Tezos生态地图2.0发布

tezos

Tezos是新一代的区块链技术,这个项目允许持币者通过投票的方式来进行技术升级与迭代。项目中的绝大多数代码与算法都可以进行自我修正,从而很大程度上避免了传统区块链升级系统时出现的硬分叉问题。Tezos也引进了非常先进的形式验证技术,这项技术极大程度上减少了智能合约编写过程中可能出现的漏洞。更先进的DPoS挖矿算法允许持币者通过委托或自我运行节点的方式来维护区块链安全,以及获得奖励。

起源

项目的开始可以追溯到2014年,那个时候的以太坊还正在初步形成阶段。Tezos的最初设计非常有前瞻性,因为项目提出的治理以及扩容方案在那个时代的比特币还并不是一个问题。在经过多年的开发后,Tezos提供了一个交易吞吐量更高,治理机制更完善,更加安全的智能合约系统。

自我修正

自我修正是Tezos最为瞩目的创新之一,这套系统让Tezos可以适应飞速变化的加密货币世界。项目中绝大多数的代码以及算法都可以被选择性替代,而且替换过程非常简单。当社区为系统升级产生分歧时,比如2017年发生的比特币扩容方案的分歧,Tezos持币者可以选择自己支持的一方,被多数人支持的方案会被采纳,并且无需硬分叉完成代码升级。这意味着Tezos可以在未来的竞争中快速迭代代码以及升级算法,从而自我修正成为一套更加强大的区块链协议。

股份授权证明机制

Tezos采用股份授权证明机制(DPoS)的网络安全算法来维护系统安全以及奖励区块创造者。创造区块的过程称为之为烘焙(bake),区块创造后的奖励归烘焙人所有。现阶段在Tezos的系统中,如果你的持币量大于或等于10,000xtz,你选择可以自己运行节点烘焙。如果你的Tezzies的数量不足1万个,你可以选择把自己的Tezzies委托给别人从而参与到网络中。委托的过程并不涉及到你的私钥(private key),所以你并不需要担心资产丢失。现在的最大委托人数量理论值为80,000个,但是在实际中委托人的数量应该会远远小于这个数字;

交易吞吐量

因为DPoS的实现,Tezos相比使用PoW或者纯PoS的区块链协议拥有更大的吞吐量。虽然这在一定程度上牺牲了一些去中心化,但Tezos几乎找到了一个在保证系统安全的前提下扩大吞吐量的完美平衡点。我们知道Ethereum会在未来采用一些线下的扩容方案,比如Plasma,Sharding等,但Tezos计划采用一种更成熟的扩容方案 — recursive SNARK技术。这种技术可以通过recursive SNARK算法使得大量交易可以非常快速地完成,即使非常廉价的硬件也能处理这些交易。值得一提的是,ZCash项目的负责人同时也是Tezos的顾问,所以recursive SNARK的应用在扩容Tezos的同时,也可以让Tezos支持零知识验证等加密算法。

智能合约

Tezos拥有更完备的智能合约语言。项目引入的形式验证(formal verification)技术极大程度上减少了智能合约编写时因程序员经验不足而导致的漏洞,极大程度上保护用户财产不受损失。现阶段编写智能合约的语言为Michealson和Liquidity语言,更多的多样化的语言,例如fi,也正在被广大社区开发者开发中。

交易途径

目前Tezos网络现处于Betanet阶段,但是所有交易记录都会保留到Mainnet上线。Gate.io等交易所现提供现货交易。(声明:因交易存在风险我们不为任何交易所背书,用户需要自己进行风险评估。)

发行量

在创世区块中,一共有 763,306,929.69 XTZ会被创造。这其中 607,489,040.89 XTZ归属于资金筹集活动的参与者(约等于80%),3,156,502.85 XTZ属于早期支持者以及合约人,76,330,692.97 XTZ归属于官方Tezos基金会。总量的20%会被锁仓。30,317个钱包地址会在创世区块中被创建,平均每个钱包中有20,035 XTZ,中位数为2,331 XTZ。 总供应量将会以大概每年5%的速度增发,暂不设有总量限制。

 立场论文(中文版)
 Tezos白皮书(中文版)
 Michelson智能合约语言(英文版)

 

为什么早期的公链项目应该从 PoW 开始?

在传统的互联网公司或金融机构中,如果一家公司,在一年之内,被委托的交易结算的总量为万亿美元的话,这家公司要么拥有可靠的技术和雄厚的资本,要么就是其它大公司及政府为其信用来做背书。而比特币却在没有政府或公司背书的情况下,在过去一年内支持了相当于一万亿美元的交易。这是因为比特币的工作量证明(PoW)机制确保了全世界的比特币矿工以点对点的方式去分布式地维护账本,且保证了其正确性和不可篡改性。

实际上,PoW 协议并不完美,它在运行过程中需要消耗大量的能量来计算哈希函数的结果,以保护区块链系统不被攻击。很多人认为这是一种无用的能源消耗。为了避免这种消耗,股权证明协议(PoS)便作为替代方案被提出。包括以太坊在内的几个著名的项目也开始探索股权证明协议(PoS) 甚至有人认为,PoS协议在未来将完全取代PoW协议。

