📜 [專欄新文章] 區塊鏈權益證明(PoS)的去中心化難題:主觀性與遠程攻擊
✍️ Ping Chen
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相較於工作量證明(PoW)的客觀、直覺、易於驗證,權益證明因為仰賴過去的狀態做為共識基礎,存在「正確性」環環相扣的問題。
工作量證明 vs 權益證明
工作量證明做為比特幣發明之初就存在的共識機制,最大的優點就是簡單:礦工需要算一百兆次,驗證只需要驗算正確的那一次,易守難攻,但缺點也很明顯,挖礦的無意義運算很浪費資源。
權益證明捨棄低效率的挖礦猜數字遊戲,改用投票表決的方式產生共識,任何持幣超過一定數量的人都可以參與投票,票多者勝。
易驗證的安全性沈澱
相較於權益證明,驗證需要有「過去每個人的持幣量」的先備知識,工作量證明簡單粗暴,你不需要知道幣的分佈、全局狀態、過去的任何一筆交易,只要看區塊頭就知道合法,所以如果你有天不小心在路邊撿到兩條鏈,沒什麼好猶豫的,更長、累積工作量更多的鏈就是對。
基於物理法則,工作量證明區塊鏈上的交易,在被礦工打包後,不只安全,隨著未來有更多區塊接在後面,這個區塊被回溯的機率就越來越低,也就是交易「沈澱」到更深、更安全的地方。所以我們常看到交易所和商家會有「n 個區塊」的確認等待設計,就是要等款項變得更像是不會跑掉。
區塊鏈的最終性
權益證明區塊鏈不存在安全沈澱的效應,因為「區塊 X 的正確性」仰賴「區塊 X-1 的正確性」,又仰賴 X-2, X-3, …,所以如果你對整條區塊鏈的狀態(誰有多少幣)一無所知,那往前給你再多證據也未必能說服你,畢竟偽造區塊,也就是狀態轉移,的成本非常非常低。
然而,權益證明的支持者會告訴你,我們有最終性(finality)這個工作量證明沒有的超讚的東西。也就是說,如果你確信區塊 X-1 是對的,那當區塊 X 產生的瞬間,它對你而言就永遠是對的,根本不需要等什麼沈澱。
理由很簡單,因為工作量證明的潛在礦工是未知、是無限多的,很難知道現在世界上有多少能挖礦的設備,這甚至超越時間跨度,也就是未來的算力也可能回來挖現在的區塊,所以僅管越來越安全,卻永遠不可能確信 100% 不被反轉。如果有外星人掏出一台異次元電腦,瞬間做了超越全地球電腦運算力的工作量,那區塊鏈上的任何交易,都是有可能被逆轉的。
這時候,權益證明的有限礦工就顯得很重要了。對於「區塊 X 是否正確」問題,有投票權的母體僅是「所有在區塊 X-1 有持幣的人」,而當這群人當中的 2/3 已經投票(且保證不會跑票),那區塊 X 就永遠地敲定了。
主觀性
回到「你有天不小心在路邊撿到兩條鏈」的情境,這對專業節點/礦工來說當然不是問題,他們隨時都在同步新區塊,總是能根據共識規則選邊站。但業餘使用者難免會離線一段很長的時間再回來。有天當你連上網,卻發現有兩組人傳給你兩條完全不同的鏈,在權益證明的情境下,你是沒辦法馬上知道該選哪一邊的,甚至可以說,即便你補足了離線期間的每個區塊,這兩條鏈誰好誰壞仍然是憑感覺,看你相信誰,也就是「主觀」的。
要克服主觀性對業餘節點近用區塊鏈的威脅,唯一的辦法是每個區塊產出時都立刻達到最終性(不可分叉),但這等同於要求「每一個礦工」都「永遠活躍在線上」且「知道狀態和每一筆交易」並「隨時投票表態」,這樣的標準太嚴苛,很容易讓新區塊難產,甚至整個鏈停滯,實務上不可行。
遠程攻擊
共識演算法的設計中,最重要的指標就是「抗惡意行為」的程度。工作量證明的術語「51% 攻擊」指的是:這個區塊鏈能容忍一些壞人存在,只要他們掌握的算力不超過整個系統的一半就沒關係。
對於攻擊發起者,我們只能假設他不要太強;對於其他誠實中立(共識系統中不存在善良的概念)的參與者,我們則希望透過經濟機制的設計,引導他們做出促進共識收斂的行為。
