始从事区块链。目前专注于Web3以及供应链的底层基础设施相关的工作。

江山是香港理工大学助理教授。本科于中山大学毕业。博士就读于香港理工大学，毕业后留校任教。江山主要研究方向为区块链，元宇宙及分布式系统。

 江山（香港理工助理教授）

张露瑶（昆山杜克助理教授）

张露瑶现任昆山杜克大学经济学助理教授及数据科学中心资深研究员。她目前致力于围绕区块链应用场景的跨学科和产学研。她曾就读于北京大学，获经济学文学学士及数学与应用数学双学位。她博士毕业于美国俄亥俄州立大学。她主持的名为“区块链上的可信机制设计：博弈论、强化学习和人机交互的跨学科方法”的项目获得了中国国家自然科学基金的资助。她同时荣获了全国高校人工智能与大数据创新联盟颁发的“区块链60人” 2022年度赋能中国区块链创新人物奖。

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选择Web3的原因

几位嘉宾首先分享了他们为什么会加入Web3这个行业工作：

蔡玮博士毕业的时候做的方向是分布式计算网络，尤其是游戏在云计算边缘计算当中的一些推流的应用，专注于交互多媒体还有分布式系统方面的研究。蔡玮博士主要研究领域是计算机网络和多媒体。

蔡玮在博士快毕业的时候开始接触到比特币以及区块链，然后逐渐了解到知名区块链公司 Dapper Labs 在 2017年发售的加密猫项目。也正是在那个时候，蔡玮意识到 NFT 是一个非常有前景的方向，同时也对此非常兴趣。

蔡玮从事游戏多媒体的工作，加上之前有两三年的区块链方面的研究基础，所以立马意识到NFT的潜力，在区块链上面去构建一个数字的世界，可以成为游戏平台，也可以畅想元宇宙的未来。从他个人的角度来说，作为一个研究人员，在一个新的领域有一定的研究基础，面对的竞争也相对较小，因此会往区块链方面发展。

曲强的背景是研究数据库，用于在银行系统及金融系统的交易。曲强认为 Web3 跟金融是强相关的。在此提到了Web3的两个主要方向。第一个方向是将Web3与金融交易结合，而第二个方向则是将Web3与科技结合。曲强指出，Web3在数据处理方面与传统系统存在显著差异，特别是在解决隐私和安全问题方面提供了新的可能性。Web3允许用户拥有和控制自己的数据、账号和内容，这与传统系统完全不同。这个方向引起了嘉宾的兴趣，也是他加入区块链和Web3相关研究的原因之一。

曲强提到，他的学生和华为团队的年轻员工相比，年龄要小得多。这些年轻人与以往的研究者不同，他们更注重他们所做的工作是否有意义。他们关注的焦点不仅仅是发表论文，而是他们的工作是否能够激发他们的兴趣，为他们带来满足感。虽然这个方向吸引了许多年轻的员工和学生，但它也具有快速变化的特点，需要及时跟进和适应变化。

许多人认为Web3行业一年的发展相当于传统行业的十年。这也是曲强选择研究这个方向的主要原因之一。Web3行业的不断变化和创新吸引了他的关注，提供了许多新的机遇和挑战。

江山的博士论文最初是研究多机器人系统，但在研究过程中，他面临如何使多个机器人汇聚统一的问题。为了解决这个问题，他开始设计相应的算法，而这个算法实际上就是现在所称的共识算法。在江山撰写论文，探讨共识算法其他应用的过程中，他接触到了区块链。当时江山意识到区块链是通过共识机制来实现的。随后，他与华为展开了一些数据共享的合作项目。随着深入研究，他发现现在社交媒体上的用户数据，其价值实际上属于社交媒体平台，而不是用户自己拥有的。这正是Web3的概念。从那时起，他逐步发展，并开始涉足Web3行业。

张露瑶谈到她从小立志成为一名经世济民的经济学家。但她在研究理论博弈论时发现，博弈论似乎并不实用。她发现博弈论难以应用到现实决策，也无法解决日常生活中的骗局和商业竞争中的问题。张露瑶表示，博弈论有一个核心问题：诺贝尔奖得主艾瑞克·马斯金所提出的机制设计假设，即我们必须存在一个可置信的集中执行机构，类似于经济学中的规划者。在经济学中，人们尝试用多种方法解决执行第三方的问题，包括引入更多的第四方、第五方进行监管，但无论如何也无法摆脱谁来监管监管者的死循环。张露瑶意识到，区块链作为全新的去中心化的可信机制可能使她在机制设计领域取得基础性的突破，真正实现经世济民的理想，这就是她当初选择研究区块链的初心。

