Ⅰ 区块链的共识机制
一、区块链共识机制的目标
区块链是什么?简单而言,区块链是一种去中心化的数据库,或可以叫作分布式账本(distributed ledger)。传统上所有的数据库都是中心化的,例如一间银行的账本就储存在银行的中心服务器里。中心化数据库的弊端是数据的安全及正确性全系于数据库运营方(即银行),因为任何能够访问中心化数据库的人(如银行职员或黑客)都可以破坏或修改其中的数据。
而区块链技术则容许数据库存放在全球成千上万的电脑上,每个人的账本通过点对点网络进行同步,网络中任何用户一旦增加一笔交易,交易信息将通过网络通知其他用户验证,记录到各自的账本中。区块链之所以得其名是因为它是由一个个包含交易信息的区块(block)从后向前有序链接起来的数据结构。
很多人对区块链的疑问是,如果每一个用户都拥有一个独立的账本,那么是否意味着可以在自己的账本上添加任意的交易信息,而成千上万个账本又如何保证记账的一致性? 解决记账一致性问题正是区块链共识机制的目标 。区块链共识机制旨在保证分布式系统里所有节点中的数据完全相同并且能够对某个提案(proposal)(例如是一项交易纪录)达成一致。然而分布式系统由于引入了多个节点,所以系统中会出现各种非常复杂的情况;随着节点数量的增加,节点失效或故障、节点之间的网络通信受到干扰甚至阻断等就变成了常见的问题,解决分布式系统中的各种边界条件和意外情况也增加了解决分布式一致性问题的难度。
区块链又可分为三种:
公有链:全世界任何人都可以随时进入系统中读取数据、发送可确认交易、竞争记账的区块链。公有链通常被认为是“完全去中心化“的,因为没有任何人或机构可以控制或篡改其中数据的读写。公有链一般会通过代币机制鼓励参与者竞争记账,来确保数据的安全性。
联盟链:联盟链是指有若干个机构共同参与管理的区块链。每个机构都运行着一个或多个节点,其中的数据只允许系统内不同的机构进行读写和发送交易,并且共同来记录交易数据。这类区块链被认为是“部分去中心化”。
私有链:指其写入权限是由某个组织和机构控制的区块链。参与节点的资格会被严格的限制,由于参与的节点是有限和可控的,因此私有链往往可以有极快的交易速度、更好的隐私保护、更低的交易成本、不容易被恶意攻击、并且能够做到身份认证等金融行业必须的要求。相比中心化数据库,私有链能够防止机构内单节点故意隐瞒或篡改数据。即使发生错误,也能够迅速发现来源,因此许多大型金融机构在目前更加倾向于使用私有链技术。
二、区块链共识机制的分类
解决分布式一致性问题的难度催生了数种共识机制,它们各有其优缺点,亦适用于不同的环境及问题。被众人常识的共识机制有:
l PoW(Proof of Work)工作量证明机制
l PoS(Proof of Stake)股权/权益证明机制
l DPoS(Delegated Proof of Stake)股份授权证明机制
l PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance)实用拜占庭容错算法
l DBFT(Delegated Byzantine Fault Tolerance)授权拜占庭容错算法
l SCP (Stellar Consensus Protocol ) 恒星共识协议
l RPCA(Ripple Protocol Consensus Algorithm)Ripple共识算法
l Pool验证池共识机制
(一)PoW(Proof of Work)工作量证明机制
1. 基本介绍
在该机制中,网络上的每一个节点都在使用SHA256哈希函数(hash function) 运算一个不断变化的区块头的哈希值 (hash sum)。 共识要求算出的值必须等于或小于某个给定的值。 在分布式网络中,所有的参与者都需要使用不同的随机数来持续计算该哈希值,直至达到目标为止。当一个节点的算出确切的值,其他所有的节点必须相互确认该值的正确性。之后新区块中的交易将被验证以防欺诈。
在比特币中,以上运算哈希值的节点被称作“矿工”,而PoW的过程被称为“挖矿”。挖矿是一个耗时的过程,所以也提出了相应的激励机制(例如向矿工授予一小部分比特币)。PoW的优点是完全的去中心化,其缺点是消耗大量算力造成了的资源浪费,达成共识的周期也比较长,共识效率低下,因此其不是很适合商业使用。
2. 加密货币的应用实例
比特币(Bitcoin) 及莱特币(Litecoin)。以太坊(Ethereum) 的前三个阶段(Frontier前沿、Homestead家园、Metropolis大都会)皆采用PoW机制,其第四个阶段 (Serenity宁静) 将采用权益证明机制。PoW适用于公有链。
PoW机制虽然已经成功证明了其长期稳定和相对公平,但在现有框架下,采用PoW的“挖矿”形式,将消耗大量的能源。其消耗的能源只是不停的去做SHA256的运算来保证工作量公平,并没有其他的存在意义。而目前BTC所能达到的交易效率为约5TPS(5笔/秒),以太坊目前受到单区块GAS总额的上限,所能达到的交易频率大约是25TPS,与平均千次每秒、峰值能达到万次每秒处理效率的VISA和MASTERCARD相差甚远。
3. 简图理解模式
(ps:其中A、B、C、D计算哈希值的过程即为“挖矿”,为了犒劳时间成本的付出,机制会以一定数量的比特币作为激励。)
(Ps:PoS模式下,你的“挖矿”收益正比于你的币龄(币的数量*天数),而与电脑的计算性能无关。我们可以认为任何具有概率性事件的累计都是工作量证明,如淘金。假设矿石含金量为p% 质量, 当你得到一定量黄金时,我们可以认为你一定挖掘了1/p 质量的矿石。而且得到的黄金数量越多,这个证明越可靠。)
(二)PoS(Proof of Stake)股权/权益证明机制
1.基本介绍
PoS要求人们证明货币数量的所有权,其相信拥有货币数量多的人攻击网络的可能性低。基于账户余额的选择是非常不公平的,因为单一最富有的人势必在网络中占主导地位,所以提出了许多解决方案。
在股权证明机制中,每当创建一个区块时,矿工需要创建一个称为“币权”的交易,这个交易会按照一定比例预先将一些币发给矿工。然后股权证明机制根据每个节点持有代币的比例和时间(币龄), 依据算法等比例地降低节点的挖矿难度,以加快节点寻找随机数的速度,缩短达成共识所需的时间。
与PoW相比,PoS可以节省更多的能源,更有效率。但是由于挖矿成本接近于0,因此可能会遭受攻击。且PoS在本质上仍然需要网络中的节点进行挖矿运算,所以它同样难以应用于商业领域。
2.数字货币的应用实例
PoS机制下较为成熟的数字货币是点点币(Peercoin)和未来币(NXT),相比于PoW,PoS机制节省了能源,引入了" 币天 "这个概念来参与随机运算。PoS机制能够让更多的持币人参与到记账这个工作中去,而不需要额外购买设备(矿机、显卡等)。每个单位代币的运算能力与其持有的时间长成正相关,即持有人持有的代币数量越多、时间越长,其所能签署、生产下一个区块的概率越大。一旦其签署了下一个区块,持币人持有的币天即清零,重新进入新的循环。
