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如何利用碎片时间提升技术认知与能力? 点击获取答案

2018年夏加密数字化货币现状(中)

| 作者 Adam Taché 关注 0 他的粉丝 ,译者 冬雨 关注 4 他的粉丝 发布于 2018年10月10日. 估计阅读时间: 25 分钟 | QCon上海2018 关注大数据平台技术选型、搭建、系统迁移和优化的经验。

前言

本文将全面概述2018年夏季加密货币生态系统的当前状态,主要包括对当前和即将推出的顶级项目的大致介绍和讨论:比特币、比特币现金、Chia、Decred、智能合约平台(以太坊、DFINITY、Cosmos、EOS、Filecoin、Rchain、Tezos、Algorand)、隐私类数字化货币(Zcash、Monero、Grin/MimbleWimble、Mobilecoin)和稳定币(MakerDAO、Basis)。本篇为中篇,将介绍智能合约平台(以太坊、DFINITY、Cosmos、EOS、Filecoin、Rchain、Tezos、Algorand)。

智能合约平台

以太坊

概述:以太坊是由Vitalik Buterin(https://davidgerard.co.uk/blockchain/buterins-quantum-quest/)主导开发的一个虚拟计算机。它的目标是成为“分布式的世界计算机”,相比于比特币脚本图灵不完备的智能合约,预期提供一个更具扩展性、(几乎)图灵完备的智能合约。以太坊没有采用比特币的UTXO(https://www.safaribooksonline.com/library/view/mastering-bitcoin/9781491902639/ch05.html)模型;相反(https://github.com/ethereum/wiki/wiki/Design-Rationale#accounts-and-not-utxos),以太坊的账户和合约具有余额。与比特币不同的是,以太坊协议的复杂性在带宽、存储和计算方面存在很大差异,而在比特币中,所有交易对矿商的执行成本大致相同。出于这个原因,以太坊采用了一种气体模型,在这种模型中,每笔交易的定价都取决于矿工执行合约所消耗的每一笔瓦斯气体的成本。矿商可以根据每个区块的某一因素动态调整(https://www.etherchain.org/tools/gasLimitVoting)系统支持的瓦斯限额,类似于比特币的区块大小。

该网络目前由矿工、全节点和轻节点组成。轻节点依靠全节点来保证安全性,可以通过从最长的PoW链下载块头来验证与用户相关的状态,而全节点主要由go-ethereum (geth)和奇偶性节点组成。这些提供完整或“fast/warp”同步和修剪模式。完整节点的子集是完全归档的节点,它充分验证所有的矿机块,执行所有的合约,并存储整个区块链状态。以太坊提供了许多代币标准:针对平台代币的ERC-20和针对不可替换代币(如收藏品)的ERC-721最为突出。

当前的以太坊路线图包括三个基本性的设计变更:分片技术(一个叫做Casper的新的共识协议)以及用eWASM替换以太坊虚拟机(EVM)的技术。eWASM使开发人员可以使用高级编程语言编写智能合约,这些语言可以编译为Wasm (Web Assembly),而不是使用以太坊公司目前类似于javascript的Solidity 语言。

在接下来的两年里, Casper+分片技术是以太坊即将迎来的最重要的变化,以太坊提议将工作证明转换为权益证明(作为Casper的一部分),并将网络的状态分解为一堆称为碎片的分区。每个碎片都有独立的状态和交易历史,将不再需要网络上的所有验证器负责处理所有的交易;而是由每个碎片内部的验证器来负责他们自己的碎片。碎片之间可以相互交易,碎片也可以再切分为更小的碎片。有一项提议是将BLS签名和zk-STARKs集成在一起进行验证,以帮助提升以太坊的可扩展性。

Casper开发者已经“学会了去爱”弱的主观性,他们的目标是模拟通过对验证者进行经济惩罚来保障的PoW的安全性。他们认为设计一种更安全、分散、提供更快的块时间、终结性并且比PoW更灵活的PoS协议是有可能的,而PoW受到的是物理上的“限制”。