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Web3研究和其他行业的差异

蔡玮分享了Web3领域的研究说与云游戏和多媒体有什么异同：

蔡玮指出，区块链和Web3的发展是一种将资源集中化和服务分布化的过程，与"Everything as a Service"的理念相关。这意味着通过去中心化的技术和机制，个人可以掌握和管理自己的数据和数字资产，同时也能享受到分布式服务的好处。

蔡玮谈到他最早接触的是云游戏，这是一个将分布式系统和多媒体交互结合的课题。然而，在研究这个课题的过程中，他发现一个麻烦的问题，即它非常依赖于网络基础设施的建设。如果没有高性能低延迟的网络，就无法支撑这样的系统。因此，蔡玮发现最终所有的研究都会转变为底层网络通信的研究，以支持高性能交互。但他的兴趣始终是在应用层面上，他把研究重心转向去中心化多媒体系统，因为游戏和元宇宙都属于应用。

近期蔡玮在研究DApp和发行方面。他从计算机的角度去解构第一方案并开发对在线社群带来的变革，例如，蔡玮在最近发表的一篇文章讨论了在空投这个环境中的重要生态。在Web3.0中，空投对很多人来说是赚钱的方式，但这也带来了新的问题，很多参与空投的人最终变成了bot。因此，蔡玮尝试通过大数据分析筛选出真正有兴趣的用户，而不是发给一群假账户。蔡玮研究用户群体在去中心化平台中所展现出的特殊性。这种研究更接近于产业和应用本身。

蔡玮强调了研究基础网络本身的重要性，但从他的角度来看，他觉得不那么有趣。在过去一年多的时间里，他在实验室从底层网络开始，包括共识机制和大数据分析，逐渐向上层发展，研究更多的应用，如他们即将发表的几篇文章。但蔡玮则关注上层应用的研究，在网络诈骗环境中，一个项目是如何进行宣传的。为什么项目方散布谣言后，一堆人就会涌入购买，从而通过炒作推高价格。

蔡玮指出，尽管从整个计算机网络社区的角度来看，这些研究仍然属于网络社区的内容，并属于应用层。然而，Web3在研究方法、研究目标和对象上与以前的研究方法有着很大的区别。

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如何判断研究价值

张露瑶分享了如何判断研究价值的高低和如何选择自己切入的角度。她提出了三个判断研究价值的标准：

• 开辟前沿，融合创新：研究应该解决跨学科的前沿问题，能够为Web3领域的发展提供建设性的意见。

• 开放源代码和范式：研究方法应该具备开放源代码和范式，赋能其他学者广泛应用于不同场景的研究。研究可通过数据分析和行为实验等方法，充分利用区块链提供的开源数据，涉足诸如金融投资组合管理及社会机制设计的影响等问题。

• 具有广泛应用场景的理论创新：区块链上存在大量的投票、共识机制和治理机制的应用场景，为理论研究提供了新的启迪和突破点。研究人员可以通过模拟和仿真等方法测试和改进这些机制，同时还可以探索决策论和博弈论领域的基础理论创新，以进一步指导实际应用。

张露瑶认为区块链技术为科学哲学方法论的数据分析、行为实验和理论研究提供了全新的挑战和机遇，为Web3领域的研究提供了丰富的数据和问题。

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区块链行业的热点

江山分享了最近关注的行业，以及相关领域有哪些热门方向：

在区块链学术圈中，有一些关键问题是需要解决的。一开始，比特币在2008年至2009年开始运行，但它每秒只能处理很少的交易量，大约只有7笔交易。此外，比特币的账户模型使用了UTXO模型，并通过公钥进行加密，但其匿名性并不完善，可以通过一些数据挖掘方法揭示其伪匿名性。因此，学术界关注如何提升区块链系统的吞吐量，改进共识机制，并加强安全隐私保护，以实现更好的匿名性。

为了提升吞吐量，学术界提出了许多方法，如基于流水线的乐观共识和分片技术。分片技术将区块链网络划分为多个小网络，并行处理交易，从而提高吞吐量。

针对隐私保护和匿名性，学术界研究了许多加密和密码学方法，如零知识证明（zk-proof）和 Monero。这些方法在确保安全性的同时提升了匿名性。然而，目前仍处于早期阶段，仍需继续研究如何提高吞吐量、确保安全性和加强隐私性。

