区块链创新平台:以太坊的直接竞争对手EOS

区块链技术的发展还处于非常早期的阶段,未来一段时间,不是区块链应用落地的爆发期。之所以这段时间这么火热,更多的是一种市场炒作,是区块链技术大规模应用前的泡沫式营销。我认为在未来两三年时间里,更多的还是区块链基础设施的完善,基础设施不完善,想将区块链应用真正的大规模落地是不现实的。

在区块链创新这个系列里,我们会挑选几个能代表区块链未来的项目解读。首先出场的是风头最大也是争议最多的 EOS(Enterprise Operation System),他的目标是作为企业级去中心化应用(DAPP)平台底层, 他是以太坊的直接竞争对手。

为什么需要 EOS?

挑战者的出现必定是因为现行平台不足以满足目标需求。让我们先来梳理梳理现行区块链平台的不足:

  1. 交易性能低,难以满足巨量交易。比特币和以太坊因为共识算法(PoW)的设计造就了其交易性能不足,虽然以太坊从比特币的每秒处理 7 笔交易增加到大约 30 笔每秒。但是对照现有的支付宝、VISA 等支付平台,交易性能还是有着数量级的差别。并且随着交易的增多,势必造成网络的拥堵,又进一步降低了网络的流畅度;
  2. 交易手续费。比特币和以太坊的交易不是免费的,或多或少都会向矿工支付手续费。且手续费的多少视网络拥堵情况而定,网络越拥堵,矿工只会择优选择交易记录,而不是按照提交时间记录。这样就造成手续费激增,不利于商业应用的落地;
  3. 升级就是分叉。比特币与以太坊的升级是以分叉的形式进行,一分为二,如果更新过多,网络会变的非常复杂;
  4. 高延时确认。比特币与以太坊采用的工作量证明(PoW)共识算法不是一个结果确定性的共识算法,因此需要多区块确认才能确保一笔交易成功达成;

正因为有以上这些不足,阻碍了区块链在商业领域的发展,EOS 正是为了解决以上问题而出现的。接下来的篇幅,我将给大家介绍一些 EOS 的杀招。

EOS 的杀招

DPoS(委托权益证明)共识算法

所谓委托权益证明,通俗的讲,我们可以理解为“人民代表大会制”。拥有 EOS 币的“人民”不直接参与挖矿,而是投票选举一些“人民代表”去挖矿。相比于比特币等使用的工作量证明机制(PoW),委托权益证明有什么优势呢?

比特币相比于传统法币,其最重要的一个特性就是去中心化,只有当它是去中心化的时候,比特币才是安全的。但真实的情况是这样的么?几年前,任何人都可以使用自己闲置的台式机甚至笔记本来挖矿。后来,随着比特币不断被大众熟知,价格越来越高,挖矿变得越来越专业,先是显卡(GPU)挖矿,接着就是专业矿机的问世,催生出了完整的挖矿产业链。不仅有矿机生产商,还有大型矿场的问世,比特币世界的话语权逐渐被这些大型玩家把控,去中心化程度越来越低。之所以还没有出现大的问题,是因为还没有出现需要大家一起作假的事件出现。但是一旦出现,对比特币来说将是致命的打击。

DPoS 就是在这样的大背景下产生的共识算法,由 Dan Larimer 提出,首先被应用在比特股(BitShare),EOS 在其基础上又做了些许延伸。

见证人(人大代表)选举

在 EOS 网络中,存在一个不间断的选举大会。每位 EOS 链的“人民”都可以选举一名授权代表,代表自己行使产生区块(挖矿)的权利。当然,不是每个被投票的人大代表都可以被选中,EOS 网络只选取选票最高的前 20 名代表作为这一轮的区块生产者,还有一名通过得票比例选出。这里解释一下,每位选民手里不止一票,选票数跟 EOS 币持有量成正比。这样来看,选中的 21 名区块生成者其中 20 位代表更多的 EOS 币资源,而最后 1 名是代表了更多的选民。个人认为这个比例太大了,这也是有人诟病 DPoS 是富人游戏的原因。为了保证更高的公平、均衡,选出来的 21 个代表随机打乱顺序排列。

区块生产

按照之前选举的 21 人随机排列后,每隔 3 秒时间生成一个区块,在这个时间段内有且只有一个区块生产者(1/21)。如果在规定时间内区块未产生,则会跳过该区块。当然,区块生成者的不作为是有惩罚的。如果一个生产者错过了一个区块,且在过去 24 小时内没有生产出任何区块,那么他会从 21 人中除名,直到他恢复服务。

DPoS 共识不同于 PoW,EOS 区块链不会产生任何分叉,区块的结果是确定性的,区块的生产是通过合作而非比特币的竞争方式。即便是真的出现分叉,区块产生的速度是与生产者的多少是成比例的,分叉链因为区块生产者较少,势必造成等待交易增多,单个区块生产速度降低,随之会与正常链有高度差异。也就是说,拥有更多生产者的区块链分叉会比拥有较少生产者的分叉链增长速度更快,检测到差异后,随后 EOS 网络自动完成切换。

交易确认

比特币的交易确认一般需要 6 个区块,也就是大约 60 分钟时间,在商用领域,这完全是不可行的。之所以需要 6 个区块确认,是因为比特币网络有分叉,6 个区块确认是防止交易所在区块被抛弃从而导致交易无效的妥协。

然而 EOS 网络是防分叉的,因此一般情况下,区块是确认生产的,所以平均一个交易从广播开始后 1.5 秒就可以认为是确认了。解释一下为什么是 1.5 秒,因为区块的生产速度是 3 秒一个,区块生产者会将这 3 秒钟收到的所有交易都打包成块,那么最先和最后被打包的交易相差 3 秒,一平均也就是 1.5 秒。

以上是一般情况下,但是也不能排除特殊情况,诸如软件 bug,网络拥堵或者恶意分叉。为了确保交易绝对不可逆,节点可以选择当交易被 21 个区块生产者中的 15 个确认后才有效,这种情况下需要大概 45 秒时间进行交易确认。而且规定,只要区块进行了 15 次的确认,那区块就是历史链的一部分,不可再被替换,即便有分叉发生。

交易证明(TaPoS)

不同于其他区块链的底层数据结构里,后一区块包含前序区块哈希依次组成区块链。在 EOS 中不止如此,它要求所有的交易都必须包含前序区块哈希。这样做主要有两个目的:

  1. 防止不包含区块引用的交易在分叉是重放,因为不包含区块引用,该交易可以被加入到任意区块,任意分叉链;
  2. 标识用户和他们的资产在哪条分叉上。

因为伪造的链条不能迁移交易,那么他就只能追加交易。前面已经提到,追加交易的速度是跟区块生产者的数量成正比,速度慢,分叉链增长慢,最终就会被替换。

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