區(qū)塊鏈的技術(shù)世界觀：賬本的技術(shù)演進(jìn)
本文是基于我在 360 區(qū)塊鏈開放日上的分享整理完善而成，演講時有些邏輯沒有講明白，感覺用文字表述可能更好一些。作為自己區(qū)塊鏈系列的開篇第一篇，談?wù)勗趺磸募夹g(shù)的角度理解區(qū)塊鏈。
說到區(qū)塊鏈技術(shù)分享，區(qū)塊鏈相關(guān)的各種技術(shù)詞匯就紛至杳來。區(qū)塊鏈領(lǐng)域是一個喜歡造新詞的領(lǐng)域，這也給想了解這個領(lǐng)域技術(shù)的人造成了門檻。我一直想梳理下區(qū)塊鏈的技術(shù)演進(jìn)邏輯，試圖從互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展角度來解釋區(qū)塊鏈技術(shù)，這樣可以讓互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的技術(shù)人更容易理解區(qū)塊鏈。
技術(shù)有沒有世界觀?
技術(shù)本身的目標(biāo)是對現(xiàn)實抽象和建模，所以技術(shù)實際上有自己對世界的理解和假設(shè)。比如編程范式里的面對對象和函數(shù)式編程，有完全不同的世界觀理解。而區(qū)塊鏈對世界是一種怎么樣的抽象呢?
我們還是從蕭伯納那句名言開始。
- 你和我各有一個蘋果，如果我們交換蘋果的話，我們還是只有一個蘋果。但當(dāng)你和我各有一個想法，我們交換想法的話，我們就都有兩個想法了。
— 蕭伯納
這句話也被很多人用來解釋區(qū)塊鏈以及互聯(lián)網(wǎng)的區(qū)別。交換蘋果代表價值交換，交換想法代表信息交換。信息交換可以保留多個副本，但價值交換就不行。所以流行的一個說法是：
- 互聯(lián)網(wǎng)-信息交換
- 區(qū)塊鏈-價值交換
但是交換信息就不需要考慮價值了么?其實也不是，畢竟貢獻(xiàn)想法也是需要激勵機(jī)制的。現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)就沒有價值交換了嗎?區(qū)塊鏈不也是在信息世界的嗎?本質(zhì)的問題實際是：
如何在信息世界進(jìn)行價值交換?或者說如何通過交換信息的方式進(jìn)行價值交換?
這個問題其實也不是一個新問題。在沒有互聯(lián)網(wǎng)的時代，人類就在嘗試。比如各國都普遍實行的不動產(chǎn)登記制度。你買房買的是房子的控制權(quán)嗎?或者說買房的時候你住進(jìn)去就算買到了嗎?實際上不是，要不動產(chǎn)登記賬本變更后才算，這個登記變更實際上就是信息交換。無論這個賬本是原來的紙質(zhì)賬本，還是變成計算機(jī)的數(shù)據(jù)庫，甚至再到未來的區(qū)塊鏈，載體變了本質(zhì)上是沒變的。再比如銀行的財產(chǎn)登記，股票交易所的股票登記，都是一個道理，如果說貨幣還有紙幣這種物理實體代表，股票則是純信息化的，沒人見過股票長什么樣子吧。
所以總結(jié)一下，信息世界進(jìn)行價值交換的唯一方式是統(tǒng)一的賬本，并且對這個賬本的要求是它必須是一個公共知識(common knowledge)，可以簡單理解成大家常說的共識。唯有這樣，信息的副本才不會生效，比如黑客即便是黑了交易所復(fù)制了數(shù)據(jù)，也不可能重新搭建出一個交易所來讓大家交易。至于如何達(dá)成這樣的共識，是通過市場競爭，還是依賴權(quán)威機(jī)構(gòu)，這里暫不討論。
現(xiàn)在區(qū)塊鏈來了，要搞去中心化賬本。去中心化這個詞是個熱詞，網(wǎng)上一直爭論不休。由于時間關(guān)系這里不進(jìn)行詳細(xì)闡述，等有機(jī)會單獨寫文章闡述。這里只簡單說明下我個人思考的去中心化的兩個方面：
- 賬本用戶側(cè)去中心化 這個是從用戶側(cè)的準(zhǔn)入機(jī)制上考量，比如傳統(tǒng)媒體只有專業(yè)媒體人可以發(fā)布內(nèi)容，到互聯(lián)網(wǎng)門戶，再到微博微信公眾號等自媒體，本質(zhì)上也是一種去中心化的過程。