在工作量證明系統分叉時,礦工選擇在較短鏈上挖礦是不划算的,因為挖礦獎勵可能會消失,平白浪費算力。而權益證明的礦工因為不用真的用設備耗很多電做運算,同時在兩個分叉上押寶理論上是可行的,但如果每個礦工都這樣做,分叉就永遠不會收斂。為了強迫礦工選擇,我們會懲罰在同個區塊高度的不同區塊都投票的人,減少挖礦獎勵,甚至沒收資金。
可以說,權益證明在處理分叉上更強而有力。工作量證明的礦工如果兩邊挖礦,頂多沒賺到錢;權益證明礦工兩邊挖的話非但不會賺,甚至會損失本金,嚇阻力顯然大上許多。但是當攻擊目標是遙遠的過去時,權益證明卻比工作量證明脆弱,甚至可以說是束手無策。
如前所述,工作量證明的區塊鏈擁有不斷沈澱的安全性,惡意攻擊最近的區塊或許可行,但要惡意攻擊一年前的區塊,必須要重做一年份的工作量,成本超級高,也很容易被發現。相較之下,權益證明區塊鏈的記帳不需要物理性的消耗設備和電力,攻擊一分鐘的區塊和一年前的區塊的成本相差無幾。
想像某人在一年前秘密地掌握了大多數的幣(投票權),並且在一年間表現正常,從不作惡,然後慢慢的賣幣退場。但就在完全脫手後,他忽然從一年前那個他佔有過半投票權的時間點,瞬間偽造了整年份的歷史,一個完全由他一手偽造的分叉鏈。對不知情的節點而言,這條鏈完全合法,對其他節點而言,就算想懲罰他(他確實有重複投票),他在主鏈上也已經沒有幣可以被罰了,這就是所謂的遠程攻擊(long range attack)。
看啊,是ICBM! Photo by Maciej Ruminkiewicz on Unsplash
緩解主觀性與遠程攻擊的方案
對工作量證明鏈而言,礦工和持幣者是脫鉤的,權益證明則否。權益證明的問題,基本上就是共識機制和區塊鏈狀態高度耦合的後遺症,衍生出的包括共識有效性、活性、輕節點實作等等的問題得靠額外的機制處理。
鏈外共識
一種簡單有效的方法是定期發布區塊鏈的里程碑(milestone),這種方法對工作量證明和權益證明都適用。比方說,聖人明君,偉大全能的以太坊創辦人 Vitalik,可以固定在他的 Twitter 上發布整數區塊的 block hash,告訴大家第九百萬塊就是 0x388f34dd9....d8e142960e3不會錯,甚至直接更新節點實作,把里程碑寫死在程式碼裡面,就可以有效引導新加入的節點不會走到壞人的鏈上,可以稱作 PoS + PoR (reputation) 的共識機制。
合併工作量證明
另一種方法是合併使用兩種共識機制,比方說原本 2018 要上線但忽然被整組砍掉的 Casper FFG,就計畫要在原有的 ETH 1.0 鏈上疊加一層由智慧合約實作的權益證明。也就是出塊仍然由原本的礦工負責,再讓持幣者投票做雙重驗證,礦工不再只跟隨最長鏈,而是要同時考慮這個鏈是否違反投票結果。既可以享有最終性,也能累積工作量避免遠程攻擊。
不過後來以太坊開發者的大頭們決定放棄上這版,改直接推出一步到位的 PoS + sharding 的真・ETH 2.0。在這個版本中預計也有合併工作量證明,但不是本來的雙軌制,而是用一種叫 VDF 的特殊演算法 + 專用硬體,同時提供工作量和重要的鏈上隨機數產生器(RNG)。
VDF (verifiable delay function) 和本來的挖礦有些許不同,它雖然也有計算困難驗證容易的特性,但並不能靠堆疊礦機來平行加速,而是要用由某幾家硬體廠商聯合開發的可信機器,保證計算的耗時總是在某個範圍內,從而提供近似工作量證明的客觀性和安全沈澱。
中心化
這題會考,旁邊畫五顆星星
回到權益證明高度耦合區塊鏈狀態的問題,這本質上是「自己證明自己對」的困境。實務上為了能運作,為了避免來自一年前礦工的超時空打擊,勢必得比工作量證明多出更多需要信任的環節:要相信節點實作給的信任根(像是 genesis block)、要相信別的節點提供的狀態、要相信驗證者和出塊礦工不會作惡或聯合審查。
