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人人都想做更好的以太坊、买咖啡也上链,这些都错了?Nervos 理想中的区块链架构

白话区块链 2019-03-22 16:20:26
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以太坊走到了今天,「可扩展性(Scalability)」依旧是所以区块链技术的重大议题,随着区块链与密码货币大量受到关注,在区块链走向成为全球价值网路基础之前,问题依旧

作者:Danny Lin / 来源:动区

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以太坊目前不乏竞争对手,这个第二大公有区块链正急迫的解决受限的可扩展性议题,也促成了许多解决方案不断出现。不过,许多项目都朝向创造更好的链上共识演算法迈进,但 Nervos 认为,要达成扩展性有着更好的做法。

比特币 2008 年诞生,这个点对点的电子现金网路带出了区块链的概念。

2014 年,由 Vitalik Buterin 与其他优秀的开发者接棒打造了以太坊(Ethereum),利用区块链的信任机制所设计的以太坊网路,能够在上面运行智能合约大大地减少了信任的成本,Vitalik 曾用「单一功能计算机」与「智慧型手机」来比喻比特币与以太坊之间的差异,更灵活的设计让以太坊赢得了区块链 2.0 的美名。

但是以太坊走到了今天,「可扩展性(Scalability)」依旧是所以区块链技术的重大议题,随着区块链与密码货币大量受到关注,在区块链走向成为全球价值网路基础之前,问题依旧:

公有区块链究竟能否承受全球用户的使用需求?

以太坊基金会转型至权益证明(PoS)的设计尚未完成,目前分裂 成 Casper FFG 跟 Casper CBC,而分片技术(Sharding)目前正在开发中。尽管过程有些延宕,以太坊仍持续往规划中的路线一步一步升级。

然而,在区块链的可扩展性被认定为产业发展的一大阻碍后,许多野心勃勃的底层区块链新创团队也开始设计出领外的解决方案,从链上(On-chain)解决方案到链下(Off-chain)的第二层(layer 2)解决方案大量出现。

链上的解决方案像是以太坊目前开发社群首重的分片技术(Sharding),或是其他的共识机制,诸如权益证明(PoS)、权益委托证明(DPoS)、甚至设计非区块链架构的分散式帐本结构,例如有向无环图(DAG)等。

上述这些方案皆在让区块链的链上(On-chain)节点运作效率提升,也是从区块链的第一层(Layer 1)开始着手,而这类型的解决方案目前占了现在底层区块链开发的90%。

然而,区块链的发展不应、也不能只有以太坊,并只针对它解决问题,多元的竞争关系是产业成长的重要因素,在过去两年,许多专案看见以太坊在暴涨后的扩展性问题,纷纷开启了不同解决方案。

其中有些专案不只仅面向第一层(Layer 1)进行开发。

Polkadot、Cosmos 等项目展开了以跨链沟通为重点的新协议,透过串连区块链之间的沟通协作来解决 区块链上的扩展性问题。

当然,早已进行数年开发的闪电网路(Lighting Network)也开始实施,在比特币区块链之外的第二层(layer 2)透过链下通道架设开始积极扩张。

针对第二层解决方案,Nervos Network 有着不一样的想法,其旨在透过通过发布专为第二层与区块链底层的沟通协议,从初始架构改变区块链目前大量依赖链上(On-chain)运作而受限的可扩展性。

在去年,与 Polychain、Blockchain Capital、ImToken 等风险投资以及钱包公司完成 2800 万美元融资的 Nervos Network,其共同创办人吕国宁与首席系统架构师谢晗剑来到台北,将与台湾的区块链开发者以及社群爱好者一同探讨区块链底层架构的创新概念。

买咖啡也上链,区块链究竟是不是超级计算机?

