經常有藍狐筆記的讀者問,當前的智能合約平臺(如以太坊)雖然不錯,但整體來說,智能合約平臺的擴展性限制了它的大規模采用,如果是這樣,新的智能合約平臺是否有機會?這是個好的問題。
一方面,以太坊和EOS等先發者已經具有了一定的開發者生態,還有不錯的應用場景探索。例如以太坊的DeFi和EOS的游戲和社交,尤其是以太坊DeFi鎖定超過10億美元的資產,在這方面的探索如火如茶。但另一方面,整個加密應用的用戶規模還很小。基于以太坊的dApp的日活用戶當前不到2萬,其他用戶數相對較多的平臺如EOS,也沒能超越這一級別。從目前看,所有智能合約平臺,還沒有出現突破百萬活躍用戶的dApp,如果那一天到來,將會是整個加密領域的真正里程碑時刻。
誰能率先實現百萬活躍用戶的dApp,誰就能在加密領域占據領先位置。如果說,這是加密世界的網景時刻,那么要抵達這一個時刻,需要兩個方面的條件。一是dApp場景的繼續挖掘,以尋求產品和市場的契合度,這方面當前的以太坊和EOS等公鏈一直在努力,試圖找到能夠引爆主流人群需求的場景和應用。二是需要真正去中心化的且是可擴展的區塊鏈。只有滿足安全和可擴展性兩方面的條件,智能合約平臺才能既有獨特價值,也能承載主流人群規模的應用。
所以,在接下來的幾年時間,加密領域最重要的命題之一依然是:如何實現安全和可擴展性兼具的智能合約平臺?
雖然以太坊和EOS等公鏈是先行者,但不妨礙其他公鏈的探索和努力,這其中包括Tezos、Nervos、Solana、Polkadot、Harmony等平臺從不同的技術路線和場景方向進行探索。雖然先行者已經取得了領先,不過,如果我們把視野再放大,就會發現,今天的市場規模還很小,用戶數還很少。在這樣的情況下,很難說已經是市場的終局。如果從技術發展和商業發展角度看,今天依然處于早期的拓荒階段。在這一階段,有先行者,有領先者,不過,其他后發者并非沒有機會。至于什么時候格局確定?這個可能需要三年,也可能需要五年。中間什么時候殺出程咬金?誰也不知道。但可以肯定的是,今天的格局肯定不是終局。
藍狐筆記一直關注智能合約平臺,之前也介紹過一些新的平臺。今天藍狐筆記要介紹的也是新來者:智能合約平臺CasperLabs。為了方便大家記憶,CasperLabs以下簡稱為Casper。跟其他公鏈一樣,它也有自己的大夢想,它想成為受開發者歡迎的平臺,為大規模用戶提供去中心化服務的平臺。那么,它又有什么不同,靠什么安身立命?
EraLend確認遭到攻擊,已暫停所有借款業務:7月25日消息,zkSync生態借貸協議EraLend團隊在Discord發布公告稱,已監測到一起安全事件發生在UTC時間7月25日9:27:21,確認其平臺遭受攻擊。團隊表示,攻擊已經得到控制,攻擊者已經無法繼續行動。受影響的范圍目前正在評估中,并將進一步公布。作為預防措施,EraLend已經暫時暫停了所有的借款操作,以確保資金的安全。目前EraLend正在與跨鏈橋合作伙伴和zkSync合作,以防止任何進一步的可能的資產流出。同時,EraLend正在與網絡安全公司緊密合作,以確定這次攻擊的來源。
EraLend提醒,只有USDC受到了這次事件的影響。所有其他資產仍然安全且未受影響,強烈建議用戶在此時不要存入USDC。[2023/7/25 15:58:00]
Casper如何安身立命:Highway協議
首先,Casper是一個智能合約平臺,跟其他智能合約平臺一樣,為開發者提供運行協議和應用的基礎設施。而另外一方面,它強調的不是單純的高tps,而是要安全和可擴展性兼得。
目前已經有了這么多智能合約平臺,Casper如何安身立命?有什么殺手锏?它最核心的技術選擇是基于CBC Casper PoS的共識算法,并在此基礎上擴展出Highway共識協議。
Casper之所以聲稱自己可以真正兼顧安全和可擴展性,很大程度上源于其技術路線的選擇。而這個技術路線的核心之一就是CBC Casper PoS。CBC 英文為“correct-by-construction”,大意是按照構建逐步校正的意思,它是一種驗證架構正確性的流程,通過構建數學模型推演,確保最終的正確交付。CBC Casper是“correct-by-construction”共識協議系列,這些共識協議共享相同的異步證明以及拜占庭容錯。這一系列協議通過定義其協議狀態和協議狀態轉移來描述。