- 賬本供給側(cè)去中心化 這個是從賬本的供給角度考量。比如還是前面的例子，傳統(tǒng)媒體有很多，各種報紙雜志，掛一個媒體影響不大，到門戶時代就少了，再到現(xiàn)在基本就剩下幾個平臺了，掛一個平臺影響就大了。那現(xiàn)在能不能再反過來，同一個賬本由多個供給方一起提供?這樣就兼具二者優(yōu)勢了。區(qū)塊鏈主要關(guān)注的是這個方向。
至于為什么賬本會向去中心化賬本演進(jìn)，動力在哪里，這里就不展開了。先從技術(shù)演進(jìn)角度來理解一下，從中心化的賬本到去中心化賬本之間的技術(shù)演進(jìn)過程。
賬本架構(gòu)演進(jìn)之路
我總結(jié)了這樣一個演進(jìn)過程：
單數(shù)據(jù)庫賬本
這個架構(gòu)圖做互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的朋友應(yīng)該看起來很親切。早期的企業(yè)以及互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用都是這個樣子的，應(yīng)用界面面向最終用戶，應(yīng)用本身的程序封裝了業(yè)務(wù)邏輯，應(yīng)用狀態(tài)直接存儲到數(shù)據(jù)庫中。這時候關(guān)注的賬本相關(guān)技術(shù)主要是『事務(wù)』。通過數(shù)據(jù)庫提供的事務(wù)機(jī)制，保證了賬本的原子性操作。
分布式數(shù)據(jù)庫賬本
當(dāng)單機(jī)數(shù)據(jù)庫無法承載讀寫或者數(shù)據(jù)的時候，就有了分布式數(shù)據(jù)庫。分布式數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)分散到了不同的節(jié)點，通過分片以及多副本來解決上述問題。但同時帶來的問題是如何保證同一個分片在不同節(jié)點的數(shù)據(jù)的一致性以及跨節(jié)點的分布式事務(wù)。這時候賬本相關(guān)技術(shù)主要是『分布式共識算法(paxos，raft )，分布式事務(wù)』。分布式事務(wù)由于其復(fù)雜性，分布式數(shù)據(jù)庫不一定能夠提供，很多情況需要在業(yè)務(wù)邏輯里處理。
多機(jī)房賬本
隨著賬本越來越重要，異地副本都不能滿足需求，需要異地多活了，于是有了多機(jī)房方案。多機(jī)房方案里，不同的機(jī)房之間需要同步數(shù)據(jù)，并且保證一致性。這時候賬本技術(shù)的挑戰(zhàn)主要是『跨機(jī)房分布式共識算法，應(yīng)用狀態(tài)的復(fù)雜性』。前者是說分布式共識算法需要考慮更復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)場景，后者是說大部分應(yīng)用的狀態(tài)維護(hù)比較復(fù)雜，不僅僅在數(shù)據(jù)庫中，只是通過一個跨機(jī)房復(fù)制工具把數(shù)據(jù)庫狀態(tài)復(fù)制過去，是很難應(yīng)對多機(jī)房應(yīng)用場景，實際上需要應(yīng)用架構(gòu)的改變。
多運營方賬本
上面的賬本都只考慮同一個主體運營維護(hù)的場景，內(nèi)部的信任較高。但如果是多方共同維護(hù)一個賬本的場景，也就是上一個方案的不同機(jī)房其實屬于不同的主體。這樣的場景下，另外一方無法直接信任應(yīng)用的最終狀態(tài)，所以在不同機(jī)房同步的不能是應(yīng)用的狀態(tài)，而是應(yīng)用的 Event(事件)。無論是本機(jī)房用戶寫操作的 Event 還是從其他機(jī)房同步過來的，都需要經(jīng)過業(yè)務(wù)邏輯校驗處理后再變更應(yīng)用狀態(tài)。這實際就是 EventSource/CQRS 的架構(gòu)，也是很多聯(lián)盟鏈的架構(gòu)。多機(jī)房場景下其實也會用這種架構(gòu)，主要區(qū)別是在對從其他機(jī)房同步過來的 Event 的信任度。這時候，賬本技術(shù)的挑戰(zhàn)除了跨機(jī)房分布式共識算法，還有共識算法和業(yè)務(wù)邏輯融合。在前面場景里的共識算法，基本只關(guān)心數(shù)據(jù)，不關(guān)心業(yè)務(wù)，共識算法只保證數(shù)據(jù)的一致性，并不保證數(shù)據(jù)在業(yè)務(wù)場景下的合法性。但在這個場景下，共識算法要保證只對合法的數(shù)據(jù)達(dá)成一致，二者融合了。無法直接沿用上面幾種分布式共識算法，需要考慮作弊情況的共識算法，比如 BFT 這樣的。