PoS适用于公有链。
3.区块签署人的产生方式
在PoS机制下,因为区块的签署人由随机产生,则一些持币人会长期、大额持有代币以获得更大概率地产生区块,尽可能多的去清零他的"币天"。因此整个网络中的流通代币会减少,从而不利于代币在链上的流通,价格也更容易受到波动。由于可能会存在少量大户持有整个网络中大多数代币的情况,整个网络有可能会随着运行时间的增长而越来越趋向于中心化。相对于PoW而言,PoS机制下作恶的成本很低,因此对于分叉或是双重支付的攻击,需要更多的机制来保证共识。稳定情况下,每秒大约能产生12笔交易,但因为网络延迟及共识问题,需要约60秒才能完整广播共识区块。长期来看,生成区块(即清零"币天")的速度远低于网络传播和广播的速度,因此在PoS机制下需要对生成区块进行"限速",来保证主网的稳定运行。
4.简图理解模式
(PS:拥有越多“股份”权益的人越容易获取账权。是指获得多少货币,取决于你挖矿贡献的工作量,电脑性能越好,分给你的矿就会越多。)
(在纯POS体系中,如NXT,没有挖矿过程,初始的股权分配已经固定,之后只是股权在交易者之中流转,非常类似于现实世界的股票。)
(三)DPoS(Delegated Proof of Stake)股份授权证明机制
1.基本介绍
由于PoS的种种弊端,由此比特股首创的权益代表证明机制 DPoS(Delegated Proof of Stake)应运而生。DPoS 机制中的核心的要素是选举,每个系统原生代币的持有者在区块链里面都可以参与选举,所持有的代币余额即为投票权重。通过投票,股东可以选举出理事会成员,也可以就关系平台发展方向的议题表明态度,这一切构成了社区自治的基础。股东除了自己投票参与选举外,还可以通过将自己的选举票数授权给自己信任的其它账户来代表自己投票。
具体来说, DPoS由比特股(Bitshares)项目组发明。股权拥有着选举他们的代表来进行区块的生成和验证。DPoS类似于现代企业董事会制度,比特股系统将代币持有者称为股东,由股东投票选出101名代表, 然后由这些代表负责生成和验证区块。 持币者若想称为一名代表,需先用自己的公钥去区块链注册,获得一个长度为32位的特有身份标识符,股东可以对这个标识符以交易的形式进行投票,得票数前101位被选为代表。
代表们轮流产生区块,收益(交易手续费)平分。DPoS的优点在于大幅减少了参与区块验证和记账的节点数量,从而缩短了共识验证所需要的时间,大幅提高了交易效率。从某种角度来说,DPoS可以理解为多中心系统,兼具去中心化和中心化优势。优点:大幅缩小参与验证和记账节点的数量,可以达到秒级的共识验证。缺点:投票积极性不高,绝大部分代币持有者未参与投票;另整个共识机制还是依赖于代币,很多商业应用是不需要代币存在的。
DPoS机制要求在产生下一个区块之前,必须验证上一个区块已经被受信任节点所签署。相比于PoS的" 全民挖矿 ",DPoS则是利用类似" 代表大会 "的制度来直接选取可信任节点,由这些可信任节点(即见证人)来代替其他持币人行使权力,见证人节点要求长期在线,从而解决了因为PoS签署区块人不是经常在线而可能导致的产块延误等一系列问题。 DPoS机制通常能达到万次每秒的交易速度,在网络延迟低的情况下可以达到十万秒级别,非常适合企业级的应用。 因为公信宝数据交易所对于数据交易频率要求高,更要求长期稳定性,因此DPoS是非常不错的选择。
2. 股份授权证明机制下的机构与系统
理事会是区块链网络的权力机构,理事会的人选由系统股东(即持币人)选举产生,理事会成员有权发起议案和对议案进行投票表决。
理事会的重要职责之一是根据需要调整系统的可变参数,这些参数包括:
l 费用相关:各种交易类型的费率。
l 授权相关:对接入网络的第三方平台收费及补贴相关参数。
l 区块生产相关:区块生产间隔时间,区块奖励。
l 身份审核相关:审核验证异常机构账户的信息情况。
l 同时,关系到理事会利益的事项将不通过理事会设定。
在Finchain系统中,见证人负责收集网络运行时广播出来的各种交易并打包到区块中,其工作类似于比特币网络中的矿工,在采用 PoW(工作量证明)的比特币网络中,由一种获奖概率取决于哈希算力的抽彩票方式来决定哪个矿工节点产生下一个区块。而在采用 DPoS 机制的金融链网络中,通过理事会投票决定见证人的数量,由持币人投票来决定见证人人选。入选的活跃见证人按顺序打包交易并生产区块,在每一轮区块生产之后,见证人会在随机洗牌决定新的顺序后进入下一轮的区块生产。
3. DPoS的应用实例
比特股(bitshares) 采用DPoS。DPoS主要适用于联盟链。
4.简图理解模式
(四)PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance)实用拜占庭容错算法
1. 基本介绍
PBFT是一种基于严格数学证明的算法,需要经过三个阶段的信息交互和局部共识来达成最终的一致输出。三个阶段分别为预备 (pre-prepare)、准备 (prepare)、落实 (commit)。PBFT算法证明系统中只要有2/3比例以上的正常节点,就能保证最终一定可以输出一致的共识结果。换言之,在使用PBFT算法的系统中,至多可以容忍不超过系统全部节点数量1/3的失效节点 (包括有意误导、故意破坏系统、超时、重复发送消息、伪造签名等的节点,又称为”拜占庭”节点)。
2. PBFT的应用实例
著名联盟链Hyperledger Fabric v0.6采用的是PBFT,v1.0又推出PBFT的改进版本SBFT。PBFT主要适用于私有链和联盟链。
3. 简图理解模式
上图显示了一个简化的PBFT的协议通信模式,其中C为客户端,0 – 3表示服务节点,其中0为主节点,3为故障节点。整个协议的基本过程如下:
(1) 客户端发送请求,激活主节点的服务操作;
(2) 当主节点接收请求后,启动三阶段的协议以向各从节点广播请求;
(a) 序号分配阶段,主节点给请求赋值一个序号n,广播序号分配消息和客户端的请求消息m,并将构造pre-prepare消息给各从节点;
(b) 交互阶段,从节点接收pre-prepare消息,向其他服务节点广播prepare消息;
(c) 序号确认阶段,各节点对视图内的请求和次序进行验证后,广播commit消息,执行收到的客户端的请求并给客户端响应。
(3) 客户端等待来自不同节点的响应,若有m+1个响应相同,则该响应即为运算的结果;
(五)DBFT(Delegated Byzantine Fault Tolerance)授权拜占庭容错算法
1. 基本介绍
