“姚班”团队在上海打造世界级区块链，姚期智给他们带来了什么？

摘要：他们正在攻关“面向‘一带一路’的区块链基础平台”项目。

近日，习近平总书记给中国科学院院士、清华大学教授姚期智回信，向他致以诚挚问候并提出殷切希望。姚期智是“计算机诺奖”图灵奖得主，曾长期在美国高校任教，2004年全职回国任教于清华大学，20年来，在教书育人、科研创新方面取得了丰硕成果。

在上海，他培养的5名清华大学毕业生组成核心团队，与其他青年才俊一起开发出一个世界级公链——树图区块链。如今，他们正在攻关国家重点研发计划“面向‘一带一路’的区块链基础平台”项目，将在多个国家的上万个跨国节点下，建设具有15000TPS（每秒交易处理量）的高性能区块链平台。

“虽然离开清华十多年了，但我依然记得在‘姚班’读本科时，姚老师对我们的教导。他亲自为本科生上理论计算机科学课程，鼓励我们对前沿科技问题保持好奇心和挑战自己的勇气，为我们团队开发出世界级公链奠定了基础。”上海树图区块链研究院院长龙凡博士说。

姚老师的“美感”和家国情怀

“姚班”是清华大学计算机科学实验班的简称，2005年由姚期智创办，致力于培养国际一流的计算机科学创新人才。上海树图区块链研究院的青年科学家李辰星博士说，他是2013年考入“姚班”的。大三那年，他和同学们获得了前往海外实验室访问的机会。李辰星选择了丹麦的奥胡斯大学，在那里他了解到密码学协议研究的最新进展，以及区块链这一将密码学协议集成为去中心化系统的技术。

姚期智院士走上2024年上海科技节红毯。 赖鑫琳摄

“当时，区块链还是新生事物。我发现它将密码学里优美的小组件以极其精巧的方式构建出一个改变世界的系统，我被这种逻辑的优雅吸引，感受到姚先生所说的做学问的Sense of beauty（美感）。”李辰星告诉记者。

对于这种科研的“美感”，他至今记得姚老师说过的一句话：“你做研究时，有过在原野上无拘无束飞驰的感觉吗？它让你如同一只飞翔的鸟，因为自由自在，所以声音嘹亮，每一片羽毛都会张开。”

姚老师的家国情怀，也让“姚班”毕业生终生难忘。龙凡回忆，他在清华读书时，有人问姚期智：科学无国界，您为什么要全职回国？他的回答是：清华学生非常优秀，而且在中国教书，和他过去在国外教书的感觉是不一样的。回到祖国工作和生活，得天下英才而教育之，给他一种回家的幸福感。

师生共同研发区块链共识协议

2017年底，在麻省理工学院攻读博士的龙凡回到祖国，给“姚班”本科生上了一节密码学课，介绍区块链的原理和技术发展趋势。课后交流时，他拿出一篇以色列科学家发表的图式区块链共识协议论文，说这是最新的理论研究成果，如何在计算机系统里实现落地应用，可以成为一个研究方向。

对于学长的指点，当时在“姚班”就读的李辰星记在了心里。第二年春节假期里，他深入研究了这篇论文，并得出结论：以色列科学家的理论设计有缺陷，他们的安全性分析没有实际意义。

他和龙凡讨论后，决定从理论设计开始，研究图式区块链的共识协议。得知这个决定后，姚期智给予了肯定，并告诉两位学生：区块链共识协议是非常前沿的研究方向，图灵奖得主希尔维奥·米卡利已取得一些成果，中国科学家不能落后，而且要比他们做得更好。

在姚老师的倡导下，他们组建了一个区块链攻关团队。由于图式区块链共识协议具有先发散、后收敛的特点，这个团队取名Conflux。它的意思是河流汇聚，寓意图式区块链共识技术像众多支流汇入大河，将分布式网络中分散的区块链节点汇聚成一条数字时代的“黄金水道”。

姚老师亲自参与了随机图共识排序算法的理论设计工作。2018年4月，他白天在西安调研，筹建交叉信息核心技术研究院，晚上就思考图式区块链共识协议的设计方法。与此同时，龙凡带领团队设计了一个简单版本的共识协议，在此基础上开展高性能图式区块链的原型系统研发论证，实验结果在2018年5月以论文预印本的形式发表。

2019年4月，Conflux区块链的第一个测试网上线。根据安全性分析过程中的反馈，李辰星修改了两版协议，于2019年11月最终定稿。

在上海建成全球化区块链网络

Conflux团队取得的技术突破，引起了上海市政府的关注。2020年1月，上海树图区块链研究院揭牌成立，时任上海市委常委、副市长吴清和姚期智共同为研究院揭牌。之所以将Conflux的中文名称定为“树图”，是因为Conflux共识协议具有“以树为骨干，以图为扩展”的形象特点和“以树为共识抓手，以图为安全保障”的技术本质。

吴清（右）和姚期智为上海树图区块链研究院揭牌。

作为一家新型研发机构，上海树图区块链研究院的性质是民办非企业单位。市科委对研究院实行机构式资助，确保其拥有较大的经费使用权。与事业单位相比，民非研发机构的管理制度更灵活，还可申请非营利组织免税资格认定。

经过三年半运营，树图（Conflux）区块链已发展成一个遍布五大洲20多个国家、最多时超过4300个节点的全球化区块链网络，解决了大规模、高延迟的广域互联网中区块链性能问题，累计服务近2500万个链上地址，已处理1.5亿笔真实交易。在创新生态方面，树图与20多条主流区块链互联互通，发展了约20万人的技术社区，通过上百家生态企业间接服务了超过1000个品牌。

谈及树图区块链的技术突破，龙凡解释：比特币问世以来，区块链系统的性能一直是制约其发展的瓶颈。很多公有链用户不得不互相竞价，价高者才能把自己的交易记录到区块链上。针对这个瓶颈，Conflux团队打破了“区块一定要串成一条链”的思维定式，先用图的结构组织区块，再用算法把这些区块排出所有共识节点都认可的先后顺序，形成一种“形散神不散”的区块链共识，使系统中的各个节点能并发地产生区块，更充分地利用网络带宽和计算资源。

龙凡在IEEE国际标准《区块链系统应用接口规范》发布会上发言。

去年9月，上海树图区块链研究院获批承担国家重点研发计划“面向‘一带一路’的区块链基础平台”项目，将Conflux推向更多国家和地区。据介绍，这个项目针对“一带一路”跨国合作场景的各种需求，计划在10000个跨国节点下不依靠分片，建成高性能区块链基础平台，对跨境物流、跨境结算、跨国文化交流等起到支撑作用，并支持多国部署和多主体协同监管。

“树图凝聚着姚先生团队多年的心血，我们会做好这个项目，让它在世界上更多的地方落地应用，成为促进跨国经贸和文化活动的科技纽带。”李辰星说。