有人會問，有什么動力要將同一個賬本交給多個運營方呢?那我們拿互聯(lián)網(wǎng)電商來說明這個場景。當(dāng)前的電商，一方面對接商家和商家的庫存管理系統(tǒng)，另外一方面對接銀行和快遞系統(tǒng)，以及最終用戶。一個商品，從庫存管理系統(tǒng)，到電商平臺，用戶購買后，從銀行扣錢，發(fā)送快遞，實際上是同一個賬本上的信息在不同的運營方系統(tǒng)之間的同步。當(dāng)前的實現(xiàn)方式是通過遠(yuǎn)程調(diào)用或者商家和用戶介入手工操作。那不同的賬本之間如何保證一致性呢?只能定時對賬清算，因為遠(yuǎn)程調(diào)用本質(zhì)上只是信息傳遞，無法保證一致性。如果這時候有個多方共享的賬本，架構(gòu)就會像上面那樣，不僅架構(gòu)更優(yōu)雅，同時結(jié)算效率會更高。
關(guān)于聯(lián)盟鏈的技術(shù)架構(gòu)以及模式的更詳細(xì)分析，我會在下一篇文章中細(xì)說。
去中心化賬本
去中心化賬本這個概念沒有非常準(zhǔn)確的定義，但我們這里可以簡單的理解成 Peer to Peer 網(wǎng)絡(luò) + 賬本。Peer to Peer 網(wǎng)絡(luò)的特征是無準(zhǔn)入機(jī)制，給人的印象也是不可靠，更不追求一致性，而賬本是要追求一致性的。比特幣創(chuàng)造性的把二者結(jié)合起來。所以一般所說的去中心化賬本，或者公鏈，關(guān)鍵一個特性就是無準(zhǔn)入機(jī)制。
之前的賬本都是有準(zhǔn)入機(jī)制的，并且賬本本身的運營成本以及收益通過系統(tǒng)外的機(jī)制來解決，那如果去掉準(zhǔn)入限制，同時賬本的運營成本以及收益也通過賬本系統(tǒng)內(nèi)置的機(jī)制來調(diào)節(jié)，會有哪些新的挑戰(zhàn)?
- 如何激勵生產(chǎn)者?生產(chǎn)者為什么提供服務(wù)器資源?如何度量生產(chǎn)者的工作?
- 如何實現(xiàn)一致性?無準(zhǔn)入機(jī)制的情況下，節(jié)點數(shù)不確定，隨時加入退出，無法用 BFT 這樣的投票共識算法。
- 如何防攻擊?比如生產(chǎn)大量數(shù)據(jù)(DoS攻擊)，偽造大量節(jié)點(女巫攻擊)。有了激勵就有了攻擊和作弊的利益動機(jī)，傳統(tǒng)的 Peer to Peer 網(wǎng)絡(luò)沒有激勵，一般人也不會做損人不利己的事情。
下面我們通過幾個公鏈?zhǔn)莵矸治錾厦娴膯栴}。
Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System
比特幣首先帶給我們的是一套內(nèi)生的激勵機(jī)制。雖然比特幣到底應(yīng)該理解成貨幣，還是數(shù)字黃金，還是股票，大家爭論不休。這里我們把比特幣設(shè)想成一個創(chuàng)業(yè)公司，這個創(chuàng)業(yè)公司要做一個記賬交易系統(tǒng)。于是它發(fā)行了2100萬股，發(fā)行規(guī)則直接寫到了這個記賬系統(tǒng)的代碼中，分期釋放，獎勵給給這個系統(tǒng)提供運行資源的人。而用戶拿什么來交易呢?也用它的股票來做交易媒介。這樣它就實現(xiàn)了軟件系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)上的自舉，也帶給軟件系統(tǒng)一種能力：在程序算法中引入經(jīng)濟(jì)博弈機(jī)制。
Proof of Work