DBFT建基于PBFT的基础上,在这个机制当中,存在两种参与者,一种是专业记账的“超级节点”,一种是系统当中不参与记账的普通用户。普通用户基于持有权益的比例来投票选出超级节点,当需要通过一项共识(记账)时,在这些超级节点中随机推选出一名发言人拟定方案,然后由其他超级节点根据拜占庭容错算法(见上文),即少数服从多数的原则进行表态。如果超过2/3的超级节点表示同意发言人方案,则共识达成。这个提案就成为最终发布的区块,并且该区块是不可逆的,所有里面的交易都是百分之百确认的。如果在一定时间内还未达成一致的提案,或者发现有非法交易的话,可以由其他超级节点重新发起提案,重复投票过程,直至达成共识。
2. DBFT的应用实例
国内加密货币及区块链平台NEO是 DBFT算法的研发者及采用者。
3. 简图理解模式
假设系统中只有四个由普通用户投票选出的超级节点,当需要通过一项共识时,系统就会从代表中随机选出一名发言人拟定方案。发言人会将拟好的方案交给每位代表,每位代表先判断发言人的计算结果与它们自身纪录的是否一致,再与其它代表商讨验证计算结果是否正确。如果2/3的代表一致表示发言人方案的计算结果是正确的,那么方案就此通过。
如果只有不到2/3的代表达成共识,将随机选出一名新的发言人,再重复上述流程。这个体系旨在保护系统不受无法行使职能的领袖影响。
上图假设全体节点都是诚实的,达成100%共识,将对方案A(区块)进行验证。
鉴于发言人是随机选出的一名代表,因此他可能会不诚实或出现故障。上图假设发言人给3名代表中的2名发送了恶意信息(方案B),同时给1名代表发送了正确信息(方案A)。
在这种情况下该恶意信息(方案B)无法通过。中间与右边的代表自身的计算结果与发言人发送的不一致,因此就不能验证发言人拟定的方案,导致2人拒绝通过方案。左边的代表因接收了正确信息,与自身的计算结果相符,因此能确认方案,继而成功完成1次验证。但本方案仍无法通过,因为不足2/3的代表达成共识。接着将随机选出一名新发言人,重新开始共识流程。
上图假设发言人是诚实的,但其中1名代表出现了异常;右边的代表向其他代表发送了不正确的信息(B)。
在这种情况下发言人拟定的正确信息(A)依然可以获得验证,因为左边与中间诚实的代表都可以验证由诚实的发言人拟定的方案,达成2/3的共识。代表也可以判断到底是发言人向右边的节点说谎还是右边的节点不诚实。
(六)SCP (Stellar Consensus Protocol ) 恒星共识协议
1. 基本介绍
SCP 是 Stellar (一种基于互联网的去中心化全球支付协议) 研发及使用的共识算法,其建基于联邦拜占庭协议 (Federated Byzantine Agreement) 。传统的非联邦拜占庭协议(如上文的PBFT和DBFT)虽然确保可以通过分布式的方法达成共识,并达到拜占庭容错 (至多可以容忍不超过系统全部节点数量1/3的失效节点),它是一个中心化的系统 — 网络中节点的数量和身份必须提前知晓且验证过。而联邦拜占庭协议的不同之处在于它能够去中心化的同时,又可以做到拜占庭容错。
[…]
(七)RPCA(Ripple Protocol Consensus Algorithm)Ripple共识算法
1. 基本介绍
RPCA是Ripple(一种基于互联网的开源支付协议,可以实现去中心化的货币兑换、支付与清算功能)研发及使用的共识算法。在 Ripple 的网络中,交易由客户端(应用)发起,经过追踪节点(tracking node)或验证节点(validating node)把交易广播到整个网络中。追踪节点的主要功能是分发交易信息以及响应客户端的账本请求。验证节点除包含追踪节点的所有功能外,还能够通过共识协议,在账本中增加新的账本实例数据。
Ripple 的共识达成发生在验证节点之间,每个验证节点都预先配置了一份可信任节点名单,称为 UNL(Unique Node List)。在名单上的节点可对交易达成进行投票。共识过程如下:
(1) 每个验证节点会不断收到从网络发送过来的交易,通过与本地账本数据验证后,不合法的交易直接丢弃,合法的交易将汇总成交易候选集(candidate set)。交易候选集里面还包括之前共识过程无法确认而遗留下来的交易。
(2) 每个验证节点把自己的交易候选集作为提案发送给其他验证节点。
(3) 验证节点在收到其他节点发来的提案后,如果不是来自UNL上的节点,则忽略该提案;如果是来自UNL上的节点,就会对比提案中的交易和本地的交易候选集,如果有相同的交易,该交易就获得一票。在一定时间内,当交易获得超过50%的票数时,则该交易进入下一轮。没有超过50%的交易,将留待下一次共识过程去确认。
(4) 验证节点把超过50%票数的交易作为提案发给其他节点,同时提高所需票数的阈值到60%,重复步骤(3)、步骤(4),直到阈值达到80%。
(5) 验证节点把经过80%UNL节点确认的交易正式写入本地的账本数据中,称为最后关闭账本(last closed ledger),即账本最后(最新)的状态。
在Ripple的共识算法中,参与投票节点的身份是事先知道的,因此,算法的效率比PoW等匿名共识算法要高效,交易的确认时间只需几秒钟。这点也决定了该共识算法只适合于联盟链或私有链。Ripple共识算法的拜占庭容错(BFT)能力为(n-1)/5,即可以容忍整个网络中20%的节点出现拜占庭错误而不影响正确的共识。
2. 简图理解模式
共识过程节点交互示意图:
共识算法流程:
(八)POOL验证池共识机制
Pool验证池共识机制是基于传统的分布式一致性算法(Paxos和Raft)的基础上开发的机制。Paxos算法是1990年提出的一种基于消息传递且具有高度容错特性的一致性算法。过去, Paxos一直是分布式协议的标准,但是Paxos难于理解,更难以实现。Raft则是在2013年发布的一个比Paxos简单又能实现Paxos所解决问题的一致性算法。Paxos和Raft达成共识的过程皆如同选举一样,参选者需要说服大多数选民(服务器)投票给他,一旦选定后就跟随其操作。Paxos和Raft的区别在于选举的具体过程不同。而Pool验证池共识机制即是在这两种成熟的分布式一致性算法的基础上,辅之以数据验证的机制。
Ⅱ 区块链三大公链是什么
公链,公有链的简称,指全世界任何人都可读取,任何人都可以发送交易且交易能获得有效确认任何人都能参与其中共识过程的区块链。
一 . 全球排名前三大公链
BTC、ETH、EOS(按市值) 三个重量级的产品,分别代表区块链1.0、区块链2.0和区块链3.0 三个阶段。
1. 比特币BTC(区块链1.0)
比特币2009诞生以来作为一种新型的数字货币和全球支付网络而出现,BTC也是区块链最成功最成熟的应用,现在很多情景下BTC的名气要比区块链还要响亮得多。
2 . 以太坊ETH(区块链2.0)
通俗说,以太坊是开源平台数字货币和区块链平台,为开发者提供在区块链上搭建发布应用的平台。以太坊可以编程,分散,担保,交易任何事物,投票域名,金融交易所,众筹,公司管理合同与大部分的协议,知识产权,还有硬件集成的智能资产等。
3 . 柚子EOS(区块链3.0)