以太坊一直受到bitcoiner的强烈批评,称其通过ICOs将有毒投机引入加密货币生态系统,并随着时间的推移促进(https://hackernoon.com/sharding-centralizes-ethereum-by-selling-you-scaling-in-disguised-as-scaling-out-266c136fc55d)了验证的集中化。Vitalik和其他以太坊的开发人员不认为(https://twitter.com/VitalikButerin/status/873177382164848641)普通用户可以使用廉价的完全验证节点。

以太坊应用程序目前只有很少的DAU(每日活跃用户),尽管有成千上万的DAD(每天活跃的开发人员),但其中大多数都是Solidity 开发人员,而不是协议开发人员。但以太坊社区却很乐观,成员们指出,大多数dApps还没有发布,批评早期的区块链缺乏DAU并没有什么意义,因为他们相信,DAD的数量是未来DAU数量的准确预测,“杀手级的应用程序即将到来”。他们对当前和即将到来的各种项目充满期待,比如 PlasmaPlasma Cash、雷电网络、广义状态通道、脱链计算、像DAppChains之类的侧链、借贷领域、游戏领域(https://funfair.io/)、金融衍生品0x等等(https://medium.com/loom-network/the-state-of-ethereum-scaling-march-2018-74ac08198a36)。

货币政策:确切的货币政策目前尚不明确。最终,以太坊预计将有0.5%-2%的通货膨胀率(https://blog.ethereum.org/2016/07/27/inflation-transaction-fees-cryptocurrency-monetary-policy/)或以太的硬通货膨胀率。

维塔利克最近提出了(https://github.com/ethereum/EIPs/issues/960)一种硬顶计划,但弗拉德·萨米尔不同意,而且这个话题在以太坊的研究中也引起了争论。以太坊最初是通过ICO(https://blog.ethereum.org/2014/07/22/launching-the-ether-sale/)进行募资的,但未被美国证交会认定为安全产品。

DFINITY

概述:DFINITY打算在2018年第四季度推出,即将成为以太坊的有力竞争对手,撼动其“区块链计算机”的宝座。它的工程团队对分布式系统和密码技术非常有经验,他们的目标是构建一个性能更好、可伸缩、安全分散的计算机,最终提供无限的计算能力。

在DFINITY中,“代码即法律”取决于神经系统的决定。区块链神经系统(BNS)的无限力量是非常重要的。人工智能即法律。

DFINITY以其“区块链神经系统”治理模型(液体民主)而闻名,在该模型中,分布式智能作为一个仁慈的超级用户来管理和集成协议的更改。区块链神经系统的目标是允许相比传统区块链更加快速的升级过程,如果需要可以调整经济参数(如押注存款所需的代币数量)、增加dfinity代币的价值、利用代币所有权之上的特权控制和执行任意代码的能力在无需人为干预的情况下执行盗窃缓解(例如比特币的门头沟事件和以太坊的 DAO事件)。

BNS将受到人类市场过程的指导,在这一过程中,宪法导向的“神经元”可以提出建议并对变革进行投票。投票权力与dfinities在BNS的存款成正比,神经元可以通过利用神经元的定向信任图获得奖励和自主投票。BNS旨在分析提案背后的“道德权威”。

在高层中,DFINITY区块链构建在分散的随机性信标之上,信标作为系统的可验证随机函数(VRF)和可验证心跳。这使协商一致过程和应用程序层都可以使用随机性。该系统是由一个包括矿工和一个由无限的客户端组成的p2p广播网络组成的网络。广播网络被组织成随机分组,各组可以向其他组发送消息。Dfinity兼容以太坊,以太坊代码可以在DFINITY之上运行。

其共识机制是阈值中继,其中一个组由一个生成方法分配一个公钥,如果某个阈值的组成员同意个消息,则使用BLS阈值签名来签署它。所生成的签名是使用VRF的随机数,VRF可用于选择下一个组。这个阈值过程用于公证块(时间戳和证明发布),它在两次确认或大约6秒之后即可出块,只需要几秒钟时间。它优先考虑一致性而不是可用性,它不允许私自开采,避免受到“女巫”攻击而产生的股权问题,并将用于促进分片和验证塔在网络中的应用。碎片充当存储层,负责接收交易信息,将记录更新到本地,然后将交易传递给验证塔,验证塔执行合约(以Solidity 和高级语言编写,编译为WASM)并验证交易。

