DPoS

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EOS扶不起来了吗?

项目bibinews 发表了文章 • 2019-09-29 17:10 • 来自相关话题

“柚子”萎矣,尚能涨否?



北京时间9月23日晚9点, 现市值排名第7的EOS进行了其主网1.8.0版本的硬分叉升级。
 
这次升级既是EOS首次运用硬分叉的升级,也是EOS自上线以来规模最大的一次升级,重要程度不言而喻。
 
此时,距离6月份举办的EOS一周年大会已过去了3个月有余。在周年大会上略显“匆忙与疲态”的EOS仿佛利好出尽,3个多月以来暴跌了逾60%,从8美元左右俯冲至3美元左右。
 
而距离2018年年中的EOS正式上线,则过去了1年零3个月。相较于这1年零三个月当中的峰值价格20美元,此时此刻的EOS几乎是跌到了谷底。
 
如此看来,相比“革新”、“优化”这些字眼,“自救”大概更适合用来形容这次升级。
 
然而,“围城”之下的EOS,恐怕没有那么容易捞起来……
 
 
- 01 - 争议与衰败,EOS的近忧远虑

 
(1)社区结构引发不满
 
本月初,自EOS创立伊始便一直担任出块节点的EOS Tribe在Steemit上表示,他们正在逐步脱离EOS BP(Block Producer)候选人的角色,转而专注于其他区块链以及EOSIO软件的落地。
 
尽管EOS Tribe并不算是一个举足轻重的团队,但参与过第一个EOS链的推出,并在此后持续为EOS主网发展做出贡献的他们,如今却和EOS渐行渐远,也难免令人好奇其中的缘由。
 
来自EOS Tribe的Eugene Luzgin曾在帖子中写道:“如果没有EOS巨鲸(即token的大量持有者)的支持,就不可能获得维持区块链运转所需的资金,而现在,绝大多数的巨鲸都在支持着位于中国的那些BP。要知道,任何时候都有21个超级节点在链上达成共识,制定治理决策并获得丰厚的回报。”
 
Luzgin的话侧面表明了EOS Tribe退出的主要原因——他们没有得到他们所应得的资金。同时也流露出了他对于EOS超级节点的多数席位被控制在中国企业手中这一事实的强烈不满。
 
不只是Luzgin在抱怨着这一现象,事实上,自今年6月EOS超级节点的格局逐渐洗牌以来,几乎所有EOS海外社区的成员,都在围绕着超级节点的中心化趋势问题争议不断。
 
也不只是EOS Tribe没能得到运营区块链所应得到的资金和利润,根据Luzgin在接受Coindesk采访时所说,许多拥有较高技术熟练度的BP和BP候选的奖励都被降级为了较低级别的奖励,有些甚至连奖励都没有。针对这种情况,Luzgin哀叹,“不公正的待遇,正在使EOS逐渐流失人才。”





BM在推特上回应“中国财团控制EOS”争议,但他的回答刻意回避了锋芒

 
一些人认为:眼下EOS社区中围绕着超级节点的争论,不过是源自于东、西方立场的分歧,倘若这些控制超级节点的企业大多来自于美国,便不会有这么多麻烦。
 
这样的观点并非全无道理,但也显然是无法站住脚的。因为超级节点这一概念,自诞生以来便因其偏向中心化的特性而饱受质疑。
 
超级节点最早引起广泛质疑和争议的行为,发生于2018年6月末,也就是EOS正式上线后不久。彼时,超级节点冻结了7个显示有盗窃token嫌疑的账户,但该行为并没有征求用户的集体意见,更没有经过达成共识的治理流程。
 
EOS New York是当时的21个超级节点之一。据了解,EOS New York在那时极力反对这种缺乏合理授权的账户冻结行为,并发表声明称:作为一个社区,我们的首要任务应该是建立能够让token持有者共同投票参与的链上共识机制。
 
然而在偏向中心化的社区结构中,EOS New York乃至EOS自身,最终都放弃了链上的集体治理构想。从这一点上来看,EOS超级节点主要由中国企业控制,充其量是社区成员对于EOS社区结构的不满集中爆发的导火索,而非导致争议的直接原因。
 
来自Greaymass的Cox也认为:“问题的关注点并不是针对中国,而是在于中心化程度加深后所带来的规则变动和潜在风险。如果超级节点集中在巴西、印度,也一样会招致现在这样的争议。”
 

(2)令人失望的DApp
 
除了可能存在的中心化趋势外,EOS在DApp这一方面所展现的颓势也是社区成员抱怨和担忧的事情。
 
在超级节点的建设理论当中,超级节点应该利用通胀奖励来为开发工具的迭代、代码的更新以及新的DApp的诞生提供资金,不过现在的情况似乎有些事与愿违。
 
许多开发者认为,现任的BP没有尽到应尽的责任,也不再具备资格担任超级节点,甚至连超级节点内部也认同这一观点的存在,例如EOSSphere, ShEOS等。
 
在这一部分人看来,相比其他公司将大部分的精力投注在区块链的应用潜力和落地场景上,EOS的经营者们似乎更像是世故的“商人或政治家”——他们更专注于巩固自己的主导地位和利益的获取。
 
如今EOS DApp的衰败和乱象似乎也映射出了这样的事实。
 
据不完全统计,截止今日区块链被黑事件共有224起,其中111起都来自于EOS DApp。距离现在最近的一个案例是不久前EOS上的老牌游戏平台EOSPlay所遭遇的堵塞攻击,EOSPlay因此损失了约3万枚EOS币。而事实上,包括堵塞攻击、随机数攻击等在内的老生常谈的安全问题,早就应该得到重视和改善。
 
此外,从统计资料中可以看到,EOS中超过半数的DApp皆为菠菜、竞猜游戏。这类DApp开发难度低、生命周期短、但资本气息却很浓厚,对于DApp生态的建设而言并无太大的帮助和促进。而其他行业以及真正具有可玩性的游戏则对入驻EOS没什么兴趣。
 
根据DAppTotal 的数据资料,最近的数个月里,EOS每月新增的DApp数量一般都不超过10个,较年初下滑一倍以上。虽然2019年以来各大公链的新增DApp都存在大幅减少的情况,但对比最近一个月的数据来看,EOS新增DApp为5、以太坊为13、波场则为14,我们仍然可以明显感受到EOS正在逐渐失去竞争力。
 




DAppTotal近一个月以来的DApp新增数据,蓝线的EOS似乎有点“单薄”

 
尽管在活跃用户这一指标上,EOS依然能够胜过以太坊和波场,然而为这一指标做出最大贡献的成人图片社区Hash Baby恐怕并不能作为EOS在DApp方面的竞争力和吸引力的体现。
 

(3)未能实现初衷的DPoS
 
不过追溯到本源,EOS最最具有争议的,始终还是它的DPoS共识机制。
 
DPoS通过减少参与共识的节点数量来实现更高的吞吐量,也就是牺牲部分去中心化特性以换取更棒的性能,这也是EOS在白皮书中夸下“支持百万TPS”海口的原因之一。
 
然而EOS现在的状况却是:性能上,EOS距离百万级的TPS还相去百倍以上,遥不可及;区块链特性上,EOS却已经因为偏向中心化的社区结构而被里里外外骂了个遍。
 
对此,早在EOS推出之前的2018年4月,来自BlockChain Capital的Spencer Bogart就曾隐晦地预言EOS或将成为“中心化平台中效率较低的那一类”。现在回过头来看这句讽言,似乎是一语成谶,如今的EOS可不就是“赔了去中心化,又折了性能”嘛。





 Bogart看到了区块链的中心化趋势,但他仍强调去中心化的重要性
 
 
- 02 - 针对痛点的升级,能令EOS振作吗?

 
说完了难处,我们再来说说好处、说回本周一的EOS硬分叉。
 
硬分叉升级前的9月14日、15日,EOS创始人BM连发了多条推特,内容基本上全部关乎于DApp用户体验以及DApp安全问题。
 
特别是在9月15日的推文当中,BM反复强调,要求用户支付CPU和RAM资源的费用是阻碍EOS生态进步的重要原因,DApps不为用户支付这些费用就是个错误。
 
显然,从这些话里我们可以看出,BM清楚地知道DApp眼下最大的痛点在哪里,更知道EOS的DApp生态亟待改善、EOS也需要在DApp上有更进一步的竞争力的现状。
 
而9月23日的硬分叉升级也的确针对现有的问题采取了对症下药的改进。
 
尽管升级的内容这些天应该已经被传烂了,但基于逻辑完整性的原因,我还是要在这里复读一下。1.8.0版本升级到带来的主要改变如下:
 
在DApp方面:

1. 确定交易发起者:智能合约现在可以确定是哪些账户发送的操作,使其能够抵抗带有恶意的尝试。
2. 修复过多的限制:这放宽了无意义限制,即零操作所需要的权限最小化。
3. 限制授权检查:所有操作的授权检查行为都变得一致,不用管这些操作是否是输入交易中的原始操作。
4. 向第一用户收费:只需向交易的第一个授权者收费,这样DApp就可以为网络资源构建替代模型,用户就不必支付费用。

 
在用户体验方面:

1. 修改RAM计费方式:将允许把RAM费用计算到其他帐户,使用户更容易使用DApp。
2. 修复延期交易:用户未接收RAM和不正确的交易ID将更正其RAM的使用情况。
3. 向第一用户收费:同上述第四条。
4. 对用户更加友好:通过检查交易中所包含的所有操作行为并使其抵制带有恶意的尝试,用户将获得增强的安全性。

 





EOS官方博文中有关激活过程的描述

 
可以看到,由于计费方式、收费对象的修改,用户不再需要为自己在DApp上所做出的一些简单、基本的操作支付费用(DApp的运作需要消耗EOS上的CPU和RAM资源,而占用这些资源在过去需要由用户来支付费用),使用“门槛”以及使用成本都将藉此得到显著的降低。
 
这是我个人认为所有改动之中最重要,也最有利于DApp发展的,试想一下,假如你在微博上发送的每段文字,亦或是从支付宝余额转入余额宝托管的每笔资金,都需要你支付手续费的话,这些应用恐怕早就淹没在民众的炮轰之下了。
 
另一个非常重要、也非常针对痛点的改动在于智能合约能够确认发送操作的用户,如此一来,那些试图对DApp发起攻击的恶意用户在不轨举动发起时、鬼蜮伎俩得逞前,便会暴露出来,DApp及其用户的安全性得以获得增强。
 
针对这次硬分叉,EOS超级节点EOSLaoMao的CEO赵余也发表了观点:“本次升级不仅将带来了性能方面的提升,还能为Voice上线铺平道路。”
 
作为EOS接下来将要重点打造和推出的社交平台,Voice既肩负着扩大EOS未来流量的重任,也承载着EOS技术发展的外在体现,EOS社区也对它抱有极大程度的期待。对于这样一个“押宝式”产品,EOS的首次硬分叉自然将为其起到铺垫作用。赵余预计,Voice项目的成功发布,能够在EOS用户增长方面起到很大作用。
 
不过话又说回来,顺利降低DApp使用门槛之后,EOS在DApp的效率提升以及质量改善等方面,仍有很长的路要走。否则,即便EOS完全消除了DApp的使用门槛甚至完成了用户教育,EOS DApp在功能性、实用性以及娱乐性上仍然难以和传统互联网应用分庭抗礼。这是EOS DApp,乃至整个DApp行业都不得不面对的关隘。
 
 
- 03 - 行情的持续低迷,升级难挽狂澜
 

尽管我们在探讨升级所带来的影响力时,通常是站在长远的角度和意义上去考虑的,但作为主网少有的大规模优化和改动,我们仍然会把升级视为一种能够带来短期币价上涨的利好。
 
具体到EOS此次的1.8.0版本升级,由于是其自主网上线以来的首次硬分叉和最大规模的更新,人们似乎更有理由相信它将会为持续低迷的EOS带来转机。
 
然而,许是因为近期大盘的集体败退,许是应了我在文章开头所提到的——深陷“围城”的EOS并不容易拯救,又或是两者原因皆有,这次硬分叉并没能带动EOS盘面向上。分叉过后的24小时内,EOS的币价反而跳水了30%左右,从3.8美元来到了3美元附近。










 图为CoinMarketCap上EOS近七天和近三个月以来的走势

 
在前日比特币“领头”的集体下跌中,EOS依然没能止住颓势,跌到了3美元以下难以再起。对于那些对EOS的长期市场价值抱有坚定信念的持有者们来说,可能只有未来的Voice这个“大招”可以期待一下了? 查看全部
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“柚子”萎矣,尚能涨否?




北京时间9月23日晚9点, 现市值排名第7的EOS进行了其主网1.8.0版本的硬分叉升级。
 
这次升级既是EOS首次运用硬分叉的升级,也是EOS自上线以来规模最大的一次升级,重要程度不言而喻。
 
此时,距离6月份举办的EOS一周年大会已过去了3个月有余。在周年大会上略显“匆忙与疲态”的EOS仿佛利好出尽,3个多月以来暴跌了逾60%,从8美元左右俯冲至3美元左右。
 
而距离2018年年中的EOS正式上线,则过去了1年零3个月。相较于这1年零三个月当中的峰值价格20美元,此时此刻的EOS几乎是跌到了谷底。
 
如此看来,相比“革新”、“优化”这些字眼,“自救”大概更适合用来形容这次升级。
 
然而,“围城”之下的EOS,恐怕没有那么容易捞起来……
 
 
- 01 - 争议与衰败,EOS的近忧远虑

 
(1)社区结构引发不满
 
本月初,自EOS创立伊始便一直担任出块节点的EOS Tribe在Steemit上表示,他们正在逐步脱离EOS BP(Block Producer)候选人的角色,转而专注于其他区块链以及EOSIO软件的落地。
 
尽管EOS Tribe并不算是一个举足轻重的团队,但参与过第一个EOS链的推出,并在此后持续为EOS主网发展做出贡献的他们,如今却和EOS渐行渐远,也难免令人好奇其中的缘由。
 
来自EOS Tribe的Eugene Luzgin曾在帖子中写道:“如果没有EOS巨鲸(即token的大量持有者)的支持,就不可能获得维持区块链运转所需的资金,而现在,绝大多数的巨鲸都在支持着位于中国的那些BP。要知道,任何时候都有21个超级节点在链上达成共识,制定治理决策并获得丰厚的回报。”
 
Luzgin的话侧面表明了EOS Tribe退出的主要原因——他们没有得到他们所应得的资金。同时也流露出了他对于EOS超级节点的多数席位被控制在中国企业手中这一事实的强烈不满。
 
不只是Luzgin在抱怨着这一现象,事实上,自今年6月EOS超级节点的格局逐渐洗牌以来,几乎所有EOS海外社区的成员,都在围绕着超级节点的中心化趋势问题争议不断。
 
也不只是EOS Tribe没能得到运营区块链所应得到的资金和利润,根据Luzgin在接受Coindesk采访时所说,许多拥有较高技术熟练度的BP和BP候选的奖励都被降级为了较低级别的奖励,有些甚至连奖励都没有。针对这种情况,Luzgin哀叹,“不公正的待遇,正在使EOS逐渐流失人才。”

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BM在推特上回应“中国财团控制EOS”争议,但他的回答刻意回避了锋芒

 
一些人认为:眼下EOS社区中围绕着超级节点的争论,不过是源自于东、西方立场的分歧,倘若这些控制超级节点的企业大多来自于美国,便不会有这么多麻烦。
 
这样的观点并非全无道理,但也显然是无法站住脚的。因为超级节点这一概念,自诞生以来便因其偏向中心化的特性而饱受质疑。
 
超级节点最早引起广泛质疑和争议的行为,发生于2018年6月末,也就是EOS正式上线后不久。彼时,超级节点冻结了7个显示有盗窃token嫌疑的账户,但该行为并没有征求用户的集体意见,更没有经过达成共识的治理流程。
 
EOS New York是当时的21个超级节点之一。据了解,EOS New York在那时极力反对这种缺乏合理授权的账户冻结行为,并发表声明称:作为一个社区,我们的首要任务应该是建立能够让token持有者共同投票参与的链上共识机制。
 
然而在偏向中心化的社区结构中,EOS New York乃至EOS自身,最终都放弃了链上的集体治理构想。从这一点上来看,EOS超级节点主要由中国企业控制,充其量是社区成员对于EOS社区结构的不满集中爆发的导火索,而非导致争议的直接原因。
 
来自Greaymass的Cox也认为:“问题的关注点并不是针对中国,而是在于中心化程度加深后所带来的规则变动和潜在风险。如果超级节点集中在巴西、印度,也一样会招致现在这样的争议。”
 

(2)令人失望的DApp
 
除了可能存在的中心化趋势外,EOS在DApp这一方面所展现的颓势也是社区成员抱怨和担忧的事情。
 
在超级节点的建设理论当中,超级节点应该利用通胀奖励来为开发工具的迭代、代码的更新以及新的DApp的诞生提供资金,不过现在的情况似乎有些事与愿违。
 
许多开发者认为,现任的BP没有尽到应尽的责任,也不再具备资格担任超级节点,甚至连超级节点内部也认同这一观点的存在,例如EOSSphere, ShEOS等。
 
在这一部分人看来,相比其他公司将大部分的精力投注在区块链的应用潜力和落地场景上,EOS的经营者们似乎更像是世故的“商人或政治家”——他们更专注于巩固自己的主导地位和利益的获取。
 
如今EOS DApp的衰败和乱象似乎也映射出了这样的事实。
 
据不完全统计,截止今日区块链被黑事件共有224起,其中111起都来自于EOS DApp。距离现在最近的一个案例是不久前EOS上的老牌游戏平台EOSPlay所遭遇的堵塞攻击,EOSPlay因此损失了约3万枚EOS币。而事实上,包括堵塞攻击、随机数攻击等在内的老生常谈的安全问题,早就应该得到重视和改善。
 
此外,从统计资料中可以看到,EOS中超过半数的DApp皆为菠菜、竞猜游戏。这类DApp开发难度低、生命周期短、但资本气息却很浓厚,对于DApp生态的建设而言并无太大的帮助和促进。而其他行业以及真正具有可玩性的游戏则对入驻EOS没什么兴趣。
 
根据DAppTotal 的数据资料,最近的数个月里,EOS每月新增的DApp数量一般都不超过10个,较年初下滑一倍以上。虽然2019年以来各大公链的新增DApp都存在大幅减少的情况,但对比最近一个月的数据来看,EOS新增DApp为5、以太坊为13、波场则为14,我们仍然可以明显感受到EOS正在逐渐失去竞争力。
 
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DAppTotal近一个月以来的DApp新增数据,蓝线的EOS似乎有点“单薄”

 
尽管在活跃用户这一指标上,EOS依然能够胜过以太坊和波场,然而为这一指标做出最大贡献的成人图片社区Hash Baby恐怕并不能作为EOS在DApp方面的竞争力和吸引力的体现。
 

(3)未能实现初衷的DPoS
 
不过追溯到本源,EOS最最具有争议的,始终还是它的DPoS共识机制。
 
DPoS通过减少参与共识的节点数量来实现更高的吞吐量,也就是牺牲部分去中心化特性以换取更棒的性能,这也是EOS在白皮书中夸下“支持百万TPS”海口的原因之一。
 
然而EOS现在的状况却是:性能上,EOS距离百万级的TPS还相去百倍以上,遥不可及;区块链特性上,EOS却已经因为偏向中心化的社区结构而被里里外外骂了个遍。
 
对此,早在EOS推出之前的2018年4月,来自BlockChain Capital的Spencer Bogart就曾隐晦地预言EOS或将成为“中心化平台中效率较低的那一类”。现在回过头来看这句讽言,似乎是一语成谶,如今的EOS可不就是“赔了去中心化,又折了性能”嘛。

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 Bogart看到了区块链的中心化趋势,但他仍强调去中心化的重要性
 
 
- 02 - 针对痛点的升级,能令EOS振作吗?

 
说完了难处,我们再来说说好处、说回本周一的EOS硬分叉。
 
硬分叉升级前的9月14日、15日,EOS创始人BM连发了多条推特,内容基本上全部关乎于DApp用户体验以及DApp安全问题。
 
特别是在9月15日的推文当中,BM反复强调,要求用户支付CPU和RAM资源的费用是阻碍EOS生态进步的重要原因,DApps不为用户支付这些费用就是个错误。
 
显然,从这些话里我们可以看出,BM清楚地知道DApp眼下最大的痛点在哪里,更知道EOS的DApp生态亟待改善、EOS也需要在DApp上有更进一步的竞争力的现状。
 
而9月23日的硬分叉升级也的确针对现有的问题采取了对症下药的改进。
 
尽管升级的内容这些天应该已经被传烂了,但基于逻辑完整性的原因,我还是要在这里复读一下。1.8.0版本升级到带来的主要改变如下:
 
在DApp方面:


1. 确定交易发起者:智能合约现在可以确定是哪些账户发送的操作,使其能够抵抗带有恶意的尝试。
2. 修复过多的限制:这放宽了无意义限制,即零操作所需要的权限最小化。
3. 限制授权检查:所有操作的授权检查行为都变得一致,不用管这些操作是否是输入交易中的原始操作。
4. 向第一用户收费:只需向交易的第一个授权者收费,这样DApp就可以为网络资源构建替代模型,用户就不必支付费用。


 
在用户体验方面:


1. 修改RAM计费方式:将允许把RAM费用计算到其他帐户,使用户更容易使用DApp。
2. 修复延期交易:用户未接收RAM和不正确的交易ID将更正其RAM的使用情况。
3. 向第一用户收费:同上述第四条。
4. 对用户更加友好:通过检查交易中所包含的所有操作行为并使其抵制带有恶意的尝试,用户将获得增强的安全性。


 

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EOS官方博文中有关激活过程的描述

 
可以看到,由于计费方式、收费对象的修改,用户不再需要为自己在DApp上所做出的一些简单、基本的操作支付费用(DApp的运作需要消耗EOS上的CPU和RAM资源,而占用这些资源在过去需要由用户来支付费用),使用“门槛”以及使用成本都将藉此得到显著的降低。
 
这是我个人认为所有改动之中最重要,也最有利于DApp发展的,试想一下,假如你在微博上发送的每段文字,亦或是从支付宝余额转入余额宝托管的每笔资金,都需要你支付手续费的话,这些应用恐怕早就淹没在民众的炮轰之下了。
 
另一个非常重要、也非常针对痛点的改动在于智能合约能够确认发送操作的用户,如此一来,那些试图对DApp发起攻击的恶意用户在不轨举动发起时、鬼蜮伎俩得逞前,便会暴露出来,DApp及其用户的安全性得以获得增强。
 
针对这次硬分叉,EOS超级节点EOSLaoMao的CEO赵余也发表了观点:“本次升级不仅将带来了性能方面的提升,还能为Voice上线铺平道路。”
 
作为EOS接下来将要重点打造和推出的社交平台,Voice既肩负着扩大EOS未来流量的重任,也承载着EOS技术发展的外在体现,EOS社区也对它抱有极大程度的期待。对于这样一个“押宝式”产品,EOS的首次硬分叉自然将为其起到铺垫作用。赵余预计,Voice项目的成功发布,能够在EOS用户增长方面起到很大作用。
 
不过话又说回来,顺利降低DApp使用门槛之后,EOS在DApp的效率提升以及质量改善等方面,仍有很长的路要走。否则,即便EOS完全消除了DApp的使用门槛甚至完成了用户教育,EOS DApp在功能性、实用性以及娱乐性上仍然难以和传统互联网应用分庭抗礼。这是EOS DApp,乃至整个DApp行业都不得不面对的关隘。
 
 
- 03 - 行情的持续低迷,升级难挽狂澜
 

尽管我们在探讨升级所带来的影响力时,通常是站在长远的角度和意义上去考虑的,但作为主网少有的大规模优化和改动,我们仍然会把升级视为一种能够带来短期币价上涨的利好。
 
具体到EOS此次的1.8.0版本升级,由于是其自主网上线以来的首次硬分叉和最大规模的更新,人们似乎更有理由相信它将会为持续低迷的EOS带来转机。
 
然而,许是因为近期大盘的集体败退,许是应了我在文章开头所提到的——深陷“围城”的EOS并不容易拯救,又或是两者原因皆有,这次硬分叉并没能带动EOS盘面向上。分叉过后的24小时内,EOS的币价反而跳水了30%左右,从3.8美元来到了3美元附近。

eos5.png


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 图为CoinMarketCap上EOS近七天和近三个月以来的走势

 
在前日比特币“领头”的集体下跌中,EOS依然没能止住颓势,跌到了3美元以下难以再起。对于那些对EOS的长期市场价值抱有坚定信念的持有者们来说,可能只有未来的Voice这个“大招”可以期待一下了?

Libra 采用的 HotStuff 算法作者亲述:「尤物」诞生记

项目chainnews 发表了文章 • 2019-07-09 16:17 • 来自相关话题

Ted Yin,HotStuff 论文第一作者, Ava Labs 的联合创始人和首席系统架构师。

    Facebook 公布了 Libra 白皮书和相关技术文档之后,链闻发现了 Libra 区块链将使用基于拜占庭容错共识的「LibraBFT」共识算法,而 LibraBFT 算法则是「HotStuff」的一个变种。之后,链闻又顺藤摸瓜,找到了「HotStuff」论文的第一作者、美国康奈尔大学(Cornell)大学在读博士生尹茂帆(Ted Yin),请他讲述了 HotStuff 的奥妙。

    Ted Yin 今年 25 岁,目前导师是著名计算机科学家 Emin Gün Sirer 教授和 Robbert van Renesse 教授。他同时也是市场颇为瞩目的区块链新项目 Ava Labs 的联合创始人和首席系统架构师。2018 年暑期期间,他在 VMware Research 实习时提出了「HotStuff」协议中核心算法,并完成了相关论文。

    我们邀请 Ted Yin 撰文分享了他提出 「HotStuff」核心算法前前后后的经历。我们希望通过这篇文章,记录下一个创新性算法被年轻华人研究者提出的背景,一个有可能推动区块链技术发展的基础性研究工作完成的来龙去脉。我们希望以此帮助读者更好了理解「HotStuff」,更可以激励区块链行业的研究者和开发者更好地建设。



一入系统深似海


没想到,HotStuff ,这个被我中文起名为「尤物」协议的科研成果,或多或少竟源自于我第一个「失败」的研究。请容我细细说来。2016 年,博士之旅伊始,我的导师 Emin Gün Sirer 教授便拿出几份论文让我细细研读。其中有:

    Paxos Made Moderately Complex;
    Byzantine Quorum Systems;
    Implementing Fault-Tolerant Services Using the State Machine Approach。


这些都是共识协议研究经典中的经典。更没想到的是,有一天,我竟有幸与 Byzantine Quorum Systems 的两位作者合作完成了后来的尤物协议。

相较于人工智能(AI)的论文,计算机系统相关的研究论文篇幅都较长,一般有十来页。而共识协议算法的论文每一页的难度又令人望而却步。在理解了共识问题的基础以及经典算法以后,一次开会中,Gün 教授开始考我了。本来胸有成竹的我,被他连珠炮一般的问题问得说不出话来。

「看来你需要回去重新读一遍啦,Ted!」,他淡然一笑,「不必担心,本来这世界上没多少人懂 Paxos。」(链闻注:「Paxos」指 Paxos 算法,Paxos 算法是莱斯利·兰伯特(Leslie Lamport)在 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,很多大型分布式系统都采用 Paxos 算法来解决分布式一致性问题,Paxos 算法被普遍认为难以理解,难以实现。)

我愧色满面,仓皇逃出了办公室。于是下决心要把其中逻辑理清,以至无懈可击。


「异步」难题


共识协议,或者推广至各种分布式系统的协议,是一类基于时态逻辑的算法描述,其难点在于「异步」(asynchrony)。

所谓异步,就是若干个相对独立逻辑可以同时执行,并且它们之间能够依据算法发生交互。这里的「异步」与异步协议中异步所指不同,更接近于并发(concurrency)的概念。

其实在日常生活中,我们也无时无刻不进行这种「异步」的操作:我们不会干等一天别人的消息,也不会在整个项目所有的事情做完后才睡觉休息。我们往往是会「同时」处理若干个不同的事务,尽量不会因为一件事没有做完而被卡住不做后续的所有事情。

这种等待着一件事情完成再处理另一件事情的过程,就可以被称为「同步」;而把事情做一部分丢给别人,接着马上进行其他操作的过程中,则产生了「异步」。

正如生活中的多任务同时处理一样,带有异步 / 并发性质的算法设计充满了挑战。以Paxos算法为例,它是一种 对宕机有一定容忍度的冗余算法(Crash Fault Tolerance,下称 CFT)。用通俗的话讲,也就是我们希望有若干个机器去备份同一个系统状态。这个状态可以是用户的信息、银行的交易,或者平台上程序的执行序列。这种「备份」(replication) ,使得整个系统有一定的抗故障能力 —— 一台带状态副本的机器崩溃之后,我们仍然有别的机器可以使用。

Paxos 作为这类协议的代表已经在业界获得了广泛的使用,比如 Google 的Spanner 系统。毫不客气地说,云服务和大规模数据中心的崛起,重要原因之一就要归功于此。美国计算机科学家莱斯利·兰波特(Leslie Lamport)提出了 Paxos 算法,这成为让他在 2013 年获得图灵奖的重要原因之一 —— 当然,兰波特有太多的贡献了,包括后文会提到的拜占庭容错算法(BFT),这里就不一一展开了。

不过,像 Paxos 这类算法因为需要保证系统各个机器同时处于一致的状态,以便对外表现为一个不间断的服务,因而十分难以设计和理解。

当然,我的那个故事的结局是:重新来过,认真钻研,自信满满地再次接受也解答了 Gün 教授提出的若干个刁钻的问题,最终通过了他的考验。

「那么接下来我希望你思考一下能不能基于区块链的结构设计一个 CFT 算法,打败 Paxos。」Gün 教授说。

「好的。」我回答到。


虽万难吾往矣


就这么简单的一句话,花去了我整整第一年一个学期的时间。

现在回想,这个过程短暂又漫长,时而枯燥无味,但时而又充满惊奇。我曾经构想出了一些看似正确的算法,但仅仅过了一天,随即便发现无法证明,或者算法本身存在错误。直到在第一个暑假来临前,我向导师提交了一份关于这方面研究的报告。

在报告中我分析了尝试用链式结构打败 Paxos 的各种大方向。其中主要分为两种:

    一种路线是采取类似原中本聪共识中的概率模型,然后通过随机的等待时间来建立起一个可以收敛的共识链;
    另一种截然不同的思路则是像 Paxos 那样,使用子集(Quorum)交来把 Paxos「编码」在链上。


在报告中,我给出了基于 Python 快速构建的 Raft (一种类似 Paxos 的协议)和第一种路线的性能对比,得出了不成功的结论。而 Gün 教授对另一个路线并不持乐观态度 —— 因为 Paxos/Raft 现在已经被优化得很快了,在这种只有宕机的容错场景(即 Crash Fault__Tolerance,CFT)下是不具备优势的。

我们决定放弃这个 CFT 相关的研究,我也转而有了一个新项目,也就是后来的Avalanche 协议。它是一种概率安全的拜占庭容错协议,这里暂不展开。

有趣的是,报告提到的两条路线中,第一个正好和早期的 DPoS 思路如初一辙。DPoS 是一个备受争议的协议,它在早期并不是拜占庭容错的,而且协议本身没有严格的证明或者性能的测试,主要使用它的 EOS 虚拟货币,也沦为了一个高度中心化的系统。而第二个路线,如果将问题的领域由宕机容错(CFT)变为拜占庭容错(BFT),Paxos 改换成 DLS/PBFT,则像极了后来的尤物协议(即 HotStuff) 。


一拍即合


17 年秋季学期即逝,我向 VMware Research 的首席研究员Dahlia Malkhi表达了实习的意向。





Dahlia 毕业于希伯来大学,曾在 AT &T; 研究室工作多年,后自 1999 年到 2007 年在希伯来大学计算机系执教,之后又曾担任微软研究院在硅谷 (MSR Silicon Valley) 的首席研究员,并在 2014 年 MSR 硅谷被微软解散后参与创立了云基础架构和移动商务解决方案厂商威睿 (VMware) 的研究机构 VMware Research,担任首席研究员。她在分布式系统稳定性和安全性领域研究颇深。


当年 12 月,在清华—康奈尔区块链研讨会期间,Dahlia 和 VMware Research 的高级研究员 Ittai Abraham 飞到深圳,短暂参会并作了学术报告。报告内容是关于 BFT 协议在区块链时代下的新研究课题。期间,他们宣布发现了 2007 年获得 SOSP 最佳论文的 Zyzzyva BFT 系统存在的正确性问题,借此说明 BFT 协议过于复杂和难以理解,以致在业界无数专家审稿的 10 年以后,仍然可能会发现算法层面的正确性 bug。

我们在她宣讲的当天吃了早饭,席间她简短地用了 30 分钟问了一些关于我目前科研的问题作为面试。

Dahlia 在业界以一针见血和才思敏捷著称,在挺过了她的一些关于 Avalanche 协议的一些尖锐问题后,她表达出了对我一开始那个「夭折」 CFT 项目的浓厚兴趣。在次年的远程交流中,她提到了一个在构想的 BFT 算法有些类似于我的项目,并且询问我当初放弃的原因。之后我们一拍即合,去 VMware Research 实习的事情也就这么定了下来。


太平洋的风


实习就这么开始了。从东岸的纽约飞到了西岸的加州。美好的湾区,全新的暑假。烈日下,太平洋的风时而拨弄着我手中的纸页,我则低头继续思考着「谁是坏人,谁是好人,谁又背叛了谁」的问题 —— 拜占庭容错。






Dahlia 告诉我说,一般世界各地的博士生来这里实习的头一周都不需要做什么,而是应该去尝试摸清自己的能力,以及寻找感兴趣的项目。彼时,她提到希望我能看一下他们于三月份撰写的文稿。






我喜忧参半。「喜」是因为有明确的文稿可以阅读,「忧」则是这个预印稿是不是意味着算法已经设计完毕,而我能做的事所剩无几?

