【朋克智库】EOS—区块链的救赎,还是看似光明的迷途

EOS,是区块链世界的救赎,还是看似光明的迷途?

上一篇,「朋克」详细介绍了以太坊的工作机制。以太坊相比比特币是一个巨大的提升,将区块链的应用边界从货币和支付扩大到了智能合约的领域,但是目前来看,以太坊也存在很多问题,主要是系统的吞吐量过低导致的“拥堵”和“卡”,目前离可以支撑完整的去中心化app(dapp)的生态还有非常大的差距


但是,好比个人电脑上程序的繁荣一定是基于完善的Windows系统,移动互联网的繁荣是基于IOS和Android系统,区块链要真正成为价值互联网,前提一定是有一条或数条可以支撑大规模dapp生态的公链出现

因此,目前有很多公链都号称要替代以太坊,成为可以发展出繁荣生态的底层区块链公链。而EOS就是其中非常有代表性的公链之一。

今天「朋克」就和大家好好聊聊EOS。

一、EOS的简介

EOS(柚子)是由币圈内的天才程序员,Daniel Larimer(人称BM)在2017年发起的公链项目。BM在此之前已经成功实现了BitShares和Steemit两个项目,并且获得了巨大成功。EOS是BM的第三个项目,号称要取代以太坊

截止目前(2018年3月11日),EOS的长达一年的ICO还未结束,EOS的主网还未正式上线,但是目前EOS的市值已经高达42.7亿美金(约合275亿人民币),是市值排名第9的数字货币。

二、EOS的最大亮点

EOS有广泛的支持者基础,是呼声非常高的公链之一,提出的口号是要取代ETH,成为承载大量Dapp生态的区块链平台。ETH(在上一篇文章中提到过)目前最核心的问题就是系统吞吐量较低,理论上最高也只有30-40的TPS,实际操作中大约10+的TPS,无法承载成为承载大量Dapp的区块链底层操作系统(当然目前ETH也在用分片、Casper等思路来提升TPS,但是目前还未落地)。

那么EOS“宣称”相比ETH的几个改进在于:

极高的系统吞吐量:根据EOS的白皮书及发布会的内容宣称,EOS可以做到超过VISA级别的吞吐量,TPS可以达到几十万甚至上百万的规模(是目前以太坊的万倍以上)。

超快的出块及确认速度:EOS可以达到秒级的出块速度,相比之下ETH的出块速度为15秒。并且EOS通过独特的共识机制使得其获得了秒级的确认速度,比目前的以太坊有了巨大的提升。

无需手续费:EOS的转账无需手续费,并且执行智能合约及运行去中心化app(Dapp)也无需手续费。

避免硬分叉:EOS的共识机制可以很好的避免硬分叉的情况,这样有利于维护共识的统一,并且可以更容易进行EOS系统的大规模升级(而以太坊的大型升级,如升级Casper、分片等,都会伴随着硬分叉,这容易产生社区的分裂)。

听起来EOS好像是比ETH牛逼的不是一点半点,似乎真的能成为区块链世界的真正意义上的底层系统。似乎区块链可以一下子从DOS时代,进军到了windows的时代了。这也让EOS有了区块链3.0(Blockchain3.0)的称号,对标的正是ETH的区块链2.0。

不过截至目前为止,EOS都还只是在测试阶段,现在大家持有的EOS代币,只是ETH上的ERC-20token(不清楚的ERC-20是什么的可以看上一篇ETH的解析),只有当公链真正落地之后,才会按照1:1的比例,将现有的EOS代币兑换成主链上的原生EOS币(应该快了)。目前EOS的主网还没有正式落地,一切都还只是在验证阶段。目前阶段,EOS还远远没有达到其号称的万级TPS的地步,目前仅是1000TPS的水平,并且其安全性及可持续性等都还没有经过长时间的考证,都还存疑。此外,EOS的一些机制可能还存在一些隐患。

下面,「朋克」就详细介绍EOS的共识机制、Token经济学和众筹机制。

三、共识机制介绍(DPOS+BFT)

DPOS(股份授权证明机制)

EOS的最大的创新之处在于其应用了石墨烯技术。石墨烯技术具体是指EOS调整了支撑BTC和ETH的工作量证明(POW)的共识机制,而采用DPOS(DelegatedProof Of Stake, 股份授权证明机制)的共识机制。