但是,在对 PoS 协议进行了深入的技术剖析之后,我们会发现:在一个公链项目的早期阶段,PoS 协议会带来很多问题,而这些问题在PoW协议下是可以避免。首先,使用PoS协议启动主网的公链项目,会不可避免地存在共识中心化的问题,因为主网上线的时候股权分布往往是相对集中的。此外,纯 PoS 协议还面临着远程攻击(Long Range attack)的威胁。最严重的远程攻击会导致新加入的节点必须信任一些中心化的网站给出的信息,而这会导致 PoS 公链成为一个本质上中心化的网络。去使用PoW协议启动主网的区块链则可以实现分散的共识,从而避免这些问题。当PoW公链经过一段时间的发展,股权分布相对分散以后,还可以选择PoW/PoS复合机制。

除此之外,还有一点值得注意的是,很多人误以为比特币的扩容问题是PoW机制的局限性造成的。我们经常在媒体网站或白皮书中看到这样的句子,比特币因为使用了PoW机制,所以只能处理每秒3-7笔交易。而事实上,经过适当的设计,例如,GHOST, Conflux 这样的PoW算法可以显著提高出块效率,达到每秒处理数千笔交易,且每笔交易都能得到全网节点的验证。

PoW v.s. PoS:如何确定投票权

关于PoWPoS之间的主要区别,就是在于如何确定区块链共识中的投票权。 PoW中,系统中的投票权与节点的计算能力成正比。每秒可以计算哈希函数次数越多,节点就越有可能赢得区块链中下一个区块的出块权。而在PoS中,系统的投票权与持有的股权比例成正比。节点拥有资金越多,能为确定的下一个区块投的票数就越多。

在公链早期阶段,股权中心化将导致共识中心化

对于一个公有链来说,其上线初期往往是股权最集中的时候。在主网上线伊始,创始块中分配的币绝大多数属于项目方和私募投资人,而这些人的数量往往非常有限。对于PoW共识机制,初始股权的集中不会带来安全性问题,因为它的出块和安全性不依赖于股权持有的分散,而是依赖于算力的分散。对于使用反 ASIC 矿机的挖矿算法的公有链来说,任何人只要拥有显卡和网络就可以成为矿工,这有助于促进更多人参与挖矿,实现早期算力的分散。只要超过50%的算力来自于诚实的矿工,区块链中的交易就是安全不可逆转的。

然而,在PoS共识机制下,股权集中会导致共识协议的参与者集中。区块链的出块权只能由少数在创世块中拥有股权的玩家决定。如果这些人合谋对区块链进行攻击,则完全可以成功的实现双花攻击(Double spending attack). 尽管开发者和投资人出于利益考虑不会进行这样的攻击来摧毁他们自己的公链,但PoS公链也无可避免的在主网上线后就被这些人垄断和支配。更糟的是,如果出块可以获得大量奖励和交易费用,这些垄断者就会将大量股权牢牢控制在自己的手里,使得PoS公链成为一个本质上由巨头控制的网络。

我们不要忘了,区块链的核心价值是什么?是去中心化的共识协议,保证了区块链系统中每笔交易的正确性、不可篡改性。如果共识协议无法保证参与者的分散,区块链就无法做到无需信任的安全性,那么区块链和传统的分布式系统相比就没有任何优势了,甚至传统的分布式系统能做得更经济更高效。因此,公链项目在早期使用PoW, 是避免共识中心化,保护区块链核心价值的明智选择。

长程攻击主观依赖问题

在一个公有链中,一个攻击者如果拥有当下足够多的算力或股权,无疑是可以打破公有链安全性完成攻击的。但是在 PoS 公链中,如果攻击者获得了一些账户的私钥,这些私钥在历史上某一时刻控制了超过51%的股权,也可以完成攻击,这种攻击的方式被称为长程攻击(Long Range Attack)。

在长程攻击中,攻击者首先获得一些私钥,只要这些私钥在历史上曾经获得了足够多的股权,便可以从这一时刻开始分叉进行 51% 攻击,制造一条分叉链出来。而 PoS 的出块不需要进行工作量证明,攻击者可以短时间内让重写历史的分叉链追赶上原本的主链,从而造成PoS链的分叉和防篡改性被打破。

攻击者能够取得这些私钥不是天方夜谭。如果PoS公链的早期投资人在二级市场将持有的代币卖掉后,将账户私钥卖给攻击者,攻击者就可以从创世块进行长链攻击,从而可以打破一个链的安全性。如果一些投资者追求短期收益而非价值投资,攻击者从他们手里获得私钥就成为了一个可能的事情。

而为了应对长程攻击,则有各种各样的解决方案被提出:例如使用密钥演化算法更新密钥,以避免密钥被盗。但是如果早期投资者一开始就决定通过出售私钥获利,那么他完全可以保留密钥种子以绕开这一限制。还有一些解决方案基于这样一个事实:如果攻击者挖了一条完全不同的链,长期在系统中运行的节点或许有能力探测出这种异常。但是,这些方案依然存在如下问题:

PoS 长程攻击造成的分叉与 PoW 的分叉有所不同。PoW 的分叉链难以获得比特币全网算力,比特币矿工很容易从总算力中辨别谁是真正的比特币。鉴于PoS共识协议在实际运行时,绝大多数股权持有者只是区块链的使用者,并不会一直运行一台服务器。攻击者只要在一个历史节点拥有了相当与PoS实际参与者的股权比例,就可以制造出一条难以辨别的分叉链出来。配合女巫攻击(Sybil Attack),攻击者可以从区块历史和节点数量上都获得和被攻击主链接近的水平,令新加入的节点无法区分,只能通过人工指定的方式选择。这样新参与者必须咨询受信任节点来安全地加入系统,这一问题被称为主观依赖Weak Subjectivity