实际上,在「挣扎」着阅读了一周以后,我发现初稿中描述的算法很是模糊,正确性的证明也是一笔带过,其中两个核心引理都是一句话。于是,在商议后,我们做了一个后来觉得极为明智,但对我来说也十分挑战的决定:我不去看那篇预印稿,而是从一张白纸开始,凭着自己受到的启发,结合已有的积累,用我的符号系统来重新描述算法,并且尝试给出严格的证明。

整个过程大概又花费了将近一周,最后我将重写的几页稿子交给了 Dahlia。令我欣喜的是,得到的反馈非常鼓舞人心。Dahlia 说我自己重头设计的算法在本质上和她当初的构想大体相似。

但是不久她就发现了一个很不一样的地方:我的协议里面需要的假设比原本的预印稿的要更少。

我的解释是,原稿里面维护的变量和隐含条件过多,而且有的好像也不是必要。我相信「简单即是优美」的原则,于是去掉了一些觉得冗余的不变量。

瞬间,Dahlia 变得严肃认真了起来,直截了当地说,「不,这个简化会直接破坏协议的正确性」。

好在我已早有准备,向她解释了这个「重要」条件其实是不必要的。但是她依然坚持。

讨论变得逐渐激烈,于是我壮了胆,带着十足底气的口吻「挑战」道:「If so, could you please show me a counterexample? (如果真是这样,你能给我构造一个反例吗?)」她立即开始在眼前的白板上写写画画,我全神贯注,准备迎接对我思维以及口语表达的挑战。

在她数次尝试失败之后,我再次耐心地解释了一遍无需那个条件的原因。我说,听上去确实挺反直觉的,我一开始也觉得困惑,但是后来发现证明正确性并不需要它。最后,她将马克笔缓缓放下,笑着长出了一口气说,「目前我想不到反对的理由。Ted,你赢了。哈哈。」

证明不是一笔挥就的。我一开始自鸣得意的证明很快就被 Dahlia 发现了一个致命问题:有一个条件从来没有用过。和之前我们所争论的冗余条件不同,我们都意识到这是一个极为关键的条件,奈何找遍了整个证明都没有!

这种感觉就像是修好一个机器后发现手头多了一些零件,又或是做完手术发现金属盘里多出了一些器官一般。所幸的是,很快我们发现了其中一句话其实暗含了条件,但欣慰之余又感叹就算是专业人士,做这种 BFT 协议也是十分棘手。

随后,我们计划将旧稿替换成现在重写的新稿。


高手过招


Dahlia 一直是我最敬重的学者之一,因为她平易近人,跟年轻人打成一片,而在讨论学术问题时又有着渊博的知识储备和学者的严肃威严,讨论细致入微,不让毫厘。

老实说,在讨论中,大多数时候还是她取得了「胜利」。跟高手「过招」,我不得不叹服她思维的深度、广度和速度。这也是跟她合作的乐趣:就像是一场赛车比赛,稍一不留神,她就在弯道直接超车,一骑绝尘了;或是在你飞速狂奔而不知其所往时将其横刀拦下,使之冷静下来解释清楚。

不久,坐在旁桌的Mike Reiter也加入了我们的讨论。我对计算机安全领域的大佬知之甚少,自然也是不知道这位 Mike 的来头。只是当时觉得他特别友善,还经常来问我需不需要来看一眼我的稿子,或者讨论一下算法问题。





Mike Reiter,现为北卡罗来纳大学教堂山分校计算机系教授


他也对 HotStuff 感兴趣,于是我们便有了三人的开会小组。再后来我才意识到,原来最早读的那篇于 1998 年发表的著名论文「拜占庭仲裁系统 Byzantine Quorum Systems」,正是 Dahlia 和Mike 在 AT&T; 实验室工作时期所合著的成果。那时的我还在幼儿园留着口水,咬着手指。





1998 年发表在学术期刊「分布式计算」上的论文「Byzantine quorum systems」


相比 Dahlia,Mike 更像是那种深藏不露的扫地僧。他时常会在你作报告加速时打断,慢条斯理道:「恕我愚钝,但是我不理解你刚刚说的东西,你能再解释一遍吗?」而我逐渐察觉到他懂的其实远比看上去的多,总能在关键的地方提出非常好的问题。一旦他和 Dahlia 争论起来,我几乎无法插嘴,只好在一旁以崇敬的目光看着两位「神仙大战」。


犹物之生


Dahlia 提起了最初的论文稿其实投了 2018 年的 PODC 会议(分布式系统理论顶会),结果被拒。原因有二:审稿人觉得这论文写得太笼统,他们没能理解算法的具体过程,以及证明过于简陋;另一方面则是他们认为实用拜占庭容错算法(PBFT)的期刊版本已经在其中「暗示」了可能存在线性复杂度的换届(view change),所以论文号称的线性换届并不是新东西。

Dahlia 对第一点心服口服 —— 这也是让我不看原文重头写过的原因之一。但她对第二点不以为然,因为她去找来了那个期刊论文,所谓「暗示」并不可行。

就这一点,我们两人在一次讨论中对 PBFT 期刊版本的算法进行了剖析,最终得出了一个好消息和一个坏消息:好消息是 PBFT 的换届做不到线性,也就是审稿人的说法有误;但坏消息是,Dahlia 的旧稿里面的算法并不符合标题所说的完全线性,而是有更深层次的微妙之处。





就在这次和 Dahlia 对 PBFT 期刊版本的讨论中,我们得到了新的思路


实际上,为了保证响应度(responsiveness, 即在正常运行中不需要让每个共识等待最大的网络延迟,从而沦为「同步协议」),不得不变成平方复杂度;或者为了线性复杂度而放弃响应度。无论何种取舍,皆使我们的贡献度大幅缩水 —— 这朵乌云不幸地于周五飘在了头顶,在这沦为「incremental work」的阴霾下我们若有所思地开始了周末。


柳暗花明


山重水复后,我席间提到的一个思路给了 Dahlia 新的启发。于是,在那个周日的下午,当我还在家慵懒地用笔记本看新闻时,突然收到了一封她上千字的邮件。

果然,在我们的 HotStuff 体系中,尽管最初的算法跟 Tendermint 本质相仿(抛开我们更简洁优美不谈),但还有别的变种可以打破这种壁垒:在保证与 PBFT 类似响应度的同时,达到线性的消息复杂度下界,即理论最优。值得一提的是,前面提到的 Paxos (非拜占庭容错)同样也是线性复杂度。

主要思路就是那天讨论中我突发奇想提到的:「如果我们增加一个阶段呢?两个阶段的协议变三个阶段,但是好像我们可以用中间阶段维护的不变量(Invariant)来避免 Liveness 的问题,从而完全保证响应度。」

于是,便有了第三版的「尤物」,也是 Facebook 的LibraBFT所基于的那个。

尽管在最终发表的论文中,我被列为第一作者,但是这个算法的提出,与 Dahlia 和 Mike 等经验丰富学者的紧密协作及相互间激发出的灵感密切相关。我也很开心,能够在 VMware Research 短暂的暑假实习期间完成「尤物」的主体部分算法。

在实习结束之后的半年间,我们坚持不懈地完善理论和代码,并且也尝试向业界推广该成果。我们都对创造可以用于实际系统的协议充满热情,也都对理论和系统实践有着一定经验。Dahlia 显然比我拥有更多的经验和更深刻的认识,我从她身上学到了很多。令人感动的是,她对我的思考和每一个建议都认真加以考虑,并且也充分信任我的一些观点——这使得我凭借自己对系统和这个行业的理解能有所施展。

例如 Facebook 的 Libra 技术文档中反复提到的「起搏器」(Pacemaker),就是由我提出并取的名字。当时我看到 HotStuff 框架提供了一次从算法层面对共识安全(safety)和性能(Liveness) 进行解耦合(decouple)的机会,然后在第一次描述算法时就将保证系统安全的部分抽离出来,然后将与具体应用相关的 heuristics 部分分离成为一个「起搏器」,来拯救 Liveness。

这一点,毫无疑问,是谈论 HotStuff 无法避开的有趣话题。

我真心期待这个「尤物」,能够让无论是国外还是国内的巨头,抑或是创业公司,能够真正构建实际的拜占庭容错系统。毫无疑问,Facebook 首先尝了鲜。

我们在 2018 年向他们推荐了「尤物」,而后如技术文档中所说,在考虑了市面上诸多其他算法后,他们作出了决定。

与此同时,我也向一些国内的创业公司宣传了算法。遗憾的是我跟国内大公司并没有机会接触,只听说他们在共识上栽了不少跟头。

讽刺的是,如今的市场上,极大一部分区块链公司并没有实现所谓的区块链,遑论拜占庭容错。残酷的现实就是,就算从 Google、Facebook 或是阿里、腾讯等公司抓出最优秀的程序员,其中能够熟练掌握 Paxos (CFT 容错非 BFT 容错) 、且知晓如何从头构建这样高效系统的人屈指可数。

但是我们不要感到灰心丧气,因为这反而是对国内产业的一个前所未有的,赶超世界最领先水平的机遇。除比特币和以太坊之外,一个合格的、成熟的新 BFT 容错系统尚未诞生,谁将摘取这个王冠 —— 更确切的是,哪些公司将弯道超车,这尚未可知。

我希望「尤物」能够抛砖引玉,为此铺平道路。


撰文:Ted Yin,康奈尔大学博士生,Ava Labs 的联合创始人兼首席系统架构师 查看全部
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Ted Yin,HotStuff 论文第一作者, Ava Labs 的联合创始人和首席系统架构师。


    Facebook 公布了 Libra 白皮书和相关技术文档之后,链闻发现了 Libra 区块链将使用基于拜占庭容错共识的「LibraBFT」共识算法,而 LibraBFT 算法则是「HotStuff」的一个变种。之后,链闻又顺藤摸瓜,找到了「HotStuff」论文的第一作者、美国康奈尔大学(Cornell)大学在读博士生尹茂帆(Ted Yin),请他讲述了 HotStuff 的奥妙。

    Ted Yin 今年 25 岁,目前导师是著名计算机科学家 Emin Gün Sirer 教授和 Robbert van Renesse 教授。他同时也是市场颇为瞩目的区块链新项目 Ava Labs 的联合创始人和首席系统架构师。2018 年暑期期间,他在 VMware Research 实习时提出了「HotStuff」协议中核心算法,并完成了相关论文。

    我们邀请 Ted Yin 撰文分享了他提出 「HotStuff」核心算法前前后后的经历。我们希望通过这篇文章,记录下一个创新性算法被年轻华人研究者提出的背景,一个有可能推动区块链技术发展的基础性研究工作完成的来龙去脉。我们希望以此帮助读者更好了理解「HotStuff」,更可以激励区块链行业的研究者和开发者更好地建设。




一入系统深似海


没想到,HotStuff ,这个被我中文起名为「尤物」协议的科研成果,或多或少竟源自于我第一个「失败」的研究。请容我细细说来。2016 年,博士之旅伊始,我的导师 Emin Gün Sirer 教授便拿出几份论文让我细细研读。其中有:


    Paxos Made Moderately Complex;
    Byzantine Quorum Systems;
    Implementing Fault-Tolerant Services Using the State Machine Approach。



这些都是共识协议研究经典中的经典。更没想到的是,有一天,我竟有幸与 Byzantine Quorum Systems 的两位作者合作完成了后来的尤物协议。

相较于人工智能(AI)的论文,计算机系统相关的研究论文篇幅都较长,一般有十来页。而共识协议算法的论文每一页的难度又令人望而却步。在理解了共识问题的基础以及经典算法以后,一次开会中,Gün 教授开始考我了。本来胸有成竹的我,被他连珠炮一般的问题问得说不出话来。

「看来你需要回去重新读一遍啦,Ted!」,他淡然一笑,「不必担心,本来这世界上没多少人懂 Paxos。」(链闻注:「Paxos」指 Paxos 算法,Paxos 算法是莱斯利·兰伯特(Leslie Lamport)在 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,很多大型分布式系统都采用 Paxos 算法来解决分布式一致性问题,Paxos 算法被普遍认为难以理解,难以实现。)

我愧色满面,仓皇逃出了办公室。于是下决心要把其中逻辑理清,以至无懈可击。


「异步」难题


共识协议,或者推广至各种分布式系统的协议,是一类基于时态逻辑的算法描述,其难点在于「异步」(asynchrony)。

所谓异步,就是若干个相对独立逻辑可以同时执行,并且它们之间能够依据算法发生交互。这里的「异步」与异步协议中异步所指不同,更接近于并发(concurrency)的概念。

其实在日常生活中,我们也无时无刻不进行这种「异步」的操作:我们不会干等一天别人的消息,也不会在整个项目所有的事情做完后才睡觉休息。我们往往是会「同时」处理若干个不同的事务,尽量不会因为一件事没有做完而被卡住不做后续的所有事情。

这种等待着一件事情完成再处理另一件事情的过程,就可以被称为「同步」;而把事情做一部分丢给别人,接着马上进行其他操作的过程中,则产生了「异步」。

正如生活中的多任务同时处理一样,带有异步 / 并发性质的算法设计充满了挑战。以Paxos算法为例,它是一种 对宕机有一定容忍度的冗余算法(Crash Fault Tolerance,下称 CFT)。用通俗的话讲,也就是我们希望有若干个机器去备份同一个系统状态。这个状态可以是用户的信息、银行的交易,或者平台上程序的执行序列。这种「备份」(replication) ,使得整个系统有一定的抗故障能力 —— 一台带状态副本的机器崩溃之后,我们仍然有别的机器可以使用。

Paxos 作为这类协议的代表已经在业界获得了广泛的使用,比如 Google 的Spanner 系统。毫不客气地说,云服务和大规模数据中心的崛起,重要原因之一就要归功于此。美国计算机科学家莱斯利·兰波特(Leslie Lamport)提出了 Paxos 算法,这成为让他在 2013 年获得图灵奖的重要原因之一 —— 当然,兰波特有太多的贡献了,包括后文会提到的拜占庭容错算法(BFT),这里就不一一展开了。

不过,像 Paxos 这类算法因为需要保证系统各个机器同时处于一致的状态,以便对外表现为一个不间断的服务,因而十分难以设计和理解。

当然,我的那个故事的结局是:重新来过,认真钻研,自信满满地再次接受也解答了 Gün 教授提出的若干个刁钻的问题,最终通过了他的考验。

「那么接下来我希望你思考一下能不能基于区块链的结构设计一个 CFT 算法,打败 Paxos。」Gün 教授说。

「好的。」我回答到。


虽万难吾往矣


就这么简单的一句话,花去了我整整第一年一个学期的时间。

现在回想,这个过程短暂又漫长,时而枯燥无味,但时而又充满惊奇。我曾经构想出了一些看似正确的算法,但仅仅过了一天,随即便发现无法证明,或者算法本身存在错误。直到在第一个暑假来临前,我向导师提交了一份关于这方面研究的报告。

在报告中我分析了尝试用链式结构打败 Paxos 的各种大方向。其中主要分为两种:


    一种路线是采取类似原中本聪共识中的概率模型,然后通过随机的等待时间来建立起一个可以收敛的共识链;
    另一种截然不同的思路则是像 Paxos 那样,使用子集(Quorum)交来把 Paxos「编码」在链上。



在报告中,我给出了基于 Python 快速构建的 Raft (一种类似 Paxos 的协议)和第一种路线的性能对比,得出了不成功的结论。而 Gün 教授对另一个路线并不持乐观态度 —— 因为 Paxos/Raft 现在已经被优化得很快了,在这种只有宕机的容错场景(即 Crash Fault__Tolerance,CFT)下是不具备优势的。

我们决定放弃这个 CFT 相关的研究,我也转而有了一个新项目,也就是后来的Avalanche 协议。它是一种概率安全的拜占庭容错协议,这里暂不展开。

有趣的是,报告提到的两条路线中,第一个正好和早期的 DPoS 思路如初一辙。DPoS 是一个备受争议的协议,它在早期并不是拜占庭容错的,而且协议本身没有严格的证明或者性能的测试,主要使用它的 EOS 虚拟货币,也沦为了一个高度中心化的系统。而第二个路线,如果将问题的领域由宕机容错(CFT)变为拜占庭容错(BFT),Paxos 改换成 DLS/PBFT,则像极了后来的尤物协议(即 HotStuff) 。


一拍即合


17 年秋季学期即逝,我向 VMware Research 的首席研究员Dahlia Malkhi表达了实习的意向。

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Dahlia 毕业于希伯来大学,曾在 AT &T; 研究室工作多年,后自 1999 年到 2007 年在希伯来大学计算机系执教,之后又曾担任微软研究院在硅谷 (MSR Silicon Valley) 的首席研究员,并在 2014 年 MSR 硅谷被微软解散后参与创立了云基础架构和移动商务解决方案厂商威睿 (VMware) 的研究机构 VMware Research,担任首席研究员。她在分布式系统稳定性和安全性领域研究颇深。


当年 12 月,在清华—康奈尔区块链研讨会期间,Dahlia 和 VMware Research 的高级研究员 Ittai Abraham 飞到深圳,短暂参会并作了学术报告。报告内容是关于 BFT 协议在区块链时代下的新研究课题。期间,他们宣布发现了 2007 年获得 SOSP 最佳论文的 Zyzzyva BFT 系统存在的正确性问题,借此说明 BFT 协议过于复杂和难以理解,以致在业界无数专家审稿的 10 年以后,仍然可能会发现算法层面的正确性 bug。

我们在她宣讲的当天吃了早饭,席间她简短地用了 30 分钟问了一些关于我目前科研的问题作为面试。

Dahlia 在业界以一针见血和才思敏捷著称,在挺过了她的一些关于 Avalanche 协议的一些尖锐问题后,她表达出了对我一开始那个「夭折」 CFT 项目的浓厚兴趣。在次年的远程交流中,她提到了一个在构想的 BFT 算法有些类似于我的项目,并且询问我当初放弃的原因。之后我们一拍即合,去 VMware Research 实习的事情也就这么定了下来。


太平洋的风


实习就这么开始了。从东岸的纽约飞到了西岸的加州。美好的湾区,全新的暑假。烈日下,太平洋的风时而拨弄着我手中的纸页,我则低头继续思考着「谁是坏人,谁是好人,谁又背叛了谁」的问题 —— 拜占庭容错。

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Dahlia 告诉我说,一般世界各地的博士生来这里实习的头一周都不需要做什么,而是应该去尝试摸清自己的能力,以及寻找感兴趣的项目。彼时,她提到希望我能看一下他们于三月份撰写的文稿。

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我喜忧参半。「喜」是因为有明确的文稿可以阅读,「忧」则是这个预印稿是不是意味着算法已经设计完毕,而我能做的事所剩无几?

实际上,在「挣扎」着阅读了一周以后,我发现初稿中描述的算法很是模糊,正确性的证明也是一笔带过,其中两个核心引理都是一句话。于是,在商议后,我们做了一个后来觉得极为明智,但对我来说也十分挑战的决定:我不去看那篇预印稿,而是从一张白纸开始,凭着自己受到的启发,结合已有的积累,用我的符号系统来重新描述算法,并且尝试给出严格的证明。

整个过程大概又花费了将近一周,最后我将重写的几页稿子交给了 Dahlia。令我欣喜的是,得到的反馈非常鼓舞人心。Dahlia 说我自己重头设计的算法在本质上和她当初的构想大体相似。

但是不久她就发现了一个很不一样的地方:我的协议里面需要的假设比原本的预印稿的要更少。

我的解释是,原稿里面维护的变量和隐含条件过多,而且有的好像也不是必要。我相信「简单即是优美」的原则,于是去掉了一些觉得冗余的不变量。

瞬间,Dahlia 变得严肃认真了起来,直截了当地说,「不,这个简化会直接破坏协议的正确性」。

好在我已早有准备,向她解释了这个「重要」条件其实是不必要的。但是她依然坚持。

讨论变得逐渐激烈,于是我壮了胆,带着十足底气的口吻「挑战」道:「If so, could you please show me a counterexample? (如果真是这样,你能给我构造一个反例吗?)」她立即开始在眼前的白板上写写画画,我全神贯注,准备迎接对我思维以及口语表达的挑战。

在她数次尝试失败之后,我再次耐心地解释了一遍无需那个条件的原因。我说,听上去确实挺反直觉的,我一开始也觉得困惑,但是后来发现证明正确性并不需要它。最后,她将马克笔缓缓放下,笑着长出了一口气说,「目前我想不到反对的理由。Ted,你赢了。哈哈。」

证明不是一笔挥就的。我一开始自鸣得意的证明很快就被 Dahlia 发现了一个致命问题:有一个条件从来没有用过。和之前我们所争论的冗余条件不同,我们都意识到这是一个极为关键的条件,奈何找遍了整个证明都没有!

这种感觉就像是修好一个机器后发现手头多了一些零件,又或是做完手术发现金属盘里多出了一些器官一般。所幸的是,很快我们发现了其中一句话其实暗含了条件,但欣慰之余又感叹就算是专业人士,做这种 BFT 协议也是十分棘手。

随后,我们计划将旧稿替换成现在重写的新稿。


高手过招


Dahlia 一直是我最敬重的学者之一,因为她平易近人,跟年轻人打成一片,而在讨论学术问题时又有着渊博的知识储备和学者的严肃威严,讨论细致入微,不让毫厘。

老实说,在讨论中,大多数时候还是她取得了「胜利」。跟高手「过招」,我不得不叹服她思维的深度、广度和速度。这也是跟她合作的乐趣:就像是一场赛车比赛,稍一不留神,她就在弯道直接超车,一骑绝尘了;或是在你飞速狂奔而不知其所往时将其横刀拦下,使之冷静下来解释清楚。

不久,坐在旁桌的Mike Reiter也加入了我们的讨论。我对计算机安全领域的大佬知之甚少,自然也是不知道这位 Mike 的来头。只是当时觉得他特别友善,还经常来问我需不需要来看一眼我的稿子,或者讨论一下算法问题。

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Mike Reiter,现为北卡罗来纳大学教堂山分校计算机系教授


他也对 HotStuff 感兴趣,于是我们便有了三人的开会小组。再后来我才意识到,原来最早读的那篇于 1998 年发表的著名论文「拜占庭仲裁系统 Byzantine Quorum Systems」,正是 Dahlia 和Mike 在 AT&T; 实验室工作时期所合著的成果。那时的我还在幼儿园留着口水,咬着手指。

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1998 年发表在学术期刊「分布式计算」上的论文「Byzantine quorum systems」


相比 Dahlia,Mike 更像是那种深藏不露的扫地僧。他时常会在你作报告加速时打断,慢条斯理道:「恕我愚钝,但是我不理解你刚刚说的东西,你能再解释一遍吗?」而我逐渐察觉到他懂的其实远比看上去的多,总能在关键的地方提出非常好的问题。一旦他和 Dahlia 争论起来,我几乎无法插嘴,只好在一旁以崇敬的目光看着两位「神仙大战」。


犹物之生


Dahlia 提起了最初的论文稿其实投了 2018 年的 PODC 会议(分布式系统理论顶会),结果被拒。原因有二:审稿人觉得这论文写得太笼统,他们没能理解算法的具体过程,以及证明过于简陋;另一方面则是他们认为实用拜占庭容错算法(PBFT)的期刊版本已经在其中「暗示」了可能存在线性复杂度的换届(view change),所以论文号称的线性换届并不是新东西。

Dahlia 对第一点心服口服 —— 这也是让我不看原文重头写过的原因之一。但她对第二点不以为然,因为她去找来了那个期刊论文,所谓「暗示」并不可行。

就这一点,我们两人在一次讨论中对 PBFT 期刊版本的算法进行了剖析,最终得出了一个好消息和一个坏消息:好消息是 PBFT 的换届做不到线性,也就是审稿人的说法有误;但坏消息是,Dahlia 的旧稿里面的算法并不符合标题所说的完全线性,而是有更深层次的微妙之处。

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就在这次和 Dahlia 对 PBFT 期刊版本的讨论中,我们得到了新的思路


实际上,为了保证响应度(responsiveness, 即在正常运行中不需要让每个共识等待最大的网络延迟,从而沦为「同步协议」),不得不变成平方复杂度;或者为了线性复杂度而放弃响应度。无论何种取舍,皆使我们的贡献度大幅缩水 —— 这朵乌云不幸地于周五飘在了头顶,在这沦为「incremental work」的阴霾下我们若有所思地开始了周末。


柳暗花明


山重水复后,我席间提到的一个思路给了 Dahlia 新的启发。于是,在那个周日的下午,当我还在家慵懒地用笔记本看新闻时,突然收到了一封她上千字的邮件。

果然,在我们的 HotStuff 体系中,尽管最初的算法跟 Tendermint 本质相仿(抛开我们更简洁优美不谈),但还有别的变种可以打破这种壁垒:在保证与 PBFT 类似响应度的同时,达到线性的消息复杂度下界,即理论最优。值得一提的是,前面提到的 Paxos (非拜占庭容错)同样也是线性复杂度。

主要思路就是那天讨论中我突发奇想提到的:「如果我们增加一个阶段呢?两个阶段的协议变三个阶段,但是好像我们可以用中间阶段维护的不变量(Invariant)来避免 Liveness 的问题,从而完全保证响应度。」

于是,便有了第三版的「尤物」,也是 Facebook 的LibraBFT所基于的那个。

尽管在最终发表的论文中,我被列为第一作者,但是这个算法的提出,与 Dahlia 和 Mike 等经验丰富学者的紧密协作及相互间激发出的灵感密切相关。我也很开心,能够在 VMware Research 短暂的暑假实习期间完成「尤物」的主体部分算法。

在实习结束之后的半年间,我们坚持不懈地完善理论和代码,并且也尝试向业界推广该成果。我们都对创造可以用于实际系统的协议充满热情,也都对理论和系统实践有着一定经验。Dahlia 显然比我拥有更多的经验和更深刻的认识,我从她身上学到了很多。令人感动的是,她对我的思考和每一个建议都认真加以考虑,并且也充分信任我的一些观点——这使得我凭借自己对系统和这个行业的理解能有所施展。

例如 Facebook 的 Libra 技术文档中反复提到的「起搏器」(Pacemaker),就是由我提出并取的名字。当时我看到 HotStuff 框架提供了一次从算法层面对共识安全(safety)和性能(Liveness) 进行解耦合(decouple)的机会,然后在第一次描述算法时就将保证系统安全的部分抽离出来,然后将与具体应用相关的 heuristics 部分分离成为一个「起搏器」,来拯救 Liveness。

这一点,毫无疑问,是谈论 HotStuff 无法避开的有趣话题。

我真心期待这个「尤物」,能够让无论是国外还是国内的巨头,抑或是创业公司,能够真正构建实际的拜占庭容错系统。毫无疑问,Facebook 首先尝了鲜。

我们在 2018 年向他们推荐了「尤物」,而后如技术文档中所说,在考虑了市面上诸多其他算法后,他们作出了决定。

与此同时,我也向一些国内的创业公司宣传了算法。遗憾的是我跟国内大公司并没有机会接触,只听说他们在共识上栽了不少跟头。

讽刺的是,如今的市场上,极大一部分区块链公司并没有实现所谓的区块链,遑论拜占庭容错。残酷的现实就是,就算从 Google、Facebook 或是阿里、腾讯等公司抓出最优秀的程序员,其中能够熟练掌握 Paxos (CFT 容错非 BFT 容错) 、且知晓如何从头构建这样高效系统的人屈指可数。

但是我们不要感到灰心丧气,因为这反而是对国内产业的一个前所未有的,赶超世界最领先水平的机遇。除比特币和以太坊之外,一个合格的、成熟的新 BFT 容错系统尚未诞生,谁将摘取这个王冠 —— 更确切的是,哪些公司将弯道超车,这尚未可知。

我希望「尤物」能够抛砖引玉,为此铺平道路。


撰文:Ted Yin,康奈尔大学博士生,Ava Labs 的联合创始人兼首席系统架构师

Libra vs 以太坊:ETH 持有者们应该为之担忧吗?