EOS在比特币和以太坊的基础上,以企业级区块链操作系统出现,比前者更易用更强大。EOS为所有的应用程序开发者提供了数据库账目权限设置,执行调度认证以及网络通信等诸多功能。
二 . 全球三大交易所公链:火币公链Huobi Chain、币安链Binance Chain、OKEx链OKChain
1 . 全球第一大交易平台火币开发,Huobi Chain是自主创新的面向金融领域的可监管区块链操作系统,基于区块链全球性资产数字化和金融市场的基础设施。同时基于对HT长期价值注入统一价值载体的考虑,HT将作为火币公链唯一的底层通证。
2 .全球第二大交易平台币安开发, Binance Chain在应用方面起步早,目前主要DEX和资产链上流通。Binance Chain是一个数字资产创建与交换平台,BNB作为主链代币
3 . 全球第三大交易平台OKEx开发,OKChain更具可扩展性,高交易处理能力的交易与智能合约平台,OKChain 基于 Cosmos-SDK 研发,共识使用DPOS。OKB是OKEx生态系统的底层通证。
Ⅲ 有序发展区块链,中国需要做些什么
区块链是比特币的底层技术,比特币是区块链技术的第一个应用。从区块链技术的应用角度来看,区块链技术可以划为三个阶段:第一阶段是比特币,即一套账本体系和货币发行机制,不支持其他应用开发;第二阶段是以太坊,以太坊在改进比特币区块的基础上加入了智能合约机制,每个人都可以在上面开发应用;第三阶段是类似以太坊的扩展阶段,区块链将完成价值的交换。
区块链有着去中心化、点对点传输、透明、可追踪、不可篡改、数据安全等特点,可以用来解决现有业务的一些痛点,实现业务模式的创新。区块链本质上是一种健壮和安全的分布式状态机,典型的技术构成包括共识算法、P2P通讯、密码学、数据库技术和虚拟机,而其必不可少的5项核心能力分别为存储数据、共有数据、分布式、防篡改与保护隐私以及数字化合约。
中国区块链项目成立数量从2013年开始逐年走高,2017年受到政策监管等原因数量出现缩减,但获投数量和平均融合额逐渐走高。
Ⅳ 一文读懂以太坊—ETH2.0,是否值得长期持有
这几天一直在看关于ETH伦敦升级方面的资料,简单的聊一下,在加密货币的世界里,无论是投资机构、区块链应用开发者、矿机商,还是个人投资者、硬件供应商、 游戏 行业从业者等等,提起以太坊,或多或少都会有一些了解。
一方面取决于以太坊代币 ETH 本身的造富效应。从 2014 年首次发行以来,投资回报率已经超过 7400 倍。
另一方面,以太坊作为应用最广泛的去中心应用编程平台,引来无数开发者在其之上开发应用。这些应用不仅产生了巨大的商业价值,伴随 DEFI 生态、NFT 生态、DAO 生态蓬勃发展,也给 ETH 带来了更多使用者。
随着“伦敦升级计划”临近,ETH 再次聚集所有人的关注目光。
以太坊 2.0 到底是什么?包含哪些升级?目前进展如何?
以太坊 2.0 到来,会对现有以太坊生态的去中心化应用产生哪些影响?
ETH 是否值得持续投资?看完相信你会有自己的判断。
如果将搭建应用比作造房子,那么以太坊就提供了墙面、屋顶、地板等模块,用户只需像搭积木一样把房子搭起来,因此在以太坊上建立应用的成本和速度都大大改善。以太坊的出现,迅速吸引了大量开发者进入以太坊的世界编写出各类去中心应用,极大丰富人们对去中心应用场景的需求。
以太坊应用开发模型示意
以太坊与ETH
现有市场的加密货币,只是在区块链技术应用在某一场景下的单一代币。
以太坊也不例外,它的完整项目名称是“下一代智能合约与去中心化应用平台”,Ether(以太币)是其原生加密货币,简称 ETH。
ETH 除了可以用来与各种类型数字资产之间进行有效交换,还提供支付交易费用的机制,即我们现在做链上操作时所支付的 GAS 费用。GAS 费用机制的出现,即保护了以太坊网络上创建的应用不会被恶意程序随意滥用,又因为 GAS 收入归矿工所有,让更多的用户参与到以太坊网络的记账当中成为矿工,进一步维护了以太坊网络安全与生态发展。
与 BTC 不同的是,ETH 并没有采用 SHA256 挖矿算法,避免了整个挖矿生态出现由 ASIC(专用集成电路)矿机主导以至于大部分算力被中心化机构控制所带来的系统性风险。
以太坊最初采用的是 PoW(Proof of Work)的工作量证明机制,人们需要通过工作量证明以获取手续费回报。我们经常听说矿工使用显卡挖矿,他们做的就是 POW 工作量证明。显卡越多,算力越大,那么工作量就越大,收入也就越高。
当前,整个以太坊网络的总算力大约为 870.26 TH/s,用我们熟悉的消费级显卡来对比,英伟达 RTX 3080 的显卡算力大约为 92-93 MH/s,以太坊网络相当于 936 万张 3080 显卡算力的总和。
以太坊白皮书内非常明确提到之后会将 PoW 工作证明的账本机制升级为 POS (Proof of Stake)权益证明的账本机制。
ETH经济模型
与 BTC 总量 2100 万枚不同,ETH 的总量并没有做上限,而是在首次预售的 ETH 数量基础上每年增发,增发数量为 0.26x(x 为发售总量)。
但也不用担心 ETH 会无限通胀下去,长期来看,每年增发币的数量与每年因死亡或者粗心原因遗失币的数量大致相同,ETH 的“货币供应增长率”是趋近于零的。
ETH 分配模型包含早期购买者,早期贡献值,长期捐赠与矿工收益,具体分配比例如下表。
现在每年将有 60,102,216 * 0.26 = 15,626,576 个 ETH 被矿工挖出,转成 PoS 后,每年产出的 ETH 将减少。
目前,市场上流通的 ETH 总量约为 116,898,848 枚,总市值约为 2759 亿美元。
以太坊发展历程
1. 边境阶段(2015年):上线后不久进行了第一次分叉,调整未来挖矿的难度。此版本处于实验阶段,技术并未成熟,最初只能让少部分开发者参与挖矿,智能合约也仅面向开发者开发应用使用,并没有用户参与,以太坊网络处于萌芽期。
边境阶段 ETH 价格:1.24 美元。
2. 家园阶段(2016年):以太坊主网于 2016 年 3 月进行了第二次分叉,发布了第一个稳定版本。此版本是第一个成熟的正式版本,采用 100% PoW 证明,引入难度炸弹,随着区块链数量的增加,挖矿难度呈指数增长,网络的性能大幅提升,以太坊项目也进入到快速成长期。在”家园“版本里,还发生了著名的”The DAO 攻击事件“,以太坊被社区投票硬分叉为以太坊(ETH)与以太经典(ETC)两条链,V 神站在了 ETH 这边。
家园阶段 ETH 价格:12.50 美元。
3. 都会阶段(2017~2019年):都会的开发又分为三个阶段,升级分成了三次分叉,分别是 2017 年 10 月的“拜占庭”、2019 年 2 月底的“君士坦丁堡“、以及 2019 年 12 月的“伊斯坦布尔”。这些升级主要改善智能合约的编写、提高安全性、加入难度炸弹以及一些核心架构的修改,以协助未来从工作量证明转至权益证明。