无利害攻击

无利害攻击(Nothing at Stake)是另一种PoS攻击方式。当一个 PoS 链因为网络延迟、长程攻击或其他原因出现分叉时,PoS 矿工可以选择在两个分叉的链上同时出块,以获取最大收益。而这违反了共识协议。

 PoW 链中,如果一个矿工想同时在多个分叉上挖矿,就必须将自己的算力分散在多个分叉上,所有分叉上分配的算力总和不会超过矿工拥有的总算力。对于多数矿工而言,将自己的全部算力投入到协议指定的链上是最优的选择。

然而,在 PoS 多个分叉上同时出块所带来的额外成本可以忽略不计,而选择同时出块可以保证无论哪一条分叉链最终胜出都可获得收益。如果矿工遵守共识协议,只在协议指定的链上挖矿。一旦这个链被丢弃,矿工将会失去挖矿奖励。只追求挖矿收益最大化的矿工会在两边同时参与,不惜因此打破协议——这会导致链长时间维持分叉的状态。

与长程攻击不同,精巧的激励机制设计可以避免这一攻击。但无利害攻击依然表明让PoS链正确地运行是一件很困难的事情。

总结

虽然 PoS 具有节省能源等优势,从而很多项目表示将采用PoS。但我们在分析区块链安全性假设后发现,避免了计算无用的哈希之后会引入很多攻击情形,而且目前没有很完美的解决方案。诚然PoS有能源效率的优势,但也带来了很多安全性威胁。在PoS很好地解决这些威胁之前,PoW消耗的能源,就像和平时期国家军队用掉的军费一样,阻挡了很多潜在的威胁。最重要的是,其中许多威胁在区块链项目早期显得尤其致命。这也是我们为什么相信新的公链项目应该从PoW开始。

顶级学术会议 NSDI 收录区块链扩容论文,「Monoxide」方案有望打破不可能三角瓶颈

计算机网络顶级学术会议 NSDI 刚刚公布了 2019 年度会议接收的论文列表(点击查看 官网)。今年总有 49 篇论文被录用,主要来自于斯坦福大学、卡耐基梅隆大学、剑桥大学、加州大学伯克利分校、康奈尔大学等美国知名高校,以及微软、谷歌等知名企业研究机构。

链闻获得的消息显示,此次学术会议上,一篇由两位中国学者撰写的关于区块链扩容相关的论文入选,有望打破不可能三角瓶颈,实现区块链技术国际前沿突破。

NSDI 收录王嘉平和 Wang Hao 撰写的区块链扩容论文,「Monoxide」方案有望打破不可能三角瓶颈这篇名为 「Monoxide: Scale Out Blockchain with Asynchronized Consensus Zones」 的论文由分布式系统专家王嘉平和 Wang Hao 提交。根据披露的论文摘要,该论文提出了名为「Monoxide」的区块链扩容方案,可以在由 4.8 万个全球节点组成的测试环境中,实现比比特币网络高出 1000 倍的每秒事务处理量,以及 1000 倍的状态内存容量,从而有望打破「不可能三角」这个长期困扰区块链性能的瓶颈。

「Monoxide」扩容方案的提出者王嘉平和 Wang Hao 均毕业于中国科学院计算所,王嘉平曾就职于微软研究院,长期从事分布式系统研究,Wang Hao 就职于俄亥俄州立大学,从事分布式系统和数据库系统方面的研究。

王嘉平和 Wang Hao 在 NSDI 发表该篇论文,是主流学术界首次对区块链扩容方案相关研究的认可。

NSDI 的全称是 Networked Systems Design and Implementation,是 USENIX 旗下的旗舰会议之一,也是计算机网络系统领域久负盛名的顶级会议。与网络领域的另一顶级学术会议 Sigcomm 相比,NSDI 更加侧重于网络系统的设计与实现,注重系统的性能和伸缩性,众所周知的著名大数据系统 Spark 就发表在 2012 年的 NSDI 大会上。NSDI 重视文章质量,采用严格的双盲评审,每篇文章都要经过两轮总计六到八个审稿人审阅,之后还需要经过程序委员会的讨论筛选。

泰山沙盒发现公链创新不足:大部分公链源于三大公链

这是《全球公链项目技术评估与分析蓝皮书》的序言,蓝皮书定于2018年12月7号在青岛崂山发布。

为了现在呈现在您眼前的这份蓝皮书,工作组做了许久的预备及分析工作,天民沙盒公司在2018年8月31日落地了第二代区块链产业沙盒系统(泰山沙盒),并开始分析众多的公链,从最高市值的数字代币对应的公链项目开始,依次向下开展,共对200个公链项目进行了分析和评估工作。

现在已经有许多公链的分析和评估,但大多根据社区活跃度、或是评估者对技术的了解进行评估和分析,这样的工作量非常大,而且比较可能受评估者自己的看法来分析。

这次公链评估工作是根据所建立的公链技术评估模型,利用泰山沙盒——区块链技术评估数据库系统自动化测试与分析完成。不仅包括对公链社区态势与产品技术的基础性评估,更深度研究和分析了公链白皮书、项目间的关系、项目团队的效能、源代码相似度与质量等多维度的技术数据。因此本次蓝皮书的评估工作量大、是相对比较完整、科学,公正的一次评估,如果用人工开展工作,预估需要4000个人日完成,就是1个工程师需要工作近16年才能完成。