项目unitimes 发表了文章 • 2019-06-21 11:46 • 来自相关话题

2019年6月18日,新成立不久的 Libra Association 协会发布了 Libra 白皮书 [1],该协会由一些金融和科技公司组成,这些公司将担任 Libra 区块链网络的验证者角色:该协会最初由 Facebook 牵头,并拥有包括 Uber 和 PayPal 等在内的27家企业组织。

Libra 协会认为他们创建的加密货币将优于当前已经存在的诸如以太坊等加密货币,他们给出的原因主要是:

    Libra 是一种波动性低的加密货币
    这种稳定币有着“真实的资产”储备支持
    Libra 区块链将使用一种称为 Move 的编程语言来实现智能合约功能


Libra 区块链的目标是在半中心化的状态下启动,这类似于 EOS 的 DPoS (委托权益证明) 共识机制 (目前 EOS 有21个验证节点)。然而,与 EOS 不同的是,Libra 协会计划在2020年将 Libra 区块链的验证节点数量增加到100个,然后在5年内 (那时达到数千个节点) 实现无需许可 (去中心化) 状态。

早期阶段,Facebook 将在发挥主导作用,并计划在未来将自己的影响力降低到与网络上任何其他节点相当的水平。

不过,随着之后 Libra 的 Calibra 钱包 [2] 的推出 (Calibra 为 Facebook 的子公司),Facebook 将在更广泛的生态系统中发挥关键作用。

但尽管如此,Libra 区块链本身确实是开源的,这为市场上的 Calibra 钱包的竞争对手打开了空间。尽管与其竞争可能很有挑战性,因为 Calibra 钱包将被整合到 Facebook 旗下的 WhatsApp、Instagram 和 Messenger 等封闭源平台中。

Mark Zuckerberg (Facebook 创始人兼CEO) 的目标是雄心勃勃的。该公司不仅“从头开始”创建一种加密货币和接口,而且 Libra 协会还将肩负管理该稳定币的法币储备的任务,随时都会面临全球监管的障碍。但这些挑战可能会得到很好的应对。Facebook 拥有的资源远远超过任何其他区块链平台,这就将我们带向了 Libra 将如何影响以太坊这个世界上最大的智能合约平台。


Libra vs 以太坊


许多主流媒体将 Libra 称为“比特币杀手”,这是一种对 Libra 在生态系统中所扮演的角色的错误认知。Libra 是一种稳定币 (这使得它没有投机价值),它目前是中心化的的,没有围绕其代码库的安全性保证,也没有抵御攻击的10年记录。此外,Libra 是由一篮子“真实资产”支持的,这对主流用户来说听起来很棒,但这是一个 bug,而不是一种特性——真实世界的资产需要真实世界的人来进行真实世界的审计。

更简单地说,“真实资产”是就像一连串的安全漏洞。比特币是其公共区块链的原生资产,世界上任何人都可以以极低的成本 (如果你愿意相信已经进行这些审计的数千个节点中的任何一个,则完全不需要成本) 对其进行审计。以太坊在这方面与比特币类似,因此Libra 并不能对以太坊构成短期威胁。

 
Libra 的情况


然而从长远来看,情况并不那么明朗。Libra 正在使用一种称为 Move 的定制编程语言开发一个智能合约平台。这种新语言的目标类似于以太坊的 Vyper 语言 [3],因为 Move 也试图通过自身设计来确保编写合约的安全性。很可能开发者将能够在 Libra 区块链上搭建去中心化金融应用程序 (DeFi apps),这些应用的运行方式将可能与当前在以太坊上的去中心化应用相同。

Libra 区块链上也可能会有类似以太坊的 ERC-20 这样的代币标准,或者类似 ERC-721 这样的加密货币收藏品。在这方面,双方最大的区别就是用户基础:Libra 区块链上的开发者将能够即时访问潜在的数十亿日活用户,而以太坊只有数十万。这是一个地很大的吸引力,特别是对于那些想要在主流受众中创建能够带来盈利的 dApp 开发者们来说更是如此。

这里最大的问题是 (你可能已经注意到了),从当前阶段来看,这些仅仅是可能性。Libra 的目标是每秒1,000 笔交易 (大约是 Visa 的一半),这需要 (根据目前的研究) Libra 平台高度的中心化。因为节点想要在每秒对如此庞大的交易量达成共识,那他们将需要使用普通用户无法获取的专用软件。

以太坊的核心开发者 Nick Johnson 也在 Libra 的技术白皮书中发现一个问题。






“Libra 承诺 app 可以‘从任何时间点读取任何数据,并使用统一框架验证该数据的完整性’。对于节点来说,这将是一场噩梦:每个节点实际上都必须是一个存档节点,这意味着将需要很大的存储容量。”
如果每个节点都存储区块链的整个历史,那么这些节点的存储容量将很快变得非常大。Libra 区块链达到每秒 1,000 笔交易的无需许可状态还有待实现,且 Libra 尚未明确表示他们将如何解决这些问题。 


以太坊的情况


最近的以太坊2.0实施者电话会议宣布 [4],以太坊2.0的创世区块 (genesis block) 将于2020年1月3日诞生。这将启动以太坊2.0区块链的阶段0 (也即信标链阶段),以太坊2.0新链将将能够改善网络的安全性、扩展性和去中心化程度,允许通过将该链分成很多个“分片”来提高网络每秒能够处理的交易量 (此外还有很多其他改变)。最值得注意的是,以太坊 2.0将引入一种新的共识机制——权益证明 (PoS),这将允许验证者通过将 ETH 质押存入一个存款合约而获得相应的利息收益。

虽然 Libra 区块链上的节点预计也能够获取该稳定币的法币储备所产生的利息,但以太坊的 staking 奖励将向全世界的所有人开放,且质押池 (staking pools) 能使整个 staking 过程更加简单。以太坊的这种开放性很可能将会吸引大量的验证者,进而提高整个网络的去中心化水平。

此外,ETH 是一种投机性资产。随着以太坊网络价值的增长,ETH 的价值也在增长。这对那些“参与游戏”的人有着强大的影响。持有 ETH 的开发者会因其对网络的贡献而间接获得奖励。此外,持有 ETH 资产的用户也会有效地成为以太坊区块链的营销工具,使以太坊的受关注度越来越高。

考虑到 Libra 稳定币缺乏投资价值,尤其是它将可以在资产之间毫无摩擦地进行流动,很难想象任何持有 Libra 代币的人会特别关注 Libra 的成功。不仅如此,Libra 还会发现其所具有的企业形象难以撼动,从而导致用户产生进一步的矛盾心理。相比之下,以太坊的愿景则更加引人注目,对那些参与其中的人来说,它有着潜在的巨大上行优势 (投资价值),而 Libra 并非如此。


微软和谷歌没有任何消息


微软(Microsoft)、亚马逊(Amazon)、谷歌(Google)和苹果(Apple)显然被排除在 Libra 协会成员名单之外。这些公司可能将 Facebook 的项目视为一种威胁,但迄今为止,它们对开发类似加密货币的兴趣或未来计划缄口不言。在未来的10年里,我们可能会看到像 Libra 这样的由多家公司支持的全球货币发挥作用,但同样有可能的是,以太坊已经建立的技术和开发者基础将被视为与 Libra 一较高下的答案。特别是谷歌和微软,它们已经为以太坊生态系统中做出了重大贡献,并很可能把目光投向以太坊这个公开的、抗制审查的、透明的区块链平台作为对 Libra 进入主流的回应。

 

[1]:https://libra.org/en-US/white-paper/#introduction[2]:https://calibra.com/

[3]:https://vyper.readthedocs.io/en/v0.1.0-beta.10/

[4]:https://www.youtube.com/watch?v=izspfej05lE&feature=youtu.be&t=2646


原文链接:https://ethereumprice.org/updates/libra-vs-ethereum/
作者 | Nick
编译 | Jhonny 查看全部
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2019年6月18日,新成立不久的 Libra Association 协会发布了 Libra 白皮书 [1],该协会由一些金融和科技公司组成,这些公司将担任 Libra 区块链网络的验证者角色:该协会最初由 Facebook 牵头,并拥有包括 Uber 和 PayPal 等在内的27家企业组织。

Libra 协会认为他们创建的加密货币将优于当前已经存在的诸如以太坊等加密货币,他们给出的原因主要是:


    Libra 是一种波动性低的加密货币
    这种稳定币有着“真实的资产”储备支持
    Libra 区块链将使用一种称为 Move 的编程语言来实现智能合约功能



Libra 区块链的目标是在半中心化的状态下启动,这类似于 EOS 的 DPoS (委托权益证明) 共识机制 (目前 EOS 有21个验证节点)。然而,与 EOS 不同的是,Libra 协会计划在2020年将 Libra 区块链的验证节点数量增加到100个,然后在5年内 (那时达到数千个节点) 实现无需许可 (去中心化) 状态。

早期阶段,Facebook 将在发挥主导作用,并计划在未来将自己的影响力降低到与网络上任何其他节点相当的水平。

不过,随着之后 Libra 的 Calibra 钱包 [2] 的推出 (Calibra 为 Facebook 的子公司),Facebook 将在更广泛的生态系统中发挥关键作用。

但尽管如此,Libra 区块链本身确实是开源的,这为市场上的 Calibra 钱包的竞争对手打开了空间。尽管与其竞争可能很有挑战性,因为 Calibra 钱包将被整合到 Facebook 旗下的 WhatsApp、Instagram 和 Messenger 等封闭源平台中。

Mark Zuckerberg (Facebook 创始人兼CEO) 的目标是雄心勃勃的。该公司不仅“从头开始”创建一种加密货币和接口,而且 Libra 协会还将肩负管理该稳定币的法币储备的任务,随时都会面临全球监管的障碍。但这些挑战可能会得到很好的应对。Facebook 拥有的资源远远超过任何其他区块链平台,这就将我们带向了 Libra 将如何影响以太坊这个世界上最大的智能合约平台。


Libra vs 以太坊


许多主流媒体将 Libra 称为“比特币杀手”,这是一种对 Libra 在生态系统中所扮演的角色的错误认知。Libra 是一种稳定币 (这使得它没有投机价值),它目前是中心化的的,没有围绕其代码库的安全性保证,也没有抵御攻击的10年记录。此外,Libra 是由一篮子“真实资产”支持的,这对主流用户来说听起来很棒,但这是一个 bug,而不是一种特性——真实世界的资产需要真实世界的人来进行真实世界的审计。

更简单地说,“真实资产”是就像一连串的安全漏洞。比特币是其公共区块链的原生资产,世界上任何人都可以以极低的成本 (如果你愿意相信已经进行这些审计的数千个节点中的任何一个,则完全不需要成本) 对其进行审计。以太坊在这方面与比特币类似,因此Libra 并不能对以太坊构成短期威胁。

 
Libra 的情况


然而从长远来看,情况并不那么明朗。Libra 正在使用一种称为 Move 的定制编程语言开发一个智能合约平台。这种新语言的目标类似于以太坊的 Vyper 语言 [3],因为 Move 也试图通过自身设计来确保编写合约的安全性。很可能开发者将能够在 Libra 区块链上搭建去中心化金融应用程序 (DeFi apps),这些应用的运行方式将可能与当前在以太坊上的去中心化应用相同。

Libra 区块链上也可能会有类似以太坊的 ERC-20 这样的代币标准,或者类似 ERC-721 这样的加密货币收藏品。在这方面,双方最大的区别就是用户基础:Libra 区块链上的开发者将能够即时访问潜在的数十亿日活用户,而以太坊只有数十万。这是一个地很大的吸引力,特别是对于那些想要在主流受众中创建能够带来盈利的 dApp 开发者们来说更是如此。

这里最大的问题是 (你可能已经注意到了),从当前阶段来看,这些仅仅是可能性。Libra 的目标是每秒1,000 笔交易 (大约是 Visa 的一半),这需要 (根据目前的研究) Libra 平台高度的中心化。因为节点想要在每秒对如此庞大的交易量达成共识,那他们将需要使用普通用户无法获取的专用软件。

以太坊的核心开发者 Nick Johnson 也在 Libra 的技术白皮书中发现一个问题。

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“Libra 承诺 app 可以‘从任何时间点读取任何数据,并使用统一框架验证该数据的完整性’。对于节点来说,这将是一场噩梦:每个节点实际上都必须是一个存档节点,这意味着将需要很大的存储容量。”
如果每个节点都存储区块链的整个历史,那么这些节点的存储容量将很快变得非常大。Libra 区块链达到每秒 1,000 笔交易的无需许可状态还有待实现,且 Libra 尚未明确表示他们将如何解决这些问题。 


以太坊的情况


最近的以太坊2.0实施者电话会议宣布 [4],以太坊2.0的创世区块 (genesis block) 将于2020年1月3日诞生。这将启动以太坊2.0区块链的阶段0 (也即信标链阶段),以太坊2.0新链将将能够改善网络的安全性、扩展性和去中心化程度,允许通过将该链分成很多个“分片”来提高网络每秒能够处理的交易量 (此外还有很多其他改变)。最值得注意的是,以太坊 2.0将引入一种新的共识机制——权益证明 (PoS),这将允许验证者通过将 ETH 质押存入一个存款合约而获得相应的利息收益。

虽然 Libra 区块链上的节点预计也能够获取该稳定币的法币储备所产生的利息,但以太坊的 staking 奖励将向全世界的所有人开放,且质押池 (staking pools) 能使整个 staking 过程更加简单。以太坊的这种开放性很可能将会吸引大量的验证者,进而提高整个网络的去中心化水平。

此外,ETH 是一种投机性资产。随着以太坊网络价值的增长,ETH 的价值也在增长。这对那些“参与游戏”的人有着强大的影响。持有 ETH 的开发者会因其对网络的贡献而间接获得奖励。此外,持有 ETH 资产的用户也会有效地成为以太坊区块链的营销工具,使以太坊的受关注度越来越高。

考虑到 Libra 稳定币缺乏投资价值,尤其是它将可以在资产之间毫无摩擦地进行流动,很难想象任何持有 Libra 代币的人会特别关注 Libra 的成功。不仅如此,Libra 还会发现其所具有的企业形象难以撼动,从而导致用户产生进一步的矛盾心理。相比之下,以太坊的愿景则更加引人注目,对那些参与其中的人来说,它有着潜在的巨大上行优势 (投资价值),而 Libra 并非如此。


微软和谷歌没有任何消息


微软(Microsoft)、亚马逊(Amazon)、谷歌(Google)和苹果(Apple)显然被排除在 Libra 协会成员名单之外。这些公司可能将 Facebook 的项目视为一种威胁,但迄今为止,它们对开发类似加密货币的兴趣或未来计划缄口不言。在未来的10年里,我们可能会看到像 Libra 这样的由多家公司支持的全球货币发挥作用,但同样有可能的是,以太坊已经建立的技术和开发者基础将被视为与 Libra 一较高下的答案。特别是谷歌和微软,它们已经为以太坊生态系统中做出了重大贡献,并很可能把目光投向以太坊这个公开的、抗制审查的、透明的区块链平台作为对 Libra 进入主流的回应。

 

[1]:https://libra.org/en-US/white-paper/#introduction[2]:https://calibra.com/

[3]:https://vyper.readthedocs.io/en/v0.1.0-beta.10/

[4]:https://www.youtube.com/watch?v=izspfej05lE&feature=youtu.be&t=2646


原文链接:https://ethereumprice.org/updates/libra-vs-ethereum/
作者 | Nick
编译 | Jhonny

EOS的成败决定币圈发展趋势和投资逻辑

观点8btc 发表了文章 • 2018-12-05 10:18 • 来自相关话题

刚开始的时候,由于EOS的DPOS共识算法,我一度对其非常鄙视,因为相对于Alogrand、Polkadot等顶级链,EOS没有学术理论上的突破,所以不可能有未来。但是最近我却突然意识到,EOS虽然没有未来,但它却拥有现在,而EOS的成败甚至可能决定币圈的发展趋势和投资逻辑!众所周知,这一轮币圈炒作大潮的爆点是智能合约,投资的理念是DAPP将在区块链上大爆发,进而颠覆世界。比特币验证了去中心化,以太坊验证了智能合约,那么在这波浪潮中,EOS是否有能力抓住新的机会么?它能验证什么?


一、从技术分析


1、EOS使用的WASM虚拟机基本确定为未来的方向

WASM全称WebAssembly,是谷歌、苹果、微软三大竞争公司同时支持的一种中间代码(字节码), 用户可以使用 C/C++/RUST/Go等多种语言编写智能合约。WASM不仅受到了互联网公司的追捧,也受到各个链的青睐,比如以太坊、本体、Polkadot都将使用WASM。在这一点上,EOS无疑是非常有眼光的。

2、EOS金融模型最优

EOS采用了CPU、NET、RAM三种代币对应计算、带宽和存储分别付费的模型,是非常明智的选择,这也符合资源的有效分解,以太坊只使用了计算代币GAS,现在就因为受到存储过于膨胀的困扰,也正考虑使用存储单独付费的模式,其他链也正探索多资源代币的模型,一个链中多个资源代币的模型将会是将来的主流。

3、C++语言作为智能合约语言生态强大

C++基本上是任何程序员都会用的语言,开发环境成熟,开发人员储备充分,具有极大的生态优势。有人说语言越高级越好,很多新智能合约语言虽然难懂,但理念更先进,语法严谨,更有优势。其实不是这样的,比如过去lisp等函数式语言,功能虽然很强大,理念也很超前,但是因为学习曲线陡峭,难于普及,最后日渐衰败。类似还有以太坊,当初以太坊搞了多种智能合约语言,最后胜出的是模仿JavaScript语言的Solidity,重要的原因入门简单,易于学习。

4、TPS足够用

EOS主网的TPS上限已经达到了4000,而VISA和Paypal的平均TPS也不超过2000,因此这个TPS对于绝大部分应用已经足够了。目前EOS的实际TPS在70-100之间,也就说设计性能远远大于目前DAPP的需求。

5、EOS不是完美的去中心化,但你绝不能说他是中心化的。

这一点不用解释了,虽然EOS的共识被很多人鄙视,但你仍然要承认他不是中心化的,作为一个区块链系统,可以说是够用了。


二、从业务分析


1、用户免费,商家支付费用

目前EOS正修改代码,马上可以实现商家为用户支付手续费的功能,再加上目前用户可以通过抵押EOS来免费转账,基本上实现了互联网的用户免费模式,这点优于绝大部分的链。

2、仲裁机制起到了正面作用

仲裁机制虽然诟病很多,但用户完全对自己负责的理想主义模式还有很长的路要走,仲裁机制通过冻结罪犯账户,有效恐吓了犯罪行为,保护了商业氛围,目前,EOS正升级使用智能合约实现黑名单,这样使得链上治理更加有效。


三、EOS将验证什么?


综上所述,从工程角度讲,目前EOS具备了足以实用的性能和区块链界最优秀的DAPP开发运行环境,将成为最有效的DAPP价值投资理念的验证平台。

1、站在开发者的角度

一个正常的企业如果进入一个新的业务领域,不会一下投重注去做,往往会在入门门槛低、学习成本低、较稳定、符合性能需求的平台进行业务验证,开展业务试点,如果这种业务模式成功,才会投入大量的资源去成本更高,但更高效的平台广泛开展业务。

对于一个新兴企业,是选择使用C语言编程、足够去中心化、开发生态强大而友好、用户活跃的EOS,还是说去其他链,学新出的智能合约语言,熟悉开发环境,熟悉架构,从头构建开发生态?答案是毫无疑问的。所以如果说在EOS上自己的业务都发展不起来,就真没必要去其他链上去再做一遍了。

2、站在用户的角度

有人说将来的链更去中心化,性能更好,就能吸引更多的用户。其实这些对用户并没有意义,什么是真正的用户?他们根本不关心你背后用的什么技术,支付宝用户不会关心背后的docker云,微信用户也不会关心背后的高可用存储系统PaxosStore,他们只关心你能不能满足他的需求。

不断增长的需求才是推动平台发展的动力,脱离了需求只盲目追求性能的发展是无意义的,典型例子是手机屏幕,当初苹果搞出了视网膜屏后不再继续升级,安卓则炒概念,屏幕从1080p一路升级到2k、4k甚至8k屏,结果4k和8k屏消费者完全不买账,因为屏幕精细度已经远远超过了视网膜的识别能力,技术再好又有什么用呢,反而带来了成本的大幅增加。

3、思考

我们往往只顾了向前奔跑,却忘记了出发的目的。

如果如此实用的EOS上都无法产生大量爆款DAPP应用,应用交易量都无法填满EOS的性能上限,那其他99%的链做的性能再好、去中心化程度再高又有什么意义和价值呢?甚至我们的投资理念都要重新思考--- DAPP相对中心化应用真的更有前途么?DAPP生态到底能支撑多少估值?

当然,另一种可能是EOS大获成功,因为互联网刚开始也想不到微信、抖音等各种神奇的玩法,也有一个逐步认识和成长的过程。现在EOS日活用户正快速接近以太坊,而日交易笔数是以太坊的10倍,这是一个好的开始。如果成功,那EOS的排名应该上升到币圈第二的位置,这也是他的终点,因为历史的使命已经完成,他自身的缺点会阻碍其进一步发展,届时将有更优秀的链替代他。

目前看真正需要跑在去中心化平台的应用还不多,“菠菜”类应用算一个,但这远远不够,可能是因为我们还没有想到,也可能是因为这是一条死路。最终能不能出现中心化平台没有过的DAPP生态和现象级应用,EOS是王者归来开启DAPP大繁华时代,还是DAPP泡沫的终结者?我们拭目以待!
 

作者简介:北京之东,公众号:bjzdblockchain。微信号:beijingzhidong。就职于金融企业总部,从事IT工作,多家基金顾问。

本文不构成任何投资建议,投资有风险,入市需谨慎! 查看全部
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刚开始的时候,由于EOS的DPOS共识算法,我一度对其非常鄙视,因为相对于Alogrand、Polkadot等顶级链,EOS没有学术理论上的突破,所以不可能有未来。但是最近我却突然意识到,EOS虽然没有未来,但它却拥有现在,而EOS的成败甚至可能决定币圈的发展趋势和投资逻辑!众所周知,这一轮币圈炒作大潮的爆点是智能合约,投资的理念是DAPP将在区块链上大爆发,进而颠覆世界。比特币验证了去中心化,以太坊验证了智能合约,那么在这波浪潮中,EOS是否有能力抓住新的机会么?它能验证什么?


一、从技术分析


1、EOS使用的WASM虚拟机基本确定为未来的方向

WASM全称WebAssembly,是谷歌、苹果、微软三大竞争公司同时支持的一种中间代码(字节码), 用户可以使用 C/C++/RUST/Go等多种语言编写智能合约。WASM不仅受到了互联网公司的追捧,也受到各个链的青睐,比如以太坊、本体、Polkadot都将使用WASM。在这一点上,EOS无疑是非常有眼光的。

2、EOS金融模型最优

EOS采用了CPU、NET、RAM三种代币对应计算、带宽和存储分别付费的模型,是非常明智的选择,这也符合资源的有效分解,以太坊只使用了计算代币GAS,现在就因为受到存储过于膨胀的困扰,也正考虑使用存储单独付费的模式,其他链也正探索多资源代币的模型,一个链中多个资源代币的模型将会是将来的主流。

3、C++语言作为智能合约语言生态强大

C++基本上是任何程序员都会用的语言,开发环境成熟,开发人员储备充分,具有极大的生态优势。有人说语言越高级越好,很多新智能合约语言虽然难懂,但理念更先进,语法严谨,更有优势。其实不是这样的,比如过去lisp等函数式语言,功能虽然很强大,理念也很超前,但是因为学习曲线陡峭,难于普及,最后日渐衰败。类似还有以太坊,当初以太坊搞了多种智能合约语言,最后胜出的是模仿JavaScript语言的Solidity,重要的原因入门简单,易于学习。

4、TPS足够用

EOS主网的TPS上限已经达到了4000,而VISA和Paypal的平均TPS也不超过2000,因此这个TPS对于绝大部分应用已经足够了。目前EOS的实际TPS在70-100之间,也就说设计性能远远大于目前DAPP的需求。

5、EOS不是完美的去中心化,但你绝不能说他是中心化的。

这一点不用解释了,虽然EOS的共识被很多人鄙视,但你仍然要承认他不是中心化的,作为一个区块链系统,可以说是够用了。


二、从业务分析


1、用户免费,商家支付费用

目前EOS正修改代码,马上可以实现商家为用户支付手续费的功能,再加上目前用户可以通过抵押EOS来免费转账,基本上实现了互联网的用户免费模式,这点优于绝大部分的链。

2、仲裁机制起到了正面作用

仲裁机制虽然诟病很多,但用户完全对自己负责的理想主义模式还有很长的路要走,仲裁机制通过冻结罪犯账户,有效恐吓了犯罪行为,保护了商业氛围,目前,EOS正升级使用智能合约实现黑名单,这样使得链上治理更加有效。


三、EOS将验证什么?


综上所述,从工程角度讲,目前EOS具备了足以实用的性能和区块链界最优秀的DAPP开发运行环境,将成为最有效的DAPP价值投资理念的验证平台。

1、站在开发者的角度

一个正常的企业如果进入一个新的业务领域,不会一下投重注去做,往往会在入门门槛低、学习成本低、较稳定、符合性能需求的平台进行业务验证,开展业务试点,如果这种业务模式成功,才会投入大量的资源去成本更高,但更高效的平台广泛开展业务。

对于一个新兴企业,是选择使用C语言编程、足够去中心化、开发生态强大而友好、用户活跃的EOS,还是说去其他链,学新出的智能合约语言,熟悉开发环境,熟悉架构,从头构建开发生态?答案是毫无疑问的。所以如果说在EOS上自己的业务都发展不起来,就真没必要去其他链上去再做一遍了。

2、站在用户的角度

有人说将来的链更去中心化,性能更好,就能吸引更多的用户。其实这些对用户并没有意义,什么是真正的用户?他们根本不关心你背后用的什么技术,支付宝用户不会关心背后的docker云,微信用户也不会关心背后的高可用存储系统PaxosStore,他们只关心你能不能满足他的需求。

不断增长的需求才是推动平台发展的动力,脱离了需求只盲目追求性能的发展是无意义的,典型例子是手机屏幕,当初苹果搞出了视网膜屏后不再继续升级,安卓则炒概念,屏幕从1080p一路升级到2k、4k甚至8k屏,结果4k和8k屏消费者完全不买账,因为屏幕精细度已经远远超过了视网膜的识别能力,技术再好又有什么用呢,反而带来了成本的大幅增加。

3、思考

我们往往只顾了向前奔跑,却忘记了出发的目的。

如果如此实用的EOS上都无法产生大量爆款DAPP应用,应用交易量都无法填满EOS的性能上限,那其他99%的链做的性能再好、去中心化程度再高又有什么意义和价值呢?甚至我们的投资理念都要重新思考--- DAPP相对中心化应用真的更有前途么?DAPP生态到底能支撑多少估值?

当然,另一种可能是EOS大获成功,因为互联网刚开始也想不到微信、抖音等各种神奇的玩法,也有一个逐步认识和成长的过程。现在EOS日活用户正快速接近以太坊,而日交易笔数是以太坊的10倍,这是一个好的开始。如果成功,那EOS的排名应该上升到币圈第二的位置,这也是他的终点,因为历史的使命已经完成,他自身的缺点会阻碍其进一步发展,届时将有更优秀的链替代他。

目前看真正需要跑在去中心化平台的应用还不多,“菠菜”类应用算一个,但这远远不够,可能是因为我们还没有想到,也可能是因为这是一条死路。最终能不能出现中心化平台没有过的DAPP生态和现象级应用,EOS是王者归来开启DAPP大繁华时代,还是DAPP泡沫的终结者?我们拭目以待!
 

作者简介:北京之东,公众号:bjzdblockchain。微信号:beijingzhidong。就职于金融企业总部,从事IT工作,多家基金顾问。

本文不构成任何投资建议,投资有风险,入市需谨慎!