在2014年至2015年，以太坊成为热门话题，其智能合约成为重要组成部分。学术界也开始研究智能合约相关问题。由于智能合约一旦部署后很难修改，所以需要严格保证其安全性。因此，形式化验证工具成为研究重点，用于发现已编写智能合约中的漏洞。形式化验证是目前非常热门的研究方向之一。

另一个重要的研究方向是跨链系统。当前存在着成千上万个供应链系统，甚至联盟链系统之间的交互也是有限的。实现高效且安全的大规模跨链系统是具有挑战性的。因此，学术界研究了各种方法，包括早期的策略和机制，以及最新的zk-SNARKs和prove方法等。跨链技术是目前非常热门的研究方向之一。

从个人角度来看，智能合约的形式化验证和跨链技术是学术界的热门研究方向。然而，目前对于Web3的应用还存在许多问题需要解决。例如，Web3在分布式网络中，谁来存储数据？为什么其他人要存储数据？一旦数据存储在分布式网络中，如何高效地进行查找？这些都是亟待解决的问题。

以分布式社交媒体为例，我们目前使用的推特和Facebook等平台都是由中心化的服务器进行数据存储。在没有中心化服务器的Web服务器场景中，需要解决数据存储的问题。是否由周围的用户存储数据？他们有什么激励机制来存储数据？还是使用移动终端设备来存储数据？如何确保数据存储的可靠性？当需要获取数据时，如何确保安全性和高效性？这些都是当前重要的研究问题。

因此，从学术界的角度来看，智能合约的形式化验证、跨链技术以及Web3的应用和相关问题都是研究的热点方向。在解决这些问题的过程中，学术界将不断推动区块链技术的发展和创新。

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学术界与工业界的结合

曲强分享了学界跟工业界应该怎么配合才能发挥出较好的效果：

学界、工业界和业界之间的合作是推动科技进步和创新的关键。对于学术界，曲强总结了PVI模型：

• Practical（实践性）：研究应该解决实际问题，具有实际应用的能力，能够为工业界提供解决方案。

• Value Proposition（价值主张）：明确研究对工业界的价值，包括研究方法和成果的优势。

• Innovative（创新性）：研究应具备创新性，能够领先于工业界的发展，并对未来的技术进步有所贡献。

工业界使用的PVI模式：

• Participate（参与）：积极参与学术界的活动和研讨会，与学术界分享工业界面临的实际问题和需求。

• Value Estimation（价值评估）：对学术界的合作成果进行评估，判断其对工业界是否具有意义。

• Invest（投资）：预先投资于具有前瞻性的研究方向，理解研究的长期效益，并为其提供支持和资源。

这两种模型可以帮助学术界和工业界更好地合作，促进研究成果的应用和转化，从而推动整个行业的发展。通过密切的合作，学术界可以更好地理解工业界的需求，而工业界则可以从学术界的创新成果中受益。

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未来2~5年的新兴科研方向

张露瑶推荐了DAO，它给我们提供了一个崭新的治理方式，这个是区别于公司和政府的。这里面可以做计算机的、工程的，也可以做经济学的研究。

江山觉得底层的数据存储、数据查询很值得研究。

曲强认为现在Web3发展还是在非常初级的阶段，方向和问题特别的多。他提出区块链加人工智能的融合有很多新的东西。其次，Web3里面的数据的挖掘也是非常巨大的一个宝藏。

蔡玮认为大家可以考虑做开发工具的创新，这个方向是最不受政策影响的：当行业高速发展、所有人都在挖金矿的时候，做一个卖水绝对是稳赚不赔的生意。

视频：区块链的学术成果研讨

本次圆桌论坛的成功举办离不开各高校科研机构的支持。香港的大学也在着力培养Web3领域的人才，去年9月由Coindesk发布的“Best Universities for Blockchain 2022”排行榜中，香港理工大学排在首位，香港有5所大学入选（另香港大学11、香港城市大学17、香港中文大学20、香港科技大学38），香港在Web3领域的科研水平和培育人才的能力走在全球前列。这为香港发展Web3提供了强大的信心。

“0xU青年先锋专场”是由0xU香港大学生区块链社区于2023年4月15日在香港会展中心举办的Web3行业论坛。这是一次开创性的活动，作为“2023香港Web3嘉年华”的分论坛，它完全由来自香港的高校学生策划与组织的。0xU邀请了年轻的Web3学者、企业家和学生代表进行演讲与讨论，分享他们探索区块链行业的经历与见解。感谢万向区块链实验室与 Hashkey Group 对本次论坛的支持。

编辑：Michelle

排版：Harvey

设计：Kevin

校对：Yuri、Issue

策划：0xU Builders

0xULinktree

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