
無論是近來賺足眼球的EOS,還是被認為價值遭低估的AE,又或是上線便躋身市值前二十的Cardano;這些平台型公鍊主網Q2的陸續上線,皆預示著2018下半年公鏈大戰的爆發。
自2014年以太坊誕生以來,領域內出現不少可孵化及搭建Dapp的通用型底層區塊鏈平台;截自目前為止,已經有超過50個相關幣種的出現。不過就像智能手機市場的iOS和Android一樣,以太坊佔據著Dapp數量的絕對優勢;單是DappRadar上跟踪的應用程序就達571個,是第二大平台型公鏈——NEO所記錄Dapp數的11.6倍。
大量Dapp的孵化需要開發者基礎及成熟的開發工具。據區塊鏈軟件公司ConsenSys的不完全統計,當前活躍在以太坊網絡的開發人員多達25萬名,其Truffle開發框架2017年10月單月下載量超20萬次。另外,目前著眼於區塊鏈應用的各國政府及企業機構也傾向於使用以太坊技術——巴西、智利、加拿大、迪拜等國家已先後宣布使用以太坊技術完善其基礎設施;微軟、BP、CME等五百多個企業或機構則加入EEA(企業以太坊聯盟),希望從以太坊生態中獲益。
隨著開發及參與者的增多,現如今全球六大洲有近17000個以太坊節點在運行,使其成為現存區塊鏈中最分散的平台。頂著這些光環,以太坊在平台型公鏈內佔據著主導地位。不過隨著未來Dapp數量及活躍用戶人數的持續增加,以太坊網絡當前30 TPS的交易處理速度難以承載正常的使用需求。彼時因交易擁堵而上漲的手續費,也會給應用程序的商業化落地帶來巨大阻礙。
一級標題
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1.以太坊光環下成長起來的老前輩
在2017年以前推出並且已經上線主網的公鏈平台裡,鮮有公鏈項目能與以太坊一爭高下。不過從落地應用情況來看,依然有幾個項目在網絡接入Dapp上分割了以太坊的部分市場,分別是NEO、QTUM、Achain,這幾個項目在技術上的創新對標了以太坊存在的缺陷,但在落地應用時,也都分別產生了一些新的問題。
NEO:生態佈局逐漸形成,中心化問題惹爭議
NEO被加密貨幣社區成員暱稱為“中國版以太坊”;是國內首個開源區塊鏈項目。從NEO當前已形成的生態及市值排名來看,它與以太坊同屬於平台型公鏈的第一梯隊。截至目前為止,接入NEO網絡的Dapp應用超過50款,而與它實現兼容的底層區塊鏈項目Ontology(ONT)以及Elastos(ELA),自推出以來也受到市場不少的關注。
與以太坊相同,NEO擁有自己的通用型虛擬機NeoVM,讓開發者可以使用C#、Java等主流編程語言創建適用於某一特定場景的應用程序;而底層網絡的低耦合設計,則更進一步,讓NeoVM可被移植到任意區塊鏈甚至是非區塊鏈系統中使用。不過NEO較以太坊這類匿名性項目接地氣,它引用了基於PKI X.509標準的數字身份驗證體系,為此更容易獲得現有法律及政府的許可。
另外,為了提高區塊鍊網絡的安全性及延展性,NEO還提出了抗量子密碼學機制NeoQS、跨鏈互操作協議NeoX以及分佈式儲存協議NeoFS。而單從表面數據來看,NEO的交易處理速度比以太坊要快,吞吐量達1000 TPS,理論上適量優化還能提高至10000 TPS;不過這是一定程度上犧牲去中心化換來的結果。