Libra 采用的 HotStuff 算法作者亲述:「尤物」诞生记

项目chainnews 发表了文章 • 2019-07-09 16:17 • 来自相关话题

Ted Yin,HotStuff 论文第一作者, Ava Labs 的联合创始人和首席系统架构师。

    Facebook 公布了 Libra 白皮书和相关技术文档之后,链闻发现了 Libra 区块链将使用基于拜占庭容错共识的「LibraBFT」共识算法,而 LibraBFT 算法则是「HotStuff」的一个变种。之后,链闻又顺藤摸瓜,找到了「HotStuff」论文的第一作者、美国康奈尔大学(Cornell)大学在读博士生尹茂帆(Ted Yin),请他讲述了 HotStuff 的奥妙。

    Ted Yin 今年 25 岁,目前导师是著名计算机科学家 Emin Gün Sirer 教授和 Robbert van Renesse 教授。他同时也是市场颇为瞩目的区块链新项目 Ava Labs 的联合创始人和首席系统架构师。2018 年暑期期间,他在 VMware Research 实习时提出了「HotStuff」协议中核心算法,并完成了相关论文。

    我们邀请 Ted Yin 撰文分享了他提出 「HotStuff」核心算法前前后后的经历。我们希望通过这篇文章,记录下一个创新性算法被年轻华人研究者提出的背景,一个有可能推动区块链技术发展的基础性研究工作完成的来龙去脉。我们希望以此帮助读者更好了理解「HotStuff」,更可以激励区块链行业的研究者和开发者更好地建设。



一入系统深似海


没想到,HotStuff ,这个被我中文起名为「尤物」协议的科研成果,或多或少竟源自于我第一个「失败」的研究。请容我细细说来。2016 年,博士之旅伊始,我的导师 Emin Gün Sirer 教授便拿出几份论文让我细细研读。其中有:

    Paxos Made Moderately Complex;
    Byzantine Quorum Systems;
    Implementing Fault-Tolerant Services Using the State Machine Approach。


这些都是共识协议研究经典中的经典。更没想到的是,有一天,我竟有幸与 Byzantine Quorum Systems 的两位作者合作完成了后来的尤物协议。

相较于人工智能(AI)的论文,计算机系统相关的研究论文篇幅都较长,一般有十来页。而共识协议算法的论文每一页的难度又令人望而却步。在理解了共识问题的基础以及经典算法以后,一次开会中,Gün 教授开始考我了。本来胸有成竹的我,被他连珠炮一般的问题问得说不出话来。

「看来你需要回去重新读一遍啦,Ted!」,他淡然一笑,「不必担心,本来这世界上没多少人懂 Paxos。」(链闻注:「Paxos」指 Paxos 算法,Paxos 算法是莱斯利·兰伯特(Leslie Lamport)在 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,很多大型分布式系统都采用 Paxos 算法来解决分布式一致性问题,Paxos 算法被普遍认为难以理解,难以实现。)

我愧色满面,仓皇逃出了办公室。于是下决心要把其中逻辑理清,以至无懈可击。


「异步」难题


共识协议,或者推广至各种分布式系统的协议,是一类基于时态逻辑的算法描述,其难点在于「异步」(asynchrony)。

所谓异步,就是若干个相对独立逻辑可以同时执行,并且它们之间能够依据算法发生交互。这里的「异步」与异步协议中异步所指不同,更接近于并发(concurrency)的概念。

其实在日常生活中,我们也无时无刻不进行这种「异步」的操作:我们不会干等一天别人的消息,也不会在整个项目所有的事情做完后才睡觉休息。我们往往是会「同时」处理若干个不同的事务,尽量不会因为一件事没有做完而被卡住不做后续的所有事情。

这种等待着一件事情完成再处理另一件事情的过程,就可以被称为「同步」;而把事情做一部分丢给别人,接着马上进行其他操作的过程中,则产生了「异步」。

正如生活中的多任务同时处理一样,带有异步 / 并发性质的算法设计充满了挑战。以Paxos算法为例,它是一种 对宕机有一定容忍度的冗余算法(Crash Fault Tolerance,下称 CFT)。用通俗的话讲,也就是我们希望有若干个机器去备份同一个系统状态。这个状态可以是用户的信息、银行的交易,或者平台上程序的执行序列。这种「备份」(replication) ,使得整个系统有一定的抗故障能力 —— 一台带状态副本的机器崩溃之后,我们仍然有别的机器可以使用。

Paxos 作为这类协议的代表已经在业界获得了广泛的使用,比如 Google 的Spanner 系统。毫不客气地说,云服务和大规模数据中心的崛起,重要原因之一就要归功于此。美国计算机科学家莱斯利·兰波特(Leslie Lamport)提出了 Paxos 算法,这成为让他在 2013 年获得图灵奖的重要原因之一 —— 当然,兰波特有太多的贡献了,包括后文会提到的拜占庭容错算法(BFT),这里就不一一展开了。

不过,像 Paxos 这类算法因为需要保证系统各个机器同时处于一致的状态,以便对外表现为一个不间断的服务,因而十分难以设计和理解。

当然,我的那个故事的结局是:重新来过,认真钻研,自信满满地再次接受也解答了 Gün 教授提出的若干个刁钻的问题,最终通过了他的考验。

「那么接下来我希望你思考一下能不能基于区块链的结构设计一个 CFT 算法,打败 Paxos。」Gün 教授说。

「好的。」我回答到。


虽万难吾往矣


就这么简单的一句话,花去了我整整第一年一个学期的时间。

现在回想,这个过程短暂又漫长,时而枯燥无味,但时而又充满惊奇。我曾经构想出了一些看似正确的算法,但仅仅过了一天,随即便发现无法证明,或者算法本身存在错误。直到在第一个暑假来临前,我向导师提交了一份关于这方面研究的报告。

在报告中我分析了尝试用链式结构打败 Paxos 的各种大方向。其中主要分为两种:

    一种路线是采取类似原中本聪共识中的概率模型,然后通过随机的等待时间来建立起一个可以收敛的共识链;
    另一种截然不同的思路则是像 Paxos 那样,使用子集(Quorum)交来把 Paxos「编码」在链上。


在报告中,我给出了基于 Python 快速构建的 Raft (一种类似 Paxos 的协议)和第一种路线的性能对比,得出了不成功的结论。而 Gün 教授对另一个路线并不持乐观态度 —— 因为 Paxos/Raft 现在已经被优化得很快了,在这种只有宕机的容错场景(即 Crash Fault__Tolerance,CFT)下是不具备优势的。

我们决定放弃这个 CFT 相关的研究,我也转而有了一个新项目,也就是后来的Avalanche 协议。它是一种概率安全的拜占庭容错协议,这里暂不展开。

有趣的是,报告提到的两条路线中,第一个正好和早期的 DPoS 思路如初一辙。DPoS 是一个备受争议的协议,它在早期并不是拜占庭容错的,而且协议本身没有严格的证明或者性能的测试,主要使用它的 EOS 虚拟货币,也沦为了一个高度中心化的系统。而第二个路线,如果将问题的领域由宕机容错(CFT)变为拜占庭容错(BFT),Paxos 改换成 DLS/PBFT,则像极了后来的尤物协议(即 HotStuff) 。


一拍即合


17 年秋季学期即逝,我向 VMware Research 的首席研究员Dahlia Malkhi表达了实习的意向。





Dahlia 毕业于希伯来大学,曾在 AT &T; 研究室工作多年,后自 1999 年到 2007 年在希伯来大学计算机系执教,之后又曾担任微软研究院在硅谷 (MSR Silicon Valley) 的首席研究员,并在 2014 年 MSR 硅谷被微软解散后参与创立了云基础架构和移动商务解决方案厂商威睿 (VMware) 的研究机构 VMware Research,担任首席研究员。她在分布式系统稳定性和安全性领域研究颇深。


当年 12 月,在清华—康奈尔区块链研讨会期间,Dahlia 和 VMware Research 的高级研究员 Ittai Abraham 飞到深圳,短暂参会并作了学术报告。报告内容是关于 BFT 协议在区块链时代下的新研究课题。期间,他们宣布发现了 2007 年获得 SOSP 最佳论文的 Zyzzyva BFT 系统存在的正确性问题,借此说明 BFT 协议过于复杂和难以理解,以致在业界无数专家审稿的 10 年以后,仍然可能会发现算法层面的正确性 bug。

我们在她宣讲的当天吃了早饭,席间她简短地用了 30 分钟问了一些关于我目前科研的问题作为面试。

Dahlia 在业界以一针见血和才思敏捷著称,在挺过了她的一些关于 Avalanche 协议的一些尖锐问题后,她表达出了对我一开始那个「夭折」 CFT 项目的浓厚兴趣。在次年的远程交流中,她提到了一个在构想的 BFT 算法有些类似于我的项目,并且询问我当初放弃的原因。之后我们一拍即合,去 VMware Research 实习的事情也就这么定了下来。


太平洋的风


实习就这么开始了。从东岸的纽约飞到了西岸的加州。美好的湾区,全新的暑假。烈日下,太平洋的风时而拨弄着我手中的纸页,我则低头继续思考着「谁是坏人,谁是好人,谁又背叛了谁」的问题 —— 拜占庭容错。






Dahlia 告诉我说,一般世界各地的博士生来这里实习的头一周都不需要做什么,而是应该去尝试摸清自己的能力,以及寻找感兴趣的项目。彼时,她提到希望我能看一下他们于三月份撰写的文稿。






我喜忧参半。「喜」是因为有明确的文稿可以阅读,「忧」则是这个预印稿是不是意味着算法已经设计完毕,而我能做的事所剩无几?

实际上,在「挣扎」着阅读了一周以后,我发现初稿中描述的算法很是模糊,正确性的证明也是一笔带过,其中两个核心引理都是一句话。于是,在商议后,我们做了一个后来觉得极为明智,但对我来说也十分挑战的决定:我不去看那篇预印稿,而是从一张白纸开始,凭着自己受到的启发,结合已有的积累,用我的符号系统来重新描述算法,并且尝试给出严格的证明。

整个过程大概又花费了将近一周,最后我将重写的几页稿子交给了 Dahlia。令我欣喜的是,得到的反馈非常鼓舞人心。Dahlia 说我自己重头设计的算法在本质上和她当初的构想大体相似。

但是不久她就发现了一个很不一样的地方:我的协议里面需要的假设比原本的预印稿的要更少。

我的解释是,原稿里面维护的变量和隐含条件过多,而且有的好像也不是必要。我相信「简单即是优美」的原则,于是去掉了一些觉得冗余的不变量。

瞬间,Dahlia 变得严肃认真了起来,直截了当地说,「不,这个简化会直接破坏协议的正确性」。

好在我已早有准备,向她解释了这个「重要」条件其实是不必要的。但是她依然坚持。

讨论变得逐渐激烈,于是我壮了胆,带着十足底气的口吻「挑战」道:「If so, could you please show me a counterexample? (如果真是这样,你能给我构造一个反例吗?)」她立即开始在眼前的白板上写写画画,我全神贯注,准备迎接对我思维以及口语表达的挑战。

在她数次尝试失败之后,我再次耐心地解释了一遍无需那个条件的原因。我说,听上去确实挺反直觉的,我一开始也觉得困惑,但是后来发现证明正确性并不需要它。最后,她将马克笔缓缓放下,笑着长出了一口气说,「目前我想不到反对的理由。Ted,你赢了。哈哈。」

证明不是一笔挥就的。我一开始自鸣得意的证明很快就被 Dahlia 发现了一个致命问题:有一个条件从来没有用过。和之前我们所争论的冗余条件不同,我们都意识到这是一个极为关键的条件,奈何找遍了整个证明都没有!

这种感觉就像是修好一个机器后发现手头多了一些零件,又或是做完手术发现金属盘里多出了一些器官一般。所幸的是,很快我们发现了其中一句话其实暗含了条件,但欣慰之余又感叹就算是专业人士,做这种 BFT 协议也是十分棘手。

随后,我们计划将旧稿替换成现在重写的新稿。


高手过招


Dahlia 一直是我最敬重的学者之一,因为她平易近人,跟年轻人打成一片,而在讨论学术问题时又有着渊博的知识储备和学者的严肃威严,讨论细致入微,不让毫厘。

老实说,在讨论中,大多数时候还是她取得了「胜利」。跟高手「过招」,我不得不叹服她思维的深度、广度和速度。这也是跟她合作的乐趣:就像是一场赛车比赛,稍一不留神,她就在弯道直接超车,一骑绝尘了;或是在你飞速狂奔而不知其所往时将其横刀拦下,使之冷静下来解释清楚。

不久,坐在旁桌的Mike Reiter也加入了我们的讨论。我对计算机安全领域的大佬知之甚少,自然也是不知道这位 Mike 的来头。只是当时觉得他特别友善,还经常来问我需不需要来看一眼我的稿子,或者讨论一下算法问题。





Mike Reiter,现为北卡罗来纳大学教堂山分校计算机系教授


他也对 HotStuff 感兴趣,于是我们便有了三人的开会小组。再后来我才意识到,原来最早读的那篇于 1998 年发表的著名论文「拜占庭仲裁系统 Byzantine Quorum Systems」,正是 Dahlia 和Mike 在 AT&T; 实验室工作时期所合著的成果。那时的我还在幼儿园留着口水,咬着手指。





1998 年发表在学术期刊「分布式计算」上的论文「Byzantine quorum systems」


相比 Dahlia,Mike 更像是那种深藏不露的扫地僧。他时常会在你作报告加速时打断,慢条斯理道:「恕我愚钝,但是我不理解你刚刚说的东西,你能再解释一遍吗?」而我逐渐察觉到他懂的其实远比看上去的多,总能在关键的地方提出非常好的问题。一旦他和 Dahlia 争论起来,我几乎无法插嘴,只好在一旁以崇敬的目光看着两位「神仙大战」。


犹物之生


Dahlia 提起了最初的论文稿其实投了 2018 年的 PODC 会议(分布式系统理论顶会),结果被拒。原因有二:审稿人觉得这论文写得太笼统,他们没能理解算法的具体过程,以及证明过于简陋;另一方面则是他们认为实用拜占庭容错算法(PBFT)的期刊版本已经在其中「暗示」了可能存在线性复杂度的换届(view change),所以论文号称的线性换届并不是新东西。

Dahlia 对第一点心服口服 —— 这也是让我不看原文重头写过的原因之一。但她对第二点不以为然,因为她去找来了那个期刊论文,所谓「暗示」并不可行。

就这一点,我们两人在一次讨论中对 PBFT 期刊版本的算法进行了剖析,最终得出了一个好消息和一个坏消息:好消息是 PBFT 的换届做不到线性,也就是审稿人的说法有误;但坏消息是,Dahlia 的旧稿里面的算法并不符合标题所说的完全线性,而是有更深层次的微妙之处。





就在这次和 Dahlia 对 PBFT 期刊版本的讨论中,我们得到了新的思路


实际上,为了保证响应度(responsiveness, 即在正常运行中不需要让每个共识等待最大的网络延迟,从而沦为「同步协议」),不得不变成平方复杂度;或者为了线性复杂度而放弃响应度。无论何种取舍,皆使我们的贡献度大幅缩水 —— 这朵乌云不幸地于周五飘在了头顶,在这沦为「incremental work」的阴霾下我们若有所思地开始了周末。


柳暗花明


山重水复后,我席间提到的一个思路给了 Dahlia 新的启发。于是,在那个周日的下午,当我还在家慵懒地用笔记本看新闻时,突然收到了一封她上千字的邮件。

果然,在我们的 HotStuff 体系中,尽管最初的算法跟 Tendermint 本质相仿(抛开我们更简洁优美不谈),但还有别的变种可以打破这种壁垒:在保证与 PBFT 类似响应度的同时,达到线性的消息复杂度下界,即理论最优。值得一提的是,前面提到的 Paxos (非拜占庭容错)同样也是线性复杂度。

主要思路就是那天讨论中我突发奇想提到的:「如果我们增加一个阶段呢?两个阶段的协议变三个阶段,但是好像我们可以用中间阶段维护的不变量(Invariant)来避免 Liveness 的问题,从而完全保证响应度。」

于是,便有了第三版的「尤物」,也是 Facebook 的LibraBFT所基于的那个。

尽管在最终发表的论文中,我被列为第一作者,但是这个算法的提出,与 Dahlia 和 Mike 等经验丰富学者的紧密协作及相互间激发出的灵感密切相关。我也很开心,能够在 VMware Research 短暂的暑假实习期间完成「尤物」的主体部分算法。

在实习结束之后的半年间,我们坚持不懈地完善理论和代码,并且也尝试向业界推广该成果。我们都对创造可以用于实际系统的协议充满热情,也都对理论和系统实践有着一定经验。Dahlia 显然比我拥有更多的经验和更深刻的认识,我从她身上学到了很多。令人感动的是,她对我的思考和每一个建议都认真加以考虑,并且也充分信任我的一些观点——这使得我凭借自己对系统和这个行业的理解能有所施展。

例如 Facebook 的 Libra 技术文档中反复提到的「起搏器」(Pacemaker),就是由我提出并取的名字。当时我看到 HotStuff 框架提供了一次从算法层面对共识安全(safety)和性能(Liveness) 进行解耦合(decouple)的机会,然后在第一次描述算法时就将保证系统安全的部分抽离出来,然后将与具体应用相关的 heuristics 部分分离成为一个「起搏器」,来拯救 Liveness。

这一点,毫无疑问,是谈论 HotStuff 无法避开的有趣话题。

我真心期待这个「尤物」,能够让无论是国外还是国内的巨头,抑或是创业公司,能够真正构建实际的拜占庭容错系统。毫无疑问,Facebook 首先尝了鲜。

我们在 2018 年向他们推荐了「尤物」,而后如技术文档中所说,在考虑了市面上诸多其他算法后,他们作出了决定。

与此同时,我也向一些国内的创业公司宣传了算法。遗憾的是我跟国内大公司并没有机会接触,只听说他们在共识上栽了不少跟头。

讽刺的是,如今的市场上,极大一部分区块链公司并没有实现所谓的区块链,遑论拜占庭容错。残酷的现实就是,就算从 Google、Facebook 或是阿里、腾讯等公司抓出最优秀的程序员,其中能够熟练掌握 Paxos (CFT 容错非 BFT 容错) 、且知晓如何从头构建这样高效系统的人屈指可数。

但是我们不要感到灰心丧气,因为这反而是对国内产业的一个前所未有的,赶超世界最领先水平的机遇。除比特币和以太坊之外,一个合格的、成熟的新 BFT 容错系统尚未诞生,谁将摘取这个王冠 —— 更确切的是,哪些公司将弯道超车,这尚未可知。

我希望「尤物」能够抛砖引玉,为此铺平道路。


撰文:Ted Yin,康奈尔大学博士生,Ava Labs 的联合创始人兼首席系统架构师 查看全部
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Ted Yin,HotStuff 论文第一作者, Ava Labs 的联合创始人和首席系统架构师。


    Facebook 公布了 Libra 白皮书和相关技术文档之后,链闻发现了 Libra 区块链将使用基于拜占庭容错共识的「LibraBFT」共识算法,而 LibraBFT 算法则是「HotStuff」的一个变种。之后,链闻又顺藤摸瓜,找到了「HotStuff」论文的第一作者、美国康奈尔大学(Cornell)大学在读博士生尹茂帆(Ted Yin),请他讲述了 HotStuff 的奥妙。

    Ted Yin 今年 25 岁,目前导师是著名计算机科学家 Emin Gün Sirer 教授和 Robbert van Renesse 教授。他同时也是市场颇为瞩目的区块链新项目 Ava Labs 的联合创始人和首席系统架构师。2018 年暑期期间,他在 VMware Research 实习时提出了「HotStuff」协议中核心算法,并完成了相关论文。

    我们邀请 Ted Yin 撰文分享了他提出 「HotStuff」核心算法前前后后的经历。我们希望通过这篇文章,记录下一个创新性算法被年轻华人研究者提出的背景,一个有可能推动区块链技术发展的基础性研究工作完成的来龙去脉。我们希望以此帮助读者更好了理解「HotStuff」,更可以激励区块链行业的研究者和开发者更好地建设。




一入系统深似海


没想到,HotStuff ,这个被我中文起名为「尤物」协议的科研成果,或多或少竟源自于我第一个「失败」的研究。请容我细细说来。2016 年,博士之旅伊始,我的导师 Emin Gün Sirer 教授便拿出几份论文让我细细研读。其中有:


    Paxos Made Moderately Complex;
    Byzantine Quorum Systems;
    Implementing Fault-Tolerant Services Using the State Machine Approach。



这些都是共识协议研究经典中的经典。更没想到的是,有一天,我竟有幸与 Byzantine Quorum Systems 的两位作者合作完成了后来的尤物协议。

相较于人工智能(AI)的论文,计算机系统相关的研究论文篇幅都较长,一般有十来页。而共识协议算法的论文每一页的难度又令人望而却步。在理解了共识问题的基础以及经典算法以后,一次开会中,Gün 教授开始考我了。本来胸有成竹的我,被他连珠炮一般的问题问得说不出话来。

「看来你需要回去重新读一遍啦,Ted!」,他淡然一笑,「不必担心,本来这世界上没多少人懂 Paxos。」(链闻注:「Paxos」指 Paxos 算法,Paxos 算法是莱斯利·兰伯特(Leslie Lamport)在 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,很多大型分布式系统都采用 Paxos 算法来解决分布式一致性问题,Paxos 算法被普遍认为难以理解,难以实现。)

我愧色满面,仓皇逃出了办公室。于是下决心要把其中逻辑理清,以至无懈可击。


「异步」难题


共识协议,或者推广至各种分布式系统的协议,是一类基于时态逻辑的算法描述,其难点在于「异步」(asynchrony)。

所谓异步,就是若干个相对独立逻辑可以同时执行,并且它们之间能够依据算法发生交互。这里的「异步」与异步协议中异步所指不同,更接近于并发(concurrency)的概念。

其实在日常生活中,我们也无时无刻不进行这种「异步」的操作:我们不会干等一天别人的消息,也不会在整个项目所有的事情做完后才睡觉休息。我们往往是会「同时」处理若干个不同的事务,尽量不会因为一件事没有做完而被卡住不做后续的所有事情。

这种等待着一件事情完成再处理另一件事情的过程,就可以被称为「同步」;而把事情做一部分丢给别人,接着马上进行其他操作的过程中,则产生了「异步」。

正如生活中的多任务同时处理一样,带有异步 / 并发性质的算法设计充满了挑战。以Paxos算法为例,它是一种 对宕机有一定容忍度的冗余算法(Crash Fault Tolerance,下称 CFT)。用通俗的话讲,也就是我们希望有若干个机器去备份同一个系统状态。这个状态可以是用户的信息、银行的交易,或者平台上程序的执行序列。这种「备份」(replication) ,使得整个系统有一定的抗故障能力 —— 一台带状态副本的机器崩溃之后,我们仍然有别的机器可以使用。

Paxos 作为这类协议的代表已经在业界获得了广泛的使用,比如 Google 的Spanner 系统。毫不客气地说,云服务和大规模数据中心的崛起,重要原因之一就要归功于此。美国计算机科学家莱斯利·兰波特(Leslie Lamport)提出了 Paxos 算法,这成为让他在 2013 年获得图灵奖的重要原因之一 —— 当然,兰波特有太多的贡献了,包括后文会提到的拜占庭容错算法(BFT),这里就不一一展开了。

不过,像 Paxos 这类算法因为需要保证系统各个机器同时处于一致的状态,以便对外表现为一个不间断的服务,因而十分难以设计和理解。

当然,我的那个故事的结局是:重新来过,认真钻研,自信满满地再次接受也解答了 Gün 教授提出的若干个刁钻的问题,最终通过了他的考验。

「那么接下来我希望你思考一下能不能基于区块链的结构设计一个 CFT 算法,打败 Paxos。」Gün 教授说。

「好的。」我回答到。


虽万难吾往矣


就这么简单的一句话,花去了我整整第一年一个学期的时间。

现在回想,这个过程短暂又漫长,时而枯燥无味,但时而又充满惊奇。我曾经构想出了一些看似正确的算法,但仅仅过了一天,随即便发现无法证明,或者算法本身存在错误。直到在第一个暑假来临前,我向导师提交了一份关于这方面研究的报告。

在报告中我分析了尝试用链式结构打败 Paxos 的各种大方向。其中主要分为两种:


    一种路线是采取类似原中本聪共识中的概率模型,然后通过随机的等待时间来建立起一个可以收敛的共识链;
    另一种截然不同的思路则是像 Paxos 那样,使用子集(Quorum)交来把 Paxos「编码」在链上。



在报告中,我给出了基于 Python 快速构建的 Raft (一种类似 Paxos 的协议)和第一种路线的性能对比,得出了不成功的结论。而 Gün 教授对另一个路线并不持乐观态度 —— 因为 Paxos/Raft 现在已经被优化得很快了,在这种只有宕机的容错场景(即 Crash Fault__Tolerance,CFT)下是不具备优势的。

我们决定放弃这个 CFT 相关的研究,我也转而有了一个新项目,也就是后来的Avalanche 协议。它是一种概率安全的拜占庭容错协议,这里暂不展开。

有趣的是,报告提到的两条路线中,第一个正好和早期的 DPoS 思路如初一辙。DPoS 是一个备受争议的协议,它在早期并不是拜占庭容错的,而且协议本身没有严格的证明或者性能的测试,主要使用它的 EOS 虚拟货币,也沦为了一个高度中心化的系统。而第二个路线,如果将问题的领域由宕机容错(CFT)变为拜占庭容错(BFT),Paxos 改换成 DLS/PBFT,则像极了后来的尤物协议(即 HotStuff) 。


一拍即合


17 年秋季学期即逝,我向 VMware Research 的首席研究员Dahlia Malkhi表达了实习的意向。

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Dahlia 毕业于希伯来大学,曾在 AT &T; 研究室工作多年,后自 1999 年到 2007 年在希伯来大学计算机系执教,之后又曾担任微软研究院在硅谷 (MSR Silicon Valley) 的首席研究员,并在 2014 年 MSR 硅谷被微软解散后参与创立了云基础架构和移动商务解决方案厂商威睿 (VMware) 的研究机构 VMware Research,担任首席研究员。她在分布式系统稳定性和安全性领域研究颇深。


当年 12 月,在清华—康奈尔区块链研讨会期间,Dahlia 和 VMware Research 的高级研究员 Ittai Abraham 飞到深圳,短暂参会并作了学术报告。报告内容是关于 BFT 协议在区块链时代下的新研究课题。期间,他们宣布发现了 2007 年获得 SOSP 最佳论文的 Zyzzyva BFT 系统存在的正确性问题,借此说明 BFT 协议过于复杂和难以理解,以致在业界无数专家审稿的 10 年以后,仍然可能会发现算法层面的正确性 bug。

我们在她宣讲的当天吃了早饭,席间她简短地用了 30 分钟问了一些关于我目前科研的问题作为面试。

Dahlia 在业界以一针见血和才思敏捷著称,在挺过了她的一些关于 Avalanche 协议的一些尖锐问题后,她表达出了对我一开始那个「夭折」 CFT 项目的浓厚兴趣。在次年的远程交流中,她提到了一个在构想的 BFT 算法有些类似于我的项目,并且询问我当初放弃的原因。之后我们一拍即合,去 VMware Research 实习的事情也就这么定了下来。


太平洋的风


实习就这么开始了。从东岸的纽约飞到了西岸的加州。美好的湾区,全新的暑假。烈日下,太平洋的风时而拨弄着我手中的纸页,我则低头继续思考着「谁是坏人,谁是好人,谁又背叛了谁」的问题 —— 拜占庭容错。

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Dahlia 告诉我说,一般世界各地的博士生来这里实习的头一周都不需要做什么,而是应该去尝试摸清自己的能力,以及寻找感兴趣的项目。彼时,她提到希望我能看一下他们于三月份撰写的文稿。

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我喜忧参半。「喜」是因为有明确的文稿可以阅读,「忧」则是这个预印稿是不是意味着算法已经设计完毕,而我能做的事所剩无几?

实际上,在「挣扎」着阅读了一周以后,我发现初稿中描述的算法很是模糊,正确性的证明也是一笔带过,其中两个核心引理都是一句话。于是,在商议后,我们做了一个后来觉得极为明智,但对我来说也十分挑战的决定:我不去看那篇预印稿,而是从一张白纸开始,凭着自己受到的启发,结合已有的积累,用我的符号系统来重新描述算法,并且尝试给出严格的证明。

整个过程大概又花费了将近一周,最后我将重写的几页稿子交给了 Dahlia。令我欣喜的是,得到的反馈非常鼓舞人心。Dahlia 说我自己重头设计的算法在本质上和她当初的构想大体相似。

但是不久她就发现了一个很不一样的地方:我的协议里面需要的假设比原本的预印稿的要更少。

我的解释是,原稿里面维护的变量和隐含条件过多,而且有的好像也不是必要。我相信「简单即是优美」的原则,于是去掉了一些觉得冗余的不变量。

瞬间,Dahlia 变得严肃认真了起来,直截了当地说,「不,这个简化会直接破坏协议的正确性」。

好在我已早有准备,向她解释了这个「重要」条件其实是不必要的。但是她依然坚持。

讨论变得逐渐激烈,于是我壮了胆,带着十足底气的口吻「挑战」道:「If so, could you please show me a counterexample? (如果真是这样,你能给我构造一个反例吗?)」她立即开始在眼前的白板上写写画画,我全神贯注,准备迎接对我思维以及口语表达的挑战。

在她数次尝试失败之后,我再次耐心地解释了一遍无需那个条件的原因。我说,听上去确实挺反直觉的,我一开始也觉得困惑,但是后来发现证明正确性并不需要它。最后,她将马克笔缓缓放下,笑着长出了一口气说,「目前我想不到反对的理由。Ted,你赢了。哈哈。」

证明不是一笔挥就的。我一开始自鸣得意的证明很快就被 Dahlia 发现了一个致命问题:有一个条件从来没有用过。和之前我们所争论的冗余条件不同,我们都意识到这是一个极为关键的条件,奈何找遍了整个证明都没有!