Casper的計算模型支持檢測何時可以并行合約的執行,且區塊消息格式允許在鏈中“合并”分叉,可以避免不必要的孤塊。CBC Casper PoS跟以太坊的Casper-FFG不同,以太坊需要考慮從PoW向PoS的過渡,而是CBC Casper是純粹的PoS機制,不包含任何PoW,只有提議區塊和實現區塊最終性的驗證者才能獲得獎勵。
Sam Altman領投的Context旗下NFT鑄造聚合器開放通行證鑄造:4月13日消息,據官方消息,Web3 錢包追蹤應用 Context 推出的 NFT 鑄造聚合器 mint.fun 已開放通行證鑄造。用戶可在其官網免費鑄造 !fundrop 通行證并通過后續交互獲取積分。
此前報道,去年 4 月,Context 宣布完成 1950 萬美元種子輪融資,Variant Fund 和 OpenAI 首席執行官 Sam Altman 領投,Dragonfly Capital 等參投。[2023/4/13 14:01:30]
Casper的Highway共識協議是基于CBC Casper PoS的擴展。Highway共識協議是Daniel Kane、Vlad Zamfir以及Andreas Fackler三人的研究成果。其中,Vlad Zamfir是以太坊知名的核心研究人員。
Highway共識協議最與眾不同的地方在于:兼具安全和活性。它跟PoW不同(完全同步的協議),Highway是部分同步的協議,可以實現更高頻次的出塊,換言之,具有更好的吞吐量和可擴展性。
什么是兼具安全和活性?安全就是說Highway共識協議的決定不會前后矛盾,活性則是說共識協議的節點會永遠保持做決策,區塊不斷增長。
總結來說,Highway協議對CBC Casper進行了兩個方面的擴展:一是,通過高效方法實現對不同閥值下安全性的檢測;二是,提出在CBC Casper框架下的活性策略,也就是針對網絡參與者何時創建協議消息所制定的策略規范。
簡單來說,Casper的Highway協議如何運作?
1.summit結構
Highway協議為實現最終性,它提供了一種全新的summit(峰頂)結構。與此同時,為了實現活性,它使用偽隨機生成的領導者序列限制消息的生成來實現,這導致產生blockdag的可預測結構。
Casper的共識協議采用的是blockdag的數據結構,如下圖:
數據:HODLed或丟失的BTC數量達5年高點:3月26日消息,Glassnode數據顯示,一直持有(HODLed)或丟失的BTC數量達7,668,985.518枚,為5年高點。[2023/3/26 13:27:17]
在上圖中,消息被放置到相關的“泳道”上,也可以看到每個“泳道”上消息的創建者。由于創世區塊是區塊鏈初始化產生的,它位于“泳道”之外。每個普通區塊都指向其主要父塊,上圖用紅色箭頭表示。這些區塊形成了樹結構,稱為主樹。任何普通區塊都可以指向任意數量的區塊作為次級父塊,如上圖中藍色箭頭所表示的。區塊+紅色箭頭+藍色箭頭一起形成有向無環圖,也就是Casper協議中的p-dag。所有的箭頭和所有的頂點一起形成有向無環圖,這就是Casper中所謂的j-dag。
Summit(峰頂)是指j-dag中某個共識值已經確定最終性的情況。為什么會有這個概念?因為它有很多層,不同層代表不同的共識程度,最后的Summit意味著在某個范圍內所有節點都達成共識,也就是最高點,形成了峰頂。在這個最高的層面上,具有最大程度的共識。反過來理解,這也說明Highway是具有安全閥值的。每個輪次都有領導者,首先由領導者發送消息給每個人。其他驗證者在收到領導者消息后立即發送消息給其他人。在經過一些輪次后,每個驗證者都會再次向所有人發送消息。這樣,第一條消息確認的投票成為level-0的消息,第二條確認足夠數量的第一條消息,形成level-1消息,由此類推形成summit(峰頂)。一旦驗證者在其本地協議狀態達到峰頂水平,他們知道最終每個誠實驗證者將會看到所有狀態。