在都会阶段,以太坊网络正式显现出其威力,正式进入成熟期。智能合约让不同链上的加密货币可以互相交易,ERC-20 也在 2017 代币发行的标准,成千上万个项目在以太坊网络进行募资,被称作“首次代币发行(ICO)”,相信很多币圈的老人都是被当时 ICO 造富效应带进来的。到 2019 年,随着DeFi 生态的崛起,金融产品正式成为以太链上最大的产业。
都会阶段 ETH 价格:151.06 美元。
4. 宁静阶段(2020-2023年):与都会分三阶段开发相同,宁静阶段目前预计分成三次分叉:柏林(已完成)、伦敦(即将到来)、以及后面的第三次分叉。“宁静”阶段又称为“以太坊 2.0”,是项目的最终阶段,以太坊将从工作量证明方式正式转向权益证明,并开发第二层扩容方案,提高整个网络的运行效率。
宁静阶段可以说是以太坊网络的集大成之作,如果说前个三阶段只是让以太坊的愿景展现的实验平台,宁静阶段之后的以太坊,将正式成为完全体,不仅有完备的生态应用,超级快的处理速度,众多网络协同发展,而且 PoS 机制会非常节约能源,真正代表了区块链技术逐渐走向成熟的标志。
宁静阶段 ETH 价格:2021 年 4 月 15 日完成的柏林阶段,当天价格为 2454 美元。
即将到来的伦敦协议升级
以太坊生态
以太坊的生态发展,从属性划可分为两大类:一是以太坊网络生态应用建设,二是以太坊网络扩容建设。两者相互融合,互相成就,应用需要更健壮强大的网络作为承载,网络需要功能完善的应用场景服务用户。
先说应用生态,以太坊的生态我们又可以分为以下几大类:
1. 去中心化自制组织(DAO)生态
什么是去中心化自制组织?还是以我们熟悉的比特币举例:比特币目前市值七千多亿美金,在全球资产市值类排名第九,但比特币并不是某一公司发布的产品,也没有特定公司组织招聘人员进行维护。比特币现有的一切,都源于比特币持有者、比特币矿工自发形成的分布式组织,他们通过投票方式规划比特币发展路线,自发参与维护比特币程序与网络 —这仅仅因为只要拥有比特币,所有人都是比特币网络建设中的受益者,一切维护都源于自身的利益关系。
比特币的发明与成功运行,突破了由荷兰人创建、至今流行 400 多年的公司商业架构,开创出一种全新的、无组织架构的、全球分布式的商业模式,这就是 DAO。
再说回以太坊,以太坊的 DAO 可以由智能合约编写,用户自定义应用场景。简单说就是我们规定出程序执行条件与执行范围,真实世界里只要触发设定好的条件,程序就会自动执行运行,且所有过程都会在以太坊的网络上进行去中心化公开验证,不需要经过人工或者任何第三方组织机构确认。
以太坊 DAO 生态演化出许多商业场景,有慈善机构使用 DAO 建立公开透明的捐款与使用机制,有风投机构使用 DAO 建立公平分配的风险基金。
以太坊生态的很多项目都采用 DAO 自治,代表项目有:Uniswap,AAVE,MakerDAO,Compound,Decred,Dash 等。
2. 去中心化金融(DEFI)生态
在传统商业世界里,我们如果需要借钱、存钱,或者买某一公司股票,或者做企业贷款、融资,只要是进行金融活动,总离不开与银行、证券机构、会计事务所这些金融机构打交道。
而在去中心的世界里,区块链本质就是集合所有人交易记录且公开的大账本,我们可以非常容易的追溯到每一个钱包地址发生过的每一笔交易,查询到任意一个钱包地址的余额信息,从而对钱包地址里的资产做评估。
举个例子:全世界个人贷款最贵的国家是印度,印度的年轻人房贷利率目前是 8.8%,最高曾经到过 20%;与此对应,全世界个人存款利率最低的国家是日本,日本政府为了鼓励民众消费,在很长一段时间里银行存款利率是负值,日本人在银行存款不仅没有利息,还要给银行交保管费。理论上,如果日本人将自己的存款借与印度人,双方都能获得利益最大化,但现实生活中这样的场景很难发生。一是每个国家都有外汇管制,日本人的钱并不容易能给到印度人,二是印度人的信用如何日本人也不好评估,大家没有统一标准,万一借出去的钱无法归还,不能没了收益还要蒙受损失。
但在去中心的世界里,这样的事情就简单的多。
如果印度人的钱包地址里有比特币,我们就可以利用智能合约,印度人将自己的比特币质押进去,根据比特币当时的价格,系统自动给印度人一个授信额度,印度人就可以拿着这个额度去和日本人借款,并规定好还款的周期与利率。如果印度人违约,合约自动将印度人质押进去的比特币扣除,优先保障日本的权利,这样,日本人不用担心安全问题放心享受收益,印度人也有了更多的款项做为流动资金。
这个例子就是去中心金融的简单应用,实际上,这就是我们参与 DEFI 挖矿是质押理财的原理 —— 当然真正应用实现算法与场景要复杂的多。
DEFI 根据场景不同,又可以分为很多赛道,比如稳定币、预言机、AMM 交易所、衍生品、聚合器等等。
DEFI 代表项目有:Dai,Augur,Chainlink,WBTC,0x,Balance,Liquity 等。
3. 非同质化代币(NFT)生态
世界名画《蒙娜丽莎》,只有达·芬奇的原版可以展览在法国卢浮宫博物馆,哪怕现代的技术可以无比精细地复刻出来,仿品都不具备原版的收藏价值。
这就是 NFT 的应用场景。NFT是我们可以用来表示独特物品所有权的代币,它们让我们将艺术品、收藏品甚至房地产等现实事物唯一代币化。虽然文件(作品)本身是可以无限复制,但代表它们的代币在链上可以被追踪,并为买家提供所有权证明。
相比现实中实物版权、物权的双重交割相比,NFT 只需要交割描述此物品的唯一代币。NFT 作品往往存储在如 IPFS 这样的分布式存储网络里,随用随取,永不丢失,加之交割简单方便,很快吸引了大量玩家与投资者收藏转卖,NFT 出现也给艺术家提供了全新的收入模式。
类似 DEFI 生态,NFT 生态根据应用场景不同也产生了不同赛道,目前比较火热的赛道有 NFT 交易平台,NFT 游戏 平台,NFT 艺术品平台, NFT 与 DEFI 结合在一起的金融平台。
NFT 代表项目有:CryptoKitties,CryptoPunks,Meebits,Opensea,Rally,Axie Infinity,Enjin Coin,The Sandbox 等。
4. 标准代币协议(ERC-20)生态
与 NFT 非同质化代币所对应的,就是同质化代币。比如我们使用的人民币就是一种同质化代币,我们可以用人民币进行价值交换,即使序号不同也不影响其价值,如果面额相同,不同的钞票序号对持有者来说没有区别。
BTC,ETH 和所有我们熟知的加密货币,都属于同质化代币。同种类的一个比特币和另一个比特币没有任何区别,规格相同,具有统一性。在交易中,只需关注代币交接的数量即可,其价值可能会根据交换的时间间隔而改变,但其本质并没有发生变化。
以太坊的 ERC-20 就是定义这种代币的标准协议,任何人都可以使用 ERC-20 协议,通过几行代码,发布自己在以太坊网络上的加密货币。