这种感觉就像是修好一个机器后发现手头多了一些零件,又或是做完手术发现金属盘里多出了一些器官一般。所幸的是,很快我们发现了其中一句话其实暗含了条件,但欣慰之余又感叹就算是专业人士,做这种 BFT 协议也是十分棘手。

随后,我们计划将旧稿替换成现在重写的新稿。


高手过招


Dahlia 一直是我最敬重的学者之一,因为她平易近人,跟年轻人打成一片,而在讨论学术问题时又有着渊博的知识储备和学者的严肃威严,讨论细致入微,不让毫厘。

老实说,在讨论中,大多数时候还是她取得了「胜利」。跟高手「过招」,我不得不叹服她思维的深度、广度和速度。这也是跟她合作的乐趣:就像是一场赛车比赛,稍一不留神,她就在弯道直接超车,一骑绝尘了;或是在你飞速狂奔而不知其所往时将其横刀拦下,使之冷静下来解释清楚。

不久,坐在旁桌的Mike Reiter也加入了我们的讨论。我对计算机安全领域的大佬知之甚少,自然也是不知道这位 Mike 的来头。只是当时觉得他特别友善,还经常来问我需不需要来看一眼我的稿子,或者讨论一下算法问题。

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Mike Reiter,现为北卡罗来纳大学教堂山分校计算机系教授


他也对 HotStuff 感兴趣,于是我们便有了三人的开会小组。再后来我才意识到,原来最早读的那篇于 1998 年发表的著名论文「拜占庭仲裁系统 Byzantine Quorum Systems」,正是 Dahlia 和Mike 在 AT&T; 实验室工作时期所合著的成果。那时的我还在幼儿园留着口水,咬着手指。

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1998 年发表在学术期刊「分布式计算」上的论文「Byzantine quorum systems」


相比 Dahlia,Mike 更像是那种深藏不露的扫地僧。他时常会在你作报告加速时打断,慢条斯理道:「恕我愚钝,但是我不理解你刚刚说的东西,你能再解释一遍吗?」而我逐渐察觉到他懂的其实远比看上去的多,总能在关键的地方提出非常好的问题。一旦他和 Dahlia 争论起来,我几乎无法插嘴,只好在一旁以崇敬的目光看着两位「神仙大战」。


犹物之生


Dahlia 提起了最初的论文稿其实投了 2018 年的 PODC 会议(分布式系统理论顶会),结果被拒。原因有二:审稿人觉得这论文写得太笼统,他们没能理解算法的具体过程,以及证明过于简陋;另一方面则是他们认为实用拜占庭容错算法(PBFT)的期刊版本已经在其中「暗示」了可能存在线性复杂度的换届(view change),所以论文号称的线性换届并不是新东西。

Dahlia 对第一点心服口服 —— 这也是让我不看原文重头写过的原因之一。但她对第二点不以为然,因为她去找来了那个期刊论文,所谓「暗示」并不可行。

就这一点,我们两人在一次讨论中对 PBFT 期刊版本的算法进行了剖析,最终得出了一个好消息和一个坏消息:好消息是 PBFT 的换届做不到线性,也就是审稿人的说法有误;但坏消息是,Dahlia 的旧稿里面的算法并不符合标题所说的完全线性,而是有更深层次的微妙之处。

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就在这次和 Dahlia 对 PBFT 期刊版本的讨论中,我们得到了新的思路


实际上,为了保证响应度(responsiveness, 即在正常运行中不需要让每个共识等待最大的网络延迟,从而沦为「同步协议」),不得不变成平方复杂度;或者为了线性复杂度而放弃响应度。无论何种取舍,皆使我们的贡献度大幅缩水 —— 这朵乌云不幸地于周五飘在了头顶,在这沦为「incremental work」的阴霾下我们若有所思地开始了周末。


柳暗花明


山重水复后,我席间提到的一个思路给了 Dahlia 新的启发。于是,在那个周日的下午,当我还在家慵懒地用笔记本看新闻时,突然收到了一封她上千字的邮件。

果然,在我们的 HotStuff 体系中,尽管最初的算法跟 Tendermint 本质相仿(抛开我们更简洁优美不谈),但还有别的变种可以打破这种壁垒:在保证与 PBFT 类似响应度的同时,达到线性的消息复杂度下界,即理论最优。值得一提的是,前面提到的 Paxos (非拜占庭容错)同样也是线性复杂度。

主要思路就是那天讨论中我突发奇想提到的:「如果我们增加一个阶段呢?两个阶段的协议变三个阶段,但是好像我们可以用中间阶段维护的不变量(Invariant)来避免 Liveness 的问题,从而完全保证响应度。」

于是,便有了第三版的「尤物」,也是 Facebook 的LibraBFT所基于的那个。

尽管在最终发表的论文中,我被列为第一作者,但是这个算法的提出,与 Dahlia 和 Mike 等经验丰富学者的紧密协作及相互间激发出的灵感密切相关。我也很开心,能够在 VMware Research 短暂的暑假实习期间完成「尤物」的主体部分算法。

在实习结束之后的半年间,我们坚持不懈地完善理论和代码,并且也尝试向业界推广该成果。我们都对创造可以用于实际系统的协议充满热情,也都对理论和系统实践有着一定经验。Dahlia 显然比我拥有更多的经验和更深刻的认识,我从她身上学到了很多。令人感动的是,她对我的思考和每一个建议都认真加以考虑,并且也充分信任我的一些观点——这使得我凭借自己对系统和这个行业的理解能有所施展。

例如 Facebook 的 Libra 技术文档中反复提到的「起搏器」(Pacemaker),就是由我提出并取的名字。当时我看到 HotStuff 框架提供了一次从算法层面对共识安全(safety)和性能(Liveness) 进行解耦合(decouple)的机会,然后在第一次描述算法时就将保证系统安全的部分抽离出来,然后将与具体应用相关的 heuristics 部分分离成为一个「起搏器」,来拯救 Liveness。

这一点,毫无疑问,是谈论 HotStuff 无法避开的有趣话题。

我真心期待这个「尤物」,能够让无论是国外还是国内的巨头,抑或是创业公司,能够真正构建实际的拜占庭容错系统。毫无疑问,Facebook 首先尝了鲜。

我们在 2018 年向他们推荐了「尤物」,而后如技术文档中所说,在考虑了市面上诸多其他算法后,他们作出了决定。

与此同时,我也向一些国内的创业公司宣传了算法。遗憾的是我跟国内大公司并没有机会接触,只听说他们在共识上栽了不少跟头。

讽刺的是,如今的市场上,极大一部分区块链公司并没有实现所谓的区块链,遑论拜占庭容错。残酷的现实就是,就算从 Google、Facebook 或是阿里、腾讯等公司抓出最优秀的程序员,其中能够熟练掌握 Paxos (CFT 容错非 BFT 容错) 、且知晓如何从头构建这样高效系统的人屈指可数。

但是我们不要感到灰心丧气,因为这反而是对国内产业的一个前所未有的,赶超世界最领先水平的机遇。除比特币和以太坊之外,一个合格的、成熟的新 BFT 容错系统尚未诞生,谁将摘取这个王冠 —— 更确切的是,哪些公司将弯道超车,这尚未可知。

我希望「尤物」能够抛砖引玉,为此铺平道路。


撰文:Ted Yin,康奈尔大学博士生,Ava Labs 的联合创始人兼首席系统架构师

Libra vs 以太坊:ETH 持有者们应该为之担忧吗?

项目unitimes 发表了文章 • 2019-06-21 11:46 • 来自相关话题

2019年6月18日,新成立不久的 Libra Association 协会发布了 Libra 白皮书 [1],该协会由一些金融和科技公司组成,这些公司将担任 Libra 区块链网络的验证者角色:该协会最初由 Facebook 牵头,并拥有包括 Uber 和 PayPal 等在内的27家企业组织。

Libra 协会认为他们创建的加密货币将优于当前已经存在的诸如以太坊等加密货币,他们给出的原因主要是:

    Libra 是一种波动性低的加密货币
    这种稳定币有着“真实的资产”储备支持
    Libra 区块链将使用一种称为 Move 的编程语言来实现智能合约功能


Libra 区块链的目标是在半中心化的状态下启动,这类似于 EOS 的 DPoS (委托权益证明) 共识机制 (目前 EOS 有21个验证节点)。然而,与 EOS 不同的是,Libra 协会计划在2020年将 Libra 区块链的验证节点数量增加到100个,然后在5年内 (那时达到数千个节点) 实现无需许可 (去中心化) 状态。

早期阶段,Facebook 将在发挥主导作用,并计划在未来将自己的影响力降低到与网络上任何其他节点相当的水平。

不过,随着之后 Libra 的 Calibra 钱包 [2] 的推出 (Calibra 为 Facebook 的子公司),Facebook 将在更广泛的生态系统中发挥关键作用。

但尽管如此,Libra 区块链本身确实是开源的,这为市场上的 Calibra 钱包的竞争对手打开了空间。尽管与其竞争可能很有挑战性,因为 Calibra 钱包将被整合到 Facebook 旗下的 WhatsApp、Instagram 和 Messenger 等封闭源平台中。

Mark Zuckerberg (Facebook 创始人兼CEO) 的目标是雄心勃勃的。该公司不仅“从头开始”创建一种加密货币和接口,而且 Libra 协会还将肩负管理该稳定币的法币储备的任务,随时都会面临全球监管的障碍。但这些挑战可能会得到很好的应对。Facebook 拥有的资源远远超过任何其他区块链平台,这就将我们带向了 Libra 将如何影响以太坊这个世界上最大的智能合约平台。


Libra vs 以太坊


许多主流媒体将 Libra 称为“比特币杀手”,这是一种对 Libra 在生态系统中所扮演的角色的错误认知。Libra 是一种稳定币 (这使得它没有投机价值),它目前是中心化的的,没有围绕其代码库的安全性保证,也没有抵御攻击的10年记录。此外,Libra 是由一篮子“真实资产”支持的,这对主流用户来说听起来很棒,但这是一个 bug,而不是一种特性——真实世界的资产需要真实世界的人来进行真实世界的审计。

更简单地说,“真实资产”是就像一连串的安全漏洞。比特币是其公共区块链的原生资产,世界上任何人都可以以极低的成本 (如果你愿意相信已经进行这些审计的数千个节点中的任何一个,则完全不需要成本) 对其进行审计。以太坊在这方面与比特币类似,因此Libra 并不能对以太坊构成短期威胁。

 
Libra 的情况


然而从长远来看,情况并不那么明朗。Libra 正在使用一种称为 Move 的定制编程语言开发一个智能合约平台。这种新语言的目标类似于以太坊的 Vyper 语言 [3],因为 Move 也试图通过自身设计来确保编写合约的安全性。很可能开发者将能够在 Libra 区块链上搭建去中心化金融应用程序 (DeFi apps),这些应用的运行方式将可能与当前在以太坊上的去中心化应用相同。

Libra 区块链上也可能会有类似以太坊的 ERC-20 这样的代币标准,或者类似 ERC-721 这样的加密货币收藏品。在这方面,双方最大的区别就是用户基础:Libra 区块链上的开发者将能够即时访问潜在的数十亿日活用户,而以太坊只有数十万。这是一个地很大的吸引力,特别是对于那些想要在主流受众中创建能够带来盈利的 dApp 开发者们来说更是如此。

这里最大的问题是 (你可能已经注意到了),从当前阶段来看,这些仅仅是可能性。Libra 的目标是每秒1,000 笔交易 (大约是 Visa 的一半),这需要 (根据目前的研究) Libra 平台高度的中心化。因为节点想要在每秒对如此庞大的交易量达成共识,那他们将需要使用普通用户无法获取的专用软件。

以太坊的核心开发者 Nick Johnson 也在 Libra 的技术白皮书中发现一个问题。






“Libra 承诺 app 可以‘从任何时间点读取任何数据,并使用统一框架验证该数据的完整性’。对于节点来说,这将是一场噩梦:每个节点实际上都必须是一个存档节点,这意味着将需要很大的存储容量。”
如果每个节点都存储区块链的整个历史,那么这些节点的存储容量将很快变得非常大。Libra 区块链达到每秒 1,000 笔交易的无需许可状态还有待实现,且 Libra 尚未明确表示他们将如何解决这些问题。 


以太坊的情况


最近的以太坊2.0实施者电话会议宣布 [4],以太坊2.0的创世区块 (genesis block) 将于2020年1月3日诞生。这将启动以太坊2.0区块链的阶段0 (也即信标链阶段),以太坊2.0新链将将能够改善网络的安全性、扩展性和去中心化程度,允许通过将该链分成很多个“分片”来提高网络每秒能够处理的交易量 (此外还有很多其他改变)。最值得注意的是,以太坊 2.0将引入一种新的共识机制——权益证明 (PoS),这将允许验证者通过将 ETH 质押存入一个存款合约而获得相应的利息收益。

虽然 Libra 区块链上的节点预计也能够获取该稳定币的法币储备所产生的利息,但以太坊的 staking 奖励将向全世界的所有人开放,且质押池 (staking pools) 能使整个 staking 过程更加简单。以太坊的这种开放性很可能将会吸引大量的验证者,进而提高整个网络的去中心化水平。

此外,ETH 是一种投机性资产。随着以太坊网络价值的增长,ETH 的价值也在增长。这对那些“参与游戏”的人有着强大的影响。持有 ETH 的开发者会因其对网络的贡献而间接获得奖励。此外,持有 ETH 资产的用户也会有效地成为以太坊区块链的营销工具,使以太坊的受关注度越来越高。

考虑到 Libra 稳定币缺乏投资价值,尤其是它将可以在资产之间毫无摩擦地进行流动,很难想象任何持有 Libra 代币的人会特别关注 Libra 的成功。不仅如此,Libra 还会发现其所具有的企业形象难以撼动,从而导致用户产生进一步的矛盾心理。相比之下,以太坊的愿景则更加引人注目,对那些参与其中的人来说,它有着潜在的巨大上行优势 (投资价值),而 Libra 并非如此。


微软和谷歌没有任何消息


微软(Microsoft)、亚马逊(Amazon)、谷歌(Google)和苹果(Apple)显然被排除在 Libra 协会成员名单之外。这些公司可能将 Facebook 的项目视为一种威胁,但迄今为止,它们对开发类似加密货币的兴趣或未来计划缄口不言。在未来的10年里,我们可能会看到像 Libra 这样的由多家公司支持的全球货币发挥作用,但同样有可能的是,以太坊已经建立的技术和开发者基础将被视为与 Libra 一较高下的答案。特别是谷歌和微软,它们已经为以太坊生态系统中做出了重大贡献,并很可能把目光投向以太坊这个公开的、抗制审查的、透明的区块链平台作为对 Libra 进入主流的回应。

 

[1]:https://libra.org/en-US/white-paper/#introduction[2]:https://calibra.com/

[3]:https://vyper.readthedocs.io/en/v0.1.0-beta.10/

[4]:https://www.youtube.com/watch?v=izspfej05lE&feature=youtu.be&t=2646


原文链接:https://ethereumprice.org/updates/libra-vs-ethereum/
作者 | Nick
编译 | Jhonny 查看全部
librafacebook.jpg

2019年6月18日,新成立不久的 Libra Association 协会发布了 Libra 白皮书 [1],该协会由一些金融和科技公司组成,这些公司将担任 Libra 区块链网络的验证者角色:该协会最初由 Facebook 牵头,并拥有包括 Uber 和 PayPal 等在内的27家企业组织。

Libra 协会认为他们创建的加密货币将优于当前已经存在的诸如以太坊等加密货币,他们给出的原因主要是:


    Libra 是一种波动性低的加密货币
    这种稳定币有着“真实的资产”储备支持
    Libra 区块链将使用一种称为 Move 的编程语言来实现智能合约功能



Libra 区块链的目标是在半中心化的状态下启动,这类似于 EOS 的 DPoS (委托权益证明) 共识机制 (目前 EOS 有21个验证节点)。然而,与 EOS 不同的是,Libra 协会计划在2020年将 Libra 区块链的验证节点数量增加到100个,然后在5年内 (那时达到数千个节点) 实现无需许可 (去中心化) 状态。

早期阶段,Facebook 将在发挥主导作用,并计划在未来将自己的影响力降低到与网络上任何其他节点相当的水平。

不过,随着之后 Libra 的 Calibra 钱包 [2] 的推出 (Calibra 为 Facebook 的子公司),Facebook 将在更广泛的生态系统中发挥关键作用。

但尽管如此,Libra 区块链本身确实是开源的,这为市场上的 Calibra 钱包的竞争对手打开了空间。尽管与其竞争可能很有挑战性,因为 Calibra 钱包将被整合到 Facebook 旗下的 WhatsApp、Instagram 和 Messenger 等封闭源平台中。

Mark Zuckerberg (Facebook 创始人兼CEO) 的目标是雄心勃勃的。该公司不仅“从头开始”创建一种加密货币和接口,而且 Libra 协会还将肩负管理该稳定币的法币储备的任务,随时都会面临全球监管的障碍。但这些挑战可能会得到很好的应对。Facebook 拥有的资源远远超过任何其他区块链平台,这就将我们带向了 Libra 将如何影响以太坊这个世界上最大的智能合约平台。


Libra vs 以太坊


许多主流媒体将 Libra 称为“比特币杀手”,这是一种对 Libra 在生态系统中所扮演的角色的错误认知。Libra 是一种稳定币 (这使得它没有投机价值),它目前是中心化的的,没有围绕其代码库的安全性保证,也没有抵御攻击的10年记录。此外,Libra 是由一篮子“真实资产”支持的,这对主流用户来说听起来很棒,但这是一个 bug,而不是一种特性——真实世界的资产需要真实世界的人来进行真实世界的审计。

更简单地说,“真实资产”是就像一连串的安全漏洞。比特币是其公共区块链的原生资产,世界上任何人都可以以极低的成本 (如果你愿意相信已经进行这些审计的数千个节点中的任何一个,则完全不需要成本) 对其进行审计。以太坊在这方面与比特币类似,因此Libra 并不能对以太坊构成短期威胁。

 
Libra 的情况


然而从长远来看,情况并不那么明朗。Libra 正在使用一种称为 Move 的定制编程语言开发一个智能合约平台。这种新语言的目标类似于以太坊的 Vyper 语言 [3],因为 Move 也试图通过自身设计来确保编写合约的安全性。很可能开发者将能够在 Libra 区块链上搭建去中心化金融应用程序 (DeFi apps),这些应用的运行方式将可能与当前在以太坊上的去中心化应用相同。

Libra 区块链上也可能会有类似以太坊的 ERC-20 这样的代币标准,或者类似 ERC-721 这样的加密货币收藏品。在这方面,双方最大的区别就是用户基础:Libra 区块链上的开发者将能够即时访问潜在的数十亿日活用户,而以太坊只有数十万。这是一个地很大的吸引力,特别是对于那些想要在主流受众中创建能够带来盈利的 dApp 开发者们来说更是如此。

这里最大的问题是 (你可能已经注意到了),从当前阶段来看,这些仅仅是可能性。Libra 的目标是每秒1,000 笔交易 (大约是 Visa 的一半),这需要 (根据目前的研究) Libra 平台高度的中心化。因为节点想要在每秒对如此庞大的交易量达成共识,那他们将需要使用普通用户无法获取的专用软件。

以太坊的核心开发者 Nick Johnson 也在 Libra 的技术白皮书中发现一个问题。

201906210732501.jpg


“Libra 承诺 app 可以‘从任何时间点读取任何数据,并使用统一框架验证该数据的完整性’。对于节点来说,这将是一场噩梦:每个节点实际上都必须是一个存档节点,这意味着将需要很大的存储容量。”
如果每个节点都存储区块链的整个历史,那么这些节点的存储容量将很快变得非常大。Libra 区块链达到每秒 1,000 笔交易的无需许可状态还有待实现,且 Libra 尚未明确表示他们将如何解决这些问题。 


以太坊的情况


最近的以太坊2.0实施者电话会议宣布 [4],以太坊2.0的创世区块 (genesis block) 将于2020年1月3日诞生。这将启动以太坊2.0区块链的阶段0 (也即信标链阶段),以太坊2.0新链将将能够改善网络的安全性、扩展性和去中心化程度,允许通过将该链分成很多个“分片”来提高网络每秒能够处理的交易量 (此外还有很多其他改变)。最值得注意的是,以太坊 2.0将引入一种新的共识机制——权益证明 (PoS),这将允许验证者通过将 ETH 质押存入一个存款合约而获得相应的利息收益。

虽然 Libra 区块链上的节点预计也能够获取该稳定币的法币储备所产生的利息,但以太坊的 staking 奖励将向全世界的所有人开放,且质押池 (staking pools) 能使整个 staking 过程更加简单。以太坊的这种开放性很可能将会吸引大量的验证者,进而提高整个网络的去中心化水平。

此外,ETH 是一种投机性资产。随着以太坊网络价值的增长,ETH 的价值也在增长。这对那些“参与游戏”的人有着强大的影响。持有 ETH 的开发者会因其对网络的贡献而间接获得奖励。此外,持有 ETH 资产的用户也会有效地成为以太坊区块链的营销工具,使以太坊的受关注度越来越高。

考虑到 Libra 稳定币缺乏投资价值,尤其是它将可以在资产之间毫无摩擦地进行流动,很难想象任何持有 Libra 代币的人会特别关注 Libra 的成功。不仅如此,Libra 还会发现其所具有的企业形象难以撼动,从而导致用户产生进一步的矛盾心理。相比之下,以太坊的愿景则更加引人注目,对那些参与其中的人来说,它有着潜在的巨大上行优势 (投资价值),而 Libra 并非如此。


微软和谷歌没有任何消息


微软(Microsoft)、亚马逊(Amazon)、谷歌(Google)和苹果(Apple)显然被排除在 Libra 协会成员名单之外。这些公司可能将 Facebook 的项目视为一种威胁,但迄今为止,它们对开发类似加密货币的兴趣或未来计划缄口不言。在未来的10年里,我们可能会看到像 Libra 这样的由多家公司支持的全球货币发挥作用,但同样有可能的是,以太坊已经建立的技术和开发者基础将被视为与 Libra 一较高下的答案。特别是谷歌和微软,它们已经为以太坊生态系统中做出了重大贡献,并很可能把目光投向以太坊这个公开的、抗制审查的、透明的区块链平台作为对 Libra 进入主流的回应。

 

[1]:https://libra.org/en-US/white-paper/#introduction[2]:https://calibra.com/

[3]:https://vyper.readthedocs.io/en/v0.1.0-beta.10/

[4]:https://www.youtube.com/watch?v=izspfej05lE&feature=youtu.be&t=2646


原文链接:https://ethereumprice.org/updates/libra-vs-ethereum/
作者 | Nick
编译 | Jhonny

EOS的成败决定币圈发展趋势和投资逻辑

观点8btc 发表了文章 • 2018-12-05 10:18 • 来自相关话题

刚开始的时候,由于EOS的DPOS共识算法,我一度对其非常鄙视,因为相对于Alogrand、Polkadot等顶级链,EOS没有学术理论上的突破,所以不可能有未来。但是最近我却突然意识到,EOS虽然没有未来,但它却拥有现在,而EOS的成败甚至可能决定币圈的发展趋势和投资逻辑!众所周知,这一轮币圈炒作大潮的爆点是智能合约,投资的理念是DAPP将在区块链上大爆发,进而颠覆世界。比特币验证了去中心化,以太坊验证了智能合约,那么在这波浪潮中,EOS是否有能力抓住新的机会么?它能验证什么?


一、从技术分析


1、EOS使用的WASM虚拟机基本确定为未来的方向

WASM全称WebAssembly,是谷歌、苹果、微软三大竞争公司同时支持的一种中间代码(字节码), 用户可以使用 C/C++/RUST/Go等多种语言编写智能合约。WASM不仅受到了互联网公司的追捧,也受到各个链的青睐,比如以太坊、本体、Polkadot都将使用WASM。在这一点上,EOS无疑是非常有眼光的。

2、EOS金融模型最优

EOS采用了CPU、NET、RAM三种代币对应计算、带宽和存储分别付费的模型,是非常明智的选择,这也符合资源的有效分解,以太坊只使用了计算代币GAS,现在就因为受到存储过于膨胀的困扰,也正考虑使用存储单独付费的模式,其他链也正探索多资源代币的模型,一个链中多个资源代币的模型将会是将来的主流。

3、C++语言作为智能合约语言生态强大

C++基本上是任何程序员都会用的语言,开发环境成熟,开发人员储备充分,具有极大的生态优势。有人说语言越高级越好,很多新智能合约语言虽然难懂,但理念更先进,语法严谨,更有优势。其实不是这样的,比如过去lisp等函数式语言,功能虽然很强大,理念也很超前,但是因为学习曲线陡峭,难于普及,最后日渐衰败。类似还有以太坊,当初以太坊搞了多种智能合约语言,最后胜出的是模仿JavaScript语言的Solidity,重要的原因入门简单,易于学习。

4、TPS足够用

EOS主网的TPS上限已经达到了4000,而VISA和Paypal的平均TPS也不超过2000,因此这个TPS对于绝大部分应用已经足够了。目前EOS的实际TPS在70-100之间,也就说设计性能远远大于目前DAPP的需求。

5、EOS不是完美的去中心化,但你绝不能说他是中心化的。

这一点不用解释了,虽然EOS的共识被很多人鄙视,但你仍然要承认他不是中心化的,作为一个区块链系统,可以说是够用了。


二、从业务分析


1、用户免费,商家支付费用

目前EOS正修改代码,马上可以实现商家为用户支付手续费的功能,再加上目前用户可以通过抵押EOS来免费转账,基本上实现了互联网的用户免费模式,这点优于绝大部分的链。

2、仲裁机制起到了正面作用

仲裁机制虽然诟病很多,但用户完全对自己负责的理想主义模式还有很长的路要走,仲裁机制通过冻结罪犯账户,有效恐吓了犯罪行为,保护了商业氛围,目前,EOS正升级使用智能合约实现黑名单,这样使得链上治理更加有效。


三、EOS将验证什么?


综上所述,从工程角度讲,目前EOS具备了足以实用的性能和区块链界最优秀的DAPP开发运行环境,将成为最有效的DAPP价值投资理念的验证平台。

1、站在开发者的角度

一个正常的企业如果进入一个新的业务领域,不会一下投重注去做,往往会在入门门槛低、学习成本低、较稳定、符合性能需求的平台进行业务验证,开展业务试点,如果这种业务模式成功,才会投入大量的资源去成本更高,但更高效的平台广泛开展业务。

对于一个新兴企业,是选择使用C语言编程、足够去中心化、开发生态强大而友好、用户活跃的EOS,还是说去其他链,学新出的智能合约语言,熟悉开发环境,熟悉架构,从头构建开发生态?答案是毫无疑问的。所以如果说在EOS上自己的业务都发展不起来,就真没必要去其他链上去再做一遍了。

2、站在用户的角度

有人说将来的链更去中心化,性能更好,就能吸引更多的用户。其实这些对用户并没有意义,什么是真正的用户?他们根本不关心你背后用的什么技术,支付宝用户不会关心背后的docker云,微信用户也不会关心背后的高可用存储系统PaxosStore,他们只关心你能不能满足他的需求。

不断增长的需求才是推动平台发展的动力,脱离了需求只盲目追求性能的发展是无意义的,典型例子是手机屏幕,当初苹果搞出了视网膜屏后不再继续升级,安卓则炒概念,屏幕从1080p一路升级到2k、4k甚至8k屏,结果4k和8k屏消费者完全不买账,因为屏幕精细度已经远远超过了视网膜的识别能力,技术再好又有什么用呢,反而带来了成本的大幅增加。

3、思考

我们往往只顾了向前奔跑,却忘记了出发的目的。

如果如此实用的EOS上都无法产生大量爆款DAPP应用,应用交易量都无法填满EOS的性能上限,那其他99%的链做的性能再好、去中心化程度再高又有什么意义和价值呢?甚至我们的投资理念都要重新思考--- DAPP相对中心化应用真的更有前途么?DAPP生态到底能支撑多少估值?

当然,另一种可能是EOS大获成功,因为互联网刚开始也想不到微信、抖音等各种神奇的玩法,也有一个逐步认识和成长的过程。现在EOS日活用户正快速接近以太坊,而日交易笔数是以太坊的10倍,这是一个好的开始。如果成功,那EOS的排名应该上升到币圈第二的位置,这也是他的终点,因为历史的使命已经完成,他自身的缺点会阻碍其进一步发展,届时将有更优秀的链替代他。

目前看真正需要跑在去中心化平台的应用还不多,“菠菜”类应用算一个,但这远远不够,可能是因为我们还没有想到,也可能是因为这是一条死路。最终能不能出现中心化平台没有过的DAPP生态和现象级应用,EOS是王者归来开启DAPP大繁华时代,还是DAPP泡沫的终结者?我们拭目以待!
 

作者简介:北京之东,公众号:bjzdblockchain。微信号:beijingzhidong。就职于金融企业总部,从事IT工作,多家基金顾问。

本文不构成任何投资建议,投资有风险,入市需谨慎! 查看全部
eos.jpg

刚开始的时候,由于EOS的DPOS共识算法,我一度对其非常鄙视,因为相对于Alogrand、Polkadot等顶级链,EOS没有学术理论上的突破,所以不可能有未来。但是最近我却突然意识到,EOS虽然没有未来,但它却拥有现在,而EOS的成败甚至可能决定币圈的发展趋势和投资逻辑!众所周知,这一轮币圈炒作大潮的爆点是智能合约,投资的理念是DAPP将在区块链上大爆发,进而颠覆世界。比特币验证了去中心化,以太坊验证了智能合约,那么在这波浪潮中,EOS是否有能力抓住新的机会么?它能验证什么?


一、从技术分析


1、EOS使用的WASM虚拟机基本确定为未来的方向

WASM全称WebAssembly,是谷歌、苹果、微软三大竞争公司同时支持的一种中间代码(字节码), 用户可以使用 C/C++/RUST/Go等多种语言编写智能合约。WASM不仅受到了互联网公司的追捧,也受到各个链的青睐,比如以太坊、本体、Polkadot都将使用WASM。在这一点上,EOS无疑是非常有眼光的。

2、EOS金融模型最优

EOS采用了CPU、NET、RAM三种代币对应计算、带宽和存储分别付费的模型,是非常明智的选择,这也符合资源的有效分解,以太坊只使用了计算代币GAS,现在就因为受到存储过于膨胀的困扰,也正考虑使用存储单独付费的模式,其他链也正探索多资源代币的模型,一个链中多个资源代币的模型将会是将来的主流。

3、C++语言作为智能合约语言生态强大

C++基本上是任何程序员都会用的语言,开发环境成熟,开发人员储备充分,具有极大的生态优势。有人说语言越高级越好,很多新智能合约语言虽然难懂,但理念更先进,语法严谨,更有优势。其实不是这样的,比如过去lisp等函数式语言,功能虽然很强大,理念也很超前,但是因为学习曲线陡峭,难于普及,最后日渐衰败。类似还有以太坊,当初以太坊搞了多种智能合约语言,最后胜出的是模仿JavaScript语言的Solidity,重要的原因入门简单,易于学习。

4、TPS足够用

EOS主网的TPS上限已经达到了4000,而VISA和Paypal的平均TPS也不超过2000,因此这个TPS对于绝大部分应用已经足够了。目前EOS的实际TPS在70-100之间,也就说设计性能远远大于目前DAPP的需求。

5、EOS不是完美的去中心化,但你绝不能说他是中心化的。

这一点不用解释了,虽然EOS的共识被很多人鄙视,但你仍然要承认他不是中心化的,作为一个区块链系统,可以说是够用了。


二、从业务分析


1、用户免费,商家支付费用

目前EOS正修改代码,马上可以实现商家为用户支付手续费的功能,再加上目前用户可以通过抵押EOS来免费转账,基本上实现了互联网的用户免费模式,这点优于绝大部分的链。

2、仲裁机制起到了正面作用

仲裁机制虽然诟病很多,但用户完全对自己负责的理想主义模式还有很长的路要走,仲裁机制通过冻结罪犯账户,有效恐吓了犯罪行为,保护了商业氛围,目前,EOS正升级使用智能合约实现黑名单,这样使得链上治理更加有效。


三、EOS将验证什么?


综上所述,从工程角度讲,目前EOS具备了足以实用的性能和区块链界最优秀的DAPP开发运行环境,将成为最有效的DAPP价值投资理念的验证平台。

1、站在开发者的角度

一个正常的企业如果进入一个新的业务领域,不会一下投重注去做,往往会在入门门槛低、学习成本低、较稳定、符合性能需求的平台进行业务验证,开展业务试点,如果这种业务模式成功,才会投入大量的资源去成本更高,但更高效的平台广泛开展业务。

对于一个新兴企业,是选择使用C语言编程、足够去中心化、开发生态强大而友好、用户活跃的EOS,还是说去其他链,学新出的智能合约语言,熟悉开发环境,熟悉架构,从头构建开发生态?答案是毫无疑问的。所以如果说在EOS上自己的业务都发展不起来,就真没必要去其他链上去再做一遍了。

2、站在用户的角度

有人说将来的链更去中心化,性能更好,就能吸引更多的用户。其实这些对用户并没有意义,什么是真正的用户?他们根本不关心你背后用的什么技术,支付宝用户不会关心背后的docker云,微信用户也不会关心背后的高可用存储系统PaxosStore,他们只关心你能不能满足他的需求。

不断增长的需求才是推动平台发展的动力,脱离了需求只盲目追求性能的发展是无意义的,典型例子是手机屏幕,当初苹果搞出了视网膜屏后不再继续升级,安卓则炒概念,屏幕从1080p一路升级到2k、4k甚至8k屏,结果4k和8k屏消费者完全不买账,因为屏幕精细度已经远远超过了视网膜的识别能力,技术再好又有什么用呢,反而带来了成本的大幅增加。

3、思考

我们往往只顾了向前奔跑,却忘记了出发的目的。

如果如此实用的EOS上都无法产生大量爆款DAPP应用,应用交易量都无法填满EOS的性能上限,那其他99%的链做的性能再好、去中心化程度再高又有什么意义和价值呢?甚至我们的投资理念都要重新思考--- DAPP相对中心化应用真的更有前途么?DAPP生态到底能支撑多少估值?