在POW模式下,所有节点都有机会赢得记账权,节点间是通过相互竞争,谁先破解出答案,就可以获得记账权。获得记账权的概率与节点的算力成正比。

而DPOS的模式,是改为由所有该链的token的持有者,选举出一定数量的节点,然后由这些节点协作,轮流进行记账

在EOS的DPOS模式下,所有EOS token的持有者,可以根据其持有的EOS的数量1:1获得选票,投票选出21个区块生产者(见证人)。然后由这21个区块生产者,相互协作,按照一定的顺序,轮流进行记账。出块间隔为3秒一个大区块。此外,这21个区块生产者,不仅记账,还需要提供EOS全链所需要的计算和网络资源(包括CPU、内存、存储容量等等)。

如果其中某个区块因为断网等原因暂停了出块,那么会发生跳块,下一个记账节点仍会跟上继续记账。这样的机制保障了哪怕最后只有一个节点在工作,整个系统仍然可以工作下去,然后继续选择新的节点从而保证运行稳定

如果在过程中产生了分叉,DPOS仍然采用的是最长链原则,并且约定每个节点不能同时在两个链上出块(否则节点将被判定为违规,且失去资格),这使得当产生分叉之后,最多过一半见证人节点总数的高度之后(在EOS里是11个区块高度),就只会保留一条链了。

另外,DPOS下还有不可逆原则,一旦某个区块后面跟随了超过2/3总见证人数量的区块,则该区块进入不可逆状态,等于确认了该区块是主链中的区块的地位,之后再也不可回滚回该区块之前的区块进行分成,否则视为违规。因为每个节点最多同时参与一条链,所以只可能同一个高度的区块只可能存在一个不可逆的区块,这更加保证了区块的安全性防止恶意攻击及恶性分叉。一般来说,在21个区块产生节点的模型里,15个区块(15/21>2/3)进入不可逆状态的时间(即交易100%安全)为45秒

因此,DPOS的优势在于:

解决了POW模式下,消耗大量电能的问题。

节点由竞争改为协作,并且只有21个节点,更加容易迅速的达成共识,有利于提升主链的性能(TPS)

不会产生硬分叉,因为节点也会遵循最长链原则,并且每个节点不能同时参与两条链。所以,当产生分叉之后,最多过一半见证人节点总数的高度之后(在EOS里是11个区块高度),就只会保留一条链了。每次系统大升级也不会导致硬分叉,只需要让所有见证人节点同时升级即可。

安全性更强,要控制超过2/3的节点才能够将错误的区块定为不可逆状态。

确认速度非常快

但是DPOS的问题在于,实质上,DPOS并不是去中心化的,而是弱中心化的。并且,随着这些见证人节点存在的时间的推移,由于参与记账的奖励,会使得中心化程度越来越高。这对整个社群可能是潜在的风险。根据以往基于DPOS模式的项目,例如BitShares和Steemit来看,确实最终的中心化程度非常高,有一段时间绝大部分的见证人实际上是BM自己或受BM控制的节点。

BFT(拜占庭容错机制)及不可逆状态

此外,为了实现秒级确认的性能,在前述DPOS此基础上,EOS还做了一些改进。

EOS为了提高区块确认的速度,还提出了小区块的概念,并且加入了拜占庭容错机制(BFT)和不可逆状态

EOS每3秒出一个大块,而目前EOS团队又提出一个方案,将3秒的区块继续分割成间隔为0.5秒的若干小块,这些小块之间不切换记账权。每一个小块一出来之后,就会马上广播。这样的设计可以使得区块更加快速得到确认的同时,尽可能减少因为网络延迟而产生的分叉影响。

此外,EOS还引入了BFT的机制:每当一个小区块在区块链网络内被广播时,其余节点将会立即对这个区块进行确认。经过2/3节点确认的区块将会进入不可逆状态。在这个共识机制下,安全确认的时间为0.5s(区块间隔)+0.3s(区块传播延时)<1s,从而到了秒级的确认性能。此外,如果将小块的出块间隔继续分割,理论上确认所需要的时间,会约等于区块传播的网络延时,甚至可以小于0.5秒。

此外,恶意攻击,除非控制了超过2/3的节点,否则无法恶意区块进入不可逆状态。这里特意提一下,如果恶意节点控制了超过1/2但小于2/3的节点,由于恶意区块不会进入不可逆状态,这样可以留给其它观察者节点和见证人节点足够的时间,将恶意节点投票出局。因此,这种模式也极大的提升了安全性