NEO採用的共識機制(dBFT機制)與DPoS類似,都是通過選舉投票產生記賬節點進行協作記賬。不同的是,NEO區塊鏈上有兩種資產,NEO及被動獲取的GAS;擁有一定數量GAS的用戶可提名自己成為Bookkeeper,並由NEO持有者投票選舉出記賬節點。雖然投票隨時進行,記賬節點也非固定任期;但是中心化問題依然存在,尤其是當前僅擁有七個記賬節點的初期發展階段——今年年初,NEO網絡曾因單節點故障而出現長達兩小時的阻滯。
QTUM:兼容BTC和ETH,是創新還是老一套
量子鍊是全球首個兼容UTXO模型的PoS區塊鏈,去年3月被提出,同年9月主網上線,上月還發布了自主研發的x86虛擬機;截至目前為止已經有超過20個Dapp接入網路,基於QTUM發起的ICO項目也有十幾個。
從某種意義上來說,量子鏈就是更為註重用戶資產安全及貨幣支付層穩定的以太坊。它對EVM(以太坊虛擬機)完全兼容,支持以太坊上所有的智能合約;在此基礎上加入新設計的賬戶抽象層,從而實現對無狀態UTXO模型的整合。這種基礎模型的使用,可為網絡帶來松耦合和一定的並發能力,同時繼承比特幣網絡的穩定及安全屬性。
在共識協議方面,量子鏈採用了微調版PoS機制,即在傳統PoS協議上添加激勵機制,對在線時間長的節點設置更高利息,鼓勵更多的節點參與記賬。據官網顯示,目前QTUM網絡已經有分散在全球七十多個地區超過7300個節點,達比特幣網絡節點數的75%。為了營造去中心化網絡,量子鏈還提出了分佈式自治協議(DGP),讓網絡節點在達成一定閾值的共識情況下,隨時按需調整區塊鏈參數。
不過比特幣及以太坊所面臨的擴容問題,量子鏈也需要面對。雖然項目創始人認為,犧牲網絡去中心化程度以追求高TPS會讓區塊鏈失去原本的意義,但是每秒交易速度不足百筆所帶來的局限性確實很大,為此量子鏈計劃採用閃電網絡來提升網絡吞吐量。以太坊的虛擬機、比特幣的UTXO模型和擴容方案,這些技術的整合在某種程度上確實能提高網絡的安全性和去中心化程度,但本質來講並沒有太多的技術創新,尋得突破的可能性較小。
Achain:智能合約沙盒也要執行多鏈並行
Achain項目的特點之一是提出了智能合約沙盒機制,讓開發者發布合約之前能夠在沙盒中進行全路徑自動化測試,從而減低試錯成本及開發週期。它的主網上線時間和量子鏈相近,但網絡接入的Dapp數比後者少,僅有十餘個。
根據發展路線圖的設定,Achain第一階段“奇點”的著重點是構建智能合約網絡。試圖提高網絡的交易處理速度,Achain區塊鏈使用了與DPoS類似的弱中心化共識機制RDPoS,理論上交易處理能力可達1000 TPS;而遊戲設計領域常用語言Lua的採用、BaaS平台的搭建、模塊化虛擬機LVM的開發以及事件通知機制的提出,則是為降低開發者門檻、提升底層性能而服務。
在構建智能合約生態之餘,Achain還幫助其他項目團隊發布了六條單獨的區塊鏈,併計劃在發展的第二、第三階段,利用VEP(價值互換協議)技術實現鏈與鏈之間的交互。跨鍊網關的建立,可以形成一個以Achain為主鏈,通過VEP互相連接的多分叉平行生態網絡;提高網絡交易吞吐量的同時,還可拓寬Achain的應用範圍。
不過功能越繁多的智能合約邏輯就越複雜,安全漏洞的出現也就越容易。在Achain代碼庫過去12月裡更新頻次不到1000的情況下,如此復雜的設定能否實現或安全,還有待考究。
在主網已經上線的平台型區塊鏈中,除了以太坊、NEO、量子鏈這些已經開發自己的虛擬機,並致力於構建智能合約生態的底層區塊鏈之外,還有其他著重點各異的特色項目。比如首個Python語言的平台Bismuth、旨在實現原子交換Ark、基於側鏈構架的Asch等等;其中Lisk的代碼提交頻次最高。
Lisk:完全基於JavaScript的平台,讓人期待又擔心