当然,另一种可能是EOS大获成功,因为互联网刚开始也想不到微信、抖音等各种神奇的玩法,也有一个逐步认识和成长的过程。现在EOS日活用户正快速接近以太坊,而日交易笔数是以太坊的10倍,这是一个好的开始。如果成功,那EOS的排名应该上升到币圈第二的位置,这也是他的终点,因为历史的使命已经完成,他自身的缺点会阻碍其进一步发展,届时将有更优秀的链替代他。

目前看真正需要跑在去中心化平台的应用还不多,“菠菜”类应用算一个,但这远远不够,可能是因为我们还没有想到,也可能是因为这是一条死路。最终能不能出现中心化平台没有过的DAPP生态和现象级应用,EOS是王者归来开启DAPP大繁华时代,还是DAPP泡沫的终结者?我们拭目以待!
 

作者简介:北京之东,公众号:bjzdblockchain。微信号:beijingzhidong。就职于金融企业总部,从事IT工作,多家基金顾问。

本文不构成任何投资建议,投资有风险,入市需谨慎!

EOS扶不起来了吗?

项目bibinews 发表了文章 • 2019-09-29 17:10 • 来自相关话题

“柚子”萎矣,尚能涨否?



北京时间9月23日晚9点, 现市值排名第7的EOS进行了其主网1.8.0版本的硬分叉升级。
 
这次升级既是EOS首次运用硬分叉的升级,也是EOS自上线以来规模最大的一次升级,重要程度不言而喻。
 
此时,距离6月份举办的EOS一周年大会已过去了3个月有余。在周年大会上略显“匆忙与疲态”的EOS仿佛利好出尽,3个多月以来暴跌了逾60%,从8美元左右俯冲至3美元左右。
 
而距离2018年年中的EOS正式上线,则过去了1年零3个月。相较于这1年零三个月当中的峰值价格20美元,此时此刻的EOS几乎是跌到了谷底。
 
如此看来,相比“革新”、“优化”这些字眼,“自救”大概更适合用来形容这次升级。
 
然而,“围城”之下的EOS,恐怕没有那么容易捞起来……
 
 
- 01 - 争议与衰败,EOS的近忧远虑

 
(1)社区结构引发不满
 
本月初,自EOS创立伊始便一直担任出块节点的EOS Tribe在Steemit上表示,他们正在逐步脱离EOS BP(Block Producer)候选人的角色,转而专注于其他区块链以及EOSIO软件的落地。
 
尽管EOS Tribe并不算是一个举足轻重的团队,但参与过第一个EOS链的推出,并在此后持续为EOS主网发展做出贡献的他们,如今却和EOS渐行渐远,也难免令人好奇其中的缘由。
 
来自EOS Tribe的Eugene Luzgin曾在帖子中写道:“如果没有EOS巨鲸(即token的大量持有者)的支持,就不可能获得维持区块链运转所需的资金,而现在,绝大多数的巨鲸都在支持着位于中国的那些BP。要知道,任何时候都有21个超级节点在链上达成共识,制定治理决策并获得丰厚的回报。”
 
Luzgin的话侧面表明了EOS Tribe退出的主要原因——他们没有得到他们所应得的资金。同时也流露出了他对于EOS超级节点的多数席位被控制在中国企业手中这一事实的强烈不满。
 
不只是Luzgin在抱怨着这一现象,事实上,自今年6月EOS超级节点的格局逐渐洗牌以来,几乎所有EOS海外社区的成员,都在围绕着超级节点的中心化趋势问题争议不断。
 
也不只是EOS Tribe没能得到运营区块链所应得到的资金和利润,根据Luzgin在接受Coindesk采访时所说,许多拥有较高技术熟练度的BP和BP候选的奖励都被降级为了较低级别的奖励,有些甚至连奖励都没有。针对这种情况,Luzgin哀叹,“不公正的待遇,正在使EOS逐渐流失人才。”





BM在推特上回应“中国财团控制EOS”争议,但他的回答刻意回避了锋芒

 
一些人认为:眼下EOS社区中围绕着超级节点的争论,不过是源自于东、西方立场的分歧,倘若这些控制超级节点的企业大多来自于美国,便不会有这么多麻烦。
 
这样的观点并非全无道理,但也显然是无法站住脚的。因为超级节点这一概念,自诞生以来便因其偏向中心化的特性而饱受质疑。
 
超级节点最早引起广泛质疑和争议的行为,发生于2018年6月末,也就是EOS正式上线后不久。彼时,超级节点冻结了7个显示有盗窃token嫌疑的账户,但该行为并没有征求用户的集体意见,更没有经过达成共识的治理流程。
 
EOS New York是当时的21个超级节点之一。据了解,EOS New York在那时极力反对这种缺乏合理授权的账户冻结行为,并发表声明称:作为一个社区,我们的首要任务应该是建立能够让token持有者共同投票参与的链上共识机制。
 
然而在偏向中心化的社区结构中,EOS New York乃至EOS自身,最终都放弃了链上的集体治理构想。从这一点上来看,EOS超级节点主要由中国企业控制,充其量是社区成员对于EOS社区结构的不满集中爆发的导火索,而非导致争议的直接原因。
 
来自Greaymass的Cox也认为:“问题的关注点并不是针对中国,而是在于中心化程度加深后所带来的规则变动和潜在风险。如果超级节点集中在巴西、印度,也一样会招致现在这样的争议。”
 

(2)令人失望的DApp
 
除了可能存在的中心化趋势外,EOS在DApp这一方面所展现的颓势也是社区成员抱怨和担忧的事情。
 
在超级节点的建设理论当中,超级节点应该利用通胀奖励来为开发工具的迭代、代码的更新以及新的DApp的诞生提供资金,不过现在的情况似乎有些事与愿违。
 
许多开发者认为,现任的BP没有尽到应尽的责任,也不再具备资格担任超级节点,甚至连超级节点内部也认同这一观点的存在,例如EOSSphere, ShEOS等。
 
在这一部分人看来,相比其他公司将大部分的精力投注在区块链的应用潜力和落地场景上,EOS的经营者们似乎更像是世故的“商人或政治家”——他们更专注于巩固自己的主导地位和利益的获取。
 
如今EOS DApp的衰败和乱象似乎也映射出了这样的事实。
 
据不完全统计,截止今日区块链被黑事件共有224起,其中111起都来自于EOS DApp。距离现在最近的一个案例是不久前EOS上的老牌游戏平台EOSPlay所遭遇的堵塞攻击,EOSPlay因此损失了约3万枚EOS币。而事实上,包括堵塞攻击、随机数攻击等在内的老生常谈的安全问题,早就应该得到重视和改善。
 
此外,从统计资料中可以看到,EOS中超过半数的DApp皆为菠菜、竞猜游戏。这类DApp开发难度低、生命周期短、但资本气息却很浓厚,对于DApp生态的建设而言并无太大的帮助和促进。而其他行业以及真正具有可玩性的游戏则对入驻EOS没什么兴趣。
 
根据DAppTotal 的数据资料,最近的数个月里,EOS每月新增的DApp数量一般都不超过10个,较年初下滑一倍以上。虽然2019年以来各大公链的新增DApp都存在大幅减少的情况,但对比最近一个月的数据来看,EOS新增DApp为5、以太坊为13、波场则为14,我们仍然可以明显感受到EOS正在逐渐失去竞争力。
 




DAppTotal近一个月以来的DApp新增数据,蓝线的EOS似乎有点“单薄”

 
尽管在活跃用户这一指标上,EOS依然能够胜过以太坊和波场,然而为这一指标做出最大贡献的成人图片社区Hash Baby恐怕并不能作为EOS在DApp方面的竞争力和吸引力的体现。
 

(3)未能实现初衷的DPoS
 
不过追溯到本源,EOS最最具有争议的,始终还是它的DPoS共识机制。
 
DPoS通过减少参与共识的节点数量来实现更高的吞吐量,也就是牺牲部分去中心化特性以换取更棒的性能,这也是EOS在白皮书中夸下“支持百万TPS”海口的原因之一。
 
然而EOS现在的状况却是:性能上,EOS距离百万级的TPS还相去百倍以上,遥不可及;区块链特性上,EOS却已经因为偏向中心化的社区结构而被里里外外骂了个遍。
 
对此,早在EOS推出之前的2018年4月,来自BlockChain Capital的Spencer Bogart就曾隐晦地预言EOS或将成为“中心化平台中效率较低的那一类”。现在回过头来看这句讽言,似乎是一语成谶,如今的EOS可不就是“赔了去中心化,又折了性能”嘛。





 Bogart看到了区块链的中心化趋势,但他仍强调去中心化的重要性
 
 
- 02 - 针对痛点的升级,能令EOS振作吗?

 
说完了难处,我们再来说说好处、说回本周一的EOS硬分叉。
 
硬分叉升级前的9月14日、15日,EOS创始人BM连发了多条推特,内容基本上全部关乎于DApp用户体验以及DApp安全问题。
 
特别是在9月15日的推文当中,BM反复强调,要求用户支付CPU和RAM资源的费用是阻碍EOS生态进步的重要原因,DApps不为用户支付这些费用就是个错误。
 
显然,从这些话里我们可以看出,BM清楚地知道DApp眼下最大的痛点在哪里,更知道EOS的DApp生态亟待改善、EOS也需要在DApp上有更进一步的竞争力的现状。
 
而9月23日的硬分叉升级也的确针对现有的问题采取了对症下药的改进。
 
尽管升级的内容这些天应该已经被传烂了,但基于逻辑完整性的原因,我还是要在这里复读一下。1.8.0版本升级到带来的主要改变如下:
 
在DApp方面:

1. 确定交易发起者:智能合约现在可以确定是哪些账户发送的操作,使其能够抵抗带有恶意的尝试。
2. 修复过多的限制:这放宽了无意义限制,即零操作所需要的权限最小化。
3. 限制授权检查:所有操作的授权检查行为都变得一致,不用管这些操作是否是输入交易中的原始操作。
4. 向第一用户收费:只需向交易的第一个授权者收费,这样DApp就可以为网络资源构建替代模型,用户就不必支付费用。

 
在用户体验方面:

1. 修改RAM计费方式:将允许把RAM费用计算到其他帐户,使用户更容易使用DApp。
2. 修复延期交易:用户未接收RAM和不正确的交易ID将更正其RAM的使用情况。
3. 向第一用户收费:同上述第四条。
4. 对用户更加友好:通过检查交易中所包含的所有操作行为并使其抵制带有恶意的尝试,用户将获得增强的安全性。

 





EOS官方博文中有关激活过程的描述

 
可以看到,由于计费方式、收费对象的修改,用户不再需要为自己在DApp上所做出的一些简单、基本的操作支付费用(DApp的运作需要消耗EOS上的CPU和RAM资源,而占用这些资源在过去需要由用户来支付费用),使用“门槛”以及使用成本都将藉此得到显著的降低。
 
这是我个人认为所有改动之中最重要,也最有利于DApp发展的,试想一下,假如你在微博上发送的每段文字,亦或是从支付宝余额转入余额宝托管的每笔资金,都需要你支付手续费的话,这些应用恐怕早就淹没在民众的炮轰之下了。
 
另一个非常重要、也非常针对痛点的改动在于智能合约能够确认发送操作的用户,如此一来,那些试图对DApp发起攻击的恶意用户在不轨举动发起时、鬼蜮伎俩得逞前,便会暴露出来,DApp及其用户的安全性得以获得增强。
 
针对这次硬分叉,EOS超级节点EOSLaoMao的CEO赵余也发表了观点:“本次升级不仅将带来了性能方面的提升,还能为Voice上线铺平道路。”
 
作为EOS接下来将要重点打造和推出的社交平台,Voice既肩负着扩大EOS未来流量的重任,也承载着EOS技术发展的外在体现,EOS社区也对它抱有极大程度的期待。对于这样一个“押宝式”产品,EOS的首次硬分叉自然将为其起到铺垫作用。赵余预计,Voice项目的成功发布,能够在EOS用户增长方面起到很大作用。
 
不过话又说回来,顺利降低DApp使用门槛之后,EOS在DApp的效率提升以及质量改善等方面,仍有很长的路要走。否则,即便EOS完全消除了DApp的使用门槛甚至完成了用户教育,EOS DApp在功能性、实用性以及娱乐性上仍然难以和传统互联网应用分庭抗礼。这是EOS DApp,乃至整个DApp行业都不得不面对的关隘。
 
 
- 03 - 行情的持续低迷,升级难挽狂澜
 

尽管我们在探讨升级所带来的影响力时,通常是站在长远的角度和意义上去考虑的,但作为主网少有的大规模优化和改动,我们仍然会把升级视为一种能够带来短期币价上涨的利好。
 
具体到EOS此次的1.8.0版本升级,由于是其自主网上线以来的首次硬分叉和最大规模的更新,人们似乎更有理由相信它将会为持续低迷的EOS带来转机。
 
然而,许是因为近期大盘的集体败退,许是应了我在文章开头所提到的——深陷“围城”的EOS并不容易拯救,又或是两者原因皆有,这次硬分叉并没能带动EOS盘面向上。分叉过后的24小时内,EOS的币价反而跳水了30%左右,从3.8美元来到了3美元附近。










 图为CoinMarketCap上EOS近七天和近三个月以来的走势

 
在前日比特币“领头”的集体下跌中,EOS依然没能止住颓势,跌到了3美元以下难以再起。对于那些对EOS的长期市场价值抱有坚定信念的持有者们来说,可能只有未来的Voice这个“大招”可以期待一下了? 查看全部
EOS-Decentralization.jpg


“柚子”萎矣,尚能涨否?




北京时间9月23日晚9点, 现市值排名第7的EOS进行了其主网1.8.0版本的硬分叉升级。
 
这次升级既是EOS首次运用硬分叉的升级,也是EOS自上线以来规模最大的一次升级,重要程度不言而喻。
 
此时,距离6月份举办的EOS一周年大会已过去了3个月有余。在周年大会上略显“匆忙与疲态”的EOS仿佛利好出尽,3个多月以来暴跌了逾60%,从8美元左右俯冲至3美元左右。
 
而距离2018年年中的EOS正式上线,则过去了1年零3个月。相较于这1年零三个月当中的峰值价格20美元,此时此刻的EOS几乎是跌到了谷底。
 
如此看来,相比“革新”、“优化”这些字眼,“自救”大概更适合用来形容这次升级。
 
然而,“围城”之下的EOS,恐怕没有那么容易捞起来……
 
 
- 01 - 争议与衰败,EOS的近忧远虑

 
(1)社区结构引发不满
 
本月初,自EOS创立伊始便一直担任出块节点的EOS Tribe在Steemit上表示,他们正在逐步脱离EOS BP(Block Producer)候选人的角色,转而专注于其他区块链以及EOSIO软件的落地。
 
尽管EOS Tribe并不算是一个举足轻重的团队,但参与过第一个EOS链的推出,并在此后持续为EOS主网发展做出贡献的他们,如今却和EOS渐行渐远,也难免令人好奇其中的缘由。
 
来自EOS Tribe的Eugene Luzgin曾在帖子中写道:“如果没有EOS巨鲸(即token的大量持有者)的支持,就不可能获得维持区块链运转所需的资金,而现在,绝大多数的巨鲸都在支持着位于中国的那些BP。要知道,任何时候都有21个超级节点在链上达成共识,制定治理决策并获得丰厚的回报。”
 
Luzgin的话侧面表明了EOS Tribe退出的主要原因——他们没有得到他们所应得的资金。同时也流露出了他对于EOS超级节点的多数席位被控制在中国企业手中这一事实的强烈不满。
 
不只是Luzgin在抱怨着这一现象,事实上,自今年6月EOS超级节点的格局逐渐洗牌以来,几乎所有EOS海外社区的成员,都在围绕着超级节点的中心化趋势问题争议不断。
 
也不只是EOS Tribe没能得到运营区块链所应得到的资金和利润,根据Luzgin在接受Coindesk采访时所说,许多拥有较高技术熟练度的BP和BP候选的奖励都被降级为了较低级别的奖励,有些甚至连奖励都没有。针对这种情况,Luzgin哀叹,“不公正的待遇,正在使EOS逐渐流失人才。”

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BM在推特上回应“中国财团控制EOS”争议,但他的回答刻意回避了锋芒

 
一些人认为:眼下EOS社区中围绕着超级节点的争论,不过是源自于东、西方立场的分歧,倘若这些控制超级节点的企业大多来自于美国,便不会有这么多麻烦。
 
这样的观点并非全无道理,但也显然是无法站住脚的。因为超级节点这一概念,自诞生以来便因其偏向中心化的特性而饱受质疑。
 
超级节点最早引起广泛质疑和争议的行为,发生于2018年6月末,也就是EOS正式上线后不久。彼时,超级节点冻结了7个显示有盗窃token嫌疑的账户,但该行为并没有征求用户的集体意见,更没有经过达成共识的治理流程。
 
EOS New York是当时的21个超级节点之一。据了解,EOS New York在那时极力反对这种缺乏合理授权的账户冻结行为,并发表声明称:作为一个社区,我们的首要任务应该是建立能够让token持有者共同投票参与的链上共识机制。
 
然而在偏向中心化的社区结构中,EOS New York乃至EOS自身,最终都放弃了链上的集体治理构想。从这一点上来看,EOS超级节点主要由中国企业控制,充其量是社区成员对于EOS社区结构的不满集中爆发的导火索,而非导致争议的直接原因。
 
来自Greaymass的Cox也认为:“问题的关注点并不是针对中国,而是在于中心化程度加深后所带来的规则变动和潜在风险。如果超级节点集中在巴西、印度,也一样会招致现在这样的争议。”
 

(2)令人失望的DApp
 
除了可能存在的中心化趋势外,EOS在DApp这一方面所展现的颓势也是社区成员抱怨和担忧的事情。
 
在超级节点的建设理论当中,超级节点应该利用通胀奖励来为开发工具的迭代、代码的更新以及新的DApp的诞生提供资金,不过现在的情况似乎有些事与愿违。
 
许多开发者认为,现任的BP没有尽到应尽的责任,也不再具备资格担任超级节点,甚至连超级节点内部也认同这一观点的存在,例如EOSSphere, ShEOS等。
 
在这一部分人看来,相比其他公司将大部分的精力投注在区块链的应用潜力和落地场景上,EOS的经营者们似乎更像是世故的“商人或政治家”——他们更专注于巩固自己的主导地位和利益的获取。
 
如今EOS DApp的衰败和乱象似乎也映射出了这样的事实。
 
据不完全统计,截止今日区块链被黑事件共有224起,其中111起都来自于EOS DApp。距离现在最近的一个案例是不久前EOS上的老牌游戏平台EOSPlay所遭遇的堵塞攻击,EOSPlay因此损失了约3万枚EOS币。而事实上,包括堵塞攻击、随机数攻击等在内的老生常谈的安全问题,早就应该得到重视和改善。
 
此外,从统计资料中可以看到,EOS中超过半数的DApp皆为菠菜、竞猜游戏。这类DApp开发难度低、生命周期短、但资本气息却很浓厚,对于DApp生态的建设而言并无太大的帮助和促进。而其他行业以及真正具有可玩性的游戏则对入驻EOS没什么兴趣。
 
根据DAppTotal 的数据资料,最近的数个月里,EOS每月新增的DApp数量一般都不超过10个,较年初下滑一倍以上。虽然2019年以来各大公链的新增DApp都存在大幅减少的情况,但对比最近一个月的数据来看,EOS新增DApp为5、以太坊为13、波场则为14,我们仍然可以明显感受到EOS正在逐渐失去竞争力。
 
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DAppTotal近一个月以来的DApp新增数据,蓝线的EOS似乎有点“单薄”

 
尽管在活跃用户这一指标上,EOS依然能够胜过以太坊和波场,然而为这一指标做出最大贡献的成人图片社区Hash Baby恐怕并不能作为EOS在DApp方面的竞争力和吸引力的体现。
 

(3)未能实现初衷的DPoS
 
不过追溯到本源,EOS最最具有争议的,始终还是它的DPoS共识机制。
 
DPoS通过减少参与共识的节点数量来实现更高的吞吐量,也就是牺牲部分去中心化特性以换取更棒的性能,这也是EOS在白皮书中夸下“支持百万TPS”海口的原因之一。
 
然而EOS现在的状况却是:性能上,EOS距离百万级的TPS还相去百倍以上,遥不可及;区块链特性上,EOS却已经因为偏向中心化的社区结构而被里里外外骂了个遍。
 
对此,早在EOS推出之前的2018年4月,来自BlockChain Capital的Spencer Bogart就曾隐晦地预言EOS或将成为“中心化平台中效率较低的那一类”。现在回过头来看这句讽言,似乎是一语成谶,如今的EOS可不就是“赔了去中心化,又折了性能”嘛。

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 Bogart看到了区块链的中心化趋势,但他仍强调去中心化的重要性
 
 
- 02 - 针对痛点的升级,能令EOS振作吗?

 
说完了难处,我们再来说说好处、说回本周一的EOS硬分叉。
 
硬分叉升级前的9月14日、15日,EOS创始人BM连发了多条推特,内容基本上全部关乎于DApp用户体验以及DApp安全问题。
 
特别是在9月15日的推文当中,BM反复强调,要求用户支付CPU和RAM资源的费用是阻碍EOS生态进步的重要原因,DApps不为用户支付这些费用就是个错误。
 
显然,从这些话里我们可以看出,BM清楚地知道DApp眼下最大的痛点在哪里,更知道EOS的DApp生态亟待改善、EOS也需要在DApp上有更进一步的竞争力的现状。
 
而9月23日的硬分叉升级也的确针对现有的问题采取了对症下药的改进。
 
尽管升级的内容这些天应该已经被传烂了,但基于逻辑完整性的原因,我还是要在这里复读一下。1.8.0版本升级到带来的主要改变如下:
 
在DApp方面:


1. 确定交易发起者:智能合约现在可以确定是哪些账户发送的操作,使其能够抵抗带有恶意的尝试。
2. 修复过多的限制:这放宽了无意义限制,即零操作所需要的权限最小化。
3. 限制授权检查:所有操作的授权检查行为都变得一致,不用管这些操作是否是输入交易中的原始操作。
4. 向第一用户收费:只需向交易的第一个授权者收费,这样DApp就可以为网络资源构建替代模型,用户就不必支付费用。


 
在用户体验方面:


1. 修改RAM计费方式:将允许把RAM费用计算到其他帐户,使用户更容易使用DApp。
2. 修复延期交易:用户未接收RAM和不正确的交易ID将更正其RAM的使用情况。
3. 向第一用户收费:同上述第四条。
4. 对用户更加友好:通过检查交易中所包含的所有操作行为并使其抵制带有恶意的尝试,用户将获得增强的安全性。


 

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EOS官方博文中有关激活过程的描述

 
可以看到,由于计费方式、收费对象的修改,用户不再需要为自己在DApp上所做出的一些简单、基本的操作支付费用(DApp的运作需要消耗EOS上的CPU和RAM资源,而占用这些资源在过去需要由用户来支付费用),使用“门槛”以及使用成本都将藉此得到显著的降低。
 
这是我个人认为所有改动之中最重要,也最有利于DApp发展的,试想一下,假如你在微博上发送的每段文字,亦或是从支付宝余额转入余额宝托管的每笔资金,都需要你支付手续费的话,这些应用恐怕早就淹没在民众的炮轰之下了。
 
另一个非常重要、也非常针对痛点的改动在于智能合约能够确认发送操作的用户,如此一来,那些试图对DApp发起攻击的恶意用户在不轨举动发起时、鬼蜮伎俩得逞前,便会暴露出来,DApp及其用户的安全性得以获得增强。
 
针对这次硬分叉,EOS超级节点EOSLaoMao的CEO赵余也发表了观点:“本次升级不仅将带来了性能方面的提升,还能为Voice上线铺平道路。”
 
作为EOS接下来将要重点打造和推出的社交平台,Voice既肩负着扩大EOS未来流量的重任,也承载着EOS技术发展的外在体现,EOS社区也对它抱有极大程度的期待。对于这样一个“押宝式”产品,EOS的首次硬分叉自然将为其起到铺垫作用。赵余预计,Voice项目的成功发布,能够在EOS用户增长方面起到很大作用。
 
不过话又说回来,顺利降低DApp使用门槛之后,EOS在DApp的效率提升以及质量改善等方面,仍有很长的路要走。否则,即便EOS完全消除了DApp的使用门槛甚至完成了用户教育,EOS DApp在功能性、实用性以及娱乐性上仍然难以和传统互联网应用分庭抗礼。这是EOS DApp,乃至整个DApp行业都不得不面对的关隘。
 
 
- 03 - 行情的持续低迷,升级难挽狂澜
 

尽管我们在探讨升级所带来的影响力时,通常是站在长远的角度和意义上去考虑的,但作为主网少有的大规模优化和改动,我们仍然会把升级视为一种能够带来短期币价上涨的利好。
 
具体到EOS此次的1.8.0版本升级,由于是其自主网上线以来的首次硬分叉和最大规模的更新,人们似乎更有理由相信它将会为持续低迷的EOS带来转机。
 
然而,许是因为近期大盘的集体败退,许是应了我在文章开头所提到的——深陷“围城”的EOS并不容易拯救,又或是两者原因皆有,这次硬分叉并没能带动EOS盘面向上。分叉过后的24小时内,EOS的币价反而跳水了30%左右,从3.8美元来到了3美元附近。

eos5.png


eos6.png

 图为CoinMarketCap上EOS近七天和近三个月以来的走势

 
在前日比特币“领头”的集体下跌中,EOS依然没能止住颓势,跌到了3美元以下难以再起。对于那些对EOS的长期市场价值抱有坚定信念的持有者们来说,可能只有未来的Voice这个“大招”可以期待一下了?