實務上,為了確保可用性和活性,接受一些程度不一的中心化妥協方案在所難免,差別只在於你更願意相信社群大神的信譽還是硬體廠商不會偷做改良設備的職業操守。但話說回來,工作量證明也有自己的中心化議題,大礦池、ASIC 廠商壟斷等等,不會有系統能保證完全的去中心化,只能在已知可用的幾個方案裡面,盡量挑選比較好的,穩定中求進步了。
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📜 [專欄新文章] Crosslink 2019 Taiwan|以太坊 2.0 的未來藍圖及挑戰
✍️ Frank Lee
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Danny Ryan(source: Crosslink 2019 Taiwan)
十月底於台北矽谷會議中心舉行的 Crosslink 2019 Taiwan,吸引了來自世界各地的區塊鏈愛好者們齊聚一堂。第一天的議程,邀請到了以太坊基金會 (Etherium Foundation, EF) 的核心研究員 Danny Ryan,會中分享了以太坊 2.0 (Ethereum 2.0)目前的研究方向以及遇到的挑戰,演講的內容主要包含了以太坊 2.0 的架構,新的分片提案,執行環境 (Execution Environments, EE)以及雙向橋接 (Two-Way Bridge)等議題。
一、以太坊 2.0 的架構
以太坊 2.0 架構(source: Crosslink 2019 Taiwan)
第零階段(Phase 0)
在 以太坊 1.0 (Ethereum 1.0) 中,使用 工作證明(Proof of Work, PoW) 作為 共識機制 (Consensus),並藉此產生新的區塊。為了要減少工作證明產生新區塊時,所需要的大量算力,以及所花時間過長的問題,以太坊 2.0 將改為 權益證明 (Proof of Stake, PoS) 作為產生新區塊的共識機制,以太坊 2.0 PoS 創世區塊 (Genesis Block) 預計會在 2020 年 1 月 3 日產生。
第零階段會建立信標鏈(Beacon Chain),信標鏈就是以太坊 2.0 系統層級的鏈,當從以太坊 1.0 移轉到以太坊 2.0 時,信標鏈扮演著非常重要的角色,它是整個系統的基礎。
一旦第零階段完成,將會有兩個使用中的以太坊鏈。以太坊 1.0 鏈(目前所使用的 PoW 主鏈)以及以太坊 2.0 鏈(新的信標鏈)。在這個階段,使用者在 1.0 鏈把以太幣鎖到合約裡以註冊公鑰, 2.0 鏈會承認合約內註冊的公鑰。但是,他們無法將該以太幣遷移回去以太坊 1.0 鏈上面,為了要執行信標鏈,你會需要一個信標鏈的客戶端。目前,許多團隊正在開發這些客戶端。
第一階段(Phase 1)
第一階段會加入分片鏈(Shard Chains),在這個階段主要專注於分片鏈的資料結構,以及其有效性(Validity)和共識性(Consensus),分片鏈在這階段只當作資料鏈,並不會指定分片鏈狀態執行(State Execution) 或帳戶餘額(Account Balances)。這比較像是對分片結構進行測試,而不是嘗試利用分片來對信標鏈進行擴展。在這階段,信標鏈會把分片鏈的區塊(Block), 當作沒有結構或意義的位元集合(Collections Of Bits)。以太坊 1.0 和以太坊 2.0 仍將同時存在,並且在以太坊 2.0 鏈上進行測試和遷移。
