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币圈远古大佬再创新作 致力于推动数字货币发展

作者:_btcv-繁华资讯来源:_btcv-繁华资讯 货币新闻 2020年07月26日
摘要:比特币发展至今,已经走过10余个年头。在整个漫长的时间里面,BTC向我们证明借助可靠的共识机制以及一群去中心化的机器,是可以完成原本只属于各国央行才能完成的事情:货币的发行、结算、交易、转账。但比特币能被发明出来,与其说是中本聪过人的聪明才

比特币发展至今,已经走过10余个年头。在整个漫长的时间里面,BTC向我们证明借助可靠的共识机制以及一群去中心化的机器,是可以完成原本只属于各国央行才能完成的事情:货币的发行、结算、交易、转账。

但比特币能被发明出来,与其说是中本聪过人的聪明才智,还不如说他站在了加密界许多巨人肩膀上发明出来,并恰好遇上了2008年金融危机的历史性时刻。

早在比特币发明出来之前,其实已经有许多小有名气的电子货币系统已被广泛应用过。比如David Chaum在20世纪80年代曾发明的e-Cash以及改进版的DigiCash、 Emin Gün Sirer 教授开发的Karma虚拟货币系统、Adam Back博士曾在90年代末发明的HashCash等。这些电子货币系统有些在实际运行中出现了问题,导致没有运行下来。有些则在设计上并没有存在问题,但因为政策、观念等原因而没全球流行起来。

这其中,不得不提的则是在加密行业有着举足轻重的学术性代表人物——Avalanche共识协议的发明者、康奈尔大学Emin Gün Sirer 教授曾发明的 Karma 虚拟货币系统。

已获成功的 Karma 虚拟货币系统

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Emin Gün Sirer 教授不仅是一名学术和研究人员,还是一位典型的极客。作为康奈尔大学的教授,他不仅从事加密货币、区块链、分布式系统的相关研究,更积极参与这些领域的实践。

早在2002年他推出了名为「Karma」的 虚拟货币系统,这可能是首个使用工作量证明(PoW)共识算法的数字货币。但Gün Sirer 教授的初衷是相对简单的,他希望利用「Karma」的 虚拟货币系统解决P2P网络(比如迅雷、电驴基本都是用这个协议)下载十分慢的问题。在经典的P2P网络中,使用的基本都是 BitTorrent协议来完成下载,也就是俗称的「BT下载」。但是BT下载是要求整个网络中下载节点也要贡献带宽进行上传文件的。简单理解,就是你用BT下载一个电影的时候,也要为其他人作为中继,给他人上传你的电影资源。只有下载与上传带宽相对均衡,整个网络体验才能变好。

然而现实时,往往人都是只乐忠于下载自己所需要的资源,却不乐于为他人贡献带宽。这样导致许多人体验极差,网络十分拥堵。为了解决这个问题,Emin Gün Sirer 教授就为P2P网络设计了一款「Karma」的 虚拟货币系统,希望通过货币奖励与交换的方式,来激励用户积极参与整个网络的带宽网络中,促进系统可持续发展。

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Karma,一种 P2P 系统中的虚拟货币

在当时整个网络中,「Karma」的 虚拟货币系统得到了成功验证。可惜的是,2002年恰是美国社会在反恐怖主义活动的年代,政府对恐怖主义融资更是严管。而点对点货币系统容易成为恐怖主义融资的工具,这导致Karma的推广遇到了比较大的监管障碍,使得Karma一直未商业化。直到2008年金融危机,出于民众对政府与金融机构的极度不信任,同样使用PoW共识机制的比特币则成得到了落地的机会。

致力于分布式系统的发展

纵观Emin Gün Sirer 教授的学术生涯,他一直在致力于推动分布式系统的发展。

除了「Karma」这一经典的代表作,Emin Gün Sirer 教授联合高校与工业界创立了 IC3 组织,希望能通过聚集更多高校的研究人员以推进加密货币、分布式系统、智能合约等技术的基础设施搭建 作为.一个由美国国家科学基金会(The National Science Foundation)资助的大型跨组织项目,IC3 组织吸引了来自康奈尔大学、康奈尔理工大学、以色列理工学院、加州大学伯克利分校和伊利诺伊大学香槟分校等7所知名高校的教授与研究生参与,是业界顶级的研究机构。

Emin Gün Sirer 教授眼里,比特币的成功引起了整个社会的大量关注,这是好事。但要区块链、分布式系统真正发展起来,业界还需要更多有技术含量的项目。因此,创立IC3 组织的意义更多是让区块链与分布式系统走进学术与工业界,吸引更多教授、学生、工程师参与到区块链行业,从而成为行业的中流砥柱。

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简称为「自私挖矿」的论文

另一方面,Emin Gün Sirer 教授也一直深耕区块链的学术研究,并取得了非常大的成就。他在区块链领域的论文著作「自私挖矿」,发表在计算机领域的顶级期刊 Communications of ACM,并获得高达1157次的引用,应该是中本聪的比特币白皮书之后的最高引用次数论文。随后,Emin Gün Sirer 教授还致力于开发了「Covenants」的安全钱包系统、「Teechain」的二层网络等。

当然,这个行业大佬从未停下探索的脚步,进一步带来的是,颠覆性的、新型的区块链平台——基于「Avalanche」共识机制开发的「AVA」平台。

迈向未来的「AVA」平台

AVA」平台致力于打造一个新型的区块链公共平台,为行业提供一个高性能的、可扩展的、可定制的、安全的解决方案。

比特币的PoW共识机制已经被广泛验证可行,但它的吞吐量以及对能源的消耗,成为了它未来发展的阻力。以太坊利用PoW共识机制打造了世界计算机平台的概念,但其性能却难以支撑大规模的商业应用。