现在您可以享受我们工作的成果,在我们分析了200个公链项目之后,发现下面四点:

一、公链整体创新不足

虽然部分公链有巨大创新,但整个公链产业的创新度并不高。在巨大的公链产业里,只有几个大的支派,其中比特币、以太坊、EOS的团队就是三大公链基础,而每个支派里又衍生出许多公链。在同一支派里面,链和链的差异不大。

这表示整体公链产业并没有出现百花齐放的现象,而是呈现市场成熟的现象。在市场成熟的阶段,只会有几个主要平台出现。例如在汽车产业出现的时候,单单在美国就有几千家汽车公司出现;但在市场成熟的时候,就只有几家汽车公司。在现阶段,只有几个公链平台出现,表示这产业发展不正常。

另外, EOS虽说是一个支派,但是EOS被以太坊创始人维塔利·博特瑞 (Vitalik Buterin)大肆批评,认为那不是区块链,而是被美化过的云计算服务。如果EOS不被认为是区块链,那么公链就只有两个大平台。这是令人惊讶的。

就整体来讲,公链的创新度远远低于其市值。

二、公链团队高度中心化

公链都标榜“去中心化”,早期许多比特币支持者都认为政府是不能被相信的甚至是邪恶的,不要政府监管。但是以团队数据来看,数字代币可能是世界上最中心化的开发群体!

这200个公链项目是主要由大约200多名工程师开发的,他们控制着现在大部分还在活跃的公链,这比单单一条公链的节点还要少。公链支持者经常认为联盟链节点太少,但是以工程师团队来看,公链开发团队高度集中。虽然公链产业大,参与炒币的人多,但只有200多名主要工程师从事开发,以至于许多公链高度重叠和类似。可以看出,这是一个非常中心化的行业,同一批工程师参与不同的公链项目, 所以一些公链在设计和代码上差异都不大。

三、公链开发者迅速离开项目

全世界只有几百个公链的实际开发者,却有几万个公链发布,原因是这些开发者启动一个项目后,融到资金,可能很快就跳到另一个新的项目。一个开发者可能参与过四、五个公链项目,而每一个项目都和以前项目差不多。这在数字代币暴涨的时候经常会发生。

数字代币成功发行后,代币价格直线上升,开发者把其持有的代币出售套现,再去开发第二个项目,周而复始。以至于一个开发者可以在短时间内参与几个公链项目。跳到另一个项目后,开发者们就会离开原来开发的公链项目,以至于现在90%以上的公链都是“僵尸”链,即根本没有任何活动,这对于投资者和整个产业都有坏的影响。

今天如果在一个股票市场,90%的股票成为水饺股(就是没有价值的股票),公司也没有任何活动,融资后,公司职员离开公司再去炒作另外一个新股。这必定被认为是违法行为。但是在公链这不是违法,投资人只能自认倒霉。许多公链,包括EOS,把几乎所有的风险都归给投资者,项目方没有任何责任, 也不需要完成项目, 融到资金可以花在任何地方。

我们需要支持的不是一个只是炒作的产业,而是一个创新且能够持续成长发展的产业,但公链的现状只能让投资人自求多福。

四、一些公链网站没有好好维持

我们跟踪许多公链网站,观察这些网站如何维持、运营。让我们惊讶的是,许多网站没有很好的经营,甚至有的网站比大学研究生开发的网站还显得破烂,显然炒币赚钱后就不再需要维持这些网站。我们可以了解已经成为僵尸的公链网站没有维持,但是有些高价值的公链网站也没有好好维持就令人失望。这些项目方已经赚了许多,市值也由市场决定,不再需要维持网站。

这代表整个公链产业亟需合规发展,整个产业在这种环境下是不能持续成长的。

为什么我们分析了200条链,可是最终只评估了100多条链?因为有许多公链已经没有足够的数据可以全面分析,项目方已经没有企图来维持各方面活动。

区块链产业沙盒助力公链发展

由于上面4个观点,我们建议公链社区如果要持续发展,应该及时推出公链评估系统来维护公链生态的健康。

如果有人要提出新的公链系统,应将白皮书和技术资料等提供给第三方组织做深度分析,并持续对其社区与源代码状态进行持续跟踪,判断是否有创新价值。没有创新的项目,目的就是为了“割韭菜”的项目,即所谓的空气币或是空链,都是没有任何的实际价值的,都不该出现在区块链或是数字代币的产业中。

今天,如果有基金、交易所、或地方政府要支持公链开发,泰山沙盒就是一个利器,任何项目方都可以在白皮书上说的天花乱坠,但是经过泰山沙盒对其白皮书、代码及开发者的分析,可以清楚判断新项目是不是真的具备创新性,还是项目方随意用一般人不懂的专业名词来混淆视听。

目前,许多有规模的公链已经被放在泰山沙盒里面,也有深度的分析,绝大部分分析都是在泰山沙盒中自动化完成的。

作者简介:

蔡维德:北航数字社会与区块链实验室,天德科技 ,国家大数据(贵州)综合试验区区块链互联网实验室, 天民(青岛)国际沙盒研究院, 赛迪(青岛)区块链研究院

王焕然:天链沙盒研究院,清华大学硕士,特许财务分析师(CFA),金融风险管理师(FRM)

落地区块链应用到底需要什么样的公链?这家零售创业公司展开了一次公链大评测

当无数个公链项目在 2018 年冒出头来,声称自己将会给传统商业带来巨大价值,你是否想过,那些事实上已经成功落地、并且已经在用区块链技术改造传统行业的区块链应用公司,却也在苦苦寻找合适的底层公链。

聚焦零售业的区块链创业公司 OSA DC 就面临这样的问题。

这家公司致力于通过使用基于 AI 驱动的区块链平台,来帮助克服零售商库存和供应链流程效率低下的问题。自 2015 年成立以来,该项目通过与 20 多家零售商合作,已经创造了超过 100 万美元的收入。OSA DC 的团队已经为包括可口可乐、玛氏、欧莱雅、雀巢和 Metro Cash&Carry 等国际品牌带来可观的回报,但是,他们却一直在苦苦寻找合适的底层公链作为基础设施。

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OSA DC 曾经使用基于以太坊的联盟链作为解决方案,但是,却发现以太坊并不适合作为其应用的基础公链。OSA DC 创始人兼首席执行官 Alex Isaiev表示:“以太坊创始人Vitalik Buterin曾经激励过我,我们曾经也利用以太坊开开放了联盟链解决方案,但是我们越来越认识到,以太坊平台目前不少局限,该平台并不适合企业级应用的需求。”

于是,在 OSA DC 鼓励下,一场规模空前的公链测试评比展开了。OSA DC 项目的技术负责人 Ilya Oskin,则成了这场测评的执棒人。

可落地的区块链应用到底需要什么样的公链?

面对着众多公链项目,Ilya Oskin 必须先明确自己的需求到底是什么。多年的经验,加上之前在OSA 项目和众多零售品牌合作的心得,让他仔细思考了自己的要求。

没有完美的公链。 Ilya Oskin 告诉自己。他只能一一列出优先级,最终选择出了 7 条最核心的要求。

下面这个列表,列举了 Ilya Oskin 心目中理想的公链应该达到的要求:

第一, 具有客观性的共识,具体而言,即区块链网络上每个人均可独立达到同样的状态,其他人仅仅使用协议规则和信息传输;

第二, 可扩展的共识,即区块链网络可以独立达成活跃节点的共识,同时不会降低吞吐量、安全性和去中心化等核心指标的性能;

第三, 去中心化的共识,即区块链网络上的每个人都可以依据共识规则产生区块;

第四, 可以长期发展,即该区块链的内部激励机制可以让节点持续的维持系统运作;

第五, 吞吐量应该要在 1000 tps 左右;

第六, 应该可以支持智能合约;

第七, 具有复杂的密码学机制将会是个加分因素。

硬核:一文读懂众多知名公链特色与技术细节

对照着自己列出的「硬指标」,Ilya Oskin和他的团队开始了一场与「比武招亲」相似的公链对比测试。

「好在每个公链项目都有详尽的技术性能指标,我们需要仔细研究这些技术指标和这些项目已经进行过的测试报告,获得他们正式的证实信息,当然,也会和团队着手进行测试。」Ilya Oskin 说,「当然,我们满怀信心,希望能从一些候选的公链项目中找到匹配的那个一个。」

此外,Ilya Oskin 和他的团队详尽列出了一些他们比较过的公链项目的技术指标,其中不乏今年的热门公链项目。这份技术指标比较文档,就像一份知名公链 PK 宝典,被众多项目方传阅和参考:

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新一代商用级基础公链,通过创新的共识算法(BU Firework)、主链-子链多链结构(BU Orbits)、主链-主链跨链结构(BU Canal)、开发者友好的智能合约(BU CodeMach)等核心技术,构建泛在价值流通的互联网基础设施。

共识

推出了双层多链共识协议,通过 DPoS 协议投票产生主链验证节点集合,随后再由被选出来的验证节点通过改进后的 BFT 算法产生区块,从而实现较高的交易吞吐量、可扩展性及安全性。同时,采用主链-子链双层结构,满足了多链互通的场景需求。

激励机制

将 DPoS 和 BFT 的激励机制进行结合,验证节点为获取更大收益,需不断提高性能以争取更多支持者,普通节点也可以通过支持验证节点来获取收益。同时,引入了全节点激励方案,使任何一个普通节点都可以通过申请成为全节点获取区块奖励,提高节点参与区块链共同治理和服务提升的积极性。

智能合约

BUMO 的智能合约是存储在区块链账本上的一段可执行代码,具备图灵完备,提供生态友好的执行环境引擎 BuVM(BUMO Virtual Machine)。BuVM 基于Google V8 和 WebAssembly 技术基础进行改进,进行了功能优化,增加了合约执行安全性校验,明确接口权限,增加了合约间的交互操作,增强了异常处理健全机制和语法安全检查,提供了如 JavaScript、C、C++、Python、Go 等多语言支持。

密码学技术

支持多种签名算法,例如利用椭圆曲线 Curve25519 实现的数字签名算法 ED25519,解决时间通道攻击的问题

Ilya Oskin 的点评」

– BUMO的多层区块链结构结合了混合数据存储的设计非常适合大规模数据处理;