這個階段分片鏈會與信標鏈交聯(Crosslinks) ,每個分片的當前狀態 — “結合資料根(Combined Data Root)”,會定期記錄在“信標鏈”區塊中,作為交聯。信標鏈區塊完成後,相應的分片區塊(Shard Block)將被視為已完成,其他分片知道它們可以依靠這些區塊進行跨分片交易。
交聯是委員會(Committee)的一組簽名(Signatures),證明了分片鏈中的某個區塊,可以包含在信標鏈中。交聯是信標鏈”理解”分片鏈更新狀態的主要方式。交聯還用作異步跨分片通信的基礎結構。
信標鏈在每個時段(Slot)中的每個分片,隨機選擇分片驗證者(Shard Validators) ,分片驗證者只是用來在每個區塊的內容上達成一致,他們通過交聯證明分片的內容和狀態,分片中包含什麼內容都沒有關係,只要所有委員會都達成共識,並定期更新分片上的信標鏈即可。
第二階段(Phase 2)
第二階段會將所有功能開始結合在一起,在第二階段,會完成分片化,分片鏈從簡單的數據容器過渡到結構化鏈狀態,並將重新引入智能合約。每個分片將管理基於 eWASM(Ethereum flavored WebAssembly) 的虛擬機。它會支援帳戶(Accounts)、合約(Contracts)、狀態(State),以及 Solidity 中我們熟悉的其他抽象化,預計在第二階段之前或第二階段開發時,大家熟悉的工具(例如 Truffle, Solc, Ganache)需要轉換成支持 eWASM 的版本,以太坊 1.0 及以太坊 2.0 可藉由雙向橋接來互通,會有可擴展的 Layer 1 執行,藉由無狀態執行,來提高執行速度。
二、新的分片提案
新的分片提案(source: Crosslink 2019 Taiwan)
以太坊 2.0 原提案所運作的機制,是以每個時期 (Epoch) 為單位,來進行交聯的動作,每個鏈上有1024 個片 (Shards),當需要跨分鏈交易(Tx)時,由於是每個時期進行交聯,會有較大的延遲時間;新提案更新為每個時段都進行交聯的動作,並減少片(Shards)的數量為 64個,來降低跨分片(Cross-Shard)交易時的延遲時間,每個時段都進行跨分片交易。
新提案的優點
對於以太坊 2.0 新提案的優點,首先新提案的片 (Shards)數量由 1024 個降至 64 個,降低了運算的複雜度,因為跨鏈時間從一個 epoch 降到一個 slot ,時間縮短第一個好處是給 DApp 開發者及使用者更好的體驗。第二個好處是以往需要手續費市場(Complex Fee Market) 及樂觀狀態(Optimistic State)這兩種複雜的跨鏈交易解決方案,現在不需要了。
新提案的交易
新提案只需要比之前的提案更少的片 (Shards),就可以啟動交易,可能會有更長的分片時段(12s),更大的分片區塊(Shard Block),目前更新到第零階段 ,第零階段測試網(Testnets)的測試,可能會有所延遲 ,新提案減少了第零階段發布所需的時間。
目前的想法
希望能給開發者及使用者更好的體驗,使用較大的分片區塊(Shard Block),來改進資料可用性,以及要降低開發延遲和第零階段發布所需花費的時間。
三、執行環境
以太坊 1.0 簡易架構圖(source: Crosslink 2019 Taiwan)
在之前設計的以太坊 2.0 和以太坊 1.0 中,狀態在共識機制裡,扮演著非常重要的角色,共識機制會隨時去讀寫所有的狀態,不管是執行的概念、交易的概念、帳戶的概念、樹狀結構的概念、以及所有在資料結構中的概念,都深深地融入共識中。
上圖是以太坊 1.0 的簡易架構圖,在圖中我們可以看到共識機制及一條鏈,共識機制裡包含了狀態及一個執行引擎,狀態裡包含了狀態樹,在這裡的執行引擎使用硬編碼規則,裡面包含了執行交易、帳戶模型和帳戶結構,我們可以看到圖的右邊有一條鏈,鏈上面有交易資料,在以太坊 1.0 中,我們會在交易資料上執行共識機制,去修改和更新狀態。