AVA」平台则在以太坊的基础上,进一步更务实地要解决一些通用性的业界问题。

首先是需要打造一个高性能的共识引擎

PoW共识机制最大的问题就在于挖矿节点发展到后期,就会被大型算力矿池所垄断,难言去中心化。更为人诟病的是,它的网络吞吐量实在低下。这也是为什么以太坊要转型到ETH2.0的关键原因。

EOS、波场等采用的DPOS共识算法虽然能够提供较高效的共识机制,但少量超级节点参与验证的机制难言其具备真正的去中心化特性。

「AVA」平台所采用的「Avalanche」被誉为第三代共识协议,其诞生就是为了解决「去中心化」「性能」的矛盾。Avalanche选择了 PoS 作为核心的抵抗女巫攻击的机制,这要求参与验证的节点都需要抵押一定的代币作为验证的门槛。当与DPOS全民参与投票选择超级节点的机制不同,Avalanche共识机制则采用了随机采样的方法来决定验证者。

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三组已知的共识协议对比。雪崩(Avalanche),雪人(Snowman)和霜白(Frosty)都属于雪系列共识协议,即AVA采用的共识机制。

这也就是说,网络中的任一节点都能够通过质押代币来成为验证节点。然后,为了判断账本到底有没有被篡改,网络会随机选择一组验证节点的验证结果作为样本,向它们询问当前的状态,如一笔交易是否有效。如果发现这个样本中大多数人的结果和自己不一样,那么就修改自己的结果。接着,再随机选择一个样本,重复相同的过程。而不断重复做取样、修改自己的状态、再取样的过程中,节点会在最后达成一个一致的结果,这就完成了最终验证上链的过程。

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这个动图很好解释共识机制的运行结果:

假设现在网络中一个用户发了两笔矛盾的双花交易,其中一部分节点收到了 A 交易,这些节点为黄色节点;另一部分节点收到 B 交易,为蓝色。A 和 B 是矛盾的,为了系统正确运行,只能有一个交易被通过。随后,每个节点随机选择一组其他节点询问,若样本中大多数和自己颜色不同,则修改自己的颜色和大多数保持一致。不断随机选择、修改自己的颜色……在经过数十轮甚至上百轮的取样之后,整个网络神奇地都变成了蓝色。

这个共识机制充满了随机性,这导致验证节点想要篡改结果是难以做到的,因为你即使想篡改,也会在多次采样中被达成一致。在AVA 的论文中,大约 17 次重复就能够达到一致。而一般情况下,不会出现如此苛刻的条件,因此交易能够在数轮,也就是说1-2两秒内达成确认。

根据最新的实测数据显示,在「AVA平台」测试网运行的结果是3400tps,1.35 秒的交易确认,已经达到目前业界的顶尖水准。更值得关注的是,这仅仅只是在一个基础底层测试的结果,未来主网运行会调整更稳定快速的参数,若结合第二层扩容方案性能将达到更高的水准。

在 AVA Labs 的论文中对协议进行了详细的证明,不仅仅包括性能,还有安全性上的保障。比特币只能保证 51% 的安全性,传统经典共识只能保证33.33%的安全性。「雪」系列(即其中的Avalanche)共识通过参数的调整能保证 51% 以上的安全性。

DAG结构是高性能的新选择

与过去链式结构不同,现在有许多新型的区块链在转型使用DAG结构,例如IOST、DFINITY等。

区块成链的结构,为历史数据的可追溯奠定了基础。但是,随着运行时间的加长,区块的高度也在不断增长。这意味,当一个近期的区块与很久之前的区块有关联时,查找、搜索、存储的性能会成为非常大的问题。

但是大型商业场景中,数据的搜索、查找、存储都是非常核心的指标。因此,「AVA」平台采用的也是DAG (有向无环图)系统为主(但子系统可以选择是线性区块链结构)。在论文中,我们可以看到「AVA」平台利用真实AWS(亚马逊云) 上运行了 2000 个低端配置、分布在全球各地的节点得到了10000+TPS的性能数据。

更灵活的虚拟机、子系统配置

在确保性能得到满足后,「AVA」进一步解决的是通用开发问题。

目前在以太坊、EOS上看到的,往往都是只能运行一种专属的虚拟机环境。而资产方面,也只能发行专属链的资产。

「AVA」平台希望打造的并不是一个小众的平台,而是能够真正地迎合未来大众商业市场的区块链平台。因此,它为开发者提供了多种虚拟机选择,让你自由地在上面选择称心如意的环境进行开发。

接着,项目方完全可以基于「AVA」平台开发符合自己需求的项目。比如,你可以针对当地法律框架,开发出针对本国投资者身份、资质等合适的数字资产。你也可以使用白名单、黑名单等机制,来赋予数字资产更多限定,从而满足当地的监管框架。而且,项目方也可以在AVA上限定相应的节点门槛,以免更多公开节点来扰乱项目的运行。

简而言之,「AVA」平台一方面希望对开发者更友好,吸引更多技术开发者参与到神态上。另一方面「AVA」平台希望整体框架能够更通用,并符合各国各地区的监管框架,使得行业「AVA」平台能成为合规的通用区块链平台。

Emin Gün Sirer教授 说:「我们从事的不是昙花一现的行业,加密货币和区块链并不是一件小事,这是计算的未来。」

标签: btcv交易