Libra 采用的 HotStuff 算法作者亲述:「尤物」诞生记

项目chainnews 发表了文章 • 2019-07-09 16:17 • 来自相关话题

Ted Yin,HotStuff 论文第一作者, Ava Labs 的联合创始人和首席系统架构师。

    Facebook 公布了 Libra 白皮书和相关技术文档之后,链闻发现了 Libra 区块链将使用基于拜占庭容错共识的「LibraBFT」共识算法,而 LibraBFT 算法则是「HotStuff」的一个变种。之后,链闻又顺藤摸瓜,找到了「HotStuff」论文的第一作者、美国康奈尔大学(Cornell)大学在读博士生尹茂帆(Ted Yin),请他讲述了 HotStuff 的奥妙。

    Ted Yin 今年 25 岁,目前导师是著名计算机科学家 Emin Gün Sirer 教授和 Robbert van Renesse 教授。他同时也是市场颇为瞩目的区块链新项目 Ava Labs 的联合创始人和首席系统架构师。2018 年暑期期间,他在 VMware Research 实习时提出了「HotStuff」协议中核心算法,并完成了相关论文。

    我们邀请 Ted Yin 撰文分享了他提出 「HotStuff」核心算法前前后后的经历。我们希望通过这篇文章,记录下一个创新性算法被年轻华人研究者提出的背景,一个有可能推动区块链技术发展的基础性研究工作完成的来龙去脉。我们希望以此帮助读者更好了理解「HotStuff」,更可以激励区块链行业的研究者和开发者更好地建设。



一入系统深似海


没想到,HotStuff ,这个被我中文起名为「尤物」协议的科研成果,或多或少竟源自于我第一个「失败」的研究。请容我细细说来。2016 年,博士之旅伊始,我的导师 Emin Gün Sirer 教授便拿出几份论文让我细细研读。其中有:

    Paxos Made Moderately Complex;
    Byzantine Quorum Systems;
    Implementing Fault-Tolerant Services Using the State Machine Approach。


这些都是共识协议研究经典中的经典。更没想到的是,有一天,我竟有幸与 Byzantine Quorum Systems 的两位作者合作完成了后来的尤物协议。

相较于人工智能(AI)的论文,计算机系统相关的研究论文篇幅都较长,一般有十来页。而共识协议算法的论文每一页的难度又令人望而却步。在理解了共识问题的基础以及经典算法以后,一次开会中,Gün 教授开始考我了。本来胸有成竹的我,被他连珠炮一般的问题问得说不出话来。

「看来你需要回去重新读一遍啦,Ted!」,他淡然一笑,「不必担心,本来这世界上没多少人懂 Paxos。」(链闻注:「Paxos」指 Paxos 算法,Paxos 算法是莱斯利·兰伯特(Leslie Lamport)在 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,很多大型分布式系统都采用 Paxos 算法来解决分布式一致性问题,Paxos 算法被普遍认为难以理解,难以实现。)

我愧色满面,仓皇逃出了办公室。于是下决心要把其中逻辑理清,以至无懈可击。


「异步」难题


共识协议,或者推广至各种分布式系统的协议,是一类基于时态逻辑的算法描述,其难点在于「异步」(asynchrony)。

所谓异步,就是若干个相对独立逻辑可以同时执行,并且它们之间能够依据算法发生交互。这里的「异步」与异步协议中异步所指不同,更接近于并发(concurrency)的概念。

其实在日常生活中,我们也无时无刻不进行这种「异步」的操作:我们不会干等一天别人的消息,也不会在整个项目所有的事情做完后才睡觉休息。我们往往是会「同时」处理若干个不同的事务,尽量不会因为一件事没有做完而被卡住不做后续的所有事情。

这种等待着一件事情完成再处理另一件事情的过程,就可以被称为「同步」;而把事情做一部分丢给别人,接着马上进行其他操作的过程中,则产生了「异步」。

正如生活中的多任务同时处理一样,带有异步 / 并发性质的算法设计充满了挑战。以Paxos算法为例,它是一种 对宕机有一定容忍度的冗余算法(Crash Fault Tolerance,下称 CFT)。用通俗的话讲,也就是我们希望有若干个机器去备份同一个系统状态。这个状态可以是用户的信息、银行的交易,或者平台上程序的执行序列。这种「备份」(replication) ,使得整个系统有一定的抗故障能力 —— 一台带状态副本的机器崩溃之后,我们仍然有别的机器可以使用。

Paxos 作为这类协议的代表已经在业界获得了广泛的使用,比如 Google 的Spanner 系统。毫不客气地说,云服务和大规模数据中心的崛起,重要原因之一就要归功于此。美国计算机科学家莱斯利·兰波特(Leslie Lamport)提出了 Paxos 算法,这成为让他在 2013 年获得图灵奖的重要原因之一 —— 当然,兰波特有太多的贡献了,包括后文会提到的拜占庭容错算法(BFT),这里就不一一展开了。

不过,像 Paxos 这类算法因为需要保证系统各个机器同时处于一致的状态,以便对外表现为一个不间断的服务,因而十分难以设计和理解。

当然,我的那个故事的结局是:重新来过,认真钻研,自信满满地再次接受也解答了 Gün 教授提出的若干个刁钻的问题,最终通过了他的考验。

「那么接下来我希望你思考一下能不能基于区块链的结构设计一个 CFT 算法,打败 Paxos。」Gün 教授说。

「好的。」我回答到。


虽万难吾往矣


就这么简单的一句话,花去了我整整第一年一个学期的时间。

现在回想,这个过程短暂又漫长,时而枯燥无味,但时而又充满惊奇。我曾经构想出了一些看似正确的算法,但仅仅过了一天,随即便发现无法证明,或者算法本身存在错误。直到在第一个暑假来临前,我向导师提交了一份关于这方面研究的报告。

在报告中我分析了尝试用链式结构打败 Paxos 的各种大方向。其中主要分为两种:

    一种路线是采取类似原中本聪共识中的概率模型,然后通过随机的等待时间来建立起一个可以收敛的共识链;
    另一种截然不同的思路则是像 Paxos 那样,使用子集(Quorum)交来把 Paxos「编码」在链上。


在报告中,我给出了基于 Python 快速构建的 Raft (一种类似 Paxos 的协议)和第一种路线的性能对比,得出了不成功的结论。而 Gün 教授对另一个路线并不持乐观态度 —— 因为 Paxos/Raft 现在已经被优化得很快了,在这种只有宕机的容错场景(即 Crash Fault__Tolerance,CFT)下是不具备优势的。

我们决定放弃这个 CFT 相关的研究,我也转而有了一个新项目,也就是后来的Avalanche 协议。它是一种概率安全的拜占庭容错协议,这里暂不展开。

有趣的是,报告提到的两条路线中,第一个正好和早期的 DPoS 思路如初一辙。DPoS 是一个备受争议的协议,它在早期并不是拜占庭容错的,而且协议本身没有严格的证明或者性能的测试,主要使用它的 EOS 虚拟货币,也沦为了一个高度中心化的系统。而第二个路线,如果将问题的领域由宕机容错(CFT)变为拜占庭容错(BFT),Paxos 改换成 DLS/PBFT,则像极了后来的尤物协议(即 HotStuff) 。


一拍即合


17 年秋季学期即逝,我向 VMware Research 的首席研究员Dahlia Malkhi表达了实习的意向。





Dahlia 毕业于希伯来大学,曾在 AT &T; 研究室工作多年,后自 1999 年到 2007 年在希伯来大学计算机系执教,之后又曾担任微软研究院在硅谷 (MSR Silicon Valley) 的首席研究员,并在 2014 年 MSR 硅谷被微软解散后参与创立了云基础架构和移动商务解决方案厂商威睿 (VMware) 的研究机构 VMware Research,担任首席研究员。她在分布式系统稳定性和安全性领域研究颇深。


当年 12 月,在清华—康奈尔区块链研讨会期间,Dahlia 和 VMware Research 的高级研究员 Ittai Abraham 飞到深圳,短暂参会并作了学术报告。报告内容是关于 BFT 协议在区块链时代下的新研究课题。期间,他们宣布发现了 2007 年获得 SOSP 最佳论文的 Zyzzyva BFT 系统存在的正确性问题,借此说明 BFT 协议过于复杂和难以理解,以致在业界无数专家审稿的 10 年以后,仍然可能会发现算法层面的正确性 bug。

我们在她宣讲的当天吃了早饭,席间她简短地用了 30 分钟问了一些关于我目前科研的问题作为面试。

Dahlia 在业界以一针见血和才思敏捷著称,在挺过了她的一些关于 Avalanche 协议的一些尖锐问题后,她表达出了对我一开始那个「夭折」 CFT 项目的浓厚兴趣。在次年的远程交流中,她提到了一个在构想的 BFT 算法有些类似于我的项目,并且询问我当初放弃的原因。之后我们一拍即合,去 VMware Research 实习的事情也就这么定了下来。


太平洋的风


实习就这么开始了。从东岸的纽约飞到了西岸的加州。美好的湾区,全新的暑假。烈日下,太平洋的风时而拨弄着我手中的纸页,我则低头继续思考着「谁是坏人,谁是好人,谁又背叛了谁」的问题 —— 拜占庭容错。






Dahlia 告诉我说,一般世界各地的博士生来这里实习的头一周都不需要做什么,而是应该去尝试摸清自己的能力,以及寻找感兴趣的项目。彼时,她提到希望我能看一下他们于三月份撰写的文稿。






我喜忧参半。「喜」是因为有明确的文稿可以阅读,「忧」则是这个预印稿是不是意味着算法已经设计完毕,而我能做的事所剩无几?

实际上,在「挣扎」着阅读了一周以后,我发现初稿中描述的算法很是模糊,正确性的证明也是一笔带过,其中两个核心引理都是一句话。于是,在商议后,我们做了一个后来觉得极为明智,但对我来说也十分挑战的决定:我不去看那篇预印稿,而是从一张白纸开始,凭着自己受到的启发,结合已有的积累,用我的符号系统来重新描述算法,并且尝试给出严格的证明。

整个过程大概又花费了将近一周,最后我将重写的几页稿子交给了 Dahlia。令我欣喜的是,得到的反馈非常鼓舞人心。Dahlia 说我自己重头设计的算法在本质上和她当初的构想大体相似。

但是不久她就发现了一个很不一样的地方:我的协议里面需要的假设比原本的预印稿的要更少。

我的解释是,原稿里面维护的变量和隐含条件过多,而且有的好像也不是必要。我相信「简单即是优美」的原则,于是去掉了一些觉得冗余的不变量。

瞬间,Dahlia 变得严肃认真了起来,直截了当地说,「不,这个简化会直接破坏协议的正确性」。

好在我已早有准备,向她解释了这个「重要」条件其实是不必要的。但是她依然坚持。

讨论变得逐渐激烈,于是我壮了胆,带着十足底气的口吻「挑战」道:「If so, could you please show me a counterexample? (如果真是这样,你能给我构造一个反例吗?)」她立即开始在眼前的白板上写写画画,我全神贯注,准备迎接对我思维以及口语表达的挑战。

在她数次尝试失败之后,我再次耐心地解释了一遍无需那个条件的原因。我说,听上去确实挺反直觉的,我一开始也觉得困惑,但是后来发现证明正确性并不需要它。最后,她将马克笔缓缓放下,笑着长出了一口气说,「目前我想不到反对的理由。Ted,你赢了。哈哈。」

证明不是一笔挥就的。我一开始自鸣得意的证明很快就被 Dahlia 发现了一个致命问题:有一个条件从来没有用过。和之前我们所争论的冗余条件不同,我们都意识到这是一个极为关键的条件,奈何找遍了整个证明都没有!

这种感觉就像是修好一个机器后发现手头多了一些零件,又或是做完手术发现金属盘里多出了一些器官一般。所幸的是,很快我们发现了其中一句话其实暗含了条件,但欣慰之余又感叹就算是专业人士,做这种 BFT 协议也是十分棘手。

随后,我们计划将旧稿替换成现在重写的新稿。


高手过招


Dahlia 一直是我最敬重的学者之一,因为她平易近人,跟年轻人打成一片,而在讨论学术问题时又有着渊博的知识储备和学者的严肃威严,讨论细致入微,不让毫厘。

老实说,在讨论中,大多数时候还是她取得了「胜利」。跟高手「过招」,我不得不叹服她思维的深度、广度和速度。这也是跟她合作的乐趣:就像是一场赛车比赛,稍一不留神,她就在弯道直接超车,一骑绝尘了;或是在你飞速狂奔而不知其所往时将其横刀拦下,使之冷静下来解释清楚。

不久,坐在旁桌的Mike Reiter也加入了我们的讨论。我对计算机安全领域的大佬知之甚少,自然也是不知道这位 Mike 的来头。只是当时觉得他特别友善,还经常来问我需不需要来看一眼我的稿子,或者讨论一下算法问题。





Mike Reiter,现为北卡罗来纳大学教堂山分校计算机系教授


他也对 HotStuff 感兴趣,于是我们便有了三人的开会小组。再后来我才意识到,原来最早读的那篇于 1998 年发表的著名论文「拜占庭仲裁系统 Byzantine Quorum Systems」,正是 Dahlia 和Mike 在 AT&T; 实验室工作时期所合著的成果。那时的我还在幼儿园留着口水,咬着手指。





1998 年发表在学术期刊「分布式计算」上的论文「Byzantine quorum systems」


相比 Dahlia,Mike 更像是那种深藏不露的扫地僧。他时常会在你作报告加速时打断,慢条斯理道:「恕我愚钝,但是我不理解你刚刚说的东西,你能再解释一遍吗?」而我逐渐察觉到他懂的其实远比看上去的多,总能在关键的地方提出非常好的问题。一旦他和 Dahlia 争论起来,我几乎无法插嘴,只好在一旁以崇敬的目光看着两位「神仙大战」。


犹物之生


Dahlia 提起了最初的论文稿其实投了 2018 年的 PODC 会议(分布式系统理论顶会),结果被拒。原因有二:审稿人觉得这论文写得太笼统,他们没能理解算法的具体过程,以及证明过于简陋;另一方面则是他们认为实用拜占庭容错算法(PBFT)的期刊版本已经在其中「暗示」了可能存在线性复杂度的换届(view change),所以论文号称的线性换届并不是新东西。

Dahlia 对第一点心服口服 —— 这也是让我不看原文重头写过的原因之一。但她对第二点不以为然,因为她去找来了那个期刊论文,所谓「暗示」并不可行。

就这一点,我们两人在一次讨论中对 PBFT 期刊版本的算法进行了剖析,最终得出了一个好消息和一个坏消息:好消息是 PBFT 的换届做不到线性,也就是审稿人的说法有误;但坏消息是,Dahlia 的旧稿里面的算法并不符合标题所说的完全线性,而是有更深层次的微妙之处。





就在这次和 Dahlia 对 PBFT 期刊版本的讨论中,我们得到了新的思路


实际上,为了保证响应度(responsiveness, 即在正常运行中不需要让每个共识等待最大的网络延迟,从而沦为「同步协议」),不得不变成平方复杂度;或者为了线性复杂度而放弃响应度。无论何种取舍,皆使我们的贡献度大幅缩水 —— 这朵乌云不幸地于周五飘在了头顶,在这沦为「incremental work」的阴霾下我们若有所思地开始了周末。


柳暗花明


山重水复后,我席间提到的一个思路给了 Dahlia 新的启发。于是,在那个周日的下午,当我还在家慵懒地用笔记本看新闻时,突然收到了一封她上千字的邮件。

果然,在我们的 HotStuff 体系中,尽管最初的算法跟 Tendermint 本质相仿(抛开我们更简洁优美不谈),但还有别的变种可以打破这种壁垒:在保证与 PBFT 类似响应度的同时,达到线性的消息复杂度下界,即理论最优。值得一提的是,前面提到的 Paxos (非拜占庭容错)同样也是线性复杂度。

主要思路就是那天讨论中我突发奇想提到的:「如果我们增加一个阶段呢?两个阶段的协议变三个阶段,但是好像我们可以用中间阶段维护的不变量(Invariant)来避免 Liveness 的问题,从而完全保证响应度。」

于是,便有了第三版的「尤物」,也是 Facebook 的LibraBFT所基于的那个。

尽管在最终发表的论文中,我被列为第一作者,但是这个算法的提出,与 Dahlia 和 Mike 等经验丰富学者的紧密协作及相互间激发出的灵感密切相关。我也很开心,能够在 VMware Research 短暂的暑假实习期间完成「尤物」的主体部分算法。

在实习结束之后的半年间,我们坚持不懈地完善理论和代码,并且也尝试向业界推广该成果。我们都对创造可以用于实际系统的协议充满热情,也都对理论和系统实践有着一定经验。Dahlia 显然比我拥有更多的经验和更深刻的认识,我从她身上学到了很多。令人感动的是,她对我的思考和每一个建议都认真加以考虑,并且也充分信任我的一些观点——这使得我凭借自己对系统和这个行业的理解能有所施展。

例如 Facebook 的 Libra 技术文档中反复提到的「起搏器」(Pacemaker),就是由我提出并取的名字。当时我看到 HotStuff 框架提供了一次从算法层面对共识安全(safety)和性能(Liveness) 进行解耦合(decouple)的机会,然后在第一次描述算法时就将保证系统安全的部分抽离出来,然后将与具体应用相关的 heuristics 部分分离成为一个「起搏器」,来拯救 Liveness。

这一点,毫无疑问,是谈论 HotStuff 无法避开的有趣话题。

我真心期待这个「尤物」,能够让无论是国外还是国内的巨头,抑或是创业公司,能够真正构建实际的拜占庭容错系统。毫无疑问,Facebook 首先尝了鲜。

我们在 2018 年向他们推荐了「尤物」,而后如技术文档中所说,在考虑了市面上诸多其他算法后,他们作出了决定。

与此同时,我也向一些国内的创业公司宣传了算法。遗憾的是我跟国内大公司并没有机会接触,只听说他们在共识上栽了不少跟头。

讽刺的是,如今的市场上,极大一部分区块链公司并没有实现所谓的区块链,遑论拜占庭容错。残酷的现实就是,就算从 Google、Facebook 或是阿里、腾讯等公司抓出最优秀的程序员,其中能够熟练掌握 Paxos (CFT 容错非 BFT 容错) 、且知晓如何从头构建这样高效系统的人屈指可数。

但是我们不要感到灰心丧气,因为这反而是对国内产业的一个前所未有的,赶超世界最领先水平的机遇。除比特币和以太坊之外,一个合格的、成熟的新 BFT 容错系统尚未诞生,谁将摘取这个王冠 —— 更确切的是,哪些公司将弯道超车,这尚未可知。

我希望「尤物」能够抛砖引玉,为此铺平道路。


撰文:Ted Yin,康奈尔大学博士生,Ava Labs 的联合创始人兼首席系统架构师 查看全部
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Ted Yin,HotStuff 论文第一作者, Ava Labs 的联合创始人和首席系统架构师。


    Facebook 公布了 Libra 白皮书和相关技术文档之后,链闻发现了 Libra 区块链将使用基于拜占庭容错共识的「LibraBFT」共识算法,而 LibraBFT 算法则是「HotStuff」的一个变种。之后,链闻又顺藤摸瓜,找到了「HotStuff」论文的第一作者、美国康奈尔大学(Cornell)大学在读博士生尹茂帆(Ted Yin),请他讲述了 HotStuff 的奥妙。

    Ted Yin 今年 25 岁,目前导师是著名计算机科学家 Emin Gün Sirer 教授和 Robbert van Renesse 教授。他同时也是市场颇为瞩目的区块链新项目 Ava Labs 的联合创始人和首席系统架构师。2018 年暑期期间,他在 VMware Research 实习时提出了「HotStuff」协议中核心算法,并完成了相关论文。

    我们邀请 Ted Yin 撰文分享了他提出 「HotStuff」核心算法前前后后的经历。我们希望通过这篇文章,记录下一个创新性算法被年轻华人研究者提出的背景,一个有可能推动区块链技术发展的基础性研究工作完成的来龙去脉。我们希望以此帮助读者更好了理解「HotStuff」,更可以激励区块链行业的研究者和开发者更好地建设。




一入系统深似海


没想到,HotStuff ,这个被我中文起名为「尤物」协议的科研成果,或多或少竟源自于我第一个「失败」的研究。请容我细细说来。2016 年,博士之旅伊始,我的导师 Emin Gün Sirer 教授便拿出几份论文让我细细研读。其中有:


    Paxos Made Moderately Complex;
    Byzantine Quorum Systems;
    Implementing Fault-Tolerant Services Using the State Machine Approach。



这些都是共识协议研究经典中的经典。更没想到的是,有一天,我竟有幸与 Byzantine Quorum Systems 的两位作者合作完成了后来的尤物协议。

相较于人工智能(AI)的论文,计算机系统相关的研究论文篇幅都较长,一般有十来页。而共识协议算法的论文每一页的难度又令人望而却步。在理解了共识问题的基础以及经典算法以后,一次开会中,Gün 教授开始考我了。本来胸有成竹的我,被他连珠炮一般的问题问得说不出话来。

「看来你需要回去重新读一遍啦,Ted!」,他淡然一笑,「不必担心,本来这世界上没多少人懂 Paxos。」(链闻注:「Paxos」指 Paxos 算法,Paxos 算法是莱斯利·兰伯特(Leslie Lamport)在 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,很多大型分布式系统都采用 Paxos 算法来解决分布式一致性问题,Paxos 算法被普遍认为难以理解,难以实现。)

我愧色满面,仓皇逃出了办公室。于是下决心要把其中逻辑理清,以至无懈可击。


「异步」难题


共识协议,或者推广至各种分布式系统的协议,是一类基于时态逻辑的算法描述,其难点在于「异步」(asynchrony)。

所谓异步,就是若干个相对独立逻辑可以同时执行,并且它们之间能够依据算法发生交互。这里的「异步」与异步协议中异步所指不同,更接近于并发(concurrency)的概念。

其实在日常生活中,我们也无时无刻不进行这种「异步」的操作:我们不会干等一天别人的消息,也不会在整个项目所有的事情做完后才睡觉休息。我们往往是会「同时」处理若干个不同的事务,尽量不会因为一件事没有做完而被卡住不做后续的所有事情。

这种等待着一件事情完成再处理另一件事情的过程,就可以被称为「同步」;而把事情做一部分丢给别人,接着马上进行其他操作的过程中,则产生了「异步」。

正如生活中的多任务同时处理一样,带有异步 / 并发性质的算法设计充满了挑战。以Paxos算法为例,它是一种 对宕机有一定容忍度的冗余算法(Crash Fault Tolerance,下称 CFT)。用通俗的话讲,也就是我们希望有若干个机器去备份同一个系统状态。这个状态可以是用户的信息、银行的交易,或者平台上程序的执行序列。这种「备份」(replication) ,使得整个系统有一定的抗故障能力 —— 一台带状态副本的机器崩溃之后,我们仍然有别的机器可以使用。

Paxos 作为这类协议的代表已经在业界获得了广泛的使用,比如 Google 的Spanner 系统。毫不客气地说,云服务和大规模数据中心的崛起,重要原因之一就要归功于此。美国计算机科学家莱斯利·兰波特(Leslie Lamport)提出了 Paxos 算法,这成为让他在 2013 年获得图灵奖的重要原因之一 —— 当然,兰波特有太多的贡献了,包括后文会提到的拜占庭容错算法(BFT),这里就不一一展开了。

不过,像 Paxos 这类算法因为需要保证系统各个机器同时处于一致的状态,以便对外表现为一个不间断的服务,因而十分难以设计和理解。

当然,我的那个故事的结局是:重新来过,认真钻研,自信满满地再次接受也解答了 Gün 教授提出的若干个刁钻的问题,最终通过了他的考验。

「那么接下来我希望你思考一下能不能基于区块链的结构设计一个 CFT 算法,打败 Paxos。」Gün 教授说。

「好的。」我回答到。


虽万难吾往矣


就这么简单的一句话,花去了我整整第一年一个学期的时间。

现在回想,这个过程短暂又漫长,时而枯燥无味,但时而又充满惊奇。我曾经构想出了一些看似正确的算法,但仅仅过了一天,随即便发现无法证明,或者算法本身存在错误。直到在第一个暑假来临前,我向导师提交了一份关于这方面研究的报告。

在报告中我分析了尝试用链式结构打败 Paxos 的各种大方向。其中主要分为两种:


    一种路线是采取类似原中本聪共识中的概率模型,然后通过随机的等待时间来建立起一个可以收敛的共识链;
    另一种截然不同的思路则是像 Paxos 那样,使用子集(Quorum)交来把 Paxos「编码」在链上。



在报告中,我给出了基于 Python 快速构建的 Raft (一种类似 Paxos 的协议)和第一种路线的性能对比,得出了不成功的结论。而 Gün 教授对另一个路线并不持乐观态度 —— 因为 Paxos/Raft 现在已经被优化得很快了,在这种只有宕机的容错场景(即 Crash Fault__Tolerance,CFT)下是不具备优势的。

我们决定放弃这个 CFT 相关的研究,我也转而有了一个新项目,也就是后来的Avalanche 协议。它是一种概率安全的拜占庭容错协议,这里暂不展开。

有趣的是,报告提到的两条路线中,第一个正好和早期的 DPoS 思路如初一辙。DPoS 是一个备受争议的协议,它在早期并不是拜占庭容错的,而且协议本身没有严格的证明或者性能的测试,主要使用它的 EOS 虚拟货币,也沦为了一个高度中心化的系统。而第二个路线,如果将问题的领域由宕机容错(CFT)变为拜占庭容错(BFT),Paxos 改换成 DLS/PBFT,则像极了后来的尤物协议(即 HotStuff) 。


一拍即合


17 年秋季学期即逝,我向 VMware Research 的首席研究员Dahlia Malkhi表达了实习的意向。

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Dahlia 毕业于希伯来大学,曾在 AT &T; 研究室工作多年,后自 1999 年到 2007 年在希伯来大学计算机系执教,之后又曾担任微软研究院在硅谷 (MSR Silicon Valley) 的首席研究员,并在 2014 年 MSR 硅谷被微软解散后参与创立了云基础架构和移动商务解决方案厂商威睿 (VMware) 的研究机构 VMware Research,担任首席研究员。她在分布式系统稳定性和安全性领域研究颇深。


当年 12 月,在清华—康奈尔区块链研讨会期间,Dahlia 和 VMware Research 的高级研究员 Ittai Abraham 飞到深圳,短暂参会并作了学术报告。报告内容是关于 BFT 协议在区块链时代下的新研究课题。期间,他们宣布发现了 2007 年获得 SOSP 最佳论文的 Zyzzyva BFT 系统存在的正确性问题,借此说明 BFT 协议过于复杂和难以理解,以致在业界无数专家审稿的 10 年以后,仍然可能会发现算法层面的正确性 bug。

我们在她宣讲的当天吃了早饭,席间她简短地用了 30 分钟问了一些关于我目前科研的问题作为面试。

Dahlia 在业界以一针见血和才思敏捷著称,在挺过了她的一些关于 Avalanche 协议的一些尖锐问题后,她表达出了对我一开始那个「夭折」 CFT 项目的浓厚兴趣。在次年的远程交流中,她提到了一个在构想的 BFT 算法有些类似于我的项目,并且询问我当初放弃的原因。之后我们一拍即合,去 VMware Research 实习的事情也就这么定了下来。


太平洋的风


实习就这么开始了。从东岸的纽约飞到了西岸的加州。美好的湾区,全新的暑假。烈日下,太平洋的风时而拨弄着我手中的纸页,我则低头继续思考着「谁是坏人,谁是好人,谁又背叛了谁」的问题 —— 拜占庭容错。

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Dahlia 告诉我说,一般世界各地的博士生来这里实习的头一周都不需要做什么,而是应该去尝试摸清自己的能力,以及寻找感兴趣的项目。彼时,她提到希望我能看一下他们于三月份撰写的文稿。

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我喜忧参半。「喜」是因为有明确的文稿可以阅读,「忧」则是这个预印稿是不是意味着算法已经设计完毕,而我能做的事所剩无几?

实际上,在「挣扎」着阅读了一周以后,我发现初稿中描述的算法很是模糊,正确性的证明也是一笔带过,其中两个核心引理都是一句话。于是,在商议后,我们做了一个后来觉得极为明智,但对我来说也十分挑战的决定:我不去看那篇预印稿,而是从一张白纸开始,凭着自己受到的启发,结合已有的积累,用我的符号系统来重新描述算法,并且尝试给出严格的证明。

整个过程大概又花费了将近一周,最后我将重写的几页稿子交给了 Dahlia。令我欣喜的是,得到的反馈非常鼓舞人心。Dahlia 说我自己重头设计的算法在本质上和她当初的构想大体相似。

但是不久她就发现了一个很不一样的地方:我的协议里面需要的假设比原本的预印稿的要更少。

我的解释是,原稿里面维护的变量和隐含条件过多,而且有的好像也不是必要。我相信「简单即是优美」的原则,于是去掉了一些觉得冗余的不变量。

瞬间,Dahlia 变得严肃认真了起来,直截了当地说,「不,这个简化会直接破坏协议的正确性」。

好在我已早有准备,向她解释了这个「重要」条件其实是不必要的。但是她依然坚持。

讨论变得逐渐激烈,于是我壮了胆,带着十足底气的口吻「挑战」道:「If so, could you please show me a counterexample? (如果真是这样,你能给我构造一个反例吗?)」她立即开始在眼前的白板上写写画画,我全神贯注,准备迎接对我思维以及口语表达的挑战。

在她数次尝试失败之后,我再次耐心地解释了一遍无需那个条件的原因。我说,听上去确实挺反直觉的,我一开始也觉得困惑,但是后来发现证明正确性并不需要它。最后,她将马克笔缓缓放下,笑着长出了一口气说,「目前我想不到反对的理由。Ted,你赢了。哈哈。」

证明不是一笔挥就的。我一开始自鸣得意的证明很快就被 Dahlia 发现了一个致命问题:有一个条件从来没有用过。和之前我们所争论的冗余条件不同,我们都意识到这是一个极为关键的条件,奈何找遍了整个证明都没有!

这种感觉就像是修好一个机器后发现手头多了一些零件,又或是做完手术发现金属盘里多出了一些器官一般。所幸的是,很快我们发现了其中一句话其实暗含了条件,但欣慰之余又感叹就算是专业人士,做这种 BFT 协议也是十分棘手。

随后,我们计划将旧稿替换成现在重写的新稿。


高手过招


Dahlia 一直是我最敬重的学者之一,因为她平易近人,跟年轻人打成一片,而在讨论学术问题时又有着渊博的知识储备和学者的严肃威严,讨论细致入微,不让毫厘。

老实说,在讨论中,大多数时候还是她取得了「胜利」。跟高手「过招」,我不得不叹服她思维的深度、广度和速度。这也是跟她合作的乐趣:就像是一场赛车比赛,稍一不留神,她就在弯道直接超车,一骑绝尘了;或是在你飞速狂奔而不知其所往时将其横刀拦下,使之冷静下来解释清楚。

不久,坐在旁桌的Mike Reiter也加入了我们的讨论。我对计算机安全领域的大佬知之甚少,自然也是不知道这位 Mike 的来头。只是当时觉得他特别友善,还经常来问我需不需要来看一眼我的稿子,或者讨论一下算法问题。

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Mike Reiter,现为北卡罗来纳大学教堂山分校计算机系教授


他也对 HotStuff 感兴趣,于是我们便有了三人的开会小组。再后来我才意识到,原来最早读的那篇于 1998 年发表的著名论文「拜占庭仲裁系统 Byzantine Quorum Systems」,正是 Dahlia 和Mike 在 AT&T; 实验室工作时期所合著的成果。那时的我还在幼儿园留着口水,咬着手指。

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1998 年发表在学术期刊「分布式计算」上的论文「Byzantine quorum systems」


相比 Dahlia,Mike 更像是那种深藏不露的扫地僧。他时常会在你作报告加速时打断,慢条斯理道:「恕我愚钝,但是我不理解你刚刚说的东西,你能再解释一遍吗?」而我逐渐察觉到他懂的其实远比看上去的多,总能在关键的地方提出非常好的问题。一旦他和 Dahlia 争论起来,我几乎无法插嘴,只好在一旁以崇敬的目光看着两位「神仙大战」。


犹物之生


Dahlia 提起了最初的论文稿其实投了 2018 年的 PODC 会议(分布式系统理论顶会),结果被拒。原因有二:审稿人觉得这论文写得太笼统,他们没能理解算法的具体过程,以及证明过于简陋;另一方面则是他们认为实用拜占庭容错算法(PBFT)的期刊版本已经在其中「暗示」了可能存在线性复杂度的换届(view change),所以论文号称的线性换届并不是新东西。

Dahlia 对第一点心服口服 —— 这也是让我不看原文重头写过的原因之一。但她对第二点不以为然,因为她去找来了那个期刊论文,所谓「暗示」并不可行。

就这一点,我们两人在一次讨论中对 PBFT 期刊版本的算法进行了剖析,最终得出了一个好消息和一个坏消息:好消息是 PBFT 的换届做不到线性,也就是审稿人的说法有误;但坏消息是,Dahlia 的旧稿里面的算法并不符合标题所说的完全线性,而是有更深层次的微妙之处。

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就在这次和 Dahlia 对 PBFT 期刊版本的讨论中,我们得到了新的思路


实际上,为了保证响应度(responsiveness, 即在正常运行中不需要让每个共识等待最大的网络延迟,从而沦为「同步协议」),不得不变成平方复杂度;或者为了线性复杂度而放弃响应度。无论何种取舍,皆使我们的贡献度大幅缩水 —— 这朵乌云不幸地于周五飘在了头顶,在这沦为「incremental work」的阴霾下我们若有所思地开始了周末。


柳暗花明


山重水复后,我席间提到的一个思路给了 Dahlia 新的启发。于是,在那个周日的下午,当我还在家慵懒地用笔记本看新闻时,突然收到了一封她上千字的邮件。

果然,在我们的 HotStuff 体系中,尽管最初的算法跟 Tendermint 本质相仿(抛开我们更简洁优美不谈),但还有别的变种可以打破这种壁垒:在保证与 PBFT 类似响应度的同时,达到线性的消息复杂度下界,即理论最优。值得一提的是,前面提到的 Paxos (非拜占庭容错)同样也是线性复杂度。

主要思路就是那天讨论中我突发奇想提到的:「如果我们增加一个阶段呢?两个阶段的协议变三个阶段,但是好像我们可以用中间阶段维护的不变量(Invariant)来避免 Liveness 的问题,从而完全保证响应度。」

于是,便有了第三版的「尤物」,也是 Facebook 的LibraBFT所基于的那个。

尽管在最终发表的论文中,我被列为第一作者,但是这个算法的提出,与 Dahlia 和 Mike 等经验丰富学者的紧密协作及相互间激发出的灵感密切相关。我也很开心,能够在 VMware Research 短暂的暑假实习期间完成「尤物」的主体部分算法。

在实习结束之后的半年间,我们坚持不懈地完善理论和代码,并且也尝试向业界推广该成果。我们都对创造可以用于实际系统的协议充满热情,也都对理论和系统实践有着一定经验。Dahlia 显然比我拥有更多的经验和更深刻的认识,我从她身上学到了很多。令人感动的是,她对我的思考和每一个建议都认真加以考虑,并且也充分信任我的一些观点——这使得我凭借自己对系统和这个行业的理解能有所施展。

例如 Facebook 的 Libra 技术文档中反复提到的「起搏器」(Pacemaker),就是由我提出并取的名字。当时我看到 HotStuff 框架提供了一次从算法层面对共识安全(safety)和性能(Liveness) 进行解耦合(decouple)的机会,然后在第一次描述算法时就将保证系统安全的部分抽离出来,然后将与具体应用相关的 heuristics 部分分离成为一个「起搏器」,来拯救 Liveness。

这一点,毫无疑问,是谈论 HotStuff 无法避开的有趣话题。

我真心期待这个「尤物」,能够让无论是国外还是国内的巨头,抑或是创业公司,能够真正构建实际的拜占庭容错系统。毫无疑问,Facebook 首先尝了鲜。

我们在 2018 年向他们推荐了「尤物」,而后如技术文档中所说,在考虑了市面上诸多其他算法后,他们作出了决定。

与此同时,我也向一些国内的创业公司宣传了算法。遗憾的是我跟国内大公司并没有机会接触,只听说他们在共识上栽了不少跟头。

讽刺的是,如今的市场上,极大一部分区块链公司并没有实现所谓的区块链,遑论拜占庭容错。残酷的现实就是,就算从 Google、Facebook 或是阿里、腾讯等公司抓出最优秀的程序员,其中能够熟练掌握 Paxos (CFT 容错非 BFT 容错) 、且知晓如何从头构建这样高效系统的人屈指可数。

但是我们不要感到灰心丧气,因为这反而是对国内产业的一个前所未有的,赶超世界最领先水平的机遇。除比特币和以太坊之外,一个合格的、成熟的新 BFT 容错系统尚未诞生,谁将摘取这个王冠 —— 更确切的是,哪些公司将弯道超车,这尚未可知。

我希望「尤物」能够抛砖引玉,为此铺平道路。


撰文:Ted Yin,康奈尔大学博士生,Ava Labs 的联合创始人兼首席系统架构师

Libra vs 以太坊:ETH 持有者们应该为之担忧吗?