下圖是最終性的示意圖,可以幫助我們理解summit(峰頂)。
上圖左側的矩形代表驗證者,圓點代表消息。它展示了驗證者0的本地j-dag,對應于j-daglevel的排列(消息的X坐標對應于j-daglevel)。“泳道”上顯示消息的Y坐標與創建者相同。圓點顏色則代表此消息正在投票支持的共識值。在誠實驗證者的“泳道”內,0-level消息是從上一次該驗證者投票贊成的共識值改變以來的所有消息。消息的第一層投票支持同一個區塊,其他層會引用第一層的消息及其哈希,參與“峰頂”的驗證者越多,層次越多,這些消息投票的區塊就越安全。
Cardano 2月1日活躍地址超13.5萬,為2022年5月以來高點:2月5日消息,根據加密分析師Ali Martinez分享的Santiment數據,Cardano在2月1日經歷了自2022年5月以來的日活躍地址峰值,有近135400個地址在該網絡上交易。
該分析師補充說:“鏈上指標的持續增長可能意味著Cardano區塊鏈使用量的增加。”Cardano Foundation最近發布的數據顯示1月份鏈上指標出現增長。公布的圖片顯示,1月份成交6020萬筆交易,比1月份增長3.86%。最近的IOG統計數據顯示,這一數字已攀升至6040萬筆。(U.Today)[2023/2/5 11:48:37]
2.有彈性的輪次時長
跟大多數的PoS機制一樣,Casper也會將時間劃分為輪次。每個輪次,首先有一個偽隨機選擇的領導者生成消息,其他人等待領頭人的消息,收到該消息之后,才生成自己的消息。在這一輪次快結束時,每個人都會再發送一條消息。也就是說,驗證者為該區塊發送了兩次驗證消息。每個輪次的時長并不固定,不是所有驗證者都采用相同的輪次時長。
為實現活性,Highway協議采用非固定輪次時長的機制。它用“高速公路”作為比喻,這也是協議名稱Highway的來源。Highway類似于“數字高速公路”,它有很多車道,每條車道的汽車速度恒定。不同車道的汽車相互之間會發送消息。消息在不同車輛間傳遞的速度不同,協議達成共識的程度也不同。
在任何給定的車道n中,車在1米距離進行2n頻次的跳躍,信息在不同車道的汽車間的傳遞是動態進行的。由于跳躍頻次不同,消息傳遞頻次也不同。例如,如果消息傳到左側的車道,頻次將加倍,傳到右側車道則頻次將減半。這樣,每次跳躍時,都可以遇到左側車道的汽車,而右側則需要兩次跳躍才會遇到。通過這樣的方式,可以保證一定的安全性,同時也可以提高達成共識的速度。
要理解Highway的有彈性的輪次時長,需要理解時間“滴答”、生成區塊的領導者以及輪次的概念。在Highway共識協議中,時間劃分為“滴答”,每個“滴答”相當于一毫秒。領導者從當前驗證者中選出,基于領導者的系統,需要有輪次,這也是基于安全的考慮,生成區塊的領導者是無法固定的。因此,不同輪次會有不同的領導者。
曾帶頭推廣Luna的Galaxy Digital創始人在Luna崩盤后在推特上保持沉默:5月17日消息,Galaxy Digital創始人、億萬富翁投資者Michael Novogratz在Luna代幣崩盤而對加密貨幣市場造成沖擊的情況下保持了沉默,此前他曾帶頭推廣Luna代幣。Novogratz的推特賬戶自5月8日起幾乎停止了活動,而Novogratz是推特的重度用戶,平均每天發布一條以上的推文。這恰逢Terra和Luna代幣的價格開始暴跌的時候。
去年,Galaxy Digital從2020年8月開始向Terra和Luna代幣發行方Terraform Labs進行了投資,去年Galaxy Digital選擇Luna代幣作為為公司10億美元銷售額做出貢獻的代幣之一。
1月份,他在推特上感謝Terra創始人Do Kwon,并附上了一張他紋著LUNA字樣的紋身照片。
據財富雜志本月報道,Michael Novogratz的財富估計為25億美元,這比去年11月的85億美元大幅下降,但沒有提到Luna代幣崩盤對其的影響。(wowtv)[2022/5/17 3:21:32]
