7月16日，備受市場關注的“享云鏈”發(fā)布白皮書，針對現(xiàn)有區(qū)塊鏈技術中的性能、隱私保護、鏈下到鏈上的信任等問題，提出了諸多創(chuàng)新且行之有效的方案。從白皮書中可以明顯感受到，享云鏈充分向數百萬鏈克用戶以及整個行業(yè)展示了技術硬實力，也體現(xiàn)出了打造全球第一商用公鏈的宏偉藍圖。
下文將對享云鏈白皮書中體現(xiàn)的技術亮點進行逐一解讀：
目標定位分析
白皮書首先將享云鏈定位為“為共享計算、去中心化的組織、商業(yè)和金融的廣泛場景提供一個高性能的、安全的區(qū)塊鏈基礎設施 “，基于這個定位，其提出其要實現(xiàn)的目標包括：
1)高性能：低時延、高吞吐。共識部分提到交易能在1-3s內確認，采用BFT共識算法， 所以單鏈性能應該與EOS相當。另外，共識部分還提到可以可以按需擴鏈或用Layer 2方案擴展性能。
2)隱私保護：使用源自門羅幣(Monero)的環(huán)簽名和Bulletproofs密碼學算法保障交易雙方能夠隱藏賬戶地址和交易金額，保證交易數據無關聯(lián)性和不可追溯性。
3)多種資產的交互和流轉：就是支持多種數字資產管理人賬戶模型，并且同時支持Account和UTXO兩種賬戶模型。
4)鏈下到鏈上的信任傳遞：一個信用評分的機制，這是涉及社區(qū)治理的機制。
架構分析
享云鏈核心架構包括錢包應用、DappsSDK、RPC接口層、智能合約、隱私保護、共識算法、P2P網絡、賬戶和資產管理、數據存儲等模塊：
其中值得注意的是一種新的共識算法EBFT，根據白皮書描述這是一種定期自動競選驗證人節(jié)點的拜占庭共識算法，從PBFT改進而來;智能合約支持WASM和EVM兩種虛擬機類型，也就是說Dapps開發(fā)者可以自行選擇使用C/C++還是Solidity來開發(fā)智能合約;隱私保護(Confidential Transactions)使用環(huán)簽名和Bulletproofs密碼學算法來隱藏交易的賬戶地址和交易金額;賬戶模型同時支持Account和UTXO兩種賬戶模型，并且支持管理多種資產。
可以看得出來，這個技術架構是與其目標定位相關的，例如EBFT實現(xiàn)高性能目標，Confidential Transactions實現(xiàn)隱私保護目標，Account/UTXO實現(xiàn)多資產管理的目標。
共識算法分析
享云鏈的共識算法稱為EBFT(Electional BFT)算法，相對于其它公鏈常見PoW或PoS共識機制，這個是強一致(無軟分叉)、快速確認(無需延遲幾個區(qū)塊確認)且高吞吐的共識算法。近來以高性能為目標的公鏈都用BFT類算法，例如EOS的aBFT、最近很火的libra的libraBFT等。這里EBFT的E(Electional)表示驗證人節(jié)點是通過定期的競選上任以實現(xiàn)節(jié)點更換的，并且驗證人節(jié)點在任期的表現(xiàn)會影響其下次競選的結果——看起來很像現(xiàn)實中的民主選舉。
首先這個算法涉及的幾個概念需要解析一下：
拜占庭容錯共識算法：是指能容納小部分(<1/3)節(jié)點崩潰或作惡(篡改數據、雙重投票等)的共識算法。最有名的拜占庭容錯共識算法是PBFT，而中心化分布式系統(tǒng)中常見的paxos和raft等算法是只能容納節(jié)點崩潰錯誤的，被稱為CFT算法(CrashFault Tolerance)。
驗證人節(jié)點：指參與一個區(qū)塊的提議和投票的節(jié)點，通常為22個節(jié)點。
備用(驗證人)節(jié)點：指有資格競選作為驗證人的節(jié)點，備用節(jié)點的數量沒有限制。
節(jié)點池：所有驗證人節(jié)點和備用節(jié)點的集合。
競選算法：是指從節(jié)點池中選擇驗證人節(jié)點的算法。
提議：是指負責提議的節(jié)點將內存池中的交易添加到新創(chuàng)建的區(qū)塊里面，然后將這個區(qū)塊廣播給其它驗證人節(jié)點。