執行環境是一個單獨的虛擬機器,在以太坊 1.0 中,會有一個特定的帳戶模型(Account Model),以及事先定義好的操作碼 (Opcodes),礦工機制 (Gas Mechanisms)和狀態根(State Root),以太坊虛擬機 (Ethereum Virtual Machine, EVM) 就是一種特定的執行環境。
如果遵循 EIP(Ethereum Improvement Proposals) 的建議,開發者總是在要求新的操作碼,或著是更改礦工成本(Gas Cost)來支援他們的應用,像是 Plasma 和 Zkrollup 這樣的例子有很多,這樣就會需要修改 EVM 1.0 的執行環境 ,才能支援到他們的應用程式(DApp)。
但是在以太坊 2.0 的第二階段中,我們可以支持多個執行環境。 也可以有多個狀態根,不同的帳戶模型等。舉個例子,你可以定義一個臉書幣執行環境 (Libra EE),以便在以太坊 2.0 上運行 Libra。 或者,您可以定義一個比特幣執行環境 (BitCoin EE),這樣就可以在以太坊 2.0 上運行比特幣。
以太坊 2.0 簡易架構圖(source: Crosslink 2019 Taiwan)
在以太坊 2.0 簡易架構圖中我們可以看到狀態根, 它可能是 32 Bytes 的 Blob,上面有 WASM 的執行碼 (Execution Code),可以在使用者層級中去做細部設定。圖片右邊有一個鏈,鏈上有一般的交易資料以及見證(Witnesses),見證實際上顯示在資料庫的區塊中,你需要針對該狀態而不是資料庫執行該筆交易,而且還需要證明資料對於當前狀態根是有效的。舉個例子,如果我們要在帳戶 A 和帳戶 B 之間傳遞數值,假設從帳戶 A 移動 5 以太幣 到帳戶 B ,我們不能直接說帳戶和餘額 (Balance) 是確實可用的,在過程中,我們需要加入見證資料(Witness Data),來證明兩個帳戶當前的狀態,當執行碼正在執行交易資料時, 狀態根可以修改和更新狀態樹。
執行環境並不是共識機制預先定義好的,他可以在使用者層級上去做新增,我們也可以把以太坊 1.0 複製一份到以太坊 2.0 的執行環境中,將現有的狀態根放入EVM 直譯器,用梅克爾見證驗證器(Merkle Witness Verifier)來當作他的執行碼。
在原先的提案中,狀態和共識息息相關,且執行帳戶和共識中包含了狀態樹結構;而在新的提案中,執行環境為無狀態模型(Stateless Model),高度抽象化的,並且它的可擴展性,相較原先的提案高出非常多。
執行環境的優點
執行環境有許多優點,相較於舊系統,它也許可以更快地將產品推向市場,因為我們不必等到核心共識推出之後,才研究並發展這個概念,在 Layer 1 會有更少的阻礙,它可以在各種應用上,使用具高擴展性及資料可用性的執行引擎,所以未來會長期使用這個核心基礎層。
執行環境的設計完成,讓以太坊 1.0 到以太坊 2.0 的遷移,有了更清楚的方向,使用執行環境比較不會有技術隨時間遷移而過時的問題產生。
執行環境交易
對於執行環境交易,開發者及使用者可能會覺得太抽象,對什麼是執行環境感到困惑,像是這一層加了什麼?應該在這一層做什麼?誰應該寫執行環境?而且相關的開發規範會趨向更嚴格的形式。
虛擬機可能會有潛在的碎片化問題,進而影響到交易速度。
目前的想法
目前所有的研究都是正向發展的,還有充裕的時間,嘗試並更好地了解設計空間,未來會多花一些時間,在建立更好的執行環境通訊機制上面。整體來說,現階段的進度,對於未來是重要的里程碑。
四、雙向橋接
最後一個主題,主要討論開發雙向橋接是否是值得的?團隊可能可以在什麼時間點,來去做雙向橋接?