在這種情況下,多數PoS鏈采用的是固定輪次時長的方法。而Highway協議與眾不同的是其可調整的輪次時長。每個驗證者選擇輪次指數值。隨著時間的推移,將會自動調整輪次指數值(round exponent),以實現最優性能。
舉個例子,假設輪次指數值為n,驗證者用于操作的輪次時長為2^n“滴答”。具有相同輪次指數n的所有驗證者都有相同的輪次時間表。不過,如果輪次指數n不同,驗證者在輪次時長上也不同。
假設A使用的輪次指數為n,B使用的輪次指數為m,其中n為5,m為7。這意味著,A的輪次時長是32個時間“滴答”(2^5),而B的輪次時長為128個時間“滴答”(2^7)。這意味著,A的輪次時長只持續32毫秒,而B的輪次時長持續128毫秒。也就是說,A的速度要快于B,因此,A可以參與B了解的所有輪次,而B只能了解A知道的部分輪次。通過調整輪次指數可以增加或減少輪次時長,以實現最佳性能。
此外,Highway協議還提出一個“era”(時代)的概念,era時長也用區塊鏈的時間“滴答”來表示,例如一周(604800000個滴答),其主要目的是在更長的一段時間內(如一周)保持驗證者權重的相對恒定,由此實現所有驗證者都可以同意的偽隨機領導者序列,同時防止攻擊者對領導者選擇進行攻擊。
Highway協議跟傳統的BFT協議不同,一般來說,拜占庭容錯協議主要在交易順序上達成共識,而Highway協議僅就區塊的有效性和區塊的權重達成共識,對區塊投票的驗證者越多權重越大。在這種情況下,系統可以處理同時發生的事件,因為交易順序不重要。Highway也支持區塊合并,在合并過程中也可以檢測是否有沖突的交易。
之所以可以實現這些,Highway協議有兩個核心的設計選擇:
1.沒有只發給特定節點的目標消息,所有消息最終會發送給所有人,且可以驗證較早的消息。所有節點看到的都是相同的,這算是不斷增長的消息圖,有點類似于哈希圖。
2.決策方式簡單:投票。通過在消息圖中執行防止僵持狀態的特定結構,可確保網絡的活性。
在這里,消息被視為是對共識值的投票,且驗證者遵循多個明確的驗證者最新投票。
總結來說,Highway協議的如下特性值得關注:
1.無須許可性,任何人都可以安裝所要求的軟件并作為新驗證者加入網絡(在平臺執行綁定交易以后,并在綁定拍賣中贏得其中的slot)。
2.有彈性:可自動調整輪次時長,以使網絡的整體性能達到最佳。
3.部分同步:區塊領導者無需收到已產生的所有消息即可生成區塊,未收到的區塊交易記錄可在下游進行協調。
4.廣播消息:協議假定能將任何消息廣播到區塊鏈網絡中的所有其他驗證者,可以處理消息的延遲,而無需直接的點對點通信。
5.可證明的最終性:協議提供“最終性檢測器”的形式化計算,它可以發現由總權益大比重支持的交易。當驗證者使用其“最終性檢測器”,發現一些交易具有最終性,那么其他的驗證者也會將其視為具有最終性的交易。
6.可證明的活性:由于惡意驗證者的總權益不超過1/3,網絡將持續產生具有最終性的區塊,且共識的收斂不會停止下來。
總言之,Highway的特色是安全和活性兼備。它區塊的創建是圍繞偽隨機生成的領導者序列進行的,領導者負責區塊的產生。同時,它還采用可變的輪次時長機制,這讓Casper具備彈性,可自我調整網絡,以獲得最佳性能。
Casper的開發者友好的整體策略
對任何智能合約平臺來說,最終的價值來源于使用它的用戶數量和頻次。而要吸引用戶進來,首先需要有dApp開發者構建出符合用戶需求的產品和服務。
這對于Casper來說也一樣,除了其技術路線的選擇之外,Casper最核心的策略之一就是其對開發者友好的整體策略。策略講究聚焦和取舍。這一點從Casper的Slogan也可以看出,它的Slogan是“筑夢者的區塊鏈”。換句話說,Casper試圖成為開發者構建各種美好產品和服務的堅實平臺。從其目前的技術基礎和運營方面看,Casper的開發者友好的整體策略值得關注。
1.業務開銷可預測
