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區塊鏈作為一種分散式賬本技術,可以被應用在金融、健康醫療、供應鏈、資產管理等諸多領域,但是受吞吐量、網路孤立性、監管、伸縮性等因素的制約,目前的區塊鏈專案並不能很好的服務於商業應用。

在區塊鏈所面臨的諸多問題中,網路孤立性阻礙了不同區塊鏈之間的協同操作,極大程度的限制了區塊鏈的發揮空間。跨鏈技術就是實現價值網際網路的關鍵,簡單來說,跨鏈就是實現一個鏈到另一個鏈的通訊協議,這兩個鏈的關係可以是母鏈和子鏈,也可以互為側鏈,不同的鏈間關係稱呼不同。

跨鏈在技術實現上具體分為以下五種方式:

1.公證人機制(Notary schemes) 瑞波Inteledger協議:在兩條鏈之間加入驗證器,需要該第三方代理。該模式更像是在傳統金融中間人模式上加入了密碼學技術。

2.側鏈(Sidechains) BTC側鏈Relay:需要一份實現主鏈網路資料獲取的合約,其中包含側鏈資料和主鏈資料切換機制的方法,透過合約使BTC和其它側鏈進行互動,問題是該合約的功能容易帶有中心化色彩。

3.中繼(relays) Polkadot/COSMOS中繼技術:依靠中繼鏈協議完成通訊互連,以犧牲P為前提,或與中心化系統無異。

4.雜湊鎖定(Hash-locking) 閃電網路:相當於在一定時間段內透過押金鎖定的方式建立一個微支付通道,問題是僅支援小微金額的交易。

5.分散式私鑰控制(Distributed private key control) Wanchain/Fusion:多方計算和門限密碼是對於私鑰管理的最佳化,跨鏈實現仍然是通用的跨鏈協議。Fusion引入HHCM,利用該機制中的DCRM分散式控制權管理實現跨鏈資產的鎖定和解鎖,Fibos利用IBO引入押金機制。

跨鏈會不會成為下一個區塊鏈技術爆點呢,其實已經初露端倪。

說到底,跨鏈應用就是在試圖打破CAP定理,瞭解分散式系統的應該都知道CAP,這裡就不多作解釋。當然,學術上應該追求理論上限,應用中是符合業務標準下限,目前的行業技術觀點是在水平擴充套件層面上是無法解決區塊鏈中所謂的“不可能三角”問題,那有沒有另外一種解決問題的思路呢?

我們可以來看看最近有點火的頂級專案,Nervos。專案方釋出了白皮書和上層Generator層模組設計,核心共識層CKB需要到2019年中旬釋出。團隊開發人員來自以太坊、ImToken等,技術背景還是比較強大的,從白皮書中不難感覺Nervos團隊對“得開發者得天下”這句話有深刻理解。

分散式系統層面的安全水平擴充套件只能增強分割槽容錯性,一致性和可用性即資料確定性和系統性能(資料分叉和出塊效率)提出更嚴峻的挑戰。

所以該架構提出共識演算法,POW+BFT,雙層架構模式: 1)節點分為“記賬節點”和“同步節點”兩類,同步節點只驗證不計算並且有權接入網路進行區塊同步,記賬節點採用POW共識,因為這是可應用的在理論上最分散化的共識演算法。不論是記賬節點還是同步節點,都可以對外提供代理服務,以方便使用者接入Nervos AppChain網路,所以這僅僅是在Layer1範疇的討論; 2)支援儲存自定義型別的結構化資料,從而增加了擴