并行机制

在DPOS的基础上,EOS的链已经可以实现远超BTC或ETH的系统吞吐量,但是离十万或百万的TPS还有相当大的距离。

因此,EOS还提出了并行的机制,计划通过并行N多条链,实现超高的TPS。目前,并行机制还在测试中,究竟是否能够实际落地,让我们拭目以待。

四、EOS token机制及ICO情况

无手续费

EOS相比ETH很重要的一个特点是,通过EOS的交易无需手续费。

本质上来说,用户持有EOS代币,实质上是按比例享有了EOS链上的计算和带宽资源,如果某个用户持有了1%的EOS代币,那么他就拥有1%的EOS全部的计算和带宽资源,而使用这些资源,用户并不会消耗其手中的代币。

这样的好处是:

对用户来说,所有交易和使用app均免费

对app主来说,只需要购买一部分的代币即可享受EOS的计算资源,并且其享受的计算资源不随EOS代币的价格波动而波动

网络安全性更佳,可以防范DDOS攻击,因此攻击者最多只能消耗掉他持有eos代币对应的计算资源,不会影响整个EOS网络的情况。而不是像ETH或BTC在交易量或计算量过大的时候,陷入卡顿状态。

通货膨胀

那么,问题来了。如果说用户及app主都不消耗EOS,那么见证人节点的收益怎么来呢?

EOS会通过新增发EOS代币,来奖励这些见证人节点。奖励的费用是根据见证人节点希望的费用的中位数来决定,并且最高不超过5%的通胀率

所以,看似用户不用支付费用,但是实际上所有的用户都在为交易买单

并且,这可能造成更严重的问题

因为见证人节点相互是协作关系而非竞争,因此见证人节点的费用大概率会直接到EOS允许的上限,也就是5%的通胀。

同时,见证人的奖励模式,会使得这些节点手中持有的EOS代币占总量的币种不断上升。如果我们假设21个节点不变化,并且每年获得5%的奖励,那么即使一开始这21个节点持有的只有1%的总数,只需要15年,这21个节点持有的代币总数就会超过50%

更糟糕的是,由于用户投票给节点,需要锁定token六个月的时间,会使得普通用户参与投票的欲望较低。这会让中心化更加加重。

而且,即使EOS迫使见证人节点进行更迭,真正有实力成为见证人节点的人或组织其实少之又少,因为他需要为EOS整个系统提供大量的计算资源,本身需要是超级计算机。

等到EOS的主网运行几十年以后,去中心化的理念可能也就名存实亡了


代币总数及众筹

EOS的token总数为10亿。其中9亿通过EOS的ICO向公众出售,1亿由EOS团队自留。

但是,值得特别说明的是,EOS的ICO是长达一年时间的,每天都可以参与众筹并获得EOS,现在都还在继续。根据目前的情况,预计EOS的ICO结束后,EOS总计可以募资超过60亿美金

虽然EOS的ICO模式为EOS募集了大量的资金,但是这其中可能隐含了巨大的风险

EOS的ICO机制为,先期一次性释放一部分EOS代币,获得了大量的ETH。之后每天释放固定的小比例的EOS代币,然后根据参与者打过来的ETH数量,确定价格并分配。举个例子,如果每天释放1000个eos,今天获得了100个eth,则每打过来的一个eth可以获得10个eos。如果明天获得了50个eth,则每个eth可以获得20个eth。

但是,在这种机制下,EOS的项目方可以很容易的操纵EOS的ICO的价格。因为,项目方初期已经募集了大量的ETH,之后,项目方每天都可以将之前募集来的ETH也打入一部分到当天的ICO过程中,从而人为的上拉当天的ICO价格。并且,整个过程中没有任何的成本,因为项目方自己打的ETH是参与ICO后由项目方自己收走,还拉高了EOS的价格,使得投资者获得EOS数量变少。

目前并没有直接证据证明EOS这么操作,但是这种可能性是存在的。

「朋克」对此只想说,币市有风险,投资需谨慎

五、总结

EOS实质上是通过弱中心化的机制,取代完全去中心化的模式,从而实现链的性能的大幅度提升,并且有机会实现真正的大规模应用。

有人说,纯粹的去中心化机制下,无法实现性能超高的吞吐量,在中心化与去中心化之间寻找平衡点,使得性能提升,可以真正商业落地,是唯一的道路。

也有人说,EOS的弱中心化,背离了区块链的本质,并且最终会演变成为中心化的节点。是对区块链精神的背叛

EOS,究竟是区块链世界的救赎,还是看似光明的迷途?是天使,还是魔鬼?时间会告诉我们答案。

但是,无论如何,EOS的尝试都是值得赞赏和鼓励的,只有不断的尝试才可能摸索出正确的道路,区块链终究会成为融合实体世界的载体~

敬请期待~

「区块链朋克」,see you soon

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