现在,以太坊网络上运行的代币种类有上百万个,上边提到的项目,大多也在以太坊网络中发布了自己的同质化代币。
ERC-20 代表项目有:USDT,USDC,WBTC 等。
以太坊网络扩容性
我们先引入一个概念:区块链的不可能三角,即无论何种方法,我们都无法同时达到可扩展、去中心化、安全,三者只能得其二。
这其实很好理解,如果我们要去中心化和安全,就需要更多有节点参与网络进行验证,从而导致验证人增多、网络效率降低,扩展性下降。网络性能建设就是在三者之间找到平衡点。
用数据举例,目前比特币可处理转账 7 笔 / 秒,以太坊是 25 笔 / 秒,而 VISA 平均为 4500 笔 / 秒,峰值则达每秒上万笔。这种业务处理能力的差别,我们就可以简单理解为是「吞吐量」的差距。而想要提高吞吐量,则需要扩展区块链的业务处理能力,这就是所谓的扩展性。
根据优化方法不同,以太坊网络性能扩容方案可以分为:
1. Layer 1 链上扩展,所有交易都保留在以太坊上的扩展解决方案,具有更高的安全性。
链上扩展的本质还是改进以太坊主链本身,使整个系统拥有更高的拓展性与运行效率。一般的方法有两种,要么改变共识协议,比如 ETH 将从 PoW 转变为 PoS;要么使用分片技术,优化方法使网络具有更高效率。
2. Layer 2 链下扩展,在以太坊协议之上分层单独做各场景解决方案,具有更好的扩展性。
链下扩展可以理解为把计算、交易等业务处理场景拿到以太坊主链之外计算,最后将计算好的结果传回主链,主链只反映最终的结果而不用管过程,这样,无论多么复杂的应用都不会对主链产生影响。
我们并不需要明白具体技术实现,只需知道:相比 Layer 1 方案,Layer 2 方案网络不会干扰底层区块链协议,可以替 Layer 1 承担大部分计算工作,从而降低主网络的负担提高网络业务处理效率,是目前公认比较好的扩容方案。
以太坊2.0
终于讲到以太坊 2.0,回到主题。
通过回顾以太坊的发展 历史 ,以太坊 2.0 并不是新项目,它只是以太坊开发进程的最后一个阶段,它将由整个以太坊生态多个团队协同完成,目标是使以太坊更具可扩展性、更安全和更可持续,最终成为主流并为全人类服务。
ETH2建设目标:
1. 更具可扩展性。每秒支持 1000 次交易,以使应用程序使用起来更快、更便宜。
2. 更安全。以太坊变得更加安全,以抵御所有形式的攻击。
3. 更可持续。提高网络性能的同时减少对能源的消耗,更好地保护环境。
最重要的变化,ETH2 将从 ETH1 使用的 PoW(Proof of Work)工作量证明机制升级为 POS (Proof of Stake)权益证明机制。不再以算力做为验证方式,而是通过质押加密货币的数量做为验证手段。矿工不需要显卡也能挖矿,既节省了时间成本与电力成本,又提高了 ETH 的利用率,非常类似钱存在银行获得利息。
ETH2 主要使用的技术是分片分层技术实现整个网络扩容。
ETH2 升级将分为三个阶段进行:
1. 阶段0(正在进行):信标链的创建与合并。信标链是 ETH2 的主链,如同人类的大脑,是 ETH2 得以运行的基础。
2. 阶段1(预计2022年):分片链的创建与应用。当信标链与 ETH1 合并完成后,就进入分片链的开发阶段。分片链可以理解为将 ETH2 主链的整块数据按一定规则拆分存放,单独建立新链处理,用来分担主链上的数据压力,目前规划是建立 64 条分片链。
举个例子,从北京到上海,原来的交通工具只有一条公路,所有的车辆都需要在上边运行,就会非常拥挤;现在通过分片技术,多出来高铁、飞机等交通方式,分流的车辆同时到达速度更快,这就是分片链起到的作用。
分片链与主链交互示意图
3. 阶段2(预计2023年):整个网络功能的融合。到了此阶段,整个系统的功能全面开始融合,分片链的功能会更加强大,新的处理机制开始支持账户、智能合约、开发工具的创建,新的生态应用等。
此阶段是以太坊网络的最终形态,网络性能得到全面提升,生态应用全面爆发。但要服务全人类,ETH2 每秒 1000 次的交易效率显然还是远远不够,以太坊也会为它的目标持续优化下去。
ETH2对于大家有什么影响?
1. 对于以太坊生态开发者。ETH2 在部署应用的时候,是需要选择应用在哪条分片网络进行部署,造成这种差异的原因是跨分片通信不同步,这就意味着开发者需要根据自己发展计划做不同的组合。
2. 对与 ETH 持币者。ETH2 与 ETH1 数据完全同步,代币也不会有任何变化,你可以继续使用现在的钱包地址继续持有 ETH。
3. 对于矿工。虽然 PoW 与 PoS 还会并行一段时间,可以预计的 PoW 矿机的产出会越来越少,应该开始减少 PoW 矿机的投资,开始转向 PoS 机制。
4. 对于用户。ETH2 速度更快,交易手续费更低,网络体验会非常好,唯一值得注意的是,由于 Dapp 部署在不同的分片网络上,可能需要手动选择应用的网络选项。
ETH是否值得投资?
ETH 是除了 BTC 以外市场的风向标,明确了解 ETH2 非常有助于我们理解其他区块链项目,理解二级市场。
简单总结几个点吧:
1. 通过以太坊的项目分析,我们可以清晰地看到:在比特币之后,以太坊项目的发展史就是目前区块链应用生态的发展史。无论 DEFI 生态,NFT 生态,DAO 生态还是代币、合约、协议生态,其实在以太坊发布白皮书时已有预见,后来出现的项目,都是围绕以太坊做验证。
2. 以太坊的联合创始人里,只有 V 神还在为以太坊事业做贡献,但这并不影响以以太坊繁荣发展。以太坊初始团队只是创建了它,后续的发展是社区、开发者、矿工与用户共同建立的结果,现在的以太坊早已不是某一个人的思维,它是所有以太坊生态参与者共同的结晶,它属于全人类。
3. 以太坊在过去的几年一直沿着既定的开发轨迹发展,虽然中途一度出现过危机,以太坊“被死亡”了好几百次,以太坊还是顽强的发展下来,并且拥有了繁荣生态。ETH2 还要两三年时间才能落地,中间也充满变数,比如其他的公链抢占先机,但可以预见,ETH2 后的以太坊会更加健壮。
4. 不要在抱有任何 BTC 会死亡,区块链行业会消失这样的伪命题。BTC、ETH 让我们看到了突破原有公司组织架构,一种全新无组织架构的商业模式存在,这种商业模式显然更符合这个时代的发展需求,无论项目地发起团队在不在,无论各国政府如何打压,只要技术对人类有贡献,就会由人员自发组织维护,区块链技术是革命。
5. ETH2 的上线,短期看 PoW 奖励与 PoS 奖励并行,可能会让 ETH 总通胀率短期内飙升,长期看 ETH 通胀率始终保持平衡。加上 ETH 本身的生态与应用场景,ETH是值得投资的,目前看不到有其他公链代替以太坊公链的可能性,ETH2 的上线,甚至会对其他公链造成“虹吸效应”,万链归一。
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Ⅳ 加密货币的J曲线,带你深度了解加密行业
什么是 J 曲线?