PoW 到底應(yīng)該算是激勵的評估機(jī)制，還是共識算法，還是反 DoS 策略?實際上它兼具多種功能。所以這也是公鏈的共識算法和傳統(tǒng)分布式共識算法的差異之處，容易讓人迷惑。
最早應(yīng)用 PoW 的是 hashcash，它的主要目的就是通過 PoW 來實現(xiàn)郵件的反垃圾，關(guān)鍵點是通過 PoW 制造額外成本，這樣發(fā)郵件少的用戶可以接受成本，但發(fā)垃圾郵件的用戶就很難承擔(dān)這樣的成本。
同時，有了成本也就可以作為貢獻(xiàn)的評估標(biāo)準(zhǔn)，Proof of Work 這個詞，顧名思義，就像是一個工作的評估機(jī)制。運行比特幣系統(tǒng)，需要機(jī)房，機(jī)器，帶寬等，如何通過程序來評估資源提供者的工作呢?比特幣的做法就是算哈希函數(shù)，要求算出來的哈希值小于一個難度。雖然簡單粗暴，但它難計算，易驗證，是一種可行的辦法。
中本聰共識(Nakamoto Consensus)
只有 PoW 是無法實現(xiàn)一致性的，需要再加上其他的一些策略，統(tǒng)稱為中本聰共識。
- 內(nèi)置的校驗機(jī)制(包括 hash 難度校驗，merkle 校驗，鏈?zhǔn)疥P(guān)系校驗，UTXO 校驗等)，每個區(qū)塊只認(rèn)可通過校驗的合法區(qū)塊，拒絕非法區(qū)塊。
- 最長鏈選擇 如果由于網(wǎng)絡(luò)延遲造成軟分叉，每個節(jié)點應(yīng)該在最長的一條鏈上繼續(xù)工作。
- 如果有節(jié)點試圖違反以上規(guī)則，則會帶來經(jīng)濟(jì)成本(自己挖出的塊不合法被拒絕，在短鏈上的工作不被認(rèn)可等)，通過經(jīng)濟(jì)上的博弈實現(xiàn)防作弊。
中本聰共識的特點是無交互，純異步，每個節(jié)點只需要按照內(nèi)置的規(guī)則處理即可，無需和其他節(jié)點交互協(xié)調(diào)。
區(qū)塊與鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)
比特幣帶來的區(qū)塊與鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，也是區(qū)塊鏈這個名字的由來。但區(qū)塊和鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)是必須的嗎?真的存在一條這樣的全局鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)嗎?實際上區(qū)塊只是一種為了降低網(wǎng)絡(luò)開銷的批量操作，鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的主要目的是建立一種時間上的依賴關(guān)系，即便兩個交易本身不相關(guān)，但由于鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的存在，后面的交易實際上給前面的交易做了背書，增加了篡改和回滾的成本，因為一旦想要撤回前面的交易，必然也會影響后來的交易。這種結(jié)構(gòu)和關(guān)系只是共識協(xié)議的一部分，并不存在這樣一個全局的結(jié)構(gòu)，具體每個節(jié)點如何保存數(shù)據(jù)，是節(jié)點自己決定的。鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)雖然存在分叉，但只要配合共識機(jī)制，最終可以選擇出一條唯一的鏈，達(dá)到最終一致性。也就是說，只要能達(dá)到這個目標(biāo)，區(qū)塊和鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)并不是必須的，也沒必要因為這個名字糾結(jié)什么是真正的區(qū)塊鏈。
UTXO 與 MerkleTree