– 密码层看上去非常可靠,椭圆曲线解决时间通道攻击的问题

– DPoS 的共识协议对于公链来讲并不是非常创新,不过也算在现实中经历过检验。

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概述

采用区块链软硬件体系架构,结合高性能区块链开源硬件以及软件,实现了区块链分布式应用的性能扩展,在保证安全性和去中心化等特性的情况下,实现了高TPS和低延迟。

共识

采用二层选举机制,分外层选举和内层选举。 外层选举,采用节点贡献值评价指标,从众多候选节点中选出高贡献值节点成员;内层选举,基于 Hash 队列匿名投票机制,在每次区块生成时,计算高贡献值节点生成区块的优先级,优先级高的高贡献值节点享有优先生成区块的权利。

激励机制

HPB 代币是用来为 HPB 公链提供支持的系统代币,其会对应 HPB 系统上网络、存储、 计算等资源。 基于 HPB 的共识算法,高贡献值节点具有生成区块的权利,高贡献值节点生成区块后,将得到系统自动发出的代币奖励。

智能合约

拥有一个支持模块化通用虚拟机的智能合约平台,运行以太坊虚拟机(EVM)和NEO 虚拟机(NeoVM),智能合约可以用 Java,JavaScript,Ruby,Python等编写。

密码学技术

各节点间进行数据传输时,需要通过密钥交换建立加密通道,处理过程中采用了硬件随机数发生器,使得密钥交换的随机数种子完全不可预测,从而保护加密通道的可靠性。

Ilya Oskin 的点评」

– HPB 的协议过多依赖硬件的解决方案,无法满足 OSA 对公链的要求。

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概述

基于 EOS 的公链,针对当前公链安全性低、合约不标准、监管性差、执行速度低等痛点,提出了安全合约、数据库、工具套件等解决方案

共识

使用和 EOS 一样的 BFT+DPOS 共识机制,持有 EVTtoken 的人可以通过持续批准投票制度选择区块生成者。只要获得票数够高,任何人都有机会生成区块。出块速度 0.5 秒/个

激励机制

系统代币 EVT 为一种燃料,代币每年有一个增发机制,增发速度将会逐渐降低。

智能合约

提出「安全合约」的概念,用户不需要直接编码,而是通过使用安全合约接口来方便快速地进行通证的发行和转移。安全合约并非图灵完备,可以通过接口实现通证经济绝大多数必要的功能,并且为通证的发行者提供了完成离线服务的可能。

Ilya Oskin 的点评」

– EveriToken 作为一种基于 EOS 技术的 dPoS 区块链,并不能提供在性能、去中心化和安全性方面的提升。

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概述

新一代公有基础链项目、分布式信任协作平台。提供新一代高性能基础公有链,包括完整的分布式账本、智能合约体系支持。

共识

共识引擎为 OCE (OntorandConsensusEngine),是⼀个基于dBFT共识协议和可验证随机函数 VRF 的共识算法。OCE 基于可验证随机函数 VRF 的随机抽签机制来选择验证者集合,每个验证者集合通过 dBFT 投票选取记账⼈,并结合拜占 庭容错算法的⽅式来达成共识。由验证者集合的群签名来创造本体的种⼦,指向下⼀个验证者集合。

激励机制

分为 ONT 和 ONG 两种通证,ONT 是治理通证,ONG 为燃料通证。

智能合约

使⽤ go 语⾔版 NeoVM 虚拟机作为智能合约的执⾏环境,具备图灵完备性,可以实现任意逻辑,具有⾼度的确定性;NeoVM 还具备⾼扩展性,通过「确定性调⽤树」技术,可以实现动态分⽚。 此外,NeoVM 将 JavaBytecode、C#MSIL 等中间语⾔编译为区块链虚拟机的指令。

密码学技术

在数据协作场景中,采⽤多⽅安全计算技术(MultipartySecureComputation,MSC);数据交易场景中,采用全同态加密技术。

Ilya Oskin 的点评」

– Ontology 的协议更适合私有链,因为使用了 BFT 共识算法。

– 问题在与,BFT 在扩展性方面不佳,要求每个节点相互通讯。

– 所以,Ontology 也无法满足 OSA 对基础公链的要求。

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概述

新型的区块链底层网络,支持新型的业务场景,为传统商业进行流通,实现区块链连接商业,为未来的商业提供信任与价值互换的基础。

共识

运用动态权益共识协议(DSC),采用散列抽签算法。具体而言,首先从全网节点中进行代表选举,包括选举持有较多 PNT 的议员和持有较少 PNT 的观察员,再通过散列抽签算法挑选议员和观察员组成若干共识组,每个共识组进行 BFT 共识,从议员中选举议长,由议长提议区块,其他议员和观察员节点进行验证,2/3 以上节点验证通过后,生成该 共识组对应的候选区块。共识组数量根据网络情况动态调节。

激励机制

每次达成共识生成区块后,参与记账的节点,包括产生备选区块链的共识组成员都将得到相应的 PNT 作为激励。PNT 激励来自两部分,预留了 50% 的 PNT 用于共识记账激励,另外可以获得每个区块包含的交易手续费收益。

智能合约

为智能合约及其他区块链应用提供虚拟智能运行空间,为区块链应用提供独立计算资源、数据库、文件存储等应用运行所需资源,区块链应用不可以跨 Penta 访问其他区块链应用的数据或文件。