單向橋接示意圖(source: Crosslink 2019 Taiwan)
講者先前提過的提案中,以太坊 2.0 最初有一個單向橋接,所以你可以從以太坊 1.0 轉換到 以太坊 2.0,但是最初的架構不允許回傳,這主要是出於幾個原因,這需要我們將以太坊 1.0 的發展 與 以太坊 1.0 和以太坊 2.0 的硬分叉緊密結合,並把兩個系統置於互相影響的風險之中,因此團隊認為以太坊 2.0 在發布且穩定之前,將兩邊緊密耦合是不明智的。
單向橋接的問題
月初在日本大阪舉行的 Devcon 5 上,橋接的問題受到了廣泛的討論,原提案的單向橋接(One-Way Bridge)模式,會有驗證者流動性的問題,而且更重要的是,它可能會引發以太坊 1.0 和以太坊 2.0 之間的可替代性問題,如果我們允許以太坊 2.0上的流動性,那麼某種形式的轉移機制,就會在將以太坊 1.0 分叉到以太坊 2.0 之前,或著是在雙向橋接之前產生,交易所中很可能會同時有兩個幣,團隊和整個驗證者社區都很擔心這個問題,目前正在找尋減輕這個問題的方法。
另外也希望鼓勵大家,在這些早期階段進行驗證,但是在早期階段進行驗證,肯定會有很高的風險,因為存在未知的鎖定期,因此也希望找到方法減輕這種風險。
雙向橋接
雙向橋接示意圖(source: Crosslink 2019 Taiwan)
雙向橋接目前可能的路線有兩條,一種是在以太坊 1.0 上面,建立以太坊 2.0 的輕節點;另一種是在以太坊 1.0 上運作以太坊 2.0 的全節點。
路線A: 在以太坊 1.0 上,建立以太坊 2.0 輕節點
路徑A示意圖(source: Crosslink 2019 Taiwan)
這個路線需要在實際的 EVM 中支援 BLS-12–381,會花費很多開發時間,而且它只提供輕量客戶端 (Light-Client) 層級的安全性。當驗證者在 2.0 鏈上產生提款交易的收據時,我們會拿到以太坊 2.0 的輕量客戶端證明,一但收收據的區塊在以太坊 2.0 上敲定了,你就可以在以太坊 1.0 的合約上提款。不過,這可能不是團隊最終選擇的路線。
路線B:在以太坊 1.0 上,運行以太坊 2.0 的全節點
路徑B示意圖(source: Crosslink 2019 Taiwan)
第二種路線,會在以太坊 1.0 的節點上,運行以太坊 2.0 的全節點,這個路線允許我們使用敲定性機制,因此,我們不僅可以使用這種機制,來促進以太坊 1.0 和以太坊 2.0 之間的轉移,我們也可以利用驗證者的安全性,來保護以太坊 1.0 鏈,我認為大家對此感到非常興奮,這通常被稱為“敲定性小工具提案(Finality Gadget Proposal)”。
但是還是需要一種機制,去輸出以太坊 2.0 狀態根在以太坊 1.0 上,所以有一些以太坊 2.0 社群的討論,在研究如何實作它,可能會包含礦工機制。
輸出以太坊 2.0 狀態根的另一個優勢,是以太坊 1.0 有穩固的機制可以實現它,以及同時擁有以太坊 2.0 的高擴展性及資料可用性,可以做一些有趣的應用,像是 ZK Rollup 和 Optimistic Rollup。
雙向橋接的優點
如果你在交易所中,列出以太坊 1.0 以太幣和以太坊 2.0 以太幣,它們的價格應該一樣。 如果不一樣,你可以用較低的價格買一個以太幣,把他發送到橋上,然後以較高的價格獲得另一種以太幣,並把它出售。 這種套利會使它們的價格保持不變,這樣會讓用戶,驗證者和開發人員感到困惑,雙向橋接可以防止兩邊的貨幣藉由套利的形式,來互相轉換。
雙向橋接的交易
但是還是有一些權衡在這裏,儘管對以太坊 2.0 的設計非常有信心,團隊還是希望在影響到以太坊 1.0 的安全性和風險狀況之前,先在生產環境中得到驗證。
雙向橋接是一種緊密耦合的共識機制,對於兩邊鏈的攻擊及產生的問題,都會影響到另一邊的鏈,協定的開發勢必會非常煩瑣,我們需要考慮到每個協定的安全性,如果我們越早開發協議,那麼我們實際上的進度就越少,當每個障礙隨著時間發展,它們就會相互阻礙,這讓以太坊 1.0 在這一點上的開發速度比以太坊 2.0 慢得多,因為實際用戶群存在很多擔憂,並且需要大量的協調,才能在我們的生產網絡上獲得硬分叉。