UTXO 本身是一種復(fù)式記賬法。比特幣的定位是數(shù)字貨幣，UTXO 屬于它的賬本業(yè)務(wù)邏輯。這種記賬法的好處是任何一筆交易都可以回溯到創(chuàng)幣交易，保證貨幣只能由創(chuàng)幣交易產(chǎn)生，無法憑空產(chǎn)生。如果只是貨幣場景，UTXO 確實比 Account 模型要安全，但如果考慮到其他應(yīng)用場景，應(yīng)用的狀態(tài)就很難設(shè)計出一種 UTXO 模型來追蹤變更，這也是為什么后來的面向應(yīng)用的鏈放棄 UTXO 的原因。
比特幣通過 MerkleTree 提供交易證明，方便沒有全量賬本的輕客戶端校驗交易。但比特幣的 MerkleTree 是每個賬本一個，沒有全局 MerkleTree，也就是說沒辦法提供全局證明，輕客戶端的實現(xiàn)就會比較復(fù)雜。這方面比特幣社區(qū)也討論很久，詳情可以參看我以前的一篇文章：《談?wù)剠^(qū)塊鏈的 UTXO 證明》。后面會談到 Ethereum 的改進(jìn)。
Bitcoin Script
比特幣的 Script 可以理解成一種支付校驗邏輯的擴(kuò)展能力。前面說了，去中心化賬本的業(yè)務(wù)邏輯和共識機(jī)制融合在一起了，支付校驗本身也屬于業(yè)務(wù)邏輯。這種邏輯的變更會影響共識，進(jìn)而可能導(dǎo)致硬分叉，而提供一種可自定義邏輯的腳本，則是一種兼顧的策略。
同時，比特幣的這種能力也給后來的染色幣(Colored Coin)提供了機(jī)會。本來比特幣的賬本只能記錄比特幣的交易，但有了 Script 后，可以在 Script 嵌入自定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以理解成對比特幣賬本的數(shù)據(jù)擴(kuò)展。染色幣就利用這種機(jī)制來制造新的加密幣。
這種機(jī)制的好處是染色幣不需要重新構(gòu)建一個去中心化的賬本網(wǎng)絡(luò)，降低了時間以及經(jīng)濟(jì)成本。但缺點也很明顯，一方面，這種目的畢竟不屬于比特幣的初始設(shè)想，得不到更多支持，另外一方面，比特幣 Script 只能嵌入數(shù)據(jù)，無法嵌入對這種數(shù)據(jù)的校驗邏輯，校驗邏輯還需要通過部署獨立的節(jié)點程序來實現(xiàn)。
于是這種需求背景下，以太坊產(chǎn)生了。
Ethereum: A Decentralized Platform that runs Smart Contracts
以太坊的設(shè)想是既然運行一個去中心化賬本成本這么高，那能不能先運行一個通用的賬本，然后提供機(jī)制允許用戶在上面自定義業(yè)務(wù)邏輯?所以它的目的不是數(shù)字貨幣，而是運行『智能合約』的平臺。如果說以太坊當(dāng)前的 PoW 共識機(jī)制等只是在比特幣 PoW 基礎(chǔ)上的優(yōu)化改良，它的最關(guān)鍵的創(chuàng)新就是智能合約和 Global State Trie。
智能合約
這里順便扯一下對『智能合約』的看法。很多批評『智能合約』的人說這只是一種腳本程序，并不智能。那這樣說智能手機(jī)(Smart Phone)哪里智能了?智能家居，智能手表，智能xx不都一樣?中文領(lǐng)域里把 Smart 和 Intelligence(Artificial Intelligence，AI 人工智能) 都翻譯成智能，確實造成混淆。但這是歷史遺留問題了，糾結(jié)這個名字沒有意義。
于是以太坊提供了一種圖靈完備的腳本語言來定義業(yè)務(wù)邏輯，交易數(shù)據(jù)中明確允許嵌入自定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(以太坊 transaction 的 data 字段)，鏈不關(guān)心合約本身的邏輯，只是通過在不同的節(jié)點重復(fù)運行合約，來保證合約的輸出是確定的。它和比特幣的 Script 的差異不僅在是否圖靈完備，更大的差異在于自定義數(shù)據(jù)和自定義邏輯的結(jié)合。染色幣這樣的場景，它同時托管了染色幣的賬本數(shù)據(jù)和交易邏輯，于是引來了一場發(fā)幣的熱潮。它這種機(jī)制帶來的挑戰(zhàn)是不同的場景的業(yè)務(wù)邏輯的輸入輸出不一樣，如何存儲和維護(hù)?如何提供證明?