Nervos Network 的首席系统架构师谢晗剑 (Jan Xie)曾于以太坊核心团队(Research Team)参与两年开发工作,与 Vitalik Buterin 一同进行了以太坊权益证明(PoS)共识演算法的早期研究和开发,也就是现在的 Casper 升级,并且一直是 Pyethereum 和 Ruby-Ethereum 的主要维护者。

其曾表示:

如果抛开区块链的概念,就字面意思理解「世界计算机」,那应该是一台全世界用户可以共同使用的计算机。

在世界计算机中,我们应该可以搭建和部署自己的应用,由世界计算机帮我们执行;我们可以在世界计算机上保存各自的数据;不仅如此,应用之间还能够完美的协作,共同完成我们交待的任务。

我很喜欢这个想法。

但是去中心化计算机的效率,是没办法比得上现在的中心化的计算机,像是云端计算的处理速度。这让我们反思,让节点的运作速度更快、效率更高的 Layer 1 设计是否是应该向往的发展方向?

要知道区块链该怎么走,仍须先定义出要解决何种问题,中本聪并不是为了做区块链才发表比特币的白皮书,而是想要做电子现金,而要做点对点的电子现金,必须要先解决信任问题,所以中本聪才用上了区块链的技术。

而开发者在设计区块链时,也许就应该权衡「区块链本身究竟是不是超级计算机」。

闪电网路实验室的创办人 Elizabeth Stark 曾指出,若将区块链比喻成网路,从最早就 TCP/IP 开始,慢慢才有了第二层、第三层、最后到了 Application,造就了我们现在的互联网。

第二层(Layer 2)的概念像是雷电网路、状态通道,从论文提出到现在都过去了五年,但是还是没有落地。Layer 2 必须充分得到主链的支持,但是现在所有的主链在设计的时候,并没有考虑到 Layer 2。

现有的 Layer 2 扩展方案,包括 state channel、lasma、Truebit、Teechan 等,不论从理论研究到工程实现,都慢慢趋向成熟,不过 Nervos 认为,没有主链的支持,Layer 2 的技术很难继续发展下去。

换个架构,也许会不一样

专为 Layer 2 开发的主链非常少,这也是该专案是最引人瞩目之处。

如果区块链上的运算能力是稀缺资源,那我们真的要考虑,买一杯咖啡的交易,到底需不需要世界计算机来运算?

谢晗剑曾解释:

Nervos 网络打造的信任引擎叫做 CKB(Common Knowledge Base),共同知识库。CKB 位于 Nervos 网络的最底层(我们称为 Layer1),是一个全新设计的公有链协议。

在 CKB 之外,Nervos 还要定义 Layer1 与 Layer2 之间的信任传递协议,将 CKB 建立的信任传递到上层,保障 Layer2 DApp 的执行,保障整个 Nervos 加密经济的运行。这是一个类似 PKI 体系的分层信任网络,绝大部分的计算、存储、网络传输发生在 Layer2。

并补充:

只有在 Layer2 的运营节点作恶,产生信任问题时,用户才需要与 Layer1 交互,提交密码学证据给 CKB,CKB 根据证据和事先确定的规则进行仲裁,由此保障 Layer2 上协议的执行。Layer1 的目标是安全,Layer2 的目标是计算。

换句话说,Nervos CKB 协议的 Layer 1 上面的计算能力,就像法庭一样。

只要再 Layer 2 上有争议的交易才需要由 Layer 1 解决。这样一来,Layer 1 就能提发挥区块链当中最重要的机制 — 信任机制。而 Layer 1 上面的计算能力,也能得到解放。从整个经济模型的上来看,分工合作,发挥自身最大效益。

也许就像亚当史密斯在《国富论》提到的:「市场需求量愈大.就需要更精细的分工。」

区块链的可扩展性仍旧是个艰难曲折的待解难题,但目前为止,它仍不断在增添希望。

 

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Nervos 团队即将来台举办社群Meetup!由共同创始人吕国宁、首席架构师谢晗剑与资深钱包架构师陈建明,与你面对面探讨 Layer 1 Blockchain 的技术细节、钱包设计与经济模型。

Nervos Meetup传送门

时间:2019-03-16(六) 14:00 ~ 17:00

地点:台北市复兴北路276号 (BITHUB)


 

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