所以,如果我們越早將這些東西連在一起,就可能會減慢以太坊 2.0 的開發和分叉週期,並且這增加了一些額外的開銷,換句話說,驗證我們可以鏈接客戶端的開銷是相對的。
目前的想法
我們應該會在加入驗證人流動性之前啟用橋樑,但是會等到第一階段的產品穩定之後再開放;同樣的,有很多相關的研究都在同時進行,這可能會影響到,何時完成這個操作。
名詞解釋:
EIP(Ethereum Improvement Proposals):EIP 是以太坊平台的標準,其內容包含了核心協議的規範,客戶端 API 以及合約標準。
epoch :在以太坊 2.0 中,epoch 指的是時長 6.4 分鐘的時間單位,每個epoch 包含64個 slots。
Slot(時段):每個時段為 6 秒,不一定每個時段都能產生區塊,而epoch 中最後一個 slot 稱為邊界時段 (Boundary Slot) ,或稱為檢查點 (Checkpoint)。
Solidity:Solidity 是一種合約導向的語言,主要用來開發智慧合約。
Consensus (共識機制):共識機制是區塊鏈為了在各節點間達成共識,所開發的演算法。
Validator 驗證者:驗證區塊的節點,由信標鏈在每個時段(Slot)為每個 片 (Shards)隨機產生。
Gas:交易所需的費用,當 Gas 消耗完時,智慧合約會終止並進行 Rollback。
EVM(Ethereum Virtual Machine):EVM 中文為以太坊虛擬機,是一種輕量級的虛擬機環境,Eth 1.0 中智能合約的運行環境為 EVM。
Dapp(Decentralized App):在以太坊中,基於智能合約的應用都稱為去中心化的應用程序,即 Dapp(Decentralized App)。
ether(以太幣):以太坊的貨幣名稱。
Finality(敲定性):「敲定性」是 Casper 中的概念,是一種透過驗證者投票,在鏈上產生不可回朔(Rollback)的檢查點的機制。
Libra:臉書提出的加密貨幣,預計於 2020 年發行。
Merkle Tree:Merkle Tree 由計算機科學家 Ralph Merkle 所提出,中譯為雜湊樹,因為是由雜湊函式形成的樹。
Reference: [Ethereum Improvement Proposals](https://eips.ethereum.org/)
Reference: [Two-way bridges between eth1 and eth2](https://ethresear.ch/t/two-way-bridges-between-eth1-and-eth2/6286)
Reference: [Ethereum 2.0 (Serenity) Phases](https://docs.ethhub.io/ethereum-roadmap/ethereum-2.0/eth-2.0-phases/#phase-2-state-execution)
Reference: [ethfans](http://ethfans.org/)
Reference: [eth2 quick update](https://blog.ethereum.org/2019/10/23/eth2-quick-update/)
Thanks to Danny Ryan, Chih Cheng Liang, Juin Chiu, Yahsin Huang, and Jerry Ho
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pos系統優點 在 台灣物聯網實驗室 IOT Labs Facebook 的精選貼文
比特幣和以太坊生了個兒子,叫量子鏈.