货币政策:大多数代币(占52.93%)由DFINITY 基金会、团队和合作伙伴所有。45.82%的代币在预售之前卖给了投资者。其余的(1.25%)通过社区空投进行分配。

Cosmos

概述:Cosmos 是一个即将推出的生态系统,作为区块链的互联网推向市场,它将是一个独立的、可互操作的区块链网络,被划分为中心(hub)和区域(zone)。主中心是Cosmos Hub,这是一个由Atom铸币支持的区块链。拥有自己代币的独立区块链称为区域,并且可以有任意数量的具有自己公共或私有区域的中心。中心使用IBC(块间链通信)协议连接到区域,该协议允许代币从一个区域发送到另一个区域。Cosmos 预计(https://cosmos.network/roadmap)将在2018年推出,据说,其区域内每秒支持数千个交易(tps)。

Cosmos团队开发了Tendermint,他们称之为通用的区块链共识引擎,并支持点对点的gossip 协议和传统的拜占庭式容错(BFT)共识协议,允许网络中存在不超过三分之一的问题节点。Tendermint将提供Cosmos的“股权证明”,并为开发人员提供一个应用程序区块链接口(ABCI),使开发人员可以用任何编程语言编写智能合约。

Cosmos将会有一个用于支付的交易代币,它目前被称为光子( Photon),并将奖励给验证者(那些绑定原子的人),并用于支付接受它的区域的费用。有人提议通过以太坊的“硬分区(hard spoon)”将光子分发给以太持有者,这将创建 Ethermint,它是一个带有以太坊账户余额镜像的PoS EVM区域。

Tendermint拥有(https://blog.cosmos.network/consensus-compare-casper-vs-tendermint-6df154ad56ae)一个弱同步的基于循环的投票系统,在这个系统中,验证者将原子绑定为抵押品、建议块、信号意图,最后签署生成新的区块。它需要2/3的验证器达成共识才能生成新的块,其优先考虑一致性而不是可用性,并且在全面运转时1-3秒即可结束。Tendermint是一个“代表制”系统,一次只支持100个验证者。代表者参与协商,监督验证者,并通过收取佣金与他们选择的确认器共享收入。

货币政策:Cosmos做了一项ICO,在BTC和ETH上筹集了1600万美元,用于募集超过60%的初始原子(https://blog.cosmos.network/atom-supply-and-distribution-b4dd3404ff26)。宇宙中心将把原子的膨胀(https://blog.cosmos.network/understanding-inflation-in-cosmos-622651c83303)率在7%到21%之间进行动态调整。

EOS

概述:EOS是最新通用型、图灵完备的智能合约平台,是Dan Larimer(https://decentralize.today/the-ugly-truth-behind-steemit-1a525f5e156)的第三个区块链。为了速度和高吞吐量,EOS牺牲了去中心化和审查抵抗,并使用通货膨胀支付网络安全为用户零费用支付。它使用了由Larimer发明的BFT授权的股权证明(dPoS)模型来达成共识,并作为链上治理的一部分构建。由持有EOS标记的代表投票通过21个匿名块生产者(BPs),他们将遵守(可演化的)EOS章程。他们还可以使用IPFS为代币持有者提供可复制的存储服务

其区块时间大约是半秒,最终化在两秒内完成,平台可以处理数千个tps。合约被编译为WASM,帐户是人工可读的用户名,平台通过帐户恢复合作伙伴提供协议级别的帐户恢复。