Lisk項目的核心目標是創建一個完整的Dapp即插即用系統;它對主流編程語言JavaScript的完全支持以及在區塊鏈上開發的Dapp應用商店,為開發者提供從設計、開發到發布及貨幣化的所有步驟。
而擴容問題方面,Lisk採用了側鏈框架來提升網絡的可擴展性。如上圖,接入側鏈依附於主區塊鏈之上,各自運行著自己支持的Dapp;只有涉及跨側鏈交易時才會經過主鏈,理論上這種模型之下能夠提高網絡匿名性、容錯性和並發性。
過去12月裡,Lisk在Github代碼庫內更新頻繁,位列榜單第四(數據源自:Cryptomiso);期間發布更為友好的用戶交互界面及Lisk Core 1.0測試網絡。不過應用鏈的發展進程依舊緩慢,比它晚上線且號稱“中國版Lisk”的阿希幣已有Dapp接入,然而Lisk的正式軟件開發工具以及編程接口目前還未發布。據了解,早前EOS創始人BM還曾質疑Lisk道,建立完全基於JavaScript驅動的區塊鏈概念和智能合約平台不可否認是創新項目,但實現起來非常複雜,需要耗費極大的時間及成本。
數據源自:Coinmarketcap
數據源自:Coinmarketcap
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2.箭在弦上,主網蓄勢待發的熟面孔
孵化Dapp的公鏈賽場,就像電腦或者說手機操作系統領域,頭部效應明顯,老大哥以太坊佔據著市場的絕對份額。當然領域發展初期的變數難以預計,未來局面是否會打破,還要看誰能在商業落地戰中搶到先機。
而主網近期才上線或者準備推出的底層區塊鏈項目中,率先在社區成員內博得關注的是,“幣圈網紅”EOS、原以太坊團隊構建的Cardano。
EOS:含著金湯匙出生的霸屏項目
不用哈希菌多做介紹,2018年憑藉節點競選賺足眼球的EOS相信大家或有耳聞。在EOS主網還未上線之前,它的Dapp生態就已經先行一步開始構建,目前在EOS生態圈中推出的應用已經超過二十個,據EOS index顯示當前在開發以及公測的待上線項目也擁有數十個。
引起EOS火爆關注的原因除了BM自帶的光環效應之外,還有就是項目主打的並行式概念以及免交易手續費機制。剔除其他區塊鏈產品為防止DDOS攻擊而設計的礦工費用,EOS採用石墨烯框架來加快交易處理速度;並承諾通過並行式處理等技術上的改進將其TPS擴展至百萬級別。
免除交易手續費在吸引用戶之餘,還能減輕Dapp開發者的負擔。因為他們寫代碼的時候,不需要像開發以太坊應用一樣,每寫一段先得考慮是否會消耗Gas值。然而區塊鏈世界裡去中心化、安全性以及可擴展性三大屬性是無法兼具的,EOS高TPS追求之下,去中心化程度相應的大打折扣;針對其DPoS共識機制以及社區去中心化民主管理方式的質疑聲也越來越大。而拋開這些爭議的對錯不說,EOS的技術發展進程確實磕磕碰碰,不是測試網絡TPS效果不如預期,就是主網上線後出現的網絡凍結等問題。
Cardano:團隊充滿學院氣息的多層架構區塊鏈
同樣抓住以太坊等區塊鏈項目使用Gas交易費機制消耗成本和資源太多這一點,Cardano提出了分層區塊鏈構架,將網絡分為類似於比特幣等數字貨幣交易的結算層( CSL)以及可運行智能合約的計算層(CCL)。兩個相對獨立的網絡層,理論上可以按照各自所需要實現的功能進行升級維護。
而似乎是受其背後公司IOHK(為學術機構、企業及政府開發區塊鏈解決方案的工程公司)的影響,Cardano使用的編程語言Haskell對專業性要求較高;另外與量子鏈相似,Cardano亦主張擁抱監管並引入數字身份驗證功能。而Cardano的分層構架設計,則能在計算層引入驗證功能解決法規監管需要的同時,一定程度上保持網絡的匿名性。