所在版塊:比特幣2018-05-09 13:38
要解說比特幣、以太坊和量子鏈之間的故事,回本溯源,不得不要從區塊鏈的發展歷程說起。論區塊鏈技術的發展歷程,還要從比特幣說起。區塊鏈技術是比特幣的底層技術,這一技術第一次被描述是在中本聰2008年發表的白皮書“比特幣:點對點電子現金系統”中。在比特幣中,分佈式數據庫被設想為一個賬戶餘額表,一個總賬,交易就是通過比特幣的轉移以實現個體之間無需信任基礎的金融活動。但是隨著比特幣吸引了越來越多開發者和技術專家的注意,新的項目開始將比特幣網絡用於有價代幣轉移之外的其他用途。其中很多都採用了“代幣”的形式——以原始比特幣協議為基礎,增加了新的特徵或功能,採用各自加密貨幣的獨立區塊鏈。2009年1月3日中本聰開創比特幣對等網絡2010年5月22日第一筆公開的比特幣購買實體物品的交易2011年2月9日比特幣價格首次突破1美元2013年10月世界第一台比特幣櫃員機在加拿大溫哥華問世2014年4
月15日 中國大陸首台比特幣ATM出現在上海張江2017年3月一個比特幣的價格首次超過一盎司的黃金2017年2月7日比特幣交易價格首次突破15000美元及100000元人民幣繼比特幣之後,加密貨幣紛紛出現,總市值已近7000億美金。總而言之,言而總之,比特幣更偏重於貨幣屬性。他具有安全、穩定,全節點去中心化特點,存儲、傳輸價值,提供支付服務,流通性強,但非圖靈完備。
再來說說以太坊。以太坊是什麼?在2013年末,以太坊的發明者Vitalik Buterin建議能夠通過程序重組來運行任意複雜運算的單個區塊鏈應該包含其他的程序。2014年,以太坊的創始人Vitalik Buterin , Gavin Wood和Jeffrey Wilcke開始研究新一代區塊鏈,試圖實現一個總體上完全無需信任基礎的智能合約平台。以太坊是一個全新開放的區塊鏈平台,它允許任何人在平台中建立和使用通過區塊鏈技術運行的去中心化應用。就像比特幣一樣,以太坊不受任何人控制,也不歸任何人所有——它是一個開放源代碼項目,由全球範圍內的很多人共同創建。和比特幣協議有所不同的是,以太坊的設計十分靈活,極具適應性。在以太坊平台上創立新的應用十分簡便,隨著Homestead的發布,任何人都可以安全地使用該平台上的應用。以太坊較比特幣來看,更具平台屬性。他具有可擴展性(TPS,上千種DApp),引入了智能合約(EVM , x86VM),搭建了促進生態發展的經濟模型,同時具備了多樣性和隱私性,圖靈完備。
接下去就要說到比特幣和以太坊生子的故事了。什麼是量子鏈?量子鍊是基於比特幣和以太坊之上的技術創新公有鏈。他同時具有貨幣屬性和平台屬性,同時兼容比特幣和以太坊兩種生態。他以安全、穩定的比特幣作為藍本進行開源,不重複造車。是首個基於PoS共識機制,且是第一個建立在UTXO模型之上的智能合約平台,同時解決了智能合約開發語言的局限性。Qtum量子鏈的技術創新使得區塊鏈邁向真實商業應用的一小步,宣告了加密數字經濟新時代。說了這麼多,歸納為一句話,量子鏈這個兒子既結合了比特幣這個媽媽的優點,也兼具了以太坊這個爸爸的長處,還具備了自身獨創的優勢。總之,是個優秀的娃。不知道女神小姐姐首篇有沒有帶給大家一些啟發呢,希望能深入淺出地讓大家更加了解區塊鏈,接近區塊鏈,繼續探索區塊鏈。下一篇女神小姐姐會為大家解析量子鏈上的部分項目,敬請期待哦。
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