在區塊鏈上進行交易需要成本,用戶的操作會產生費用。在Casper上,被選中的驗證者需要從交易池中收集交易,并按照一定的次序執行,最后發布到新區塊上。而用戶提交的費用會按比例分配給所有驗證者。
在Casper上,為了讓dApp的體驗更好,它試圖要達成業務開銷可預測。不受監管的費用市場會導致交易費用的高度波動。在2017年加密貓時代,以太坊的轉賬費用曾經高得嚇人。Casper協議內置的gas價格下限設置足夠高,可以減輕這種波動性。可以防止gas跌至某個特定價格下,讓價格在某個值上自由浮動。
Casper的代幣CLX代幣可用來支付gas費用,而CLX代幣價值是波動的,由此Casper設定了價格下限,雖然消耗的是CLX,但設置的值是法幣值,其基準是單個CLX賬戶之間的轉賬費用花費0.05美元。為了實現這一點,Casper使用去中心化預言機來提供價格數據。
實現業務開銷的可預測,有利于dApp開發者構建自己的商業模式,例如由dApp開發者負擔用戶的交易費用,而dApp通過其他方式向用戶收取費用。由于交易費用的相對可預測,這樣對于構建可持續的商業模式,并實現更好的用戶體驗都有直接幫助。
2.絕大多數開發者無須培訓即可編寫Casper區塊鏈應用
對于智能合約平臺來說,降低開發者進入的門檻非常重要。這也是Casper的重要競爭策略。首先它支持Rust作為Casper智能合約的主要編程語言,用于智能合約的Rust開發套件包括了測試環境、合約運行環境等。
此外,Casper對wasm有很好的支持。平臺也支持其他編程語言進行智能合約的開發。這樣對于開發者來說,無需太多的學習成本,用自己熟悉的語言即可開發dApp。
3.開發者所需的各種功能
除了開發門檻的降低,還有一些功能也可以幫助開發者更好的構建。例如它的GraphQL接口、賬戶結構、無限多重簽名、可定制支付方式、可讀性好的賬戶名等。
Casper內置GraphQL接口,可用于狀態查詢,方便開發者隨時了解合約的內部狀態,降低開發和運營dApp的門檻。
Casper的賬戶結構比較靈活,有多級賬戶結構,可以從子賬戶中收回丟失資金。它支持開發者所需的各類授權,其中包括針對丟失密鑰恢復的賬戶權限模型,在賬戶和合約之間安全共享狀態的權限模式等。
加權的密鑰功能和閥值,可以實現無限多重簽名功能。
Casper支持開發者制定交易的支付方式。普通區塊鏈通常采用“發送人付費”模式,而Casper的開發者可設置支持接收人付費的模式。
Casper用戶名是可讀性好的賬戶名,方便構建應用,也有更好的用戶體驗。
Casper節點內置了遙測和監視功能,可以方便節點運營者和驗證者測試系統性能。
4.可升級的基礎設施
Casper區塊鏈支持將合約存儲在不可變的地址中,支持合約版本控制和升級。這對于開發者來說是很有用,因為合約更新幾乎是必不可免的。同時,Casper還在設計協議和虛擬機,以實現對并發執行、側鏈、分片的支持。
結語
從Casper的整體來看,跟其他項目相比,以上的兩點有其獨特之處。雖然Casper很關心可擴展性,但它同樣重視安全性和去中心化,這是它實現可擴展性的前提。Casper的Highway協議是實現這一目標的關鍵,通過“summit”和blockdag結構、偽隨機領導者序列(pseudorandom leader sequence)、彈性的輪次時長等多種設計,實現了安全性和活性。
為了構建生態,Casper的開發者友好的整體策略也讓人印象深刻。它在降低開發者門檻,豐富開發者工具方面、設施可升級等方面都下了不少功夫。
那么,在眾多的智能合約平臺中,Casper有沒有機會脫穎而出?現在還無法下定論,但由于它在共識機制設計上的特色和對開發者友好的策略,它的探索值得持續關注。
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題圖為Polkadot的萬鏈跨鏈模型在2016年,Vitalik發表了一篇論文剖析了鏈的互操作性,這也是加密社區里第一次以論文定義互操作性.
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