于是它創(chuàng)造性的引入了 Global State Trie。
Global State Trie
以太坊的黃皮書中通過一個公式來定義以太坊。
σt+1≡Υ(σt,T)這個公式中的 σ 代表以太坊的狀態(tài)，Υ 代表處理函數(shù)(包括合約以及內(nèi)置的 Ether 交易邏輯)，T 代表交易(包含調(diào)用合約的交易)， t+1 的狀態(tài)等于處理函數(shù)在 t 狀態(tài)基礎(chǔ)上處理 T 的執(zhí)行結(jié)果。
而這里的狀態(tài)的程序表達(dá)形式就是一個 Merkle Patrica Trie。
這是一個兩層的 Trie，第一層的葉節(jié)點上保存的是每個 Account 的余額(Balance)，以及針對合約 Account 的 CodeHash 和 Storage root。Storage root 是另外一個 Trie 結(jié)構(gòu)，葉節(jié)點是合約內(nèi)部的狀態(tài)。任何一個 Account 的余額或者合約狀態(tài)變更，都會導(dǎo)致 Global State Root 變更，而每個區(qū)塊都會在區(qū)塊頭上帶上當(dāng)前區(qū)塊中的 Transaction 執(zhí)行完后的 State Root 。
這樣，一方面提供一種全局校驗機(jī)制，只要比較 State Root 就可以快速知道不同節(jié)點的狀態(tài)是否一致，這個和 Git 中引入 Merkle hash 證明機(jī)制的原理是一樣的。Linus 一次分享 Git 的時候也說了，Git 的這種機(jī)制可以讓他方便的信任來自第三方保存的代碼。有了這套機(jī)制后，新節(jié)點同步的時候可以信任一定區(qū)塊以前的全局狀態(tài)，而不是完全通過區(qū)塊回放來重新構(gòu)建。這也回答了我們前面提出的那個問題，如何快速校驗不同機(jī)房的數(shù)據(jù)狀態(tài)一致性。
另外一方面，它也提供了一種單個賬號狀態(tài)和全局狀態(tài)關(guān)系的證明能力，可以通過 Merkle Path 證明一個賬號的當(dāng)前狀態(tài)和全局狀態(tài)之間的關(guān)系，輕錢包實現(xiàn)就會更容易。
如果純粹從模型看，以太坊已經(jīng)是一個非常理想的模型了。大家常說程序就是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)加算法，它既提供了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的自定義以及存儲能力，也提供了算法的計算環(huán)境，理論上任何程序都可以放上去運行了。但套用一句俗話，理想是豐滿的，現(xiàn)實是骨感的，這樣的全球分布式賬本的存儲和計算成本太高了，稍微復(fù)雜的應(yīng)用都很難運行起來。
EOS:The most powerful Infrastructure for Decentralized Applications
EOS 自項目啟動開始，主打的旗幟就是吞吐和性能。如果說比特幣和以太坊兩個項目帶有一種理想主義特質(zhì)，EOS 則帶有非常明顯的實用主義特質(zhì)。
前面說到，Peer to Peer 網(wǎng)絡(luò)的問題是無準(zhǔn)入，節(jié)點數(shù)不固定，匿名情況下防作弊成本高。EOS 的 DPoS 思路就是通過投票選舉，讓參與共識的節(jié)點在一定時間內(nèi)保持穩(wěn)定，同時通過競選機(jī)制，讓競選節(jié)點不再匿名，降低防作弊的成本，然后把注意力集中到吞吐以及應(yīng)用模型的改進(jìn)上。
互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)者看了 EOS 的應(yīng)用模型后，會感覺更容易理解?？此?ABI 描述文件，第一眼的感覺就像是在定義應(yīng)用表結(jié)構(gòu)。它交易結(jié)構(gòu)中直接嵌入的是 Message，相當(dāng)于 EventSource 架構(gòu)中的 Event。以太坊的鏈上還保留了 Ether 本身的交易邏輯，而 EOS 上 EOS Token 本身也是通過合約實現(xiàn)的，只是合約分為系統(tǒng)合約和用戶應(yīng)用合約，整個鏈成為了一個更純粹的合約執(zhí)行平臺。
EOS 中沒有 Global State Trie，這個問題 Vitalik 和 BM 爭論過很多次，這代表了兩種不同的思維方式，感興趣的人可以找來看看，我個人是同意 Vitalik 的看法的。
EOS 另外兩個值得關(guān)注的點是它的經(jīng)濟(jì)模型以及鏈上治理模型。它試圖提供免費的交易，但畢竟資源有限，所以通過其他限制來替代交易費模式。鏈上治理帶來的啟示是，大家常說的共識到底包含哪些方面?代碼中的共識邏輯?最終的一致性賬本?社區(qū)的用戶選擇是否也可以沉淀到鏈上，以解決分歧以及約束區(qū)塊生產(chǎn)者(礦工)?