“ J曲线”是涉及经济、私募股权到政治科学等各个领域的图表,它甚至可被用来分析一个国家的稳定程度和开放程度。
J曲线也可以应用到加密资产的投资过程,以作为一种辨别手段去了解具有交付巨大收益能力的潜在低估加密货币。
J 曲线的三个阶段
让我使用下面的图表向您介绍,该图表分为三个阶段:
第一阶段:ICO(Initial Coin Offering)首次代币发行
加密货币进入市场的目的是快速筹集资金,并且通常会伴随着大量的宣传。在此过程会有很多炒作,也许有些名人参与其中。一般来说,短期投机者会在代币发行时大量地购买。
但是第一阶段的令牌通常没有任何效用。通常情况下,这些令牌在以太坊区块链上启动。但是该公司正在筹集资金的潜在价值主张或产品尚未建立。
因此,我们经常会看到投机活动出现短期飙升,然后进行修正。
第二阶段:低迷期
地理学上讲,“低迷期”描述了受赤道周围低压影响的大西洋和太平洋的部分地区。尽管这些地区可能会出现狂风和雷暴,但通常会有漫长而平静的时期,连续数周没有风。
这通常是在第二阶段中发生的。
最初的ICO和后ICO的炒作和媒体报道基本已经平息。投机者往往进进出出,与此同时,开发人员正在努力地工作、调试和开发,一般每个项目需要几个月甚至一年的时间才能投入使用。
可以看出的是:价格反映出投机者缺乏兴趣,市场中“噪声”还不多。第二阶段中,一切还是安静的。
贝瑞研究认为:从J曲线的分析来看,对投资者来说,第二阶段是入场持有的理想时机。
第三阶段:能量发动
随着时间的流逝,加密项目将更接近达到关键的里程碑和推出加密货币(无论是货币,协议还是企业)。当我们开始接近该领域时,我们会看到市场对该项目会再次产生兴趣,而价格也反映了这一点。
购买一个项目的令牌需要一个星期,而不是六个月,这之间存在很大的差异。
我希望读者很清楚我们要在哪个阶段持有加密货币:第二阶段,一个项目开始受到关注的时候。因为在第二阶段它不受大部分投机者的喜爱,也没有铺天盖地地出现在新闻和博客上,更没有太多要报告的内容。
这是我们离盈利项目很近的时候,我们正在寻找定期的开发更新,且确保团队正在达到其里程碑。确定他们是领先还是落后与既定的计划?他们是在组建团队还是开发人员打算离开?
这些J曲线交易为我们提供了寻找巨额回报的最佳可能性。
J曲线意味着潜在的机会交易
我们会不时地发现难得的机会,快速涉足加密资产,并且不必等待每月的出版,甚至每周的更新。
这些交易通常是由事件驱动的:例如,当某种情况发生在市场上时,引起了巨大的调整并创造了巨大的购买机会。
其他机会交易将是由于特定加密资产的潜在上行催化剂:例如主要合作伙伴公告或列出代币的主要交易所(通常会在上市后将更多的交易量注入特定代币)。
加密货币复杂度等级
有些加密货币比其他加密货币更容易购买和存储。
例如,可以在交易所(可让您用美元交易加密货币的交易所)在加密货币处购买比特币。可以购买其他加密货币并将其存储在集成交换钱包(也称为“多资产钱包”)中。这些是易于使用的钱包,可让您在同一位置存储和交换几十个不同的加密货币(有关更多信息,请参阅有关加密货币交换和加密货币钱包的指南)。
然而,有些加密货币只能在特定的加密货币交易所购买,这需要使用自己的钱包才能安全存储。
在事物发展如此之快的加密空间中,不可能进行完美的分类,但是我们的“复杂性等级”旨在让您了解购买和存储加密的难度。
除了J曲线之外,还有其他相关技术指标可以预见加密货币的发展趋势,例如S曲线等。贝瑞研究曾发布 《比特币的S曲线,远比你想象得性感》 ,根据分析S曲线,深度剖析比特币的长期发展趋势。
想知道我们是如何划分加密货币的复杂程度吗?想了解我们如何解决和管理复杂的加密货币难题吗?贝瑞后续会发布更多加密货币投资机会的内容,让您实时把握行业风向,深度了解加密圈!
贝瑞研究分析师: Eric Wade
编译: Lois Li
Ⅵ 以太坊的使命是成为一台分布式世界级计算机
以太坊的使命是成为一台分布式世界级计算机,取代传统的服务器集群。我们可以把它看作是一种可以在全世界使用的计算设备,它不能停止和关闭。这篇文章是以太坊路线图的初学者指南,解释了它在技术上是如何工作的
如果以太坊是一台计算机,这些更新中的每一个都可以被视为操作系统(OS)升级,类似于谷歌的安卓系统升级或苹果的IOS系列,以太坊将分四个阶段
在这四个阶段发布其版本,以太坊将增加新功能,提高平台的用户友好性和系统安全性,并提高以太坊的可扩展性
第一阶段,frontier(2015年7月):以太坊发布了第一个版本,允许开发者挖掘以太坊,并基于以太坊
第二阶段开发DAPP和工具软件,宅基地(2016年3月):发布了第一个版本的生产环境,优化和改进了许多协议,为后续升级奠定了基础,并加速了交易速度 第三阶段,大都会(2017年10月):第三阶段分为两个版本,命名为拜占庭(2017年10月)和君士坦丁堡(时间待定,预计2018年),这将使以太坊更轻、更快、更安全
第四阶段,宁静(时间待定):此版本将使用期待已久的持有证明(POS),它将使用Casper consensus算法
所有这些更新将帮助以太坊实现更大的规模,这也意味着更快的事务速度和更低的成本。正如我们所看到的,以太坊团队在事务扩展方面做得非常好
metropolis的目标是实现更轻、更快和更安全的以太坊版本,这也将为智能合约开发商提供更大的灵活性
大都市将分为两个核心版本:拜占庭和君士坦丁堡。第一次拜占庭硬分叉发生在10月,第二次君士坦丁堡硬分叉尚未确定日期,但预计将在2018年
每个阶段包括一系列以太坊改进建议(EIP)。拜占庭共有九个EIP,用于提高网络的隐私性、可扩展性和安全性。这些更新将使以太坊区块更快,交易成本更低
以下是对Metropolis的一些主要更新:
隐私-实现
匿名交易(zk SNARK)更易于开发人员编译
程序更可预测
汽油费提高钱包安全性
帐户抽象提高挖掘难点
隐私
在metropolis版本中,开发人员将获得一个新的隐私工具-有效地验证ZK snarks在链上的能力。ZK snarks是“非交互式零知识证明”
简言之,零知识证明是一种能够证明陈述真实性的证据,并且不会披露超过证明所需的信息
这是一个简单的例子。我需要向约翰证明我知道手机的密码。为了证明这一点,我所需要做的就是解锁手机,而不是泄露我输入的密码
零知识证明是,当验证人(I)说服验证人(John)时,他们可以证明自己拥有一定的知识,而不必暴露真实的知识内容。在本例中,我可以在手机中输入密码并显示手机已解锁,而不显示我输入的任何密码
那么这将如何影响以太坊的开发?某些连接变量可以是私有的。我们与用户一起存储这些信息,而不是将这些秘密信息存储在区块链中。发送方、接收方、金额和数据等信息可以隐藏在交易中
除了zksnarks(用于zcash)之外,以太坊还将使用环签名(用于monero的隐私方案)。以太坊将利用这两个优势。
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Ⅶ 以太坊合并将近:五个你最关心的问题与答案
随着以太坊合并(The Merge)的临近,社区对合并的相关影响以及未来以太坊的路线规划愈发频繁。本文,我们便围绕这一主旨,提炼出五大常见问题,为大家画画重点。
什么时候合并?