密码学技术

采用多重安全策略,底层提供多种加密技术供选择, 如 ECC,SM2 等,根据项目进展适时引入可以抵御量子计算暴力破解的加密算法, 规避量子攻击,如 Lattice-based cryptography 。

Ilya Oskin 的点评」

– Penta 也是一个 应用 BFT 共识的下一代公链,其采用的 BFT 共识可能导致中心化和安全性隐患,所以也不太适合 OSA。

 

「比武招亲」还在继续

经过一次次比较,一次次测试, Ilya Oskin 说,他还希望把这样的测试继续下去。「市面上还有大量优秀的公链项目,我相信一定有聪明的团体在努力,在开发符合我们需求的项目。」

Ilya Oskin 说,期待更多项目能和他联络,让他可以悉心筛选,可以找到那个梦想中能够让 OSA DC 的应用造福更多零售商和消费者的基础公链。

「未来的世界会是基于区块链技术的世界。我们需要公链项目和我们一道,革新零售行业,于此同时,让区块链技术真正落地。」Ilya Oskin 说,他对此充满信心。

张蕾:公链已死?

张蕾,北斗链创始人及CEO,毕业于北京大学,20多年的技术研发管理经验,长期从事IT架构设计、IT Consulting。首次提出“区块链业务分析”的概念。

第一部分

今年年初的时候,我和一些区块链创业伙伴们在一起聚会,大家都信誓旦旦的表示要进入底层公链的开发。

当时我看他们的白皮书,出了一身冷汗,因为他们研发队伍中包含有哈佛的海归、清华的博士;他们的研发方向包括了:跨链、多链、分片、闪电网络、DAG、IPFS等最前沿的区块链研发方向;他们的TPS普遍都在几十万到几百万级别上…

如果他们的公链能够按照白皮书上写的实现的话,那么我和我的北斗链在区块链领域是没有任何竞争力了,所以我特别的紧张。

今年8月份的时候陆续传来一些消息,有些项目开始停止或者缩减了研发计划,到今年11月份,我知道的这些公链项目已经全部停止了。

我跟这些创业的朋友聊天,看看他们到底出现了什么问题。一个问题是,从零开发一条公链,还是有些难度的,很多项目的研发并没有把这公链完整的做出来,另外一些项目的公链虽然出了测试版,可是一运行系统就会崩溃,连稳定性都没办法保证,更不要说性能的提升了。

另一个问题是,这些做公链创业的朋友,会突然反问我:为什么要做公链呢?他们对当时做链初心发生了改变和质疑。

我们来分析一下这些问题出现的原因。第一我认为是虚荣心问题。在我们常规看来,公链研发代表了一个团队的研发实力,如果说你是在以太坊上发token的话,行业内就认为你是没有研发能力的。研发能力弱的团队越是需要在公链是体现出自己的研发水平,这是今年上半年很多团队进入公链开发的一个动机。

另外一个原因,是很多团队一开始就系统建立平台或生态系统。他们希望先开发自己的公链,然后吸引其他项目方在公链上发币,就跟以太坊的运营机制一样。

但是2018年下半部,币圈市场突然变冷,发币方数量减少,就连以太坊上token的数量都在减少,所以这些新的公链建立平台或生态系统的梦想就很难实现了。

事实上:

公链在整个区块链的技术领域内,相当于操作系统的地位。公链的技术原理并不复杂,很多科技文章都把比特币的代码分析地很透彻了。而且比特币已经把我们已知的区块链底层都实现了。从比特币以后,所有的区块链系统,都是比特币基础上做了一些改进和优化。实事求是地说,这些改进和优化只是比特币的10%而已。

所以我说,公链并不是一个能够快速获得回报项目,就好比操控系统一样,能够长期投入、耐得住寂寞的产品和团队,最终不会超过10个。

中国的创业团队一般都喜欢挣快钱,所以下半年开始一些曾经做公链的项目方,几乎都转向做钱包去了。

第二部分

第二部分讲的是公有链、联盟链和私有链。凡是接触到区块链的人刚开始都会学习到区块链的三种分类:公有链、联盟链和私有链。这三个词是早期从国外翻译过来的,由于翻译时的语境问题,我们对这三个词的理解越来越有偏差。

我们普遍认为公有链的技术最牛,然后联盟链和私有链的技术就稍微差一点。但从技术层面上讲,公链和私有链实际上是一样的,是没有什么区别的,唯一的区别就在于他们的部署和运行方式不同而已。从架构层面上来说,联盟链和私有链比公有链要更复杂一点。

所以从现在开始,大家不要提这三个词了,这三个词并不是一个准确、科学的分类。如果你想对区块链进行一个分类的话,更准确的说法是:公开型区块链和授权型区块链。

公开型区块链就是指一条公链里面,所有人(节点)都可以随时进入区块链,也可以随时离开。无论进入的先后顺序,大家(节点)在地位上都是平等的。

授权型区块链是指,进入这个区块链需要授权。可以是先进入的节点给后进入的节点授权;也可以是先进入的节点制定一个规则,后进入的节点满足条件自动授权。无论哪种方式,前后进入区块链的节点在地位上是不平等的。