從GitHub代碼庫維護情況看來,Cardano項目的代碼提交頻次頗高且更新穩定。不過從2017年推出至今,Cardano的研發進度依舊停留在結算層。雖說發展第二階段Shelley月底開始測試,共識協議Ouroboros的開發也接近完成,但是網絡整體完成預計要拖到2020年;在競爭愈發激烈的當下這個開發進度稍顯漫長。
不管怎樣,這些搶先博得關注的項目始終具有優勢;在擁有一定用戶的基礎之上,只要技術有所突破或者說概念基礎設施構建完成,使用者很有可能在短時間內快速上漲。
而相較之下,其他主網即將或者說近期已上線的項目受關注程度遠不及這些明星項目;但也有不少默默成長起來的,比如市值排名相對靠前的Aeternity。
Aeternity:團隊矛盾頗多的另一種分層構架區塊鏈
被稱為“歐洲版ETH”的Aeternity成長之路較為坎坷,經歷了幾任技術官出走之後,團隊在德裔計算機科學家“以太坊教父”Yanislav Malahov的帶領下,使用erlang語言徹底重寫了核心代碼,並於本月推出平台主網。
從某種意義上來說,Aeternity也是一種分層構架的區塊鏈,不過它的分層方式更像是“以太坊區塊鏈+雷電網絡2.0”。作為以太坊的擴容方案之一,雷電網絡和閃電網絡只負責解決支付問題,主要是提高網絡的交易吞吐量;而Aeternity採用的圖靈完備狀態通道(State Channel)把智能合約也納入其中,讓所有的通道可以各自獨立、平行運作。
結合這些特點,Aeternity提出的預言機系統將能進行大規模的鏈外數據採信,比以太坊及量子鏈生態中預言機項目容量及處理速度要高。不過現階段狀態通道只能處理甲乙雙方的問題,具有一定局限性;想要將第三個人加入通道之內,還需研發出多方狀態通道。
另外為未來的大規模並發活動做準備,Aeternity選擇了愛立信所轄CS-Lab開發的編程語言Erlang。這種語言支持大量級並發進程,而且不需要操作系統具有並發機制;但其相對小眾,使用者以工程師居多,將來或許會給Aeternity智能合約生態的形成帶來一定不便。
Aion:主打跨鏈通信,致力於成為區塊鏈界互聯網
以太坊聯合創始人Gavin Wood推出的Polkadot、Tendermint團隊發布的Cosmos等等項目專注於研究的跨鏈交易技術,有助於去中心化交易平台的構建。而Aion所要做的跨鏈通信,不單單要把Token連接在一起,還要藉助其Aion-1協議以及Aion虛擬機將區塊鏈信息聯通,形成一個龐大的去中心化區塊鏈互聯網。
據悉,去年年末Aion還與領域內的同類項目——號稱“韓版ETH”的ICON以及今年年初推出主網的Wanchain建立“跨鏈聯盟”,計劃共同打造區塊鏈界的阿里巴巴。而與兩個合作夥伴不同的是,Aion還添加了跨鏈間信息交互功能,讓其生態內的Dapp能夠聯動,也就是根據其他區塊鏈上信息的變化而更改當前狀態。
功能強大的項目需要技術的支持,但是Aion項目對於其跨鏈技術的承壓能力描述甚少,而今年四月份項目上線主網之後,GitHub上的代碼更新速度也隨之下降。
Nebulas:推出激勵協議吸引開發者入駐
Nebulas(星雲鏈)也是這一梯隊裡面Dapp生態形成較快的項目,在它設定的開發者激勵機制推動下,主網上線沒多久就已經有不少開發者入駐星雲鏈生態,並開發自己的Dapp。