目前没有确定的官宣时间,只是社区普遍认为在 6~8 月,因为预计难度炸弹将于 6 月底引爆。
那有没有可能推迟?有可能。
以太坊基金会社区经历 Tim Beiko 近期曾表示,在 4 月中旬,他将与社区讨论是否有必要再次推迟难度炸弹。安全稳定合并的优先级势必是要高于快速实现合并,另外他也表示,虽然以往难度炸弹推迟都是 6 个月左右,但是只要各方面合适,推迟一两个月也是可以的。
为什么说:合并后 ETH 通胀率下降 90%,价格 TO THE MOON?
以太坊合并其实也是从 PoW 过渡为 PoS。
PoW 下的以太坊,是以区块奖励的形式进行 ETH 增发,目前年通胀率约 4.3%;
PoS 下的以太坊,将以质押奖励的形式进行 ETH 增发,不过质押奖励是根据质押总量动态调整的,这里假设质押量为 1 千万 ETH,那么年通胀率约 0.43%;(注意:通胀率随着质押量的上涨而上涨,所以具体的年通胀率是会变化的)
在这种假设下,ETH 的通胀率将下降 90%,相当于完成三次减半。
另外,在 EIP1559 的配合下,手续费销毁的 ETH 有可能超过新增发的 ETH,实现 ETH 的通缩,对价格是长期的利好。
相反观点,合并后 ETH 将迎来巨大抛盘,为什么?
持有这种观点的人,主要是认为前期质押进信标链存款合约的大量 ETH 成本极低,存在数倍的盈利,合并后提款获利砸盘的可能性很大。
的确是存在这种可能性,但是我们可以结合以下几个因素综合考虑:
激活提款这个功能目前是被纳入到上海升级中,上海升级将是合并后的第一个硬分叉,鉴于当前时间的不确定性以及行情可能的熊性(即使近期回暖),急于获利了结的投资者可以通过衍生品以及场外交易进行对冲。
类似于存款排队,提款也需要排队,大约每天最多只能有 1125 个验证器提款(合计 3.8w ETH)。
目前市场上已经有很多类似 Lido 的流动性质押方案,部分质押者其实可以随时退出。
出现大量提款时,质押收益会升高,进而吸引投资者存款。
合并后质押收益有望接近 10%?怎么算的?
是有可能的。要知道,合并后,质押收益的来源将有三种:
质押通胀奖励
手续费收入
MEV
具体数据我们参考以太坊研究员 Justin Ðrake 的推算模型,便可以推算出 9.6% 的年化收益。
不过值得注意的是,这只是合并早期我们理想的收益率,长期来看,收益率可能在 3.3%~5.4% 之间波动。
以太坊最新的未来路线规划是怎样的?
总体来说,关于 ETH2.0(其实基金会已经取消这种叫法) 的路线图其实已经改变过两次。
最开始,ETH2.0 的路线图是经典的三阶段:
Phase 0:以 PoS 为共识机制的信标链
Phase 1:数据分片,但不包括计算分片
Phase 2:为所有分片增加执行功能(计算分片)
但是 2020 年 11 月 18 日,在以太坊基金会的 ETH2.0 研究团队的第五次 AMA 活动中,V 神已经明确表示,ETH2.0 路线图已发生变化,将以 Rollup 为中心推进 ETH2.0 的实施:
暂时不再强调 Phase 2 的重要性,主推 Phase 1 实现数据分片,以实现分片 Rollup;当前以太坊的 TPS 大约为 15~45,使用 Rollup 可以提升吞吐量 100 倍,同时 64 个分片以太坊网络吞吐量即可提高 64 倍,两者叠加,即分片 Rullup 可实现 6400 倍的扩容。
信标链将具备执行功能,即 PoS 合并之后,信标链区块将直接包含交易。
而近期,在分片方案上也有了一些更新,未来以太坊更有可能采用名为 Danksharding 的分片方案,该方案能够有效优化跨域 MEV 问题,同时更有助于分片 Rollup 的实施。
不过在此之前,我们先来了解一下 V 神针对跨域 MEV 问题提出的 PBS(proposer-builder separation,区块提议者与构建者分离)解决方案。
在以前的模式中,矿工负责出块,他们从内存池中挑选交易进行排序并纳入区块,同时他们也有权利审查某些交易。
而在 PBS 的设计中,将这一职责划分为两个角色:区块提议者和区块构建者。
区块提议者负责从内存池中收入交易,并创建一个包含区块交易信息的列表 crList 传递给区块构建者们。区块构建者们以最大化 MEV 为目的对 crList 中的交易进行重新排序并构建区块,然后再向区块提议者提交他们的出价,而区块提议者就会选择出价最高者为有效的区块。
在了解了 PBS 后,我们再来了解 Danksharding 就更为轻松了。
我们以前的分片方案为平行数据分片模式,即每个分片和信标链都有独立的验证者,虽然独立的验证者更有利于去中心化,但是在当前 MEV 盛行的背景下,在利润的驱动下势必会导致区块生产者的中心化(例如同个实体下运行着大量验证节点,有利于 MEV)。Danksharding 除了采用了上文提及的 PBS 架构外,还做出了一个改变,即所有的信标区块和分片数据都会被一个由验证者组成的委员会进行统一验证。
这种设计严格来说是对分片的一种简化,分片之间没有了复杂的数据访问同步问题,具备许多有优点:
能够有效降低网络工作量(近百倍);
L1 与 L2 的数据同步加快;
crList 能够使 L1 上实现即刻交易确认;
MEV 市场化,解决潜在的验证者中心化问题
因此,目前来说,以太坊的最新路线规划可以概况为 以 Rollup 为中心 + Danksharding 。不过 Danksharding 尚在理论阶段,整体路线未来或许还会有所变动。