很多人对这种授权型区块链产生疑问?授权不就变成一个中心化的模式了吗?毕竟有一个超级节点,有权力对其他节点授权的。

事实上,授权型区块链更符合我们现实生活的应用和场景。我以前的文章讲过,分层式的授权模型。我们并不要求所有节点地位都是一样的,我们只要求在同一个分层上,大家的决策是去中心的,就能保证整个区块链网络是以去中心化的机制进行管理和运营。比如我们熟悉的EOS,它有21个超级节点,就是运用分层的授权管理模型来控制的。

公开型区块链必须要接受各个节点的进入和退出,事前并不知道未来有多少节点能进来,又有多少节点会退出,而且各个节点也会因为地理位置的不同、网络环境不同、操作系统的不同,所以公开型区块链的算法必须要特别简单,因为只有简单才能足够强壮,才能够兼容这么多节点的合作,所以公开型区块链是最简单的一种区块链。

而授权型区块链是要有更复杂的管理机制的,比如分层机制,安全机制,所以说,比公开型区块链复杂。从实用场景来说,授权型区块链更有应用价值,更有技术发展的空间。无论从当前政府监管的政策上,还是企业的研发策略上,未来授权型区块链会更加流行,更加受到青睐。

第三部分

第三个部分我们谈谈TPS的概念误区。TPS的英文全称是transactions per second,就是每秒交易数量。很多人把TPS认为是区块链公链的一个性能指标,甚至是唯一指标。

今年很多新的区块链项目,他们的TPS是百万到千万级。我们只能微微一笑。毕竟为了迎合市场,粉饰一下白皮是也是可以理解的。

很多项目,他们的千万级的TPS,包含的意义不是链上交易,而是把链外的交易计算为链上交易,这些项目故意夸大或混淆概念来表明自己的优势,这是第一个问题。

从技术上来分析,一个单链的区块链,比如说比特币和以太坊都是单链架构的,他TPS达到1000,我们就认为他是一个峰值了。其他区块链系统,经过优化后,TPS在几百这个数据量级上,就已经是一个比较优秀的一个指标了。

那么为什么大家的理解误差这么大呢?这还要回到我们这个比特币本身来看。在比特币的白皮书里,如果你认真分析的话,上面有一个词汇叫trade-off,翻译过来叫权衡。其实比特币出现并不是为了做一种支付,它的核心首要是交易的安全性,那它必须要降低他的交易速度来获得安全性的保证。

这就好比我们的高速公路一样,我的车最高时速是200公里,但是高速公路上只允许120公里,就在安全和效率之间获得一个平衡。

如果一个交易速度过快的TPS,那么实际意味着你的安全性就降低了,这就是为什么说,过高的TPS其实就是一个谎言。

第二点,在我们现实生活中,超过1000的TPS是很少的,所以不要刻意的去追求TPS。几百的TPS就几乎可以满足我们大部分的交易的需要了。

有人就说,我就想要高一点的TPS,赶上淘宝,淘宝的TPS可以到千万级呢?为什么我们区块链达不到这样的级别呢?

这里再说另外一个概念误区,区块链上的TPS指的是一个时间段内交易“完成”的数量。淘宝的TPS,其实是另外一种概念,它指一个时间段内交易“被记录”的数量。

淘宝的交易完成是指,从客户订单、支付、发货、客户确认收货、平台把货款支付给商家的全流程,这才是一个交易完成。如果要对比交易完成的效率的话,那么淘宝的TPS是要低于区块链的TPS的。

实际上比特币在交易安全和交易速度上已经构成一个比较完美的组合了。比如我们的EOS号称是高TPS,实际上媒体揭露的EOS的TPS也只有250左右,这也证明了不要过分的把TPS看的特别重。他并不是衡量一个区块链性能的重要指标。

第四部分

第四部分我们回到公链的发展方向上。公链研发是区块链底层技术发展的基础,虽然投入产出并不能在短时间看不到回报,但是各国都希望在公链研发上取得先机。

那么未来公链的发展方向会是什么样呢?我们通过一些国内外的公链项目的研发计划,可以归纳出几点:

1、继续在这个交易性能上的探索。除了单纯的交易速度、交易容量等,更主要是探索在不同的应用场景下的最佳交易指标。比如零售业、金融业的交易指标应该是不一样的。

2、是安全性,虽然说比特币的安全性已经很高了,实际上像互联网一样,安全是一个没有终点的战争,特别在未来,当我们的区块链的价值体现的时候,不管是被偷、被盗还有被攻击,还有很多的方式都会影响到公链的运行。因为公链是接受所以的人访问的,也就是要接受所有的攻击的。

3、第三个公链的发展方向就是公链与其他新兴技术的结合。大家知道,一个独立的区块链是无法满足大家大规模商业应用的需求的,我们的区块链要与ERP、CRM、BPM等其他企业系统结合起来,这里面就会产生一些性能和流程上的误差,这也是下一步公有链的重点研发方向。

4、如果真有应用场景需要TPS达到百万级或者更高怎么办?区块链是不是就不能解决吗?目前在技术领域的达成的共识,就是多链方案,多条链并行运算,来扩展区块链的交易速度和交易容量。所以,多链、跨链也是下一步公链研发的重点。

5、最后一个重点发展方向是说区块链存储,大家知道从比特币到以太坊都没有把存储当做一个重点研发方向,未来随着区块链的应用落地,存储瓶颈就会越来越凸显,最近特别热门的IPFS,显示了大家对区块链存储的热情。