投票：驗證人節(jié)點收到新提議的區(qū)塊，則驗證區(qū)塊高度、hash值及區(qū)塊中包含的交易的合法性，然后根據驗證結果可以投贊同票或空票。一個區(qū)塊要進行兩輪投票，并且都收到>2/3的投票數才算確認通過。
這個共識算法的創(chuàng)新之處是在PBFT的基礎上引入競選算法，以支持更多的節(jié)點加入系統(tǒng)，所有節(jié)點都有機會出塊獲得獎勵，并且通過優(yōu)勝劣汰的競選機制保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性能。
白皮書原文：
“競選算法按不同的權重對節(jié)點質量、押金數額和隨機因素這3個條件進行綜合評估，以保證具有以下特性：
1)屏蔽掉作惡節(jié)點;降低不穩(wěn)定的節(jié)點(例如經常超時不出塊的節(jié)點)被選中的概率。
2)誠實節(jié)點中，押金數額越高的節(jié)點被選中作為驗證人節(jié)點的概率越大。
3)隨機因素保證押金數額較低的誠實節(jié)點也能以較低的概率被選中作為驗證人節(jié)點。
4)每次驗證人變更需要超過2/3節(jié)點的共識，記錄到區(qū)塊中。
驗證人節(jié)點選舉出來后，在隨后的在任期間(1小時內)，這些驗證人節(jié)點之間再通過EBFT共識算法來對區(qū)塊提議進行確認。”
這個規(guī)則很好理解，就是你若想提升自己出塊的概率，獲得更多獎勵，你只要：不作惡、保持機器穩(wěn)定運行和網絡通暢、以及交更多的押金!
當然，算法為了保證公平性，避免“富人統(tǒng)治”，你交的押金數額較低也是有機會出塊的，因為競選算法中加入了“隨機因素”，只是概率較低。
隱私保護和多資產賬戶模型分析
隱私保護不是新技術，zcash、門羅幣都是專注隱私保護的公鏈，但這些公鏈性能較低，而且不支持圖靈完備的智能合約，應用場景受限。享云鏈加入隱私保護功能，企圖解決這些問題。關于應用場景問題，隱私保護和多資產賬戶模型要結合起來看，才能明白其中的強大之處。
關于隱私保護：
“享云鏈的隱私保護方案的初步版本基于環(huán)簽名方案和Bulletproofs技術來實現(xiàn)交易雙方的地址隱藏和金額隱藏，并從共識算法、多鏈架構、并行性、硬件加速等方面改進交易驗證性能，提升用戶體驗。并且考慮到公開交易也存在大量的應用場景，享云鏈的隱私保護特性對用戶來說是個可選項，用戶發(fā)起交易時可自行決定是否需要進行隱私保護。”
關于多資產賬戶模型：
“享云鏈的多資產賬戶模型賦予普通token資產以第一類資產的能力，讓token資產能像原生數字貨幣那樣自由流轉，并能與任意的智能合約進行更復雜的交互操作;用戶的錢包能顯示兩個賬戶模型下的所有資產余額，并且能通過發(fā)送交易將資產在兩種賬戶模型之間互相轉移。
得益于對兩類賬戶和多資產模型的支持，享云鏈能提供完整的隱私保護方案和去中心化交易所。”
開發(fā)者能夠通過智能合約發(fā)行Token資產，或通過跨鏈協(xié)議從其他現(xiàn)有公鏈轉移數字貨幣到享云鏈上，還可以將鏈下的物理商品或資產Token化到享云鏈上，然后在享云鏈的去中心化交易所中進行交易。
也就是說，你的比特幣、以太幣等等所有的數字貨幣，都可以跨鏈轉到享云鏈，然后享受到高性能的隱私保護和去中心化交易所等一條龍服務。這些跨鏈轉入的加密貨幣(甚至是你用智能合約生成的token)，都與其原生的鏈克具有同樣的地位——直接在底層的賬戶模型中維護管理、執(zhí)行公開或隱私的交易，而不是只能限制在智能合約內部。這就是隱私保護和多資產賬戶模型結合起來的強大之處。
智能合約多虛擬機分析
享云鏈同時支持WASM和EVM兩種虛擬機，用戶可以用C/C++、solidity等常用編程語言開發(fā)智能合約，這也是其它公鏈所沒有的，這樣開發(fā)者就可以自由選用自己擅長的語言進行智能合約開發(fā)。
