EOS項目評估(上)

區塊鏈1.0是共識技術、加密算法和數字簽名結合而產生,解決去中心化的信任問題,代表為比特幣系統;區塊鏈2.0是區塊鏈1.0+智能合約,將貨幣應用推廣到商業活動中,代表為以太坊系統;區塊鏈3.0是區塊鏈2.0+低延時高并發等媲美中心化應用的商業表現,推動區塊鏈更快地融入實際生活中,代表為EOS系統。

繼上一篇《ETH項目評估》對于優秀項目打樣,本篇就給予厚望的新秀EOS進行探討,限于篇幅和閱讀舒適性的考慮,將分為上中下三篇來陳述,其中上篇主要就EOS白皮書部分核心內容進行理解,來理清楚“EOS是什么”,“它又是如何平衡去中心化的內核以及中心化的表現?”

商業化應用基本門檻是低延時/高并發/可擴展。低延時參考TPS(Transaction per Second/每秒交易峰值),BTC=7(確認時長1小時)、ETH=20-30(BCH/BCC 與ETH接近)、QTUM可以做到60、Visa卡10,000,2017天貓雙11以265,000刷新世界紀錄,而EOS在2017.9單機測試有10,000(聯機擴展會更優),作為DApp表現已經非常接近Visa的處理水準。比特幣系統設計初衷是在不信任的環境中利用PoW的共識機制輸出信任的結果,只要結果準確時間長一些沒有關系,這在去中心化上邁出了第一步,而且7 TPS+1小時的確認(6個塊生成時間)在跨國貨幣流通中,對于現行的外幣匯兌時間T+2/3已經是一種突破;以太坊系統是商業活動中的信任+自動可執行的智能合約,共識機制是PoW+PoS,合約執行暫時不會像現金支付或者交易所這樣高TPS;而EOS系統利用DPOS(Delegated Proof of Stake/委托股權證明)是以持股人為中心的相對信任環境中快速地輸出結果,在相對去中心化和低延時高并發中間做平衡。“低延時”一般伴隨“高并發”來加持,而后者需要“分權”,即本來一個人做的事情需要分給多個人來做,且有監督機制,所以EOS為此設計一套賬戶權限體系和相關系統,配合“高并發”。

DPOS

DPOS(Delegated Proof of Stake/委托股權證明)構建一套信任系統,通過無摩擦實時投票產生一組總數一定的授信方(受托人),這些受托人擁有產出區塊并添加到區塊鏈上的權利。每一輪有21個受托方(EOS是21,bitshare 是101)輪流產生區塊(順序隨機),并以私鑰簽署命令。區塊中的交易不可更改。如果如果受托方沒有按照規定產生區塊,將會被隨后發生的投票踢出。

受托人的進出機制

受托人進入機制:根據幣天(持有1000個幣,持有1天,則為1000*1幣天)來投票,一輪投票結束,幣天歸零并重新計算,理論上這樣的投票機制還是傾向于持有幣較多的大戶,不過大戶與平臺利益是綁定的,也就無可厚非。受托人也可以通過降低區塊產出收益,分給持有者,來增加自己的選票。受托人退出機制:應該而實際沒有產生區塊,在24小時內都沒有產生新區塊,則會被投票踢出;當被發現不誠信行為時,則會被投票踢出。受托人制度代表一種信任,而信任的基礎來自于公平自由的投票。

DPOS與低延時

BTC的確認時長在1小時(10分鐘一個區塊,6個區塊),ETH確認時長在分鐘級(14-25秒一個區塊,6各區塊),EOS的確認在秒級別(3秒一個區塊,最長15個確認=45s)。在正常情況下,EOS可以在1.5秒內可以99%的概率來確認交易,是因為區塊打包者是值得信任的受托人,在兩個塊內被確認,就已經值得被相信了。而這個低延時的基礎來自于DPOS創造的公平信任的機制。

DPOS為什么不隨機選擇受托人?

普通人大部分時間不在線;攻擊者(持幣數量較少/利益不相關)可能會控制網絡、控制區塊生成。這樣選擇的受托人就不值得信任,失去了DPOS本身存在的價值。

DPOS與并發

交易費用和驗證成本的比值決定了并發的數量,如果交易費用=驗證成本,則并發數量=1;BTC的驗證成本是PoW的打包礦工的電費+機器損耗+利潤,而且PoW的哈希算力成本是在不斷提升的;DPOS是被投票選出,成本極低且不會隨著時間增長而顯著提高,通過持幣/股的利益綁定帶來的信任降低了驗證成本,從而讓高并發成為可能。

并發計算公式

賬戶體系與權限管理

EOS可申請人類可識別的賬戶名(例如@lining,需為注冊而購買存儲空間),且賬號秘鑰參考steem設置owner(擁有)/active(活躍)/posting(發帖)三層權限,其中posting只可用于日常被限定活動、active可以擁有除更改外的所有執行權限(類似于windows的一般管理員)、owner擁有所有權限包括更改(類似于winodws的超級管理員)。賬號層級<=>權限映射/管理,比如社交群組的所有消息發送與“朋友”賬戶映射,就可以統計我的哪些“朋友”用他們自己的私鑰來進行社交互動。對每個事件都可記錄權限使用,如果本層權限未找到,可以向上記錄,比如沒有posting的賬戶,就將該事件掛在active賬戶下面。

賬戶體系與高并發

高并發與信息正確是一把雙刃劍,EOS是部分并行部分串行。區塊內新生成的信息進入循環隊列,從隊列分配到各個線程Thread,線程中有一串交易信息順序傳送給被通知賬戶等待返回信息,與此同時線程之間需要校驗同一個賬戶交易信息不能出現在兩個線程中,否則會出現雙重支付的問題。一個區塊時間3秒,需要將交易的來去信息都打包在內,才可保證有效。如果一個賬戶存在多個交易,就可以通過賬戶的權限管理/分身同時回復確認,提升響應速度。

EOS區塊生成流程圖

賬戶權限與強制性延時/盜竊密鑰恢復

權限的復雜性帶來監管的需求,對于常規交易可以設定強制性延時/反悔期限,如果發現該交易是超出計劃之外,賬戶漏洞或人為原因,可以申請在限定時間內的撤銷,而且限定時間也可以自定義。如果owner私鑰丟失/黑客攻破,可以用約定秘鑰/使用過的秘鑰和指定聯系人一起重新生成主私鑰,而指定聯系人不能單獨生成。

總結

從白皮書上看,EOS的DPOS共識機制和賬戶體系更接近于現實應用場景,相比于完全去中心化的PoW工作量證明(比特幣),在實現高并發低延時和基于股權的信任機制上進行折衷;steem和bitshare的1-3年穩定運行對于DPOS是一個有力的證明,基于這樣的框架下繼續發現其商業價值。

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