项目unitimes 发表了文章 • 2019-06-21 11:46 • 来自相关话题

2019年6月18日,新成立不久的 Libra Association 协会发布了 Libra 白皮书 [1],该协会由一些金融和科技公司组成,这些公司将担任 Libra 区块链网络的验证者角色:该协会最初由 Facebook 牵头,并拥有包括 Uber 和 PayPal 等在内的27家企业组织。

Libra 协会认为他们创建的加密货币将优于当前已经存在的诸如以太坊等加密货币,他们给出的原因主要是:

    Libra 是一种波动性低的加密货币
    这种稳定币有着“真实的资产”储备支持
    Libra 区块链将使用一种称为 Move 的编程语言来实现智能合约功能


Libra 区块链的目标是在半中心化的状态下启动,这类似于 EOS 的 DPoS (委托权益证明) 共识机制 (目前 EOS 有21个验证节点)。然而,与 EOS 不同的是,Libra 协会计划在2020年将 Libra 区块链的验证节点数量增加到100个,然后在5年内 (那时达到数千个节点) 实现无需许可 (去中心化) 状态。

早期阶段,Facebook 将在发挥主导作用,并计划在未来将自己的影响力降低到与网络上任何其他节点相当的水平。

不过,随着之后 Libra 的 Calibra 钱包 [2] 的推出 (Calibra 为 Facebook 的子公司),Facebook 将在更广泛的生态系统中发挥关键作用。

但尽管如此,Libra 区块链本身确实是开源的,这为市场上的 Calibra 钱包的竞争对手打开了空间。尽管与其竞争可能很有挑战性,因为 Calibra 钱包将被整合到 Facebook 旗下的 WhatsApp、Instagram 和 Messenger 等封闭源平台中。

Mark Zuckerberg (Facebook 创始人兼CEO) 的目标是雄心勃勃的。该公司不仅“从头开始”创建一种加密货币和接口,而且 Libra 协会还将肩负管理该稳定币的法币储备的任务,随时都会面临全球监管的障碍。但这些挑战可能会得到很好的应对。Facebook 拥有的资源远远超过任何其他区块链平台,这就将我们带向了 Libra 将如何影响以太坊这个世界上最大的智能合约平台。


Libra vs 以太坊


许多主流媒体将 Libra 称为“比特币杀手”,这是一种对 Libra 在生态系统中所扮演的角色的错误认知。Libra 是一种稳定币 (这使得它没有投机价值),它目前是中心化的的,没有围绕其代码库的安全性保证,也没有抵御攻击的10年记录。此外,Libra 是由一篮子“真实资产”支持的,这对主流用户来说听起来很棒,但这是一个 bug,而不是一种特性——真实世界的资产需要真实世界的人来进行真实世界的审计。

更简单地说,“真实资产”是就像一连串的安全漏洞。比特币是其公共区块链的原生资产,世界上任何人都可以以极低的成本 (如果你愿意相信已经进行这些审计的数千个节点中的任何一个,则完全不需要成本) 对其进行审计。以太坊在这方面与比特币类似,因此Libra 并不能对以太坊构成短期威胁。

 
Libra 的情况


然而从长远来看,情况并不那么明朗。Libra 正在使用一种称为 Move 的定制编程语言开发一个智能合约平台。这种新语言的目标类似于以太坊的 Vyper 语言 [3],因为 Move 也试图通过自身设计来确保编写合约的安全性。很可能开发者将能够在 Libra 区块链上搭建去中心化金融应用程序 (DeFi apps),这些应用的运行方式将可能与当前在以太坊上的去中心化应用相同。

Libra 区块链上也可能会有类似以太坊的 ERC-20 这样的代币标准,或者类似 ERC-721 这样的加密货币收藏品。在这方面,双方最大的区别就是用户基础:Libra 区块链上的开发者将能够即时访问潜在的数十亿日活用户,而以太坊只有数十万。这是一个地很大的吸引力,特别是对于那些想要在主流受众中创建能够带来盈利的 dApp 开发者们来说更是如此。

这里最大的问题是 (你可能已经注意到了),从当前阶段来看,这些仅仅是可能性。Libra 的目标是每秒1,000 笔交易 (大约是 Visa 的一半),这需要 (根据目前的研究) Libra 平台高度的中心化。因为节点想要在每秒对如此庞大的交易量达成共识,那他们将需要使用普通用户无法获取的专用软件。

以太坊的核心开发者 Nick Johnson 也在 Libra 的技术白皮书中发现一个问题。






“Libra 承诺 app 可以‘从任何时间点读取任何数据,并使用统一框架验证该数据的完整性’。对于节点来说,这将是一场噩梦:每个节点实际上都必须是一个存档节点,这意味着将需要很大的存储容量。”
如果每个节点都存储区块链的整个历史,那么这些节点的存储容量将很快变得非常大。Libra 区块链达到每秒 1,000 笔交易的无需许可状态还有待实现,且 Libra 尚未明确表示他们将如何解决这些问题。 


以太坊的情况


最近的以太坊2.0实施者电话会议宣布 [4],以太坊2.0的创世区块 (genesis block) 将于2020年1月3日诞生。这将启动以太坊2.0区块链的阶段0 (也即信标链阶段),以太坊2.0新链将将能够改善网络的安全性、扩展性和去中心化程度,允许通过将该链分成很多个“分片”来提高网络每秒能够处理的交易量 (此外还有很多其他改变)。最值得注意的是,以太坊 2.0将引入一种新的共识机制——权益证明 (PoS),这将允许验证者通过将 ETH 质押存入一个存款合约而获得相应的利息收益。

虽然 Libra 区块链上的节点预计也能够获取该稳定币的法币储备所产生的利息,但以太坊的 staking 奖励将向全世界的所有人开放,且质押池 (staking pools) 能使整个 staking 过程更加简单。以太坊的这种开放性很可能将会吸引大量的验证者,进而提高整个网络的去中心化水平。

此外,ETH 是一种投机性资产。随着以太坊网络价值的增长,ETH 的价值也在增长。这对那些“参与游戏”的人有着强大的影响。持有 ETH 的开发者会因其对网络的贡献而间接获得奖励。此外,持有 ETH 资产的用户也会有效地成为以太坊区块链的营销工具,使以太坊的受关注度越来越高。

考虑到 Libra 稳定币缺乏投资价值,尤其是它将可以在资产之间毫无摩擦地进行流动,很难想象任何持有 Libra 代币的人会特别关注 Libra 的成功。不仅如此,Libra 还会发现其所具有的企业形象难以撼动,从而导致用户产生进一步的矛盾心理。相比之下,以太坊的愿景则更加引人注目,对那些参与其中的人来说,它有着潜在的巨大上行优势 (投资价值),而 Libra 并非如此。


微软和谷歌没有任何消息


微软(Microsoft)、亚马逊(Amazon)、谷歌(Google)和苹果(Apple)显然被排除在 Libra 协会成员名单之外。这些公司可能将 Facebook 的项目视为一种威胁,但迄今为止,它们对开发类似加密货币的兴趣或未来计划缄口不言。在未来的10年里,我们可能会看到像 Libra 这样的由多家公司支持的全球货币发挥作用,但同样有可能的是,以太坊已经建立的技术和开发者基础将被视为与 Libra 一较高下的答案。特别是谷歌和微软,它们已经为以太坊生态系统中做出了重大贡献,并很可能把目光投向以太坊这个公开的、抗制审查的、透明的区块链平台作为对 Libra 进入主流的回应。

 

[1]:https://libra.org/en-US/white-paper/#introduction[2]:https://calibra.com/

[3]:https://vyper.readthedocs.io/en/v0.1.0-beta.10/

[4]:https://www.youtube.com/watch?v=izspfej05lE&feature=youtu.be&t=2646


原文链接:https://ethereumprice.org/updates/libra-vs-ethereum/
作者 | Nick
编译 | Jhonny 查看全部
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2019年6月18日,新成立不久的 Libra Association 协会发布了 Libra 白皮书 [1],该协会由一些金融和科技公司组成,这些公司将担任 Libra 区块链网络的验证者角色:该协会最初由 Facebook 牵头,并拥有包括 Uber 和 PayPal 等在内的27家企业组织。

Libra 协会认为他们创建的加密货币将优于当前已经存在的诸如以太坊等加密货币,他们给出的原因主要是:


    Libra 是一种波动性低的加密货币
    这种稳定币有着“真实的资产”储备支持
    Libra 区块链将使用一种称为 Move 的编程语言来实现智能合约功能



Libra 区块链的目标是在半中心化的状态下启动,这类似于 EOS 的 DPoS (委托权益证明) 共识机制 (目前 EOS 有21个验证节点)。然而,与 EOS 不同的是,Libra 协会计划在2020年将 Libra 区块链的验证节点数量增加到100个,然后在5年内 (那时达到数千个节点) 实现无需许可 (去中心化) 状态。

早期阶段,Facebook 将在发挥主导作用,并计划在未来将自己的影响力降低到与网络上任何其他节点相当的水平。

不过,随着之后 Libra 的 Calibra 钱包 [2] 的推出 (Calibra 为 Facebook 的子公司),Facebook 将在更广泛的生态系统中发挥关键作用。

但尽管如此,Libra 区块链本身确实是开源的,这为市场上的 Calibra 钱包的竞争对手打开了空间。尽管与其竞争可能很有挑战性,因为 Calibra 钱包将被整合到 Facebook 旗下的 WhatsApp、Instagram 和 Messenger 等封闭源平台中。

Mark Zuckerberg (Facebook 创始人兼CEO) 的目标是雄心勃勃的。该公司不仅“从头开始”创建一种加密货币和接口,而且 Libra 协会还将肩负管理该稳定币的法币储备的任务,随时都会面临全球监管的障碍。但这些挑战可能会得到很好的应对。Facebook 拥有的资源远远超过任何其他区块链平台,这就将我们带向了 Libra 将如何影响以太坊这个世界上最大的智能合约平台。


Libra vs 以太坊


许多主流媒体将 Libra 称为“比特币杀手”,这是一种对 Libra 在生态系统中所扮演的角色的错误认知。Libra 是一种稳定币 (这使得它没有投机价值),它目前是中心化的的,没有围绕其代码库的安全性保证,也没有抵御攻击的10年记录。此外,Libra 是由一篮子“真实资产”支持的,这对主流用户来说听起来很棒,但这是一个 bug,而不是一种特性——真实世界的资产需要真实世界的人来进行真实世界的审计。

更简单地说,“真实资产”是就像一连串的安全漏洞。比特币是其公共区块链的原生资产,世界上任何人都可以以极低的成本 (如果你愿意相信已经进行这些审计的数千个节点中的任何一个,则完全不需要成本) 对其进行审计。以太坊在这方面与比特币类似,因此Libra 并不能对以太坊构成短期威胁。

 
Libra 的情况


然而从长远来看,情况并不那么明朗。Libra 正在使用一种称为 Move 的定制编程语言开发一个智能合约平台。这种新语言的目标类似于以太坊的 Vyper 语言 [3],因为 Move 也试图通过自身设计来确保编写合约的安全性。很可能开发者将能够在 Libra 区块链上搭建去中心化金融应用程序 (DeFi apps),这些应用的运行方式将可能与当前在以太坊上的去中心化应用相同。

Libra 区块链上也可能会有类似以太坊的 ERC-20 这样的代币标准,或者类似 ERC-721 这样的加密货币收藏品。在这方面,双方最大的区别就是用户基础:Libra 区块链上的开发者将能够即时访问潜在的数十亿日活用户,而以太坊只有数十万。这是一个地很大的吸引力,特别是对于那些想要在主流受众中创建能够带来盈利的 dApp 开发者们来说更是如此。

这里最大的问题是 (你可能已经注意到了),从当前阶段来看,这些仅仅是可能性。Libra 的目标是每秒1,000 笔交易 (大约是 Visa 的一半),这需要 (根据目前的研究) Libra 平台高度的中心化。因为节点想要在每秒对如此庞大的交易量达成共识,那他们将需要使用普通用户无法获取的专用软件。

以太坊的核心开发者 Nick Johnson 也在 Libra 的技术白皮书中发现一个问题。

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“Libra 承诺 app 可以‘从任何时间点读取任何数据,并使用统一框架验证该数据的完整性’。对于节点来说,这将是一场噩梦:每个节点实际上都必须是一个存档节点,这意味着将需要很大的存储容量。”
如果每个节点都存储区块链的整个历史,那么这些节点的存储容量将很快变得非常大。Libra 区块链达到每秒 1,000 笔交易的无需许可状态还有待实现,且 Libra 尚未明确表示他们将如何解决这些问题。 


以太坊的情况


最近的以太坊2.0实施者电话会议宣布 [4],以太坊2.0的创世区块 (genesis block) 将于2020年1月3日诞生。这将启动以太坊2.0区块链的阶段0 (也即信标链阶段),以太坊2.0新链将将能够改善网络的安全性、扩展性和去中心化程度,允许通过将该链分成很多个“分片”来提高网络每秒能够处理的交易量 (此外还有很多其他改变)。最值得注意的是,以太坊 2.0将引入一种新的共识机制——权益证明 (PoS),这将允许验证者通过将 ETH 质押存入一个存款合约而获得相应的利息收益。

虽然 Libra 区块链上的节点预计也能够获取该稳定币的法币储备所产生的利息,但以太坊的 staking 奖励将向全世界的所有人开放,且质押池 (staking pools) 能使整个 staking 过程更加简单。以太坊的这种开放性很可能将会吸引大量的验证者,进而提高整个网络的去中心化水平。

此外,ETH 是一种投机性资产。随着以太坊网络价值的增长,ETH 的价值也在增长。这对那些“参与游戏”的人有着强大的影响。持有 ETH 的开发者会因其对网络的贡献而间接获得奖励。此外,持有 ETH 资产的用户也会有效地成为以太坊区块链的营销工具,使以太坊的受关注度越来越高。

考虑到 Libra 稳定币缺乏投资价值,尤其是它将可以在资产之间毫无摩擦地进行流动,很难想象任何持有 Libra 代币的人会特别关注 Libra 的成功。不仅如此,Libra 还会发现其所具有的企业形象难以撼动,从而导致用户产生进一步的矛盾心理。相比之下,以太坊的愿景则更加引人注目,对那些参与其中的人来说,它有着潜在的巨大上行优势 (投资价值),而 Libra 并非如此。


微软和谷歌没有任何消息


微软(Microsoft)、亚马逊(Amazon)、谷歌(Google)和苹果(Apple)显然被排除在 Libra 协会成员名单之外。这些公司可能将 Facebook 的项目视为一种威胁,但迄今为止,它们对开发类似加密货币的兴趣或未来计划缄口不言。在未来的10年里,我们可能会看到像 Libra 这样的由多家公司支持的全球货币发挥作用,但同样有可能的是,以太坊已经建立的技术和开发者基础将被视为与 Libra 一较高下的答案。特别是谷歌和微软,它们已经为以太坊生态系统中做出了重大贡献,并很可能把目光投向以太坊这个公开的、抗制审查的、透明的区块链平台作为对 Libra 进入主流的回应。

 

[1]:https://libra.org/en-US/white-paper/#introduction[2]:https://calibra.com/

[3]:https://vyper.readthedocs.io/en/v0.1.0-beta.10/

[4]:https://www.youtube.com/watch?v=izspfej05lE&feature=youtu.be&t=2646


原文链接:https://ethereumprice.org/updates/libra-vs-ethereum/
作者 | Nick
编译 | Jhonny

EOS的成败决定币圈发展趋势和投资逻辑

观点8btc 发表了文章 • 2018-12-05 10:18 • 来自相关话题

刚开始的时候,由于EOS的DPOS共识算法,我一度对其非常鄙视,因为相对于Alogrand、Polkadot等顶级链,EOS没有学术理论上的突破,所以不可能有未来。但是最近我却突然意识到,EOS虽然没有未来,但它却拥有现在,而EOS的成败甚至可能决定币圈的发展趋势和投资逻辑!众所周知,这一轮币圈炒作大潮的爆点是智能合约,投资的理念是DAPP将在区块链上大爆发,进而颠覆世界。比特币验证了去中心化,以太坊验证了智能合约,那么在这波浪潮中,EOS是否有能力抓住新的机会么?它能验证什么?


一、从技术分析


1、EOS使用的WASM虚拟机基本确定为未来的方向

WASM全称WebAssembly,是谷歌、苹果、微软三大竞争公司同时支持的一种中间代码(字节码), 用户可以使用 C/C++/RUST/Go等多种语言编写智能合约。WASM不仅受到了互联网公司的追捧,也受到各个链的青睐,比如以太坊、本体、Polkadot都将使用WASM。在这一点上,EOS无疑是非常有眼光的。

2、EOS金融模型最优

EOS采用了CPU、NET、RAM三种代币对应计算、带宽和存储分别付费的模型,是非常明智的选择,这也符合资源的有效分解,以太坊只使用了计算代币GAS,现在就因为受到存储过于膨胀的困扰,也正考虑使用存储单独付费的模式,其他链也正探索多资源代币的模型,一个链中多个资源代币的模型将会是将来的主流。

3、C++语言作为智能合约语言生态强大

C++基本上是任何程序员都会用的语言,开发环境成熟,开发人员储备充分,具有极大的生态优势。有人说语言越高级越好,很多新智能合约语言虽然难懂,但理念更先进,语法严谨,更有优势。其实不是这样的,比如过去lisp等函数式语言,功能虽然很强大,理念也很超前,但是因为学习曲线陡峭,难于普及,最后日渐衰败。类似还有以太坊,当初以太坊搞了多种智能合约语言,最后胜出的是模仿JavaScript语言的Solidity,重要的原因入门简单,易于学习。

4、TPS足够用

EOS主网的TPS上限已经达到了4000,而VISA和Paypal的平均TPS也不超过2000,因此这个TPS对于绝大部分应用已经足够了。目前EOS的实际TPS在70-100之间,也就说设计性能远远大于目前DAPP的需求。

5、EOS不是完美的去中心化,但你绝不能说他是中心化的。

这一点不用解释了,虽然EOS的共识被很多人鄙视,但你仍然要承认他不是中心化的,作为一个区块链系统,可以说是够用了。


二、从业务分析


1、用户免费,商家支付费用

目前EOS正修改代码,马上可以实现商家为用户支付手续费的功能,再加上目前用户可以通过抵押EOS来免费转账,基本上实现了互联网的用户免费模式,这点优于绝大部分的链。

2、仲裁机制起到了正面作用

仲裁机制虽然诟病很多,但用户完全对自己负责的理想主义模式还有很长的路要走,仲裁机制通过冻结罪犯账户,有效恐吓了犯罪行为,保护了商业氛围,目前,EOS正升级使用智能合约实现黑名单,这样使得链上治理更加有效。


三、EOS将验证什么?


综上所述,从工程角度讲,目前EOS具备了足以实用的性能和区块链界最优秀的DAPP开发运行环境,将成为最有效的DAPP价值投资理念的验证平台。

1、站在开发者的角度

一个正常的企业如果进入一个新的业务领域,不会一下投重注去做,往往会在入门门槛低、学习成本低、较稳定、符合性能需求的平台进行业务验证,开展业务试点,如果这种业务模式成功,才会投入大量的资源去成本更高,但更高效的平台广泛开展业务。

对于一个新兴企业,是选择使用C语言编程、足够去中心化、开发生态强大而友好、用户活跃的EOS,还是说去其他链,学新出的智能合约语言,熟悉开发环境,熟悉架构,从头构建开发生态?答案是毫无疑问的。所以如果说在EOS上自己的业务都发展不起来,就真没必要去其他链上去再做一遍了。

2、站在用户的角度

有人说将来的链更去中心化,性能更好,就能吸引更多的用户。其实这些对用户并没有意义,什么是真正的用户?他们根本不关心你背后用的什么技术,支付宝用户不会关心背后的docker云,微信用户也不会关心背后的高可用存储系统PaxosStore,他们只关心你能不能满足他的需求。

不断增长的需求才是推动平台发展的动力,脱离了需求只盲目追求性能的发展是无意义的,典型例子是手机屏幕,当初苹果搞出了视网膜屏后不再继续升级,安卓则炒概念,屏幕从1080p一路升级到2k、4k甚至8k屏,结果4k和8k屏消费者完全不买账,因为屏幕精细度已经远远超过了视网膜的识别能力,技术再好又有什么用呢,反而带来了成本的大幅增加。

3、思考

我们往往只顾了向前奔跑,却忘记了出发的目的。

如果如此实用的EOS上都无法产生大量爆款DAPP应用,应用交易量都无法填满EOS的性能上限,那其他99%的链做的性能再好、去中心化程度再高又有什么意义和价值呢?甚至我们的投资理念都要重新思考--- DAPP相对中心化应用真的更有前途么?DAPP生态到底能支撑多少估值?

当然,另一种可能是EOS大获成功,因为互联网刚开始也想不到微信、抖音等各种神奇的玩法,也有一个逐步认识和成长的过程。现在EOS日活用户正快速接近以太坊,而日交易笔数是以太坊的10倍,这是一个好的开始。如果成功,那EOS的排名应该上升到币圈第二的位置,这也是他的终点,因为历史的使命已经完成,他自身的缺点会阻碍其进一步发展,届时将有更优秀的链替代他。

目前看真正需要跑在去中心化平台的应用还不多,“菠菜”类应用算一个,但这远远不够,可能是因为我们还没有想到,也可能是因为这是一条死路。最终能不能出现中心化平台没有过的DAPP生态和现象级应用,EOS是王者归来开启DAPP大繁华时代,还是DAPP泡沫的终结者?我们拭目以待!
 

作者简介:北京之东,公众号:bjzdblockchain。微信号:beijingzhidong。就职于金融企业总部,从事IT工作,多家基金顾问。

本文不构成任何投资建议,投资有风险,入市需谨慎! 查看全部
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刚开始的时候,由于EOS的DPOS共识算法,我一度对其非常鄙视,因为相对于Alogrand、Polkadot等顶级链,EOS没有学术理论上的突破,所以不可能有未来。但是最近我却突然意识到,EOS虽然没有未来,但它却拥有现在,而EOS的成败甚至可能决定币圈的发展趋势和投资逻辑!众所周知,这一轮币圈炒作大潮的爆点是智能合约,投资的理念是DAPP将在区块链上大爆发,进而颠覆世界。比特币验证了去中心化,以太坊验证了智能合约,那么在这波浪潮中,EOS是否有能力抓住新的机会么?它能验证什么?


一、从技术分析


1、EOS使用的WASM虚拟机基本确定为未来的方向

WASM全称WebAssembly,是谷歌、苹果、微软三大竞争公司同时支持的一种中间代码(字节码), 用户可以使用 C/C++/RUST/Go等多种语言编写智能合约。WASM不仅受到了互联网公司的追捧,也受到各个链的青睐,比如以太坊、本体、Polkadot都将使用WASM。在这一点上,EOS无疑是非常有眼光的。

2、EOS金融模型最优

EOS采用了CPU、NET、RAM三种代币对应计算、带宽和存储分别付费的模型,是非常明智的选择,这也符合资源的有效分解,以太坊只使用了计算代币GAS,现在就因为受到存储过于膨胀的困扰,也正考虑使用存储单独付费的模式,其他链也正探索多资源代币的模型,一个链中多个资源代币的模型将会是将来的主流。

3、C++语言作为智能合约语言生态强大

C++基本上是任何程序员都会用的语言,开发环境成熟,开发人员储备充分,具有极大的生态优势。有人说语言越高级越好,很多新智能合约语言虽然难懂,但理念更先进,语法严谨,更有优势。其实不是这样的,比如过去lisp等函数式语言,功能虽然很强大,理念也很超前,但是因为学习曲线陡峭,难于普及,最后日渐衰败。类似还有以太坊,当初以太坊搞了多种智能合约语言,最后胜出的是模仿JavaScript语言的Solidity,重要的原因入门简单,易于学习。

4、TPS足够用

EOS主网的TPS上限已经达到了4000,而VISA和Paypal的平均TPS也不超过2000,因此这个TPS对于绝大部分应用已经足够了。目前EOS的实际TPS在70-100之间,也就说设计性能远远大于目前DAPP的需求。

5、EOS不是完美的去中心化,但你绝不能说他是中心化的。

这一点不用解释了,虽然EOS的共识被很多人鄙视,但你仍然要承认他不是中心化的,作为一个区块链系统,可以说是够用了。


二、从业务分析


1、用户免费,商家支付费用

目前EOS正修改代码,马上可以实现商家为用户支付手续费的功能,再加上目前用户可以通过抵押EOS来免费转账,基本上实现了互联网的用户免费模式,这点优于绝大部分的链。

2、仲裁机制起到了正面作用

仲裁机制虽然诟病很多,但用户完全对自己负责的理想主义模式还有很长的路要走,仲裁机制通过冻结罪犯账户,有效恐吓了犯罪行为,保护了商业氛围,目前,EOS正升级使用智能合约实现黑名单,这样使得链上治理更加有效。


三、EOS将验证什么?


综上所述,从工程角度讲,目前EOS具备了足以实用的性能和区块链界最优秀的DAPP开发运行环境,将成为最有效的DAPP价值投资理念的验证平台。

1、站在开发者的角度

一个正常的企业如果进入一个新的业务领域,不会一下投重注去做,往往会在入门门槛低、学习成本低、较稳定、符合性能需求的平台进行业务验证,开展业务试点,如果这种业务模式成功,才会投入大量的资源去成本更高,但更高效的平台广泛开展业务。

对于一个新兴企业,是选择使用C语言编程、足够去中心化、开发生态强大而友好、用户活跃的EOS,还是说去其他链,学新出的智能合约语言,熟悉开发环境,熟悉架构,从头构建开发生态?答案是毫无疑问的。所以如果说在EOS上自己的业务都发展不起来,就真没必要去其他链上去再做一遍了。

2、站在用户的角度

有人说将来的链更去中心化,性能更好,就能吸引更多的用户。其实这些对用户并没有意义,什么是真正的用户?他们根本不关心你背后用的什么技术,支付宝用户不会关心背后的docker云,微信用户也不会关心背后的高可用存储系统PaxosStore,他们只关心你能不能满足他的需求。

不断增长的需求才是推动平台发展的动力,脱离了需求只盲目追求性能的发展是无意义的,典型例子是手机屏幕,当初苹果搞出了视网膜屏后不再继续升级,安卓则炒概念,屏幕从1080p一路升级到2k、4k甚至8k屏,结果4k和8k屏消费者完全不买账,因为屏幕精细度已经远远超过了视网膜的识别能力,技术再好又有什么用呢,反而带来了成本的大幅增加。

3、思考

我们往往只顾了向前奔跑,却忘记了出发的目的。

如果如此实用的EOS上都无法产生大量爆款DAPP应用,应用交易量都无法填满EOS的性能上限,那其他99%的链做的性能再好、去中心化程度再高又有什么意义和价值呢?甚至我们的投资理念都要重新思考--- DAPP相对中心化应用真的更有前途么?DAPP生态到底能支撑多少估值?

当然,另一种可能是EOS大获成功,因为互联网刚开始也想不到微信、抖音等各种神奇的玩法,也有一个逐步认识和成长的过程。现在EOS日活用户正快速接近以太坊,而日交易笔数是以太坊的10倍,这是一个好的开始。如果成功,那EOS的排名应该上升到币圈第二的位置,这也是他的终点,因为历史的使命已经完成,他自身的缺点会阻碍其进一步发展,届时将有更优秀的链替代他。

目前看真正需要跑在去中心化平台的应用还不多,“菠菜”类应用算一个,但这远远不够,可能是因为我们还没有想到,也可能是因为这是一条死路。最终能不能出现中心化平台没有过的DAPP生态和现象级应用,EOS是王者归来开启DAPP大繁华时代,还是DAPP泡沫的终结者?我们拭目以待!
 

作者简介:北京之东,公众号:bjzdblockchain。微信号:beijingzhidong。就职于金融企业总部,从事IT工作,多家基金顾问。

本文不构成任何投资建议,投资有风险,入市需谨慎!