可惜,EOS的发布和选举过程是出了名的混乱,直到一只拥有5%以上代币的大鳄投了一票之前,该平台一直受到选民投票率低的困扰,它在第一周就瘫痪了5个多小时,至此文之前已经冻结了34个用户账户。尽管其上线主网过程出现了各种的问题,但一些投资者仍保持乐观的态度,他们认为,该项目为需要高吞吐量区块链的应用程序找到了一个利基市场,不会受到主权级别的审查阻力。 Block.one 公司通过EOS ICO一共筹集了超过40亿美元,其中超过10亿美元的生态系统基金将被用于帮助区块链的增长。EOS为代币持有者准备了几十个空投计划。

货币政策:代币持有者可以投票决定通货膨胀率,默认为当前的每年5%。

Filecoin

概述:Filecoin是一个正在开发中的区块链,其目标是成为一个分散的、高效的、健壮的存储网络(DSN),以挑战如Amazon S3、谷歌存储和Microsoft Azure云存储之类的传统云平台。它的目标是通过为提供硬盘空间的用户给予经济激励,使用户能够因为提供硬盘空间而获利,从而将规模扩大到泽字节(ZB)甚至更多,就像比特币通过提供散列率的激励,将安全系数提升到了40 TH/s以上。它还将支持通用智能合约。

各种平台(如即将推出的个人操作系统和个人服务器Urbit)都发现了一个现代web永远都绕不开的问题:您的所有个人数据都存储在集中的私有服务器上,而且谁也无法保证这些数据能够得以永久地保存。Filecoin是围绕IPFS(一种点对点分布式web协议)构建的,并计划构建桥梁,为其他网络提供文件存储和检索,比如允许以太坊合约使用Filecoin,以及与比特币和ZCash的集成。

Filecoin的目标是提供一个正式的认证协议和和使用SNARK的(有状态的)智能合约,除了数据存储的证明外,这些数据仍然存储在网络中,参与者实际上仍然可以提取到数据。存储证明,例如复制证明、数据占有和可检索性,可以让证实者向验证者证明数据是已保存和可复制的,并使验证者从证明中检索数据以防止被扣款。

Filecoin的目标是通过投标来为存储和检索市场提供便利,并要求允许在采矿过程中降低价格和服务层次;例如,分层读访问将允许对不同级别的缓存、物理位置合适的节点以及优化的低延迟和高带宽节点提供不同的奖励。Filecoin计划首先推出纯连锁市场,并在未来开发状态渠道。

该网络的组成包括雇佣矿工存储数据的客户(用户)、矿工,以及一个使用擦除编码(类似于RAID阵列)组织工作、检查和维修损坏存储的网络,并按相匹配的功率指标奖励使用Filecoins 来制定正确行为的用户,这些指标度量着矿工所做的贡献。矿工们通过一种“有用的”工作证明算法参与共识协商,方法是生成时空证明,允许网络对矿工超时提供的存储进行审计,而共识是通过几轮矿工选举达成的,矿工当选的概率与其提供的存储成正比。如果网络中的大多数节点认为它们是有效的,那么相应的时空证明就会被添加到链中。

有些人怀疑Filecoin(以及其他区块链存储网络,如 Storj 和 Sia)是否能够与集中式替代方案竞争,因为它在速度、访问控制、可靠性、易变性和市场UI/UX方面都存在问题。

货币政策:它的总量限定为20亿个Filecoins,其中70%将通过比比特币和ZCash更平滑(https://medium.com/@ryanshea/the-economics-of-filecoin-a8d826774674)的指数衰减曲线进行开采和发布。剩下的将通过ICO向投资者发放,总共募集到的2.57亿美元将分发给Filecoin基金会和协议实验室(团队)。

RChain

概述:RChain是一款正在开发中的虚拟计算机,旨在成为一款高度可伸缩、并发、高性能的区块链,提供通用、正式验证、图灵完备的智能合约,并具有民主的合作治理结构。RChain之所以独特,是因为它的架构是基于称为 Rho-Calculus的计算模型,而不是像以太坊虚拟机那样采用序列化的冯诺依曼架构的计算机。RChain的目标是支持4 - 10万个tps。