EVM是以太坊的虛擬機，以太坊的solidity是首個支持圖靈完備的智能合約編程語言，大家應該比較熟悉了，不再多說。
WASM(Web Assembly)是谷歌、蘋果、微軟三大競爭公司同時支持的一種中間代碼(字節(jié)碼), 是瀏覽器都支持的一種代碼。WASM使用clang前端和llvm后端，llvm后端用于編譯期優(yōu)化、鏈接優(yōu)化、在線編譯優(yōu)化、代碼生成。有了llvm，只要實現(xiàn)一個前端，所有其它語言(java、golang、rust等)都可以用llvm生成wasm字節(jié)碼，非常強大和方便。
應用場景分析
享云鏈的鏈克最初用于玩客云的共享計算的激勵，預計5G時代還會有更多產品加入鏈克構建的共享計算生態(tài)。
另外，白皮書還提到中心化交易所的計劃。有了高性能的共識算法、隱私保護、多資產賬戶模型及強大的智能合約虛擬機，結合成熟的跨鏈技術，白皮書提到的做去中心化交易所是很自然的邏輯，也是非常有優(yōu)勢的。目前已經有Cosmos這樣的公鏈專門在做去中心化交易所，受到大量的關注，被寄予很高的期望。從技術上看，享云鏈底層支持隱私保護和多資產賬戶模型，功能更完整，具有非常大的后發(fā)優(yōu)勢。
除了共享計算和去中心化交易所，白皮書還列舉了在去中心化組織、商業(yè)、金融和公益方面的應用的愿景。值得注意的是，很多場景圍繞一個稱為信用評分的機制展開。信用評分機制在其它公鏈上還沒出現(xiàn)過，看起來類似支付寶里的芝麻信用，用于構建交易雙方的信任關系，在商業(yè)、金融和保險方面的應用廣泛。
在我們以前對區(qū)塊鏈的認識中，認為區(qū)塊鏈上去中心化的、匿名的系統(tǒng)，跟信用體系是扯不上關系的。但這也極大的限制了區(qū)塊鏈的應用場景。在現(xiàn)實世界中，企業(yè)的信用評級、個人的信用評分是不可或缺的，比如你要貸款買房子時，信用報告是必須要有的，而且不能有失信記錄。再如芝麻信用，據稱其數據涵蓋了信用卡還款、網購、轉賬、理財、社交關系等等，已經在信用卡、消費金融、融資租賃、酒店、租房、出行、婚戀、分類信息、學生服務、公共事業(yè)服務等上百個場景為用戶、商戶提供信用服務。這些外部應用我們可能感受不到，但在淘寶體系內，芝麻信用分高的用戶在網購退貨、信用消費、金融借款等方面是有更高的便利度的，對淘寶生態(tài)的重要性也不言而喻。
而在區(qū)塊鏈中，即使它的數據是經過共識的、不可篡改的、去中心化的、抗抵賴的、權限對等的等等等等有一大堆讓人眩暈的特性，鏈上的信任也是難以建立的，特別是交易前的信任度，因為在現(xiàn)實世界中，信任能否達成跟交易雙方在鏈下的實際情況及其在交易歷史中的表現(xiàn)相關。比如我們考慮一下這些問題：
l作為鏈上的買家，你如何知道鏈上哪個賣家是可信的?你付了錢他會不會給你發(fā)貨?會不會是假貨?
l作為賣家，說好貨到付款，你會不會擔心發(fā)了貨他卻不付錢?
l你愿意在區(qū)塊鏈上借錢給別人嗎?如果你是鏈上的金融機構，你怎么判斷貨款給某個客戶的風險有多大?
這些問題正是現(xiàn)實世界中的信用評分起作用的地方，如果區(qū)塊鏈上真能建立起可靠的信用體系，那現(xiàn)實世界的很多商業(yè)和金融場景還真有上鏈的可能性，這無疑是區(qū)塊鏈領域中的又一大創(chuàng)新，具有廣闊的想象空間。
小結
享云鏈實現(xiàn)了高性能的共識算法、隱私保護、多資產賬戶模型等等，在治理方面還引入了信用評分體系，拓展了區(qū)塊鏈的應用場景。從白皮書來看，享云鏈產品完整度遠超其它公鏈：跟比特幣、以太坊對比，享云鏈具有隱私保護和高性能;跟門羅幣、zcash等隱私幣對比，享云鏈具備多資產模型和可擴展性，支持圖靈完備的智能合約，能在上面構建去中心化交易所;跟cosmos相比，享云鏈提供了多資產模型和隱私保護，資產管理更方便和安全。
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