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3.鉚足乾勁,代碼提交頻繁的新秀
技術創新是這些後來者尋求突破的嘗試,也是打破領域頭部效應壁壘的關鍵。而幣圈最不缺的就是創新概念,2018僅僅半年時間就有超過兩百個新項目出現(數據源自:Coinmarketcap)。
想要在琳瑯滿目的新起之秀中判斷誰好誰壞很難,況且現如今行業還處於早期發展階段,這些創新技術是畫蛇添足還是發展突破口有待市場的考驗。當然這還得看項目能否真正實現其描述的功能,而從目前CryptoMiso網站的統計數據來看,RChin、Nuls等專注於某一技術的區塊鏈項目開發熱情較高,代碼更新速度也很快。
新型共識機制
Nuls:基於服務和事件的模塊化設計、基於跨鏈共識的多鏈並行,Nuls系統的技術特點實際上就是Ardor父-子鏈結構以及跨鏈共識機制的整合;讓系統能夠支持POW、DPOS、POS、 PBFT等多種共識機制,而其主鏈則默認採用團隊創新提出的PoC(信用共識)機制。
在這種機制之下,系統會對節點進行類似於芝麻信用的等級評估,只有信用分值滿足網絡設定的硬性指標,節點才能參與區塊鏈共識,然後按照網絡排序輪流出塊。而運行期間系統還會對節點進行實時監控,一旦出現掉線、死機或者惡意攻擊等行為,都會相應給予黃牌警告及紅牌出場的提示。然而按照其另一參與標準來看,持幣人需至少持有2萬NULS並獲得多於20萬少於50萬委託到該節點之上的NULS,才能成為有效節點、參與共識並獲取獎勵。從本質來看,有效節點的設定和功效與PoS礦池無異,只是NULS網絡對這些“礦池”設定了准入門檻及限制條件而已。
PoA:號稱以太坊擴容失敗後補項目的PoA過去12月裡代碼更新速度較快,同時發布其跨鏈橋POA Bridge並發性POA 20代幣,使得用戶能夠在POA網絡和以太坊網絡之間發送POA代幣。
不過從官網的描述來看,PoA更多是以以太坊側鏈的形式存在;而依照白皮書的說法——完全兼容以太坊、完全支持Parity客戶端等等——可以看出,PoA可以說是翻版以太坊,只是其將原本的PoW共識機制換成了PoA(權威證明機制)機制。這種委員會選舉機制驗證速度非常快,可以在一定程度上提高網絡的交易處理速度;但是其中心化程度較高,更適合在私有鏈中使用,不需要分佈式信任體係也能照常運行。
分片技術
分片技術的概念源於傳統數據庫,顧名思義就是將區塊中的數據分成很多不同的“片段”,並將它們分別存放在各個節點之上。這種分散式並行系統,在保持主鏈完整穩定的同時,可減少每個節點的數據儲存量,從而達到擴容效果。包括Vitalik、新加坡國立大學Loi Luu等人都認為,分片技術是更為長遠且理論上可行的擴容方案。
目前以太坊的分片技術還在研發,而今年三月剛推出的Zilliqa項目已經推出具有分片技術的測試網絡,本月中旬還進行了升級。依照其內部成員的說法,最近的內部承壓測試中,Zilliqa在3600個節點、6個分片的狀態下,達到2000 筆每秒的交易性能,接近Visa處理速度的25%。而與其他區塊鏈平台截然相反的是,Zilliqa網絡交易處理能力隨著節點的增加而提高;所以說未來網絡參與者的增多,並不會讓區塊鏈變得更擁堵,反而能達到並行處理速度提升的效果。
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4.分散式並行是區塊鏈“三元悖論”的最終解?
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