Rho-Calculus支持4c的特点:完整性(completeness)、组合性(compositionality,使较小的程序变成更大的程序)、并发性(concurrency)和复杂性(complexity ,能够使用资源度量计算)。RChain合约使用并发和函数式Rholang语言进行编程,该语言主要专注于消息传递,在Rho虚拟机(RhoVM)上运行,并使用rho-calculus进行形式建模。合约是通过使用RChain Phlogiston代币(类似于以太坊中的瓦斯)来获得的,其主要的铸币过程称为RChain Rev。

它的网络被分解成若干节点,每个节点都可以运行RChain环境并彼此进行通信。RhoVM执行环境在JVM (Java虚拟机)上运行,在每个节点上运行多个RhoVM;每个VM执行一个智能合约,该合约并发运行,并且是多线程的。

RChain使用了一个权益证明协议,其类似于应对女巫攻击的以太坊卡斯珀,另外也支持分片(使多个平行同步的区块链可以在渠道之上通讯),并发性和安全性也是ρ-calculus模型的一部分。

货币政策:RChain在ICO中募集了3000万美元。固定供应861,185,194个RChain代币,目前还是ERC-20,但在主网上线时将进行1:1的转换。团队持股30%,另有20%将被消耗,合作伙伴约持有7%。

Tezos

概述:Tezos是一个大家期待已久的区块链,自2014年以来一直处于开发中,旨在通过一种名为Michelsen的基于堆栈的编程语言,以支持形式化验证过的智能合约。它在推向市场时被宣称为一种“自我修改的加密分类帐本”,指的是利益相关者有能力通过链上管理机制来实现协议的“自升级”。

网络的主要组件是:

  • Bakers (烘焙者,即权益人):代币持有者,通过拜占庭容错-委托权益证明共识机制(BFT-DPoS)参与达成共识的过程,具体方法是持有代币,在随机选择的情况下创建和验证区块,作为奖励会得到交易费和债券。
  • 背书者(代表):被要求存入大量保险性债券以获得奖励,并给予另一个账户为其烘焙的权力,并为他们生成和签署区块。
  • 节点:转发并验证块和交易,以及存储区块链状态。

Tezos不打算通过分片来实现可伸缩性,尽管开始时每个块的瓦斯限制都很低,但开发人员并不相信所有块都能获得廉价的验证,他们希望能够扩展区块大小。开发人员计划最终使用递归代码,使用户能够在不到一秒钟的时间内,从头同步区块链并从创世区块验证它;为了做到这一点,每个块将是块内容的merkle根的散列,并证明状态转换是有效的(类似于Coda的succint区块链设计)。

货币政策:每年有5%的通货膨胀率,初始供应量为763,306,930个代币,未来可能实行硬顶。

Algorand

概述:Algorand是一个即将推出的项目,由麻省理工学院教授和图灵奖获得者西尔维奥·米卡利(Silvio Micali)领导,目标是成为一个高度可伸缩、可审查的区块链,具有分区弹性,并在一分钟内完成区块的最终化。新拜占庭协议称为BA★,用于实现共识状态转换,为应对女巫攻击使用了权益证明;用户根据其代币所有权进行加权,并选择一小部分用户作为委员会执行协议的每个步骤,其他用户对委员会的提议进行投票。

与DFINITY类似,Algorand使用可验证的随机函数(VRF)实现协议的随机性,以此进行委员会选举。通过一个被称为“加密抽签”的过程,每个用户通过使用采用将自己推荐给委员会,如果抽中了,则广播被选中的证据,以及其他用户决定应该接受候选块中哪个块的优先权。

为避免对选定参与者有针对性的攻击,Algorand在每个步骤中都会替换参与者,并且只要代币所有权的2/3权重是诚实的,那么整个链条的分叉就可忽略不计,从而保证协议和一致性。与其他PoS协议不同的是,如果恶意参与者提议为分类帐设置非法状态,Algorand不会大幅削减他们的存款。Algorand 还有一组专门负责项目治理的领导者

货币政策:未知。这是一款即将发布的代币。

查看英文原文:State of Cryptocurrencies: Summer 2018

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