到底需要多少去中心化賬本?
前面我們分析了賬本的架構(gòu)演進(jìn)以及幾條典型的公鏈。如果說比特幣是一個區(qū)塊鏈應(yīng)用的演示，以太坊和 EOS 則可以看成應(yīng)用實驗平臺。那到底世界需要多少去中心化賬本?多少條公鏈?通用公鏈的擴(kuò)展性困境不僅僅來自技術(shù)層面的容量和吞吐，同時也來自應(yīng)用方向。做一個有無限可能的鏈，還是一個和具體業(yè)務(wù)邏輯綁定的鏈?是新鏈開發(fā)者必須要面臨的選擇。
當(dāng)前的情況下，通過分片來解決擴(kuò)展性(容量和吞吐)問題的復(fù)雜度過高，短期很難落地，于是社區(qū)提出了分層的概念。
Layer2 的道理很簡單，也符合大家的認(rèn)知常識。不同的賬本需要的安全級別以及共識范圍是不一樣的，沒必要每個交易都需要全球共識。但關(guān)鍵是怎么做到呢?
它的核心思路是通過 Layer1(鏈層)提供的機(jī)制來約束 Layer2，具體方案可分為兩種：
狀態(tài)通道(比如閃電網(wǎng)絡(luò))顧名思義，它主要是兩個人之間的一個通道，相當(dāng)于兩個人之間的一個賬本。因為每個賬本只有兩個人，所以賬本上只需記錄每個人的最終狀態(tài)，無需記錄每次交易，最后按最終狀態(tài)分賬就行，沒有直接通道的用戶之間可以通過路由中轉(zhuǎn)的方式來進(jìn)行交易。鏈提供機(jī)制，避免作弊以及不合作風(fēng)險，具體安全策略這里不詳述，有興趣的朋友看我的視頻10分鐘理解閃電網(wǎng)絡(luò)以及區(qū)塊鏈二層解決方案的原理。
多方鏈下賬本 如果是多個人之間可以直接互相交易，又不希望建立過多通道(成本原因)，就只能通過維護(hù)一個多人的共同賬本來實現(xiàn)了。這個賬本也必須找到托管方，但關(guān)鍵是如何保證安全。我們傳統(tǒng)的賬本安全其實是靠審計，用戶以及第三方監(jiān)督等機(jī)制實現(xiàn)，那能不能把這套機(jī)制也在鏈上實現(xiàn)?鏈用來公示以及爭議裁判(雙方需要提供證明，程序自動判決)，用戶和賬本托管方互相監(jiān)督，再或者引入其他托管方把賬本變成一個聯(lián)盟鏈。
關(guān)于 Layer2 的各種方案的探索，至少給我們展示了一個可能，就是各種賬本之前并沒有涇渭分明的界線，會有機(jī)制將它們混合在一起，共同形成價值網(wǎng)絡(luò)，后面會寫再文章單獨分析。
總結(jié)
本文整體從賬本的作用以及架構(gòu)演進(jìn)來闡釋區(qū)塊鏈。闡釋區(qū)塊鏈的方式有很多種，我這里主要以技術(shù)演進(jìn)的角度進(jìn)行。
早就想寫一個系列，談?wù)剠^(qū)塊鏈，但年初的時候區(qū)塊鏈鼓吹者甚多，作為一個技術(shù)人，完全插不上嘴。最近熊市，冷清了許多，連區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N落后技術(shù)的言論都出來了，于是決定寫一寫。
區(qū)塊鏈絕對不是一種落后的技術(shù)，而是一種更優(yōu)秀的分布式系統(tǒng)。同時它帶來的技術(shù)挑戰(zhàn)和契機(jī)也非常大，以前我們主要關(guān)心數(shù)據(jù)如何計算以及存儲，區(qū)塊鏈時代我們更要關(guān)心如何證明，從存儲到計算整個體系都會有變革的契機(jī)。
同時，它引入了經(jīng)濟(jì)體系，以及鏈上治理機(jī)制，有超越技術(shù)的深遠(yuǎn)的影響，不過這個話題就更大了，我會在另外的文章中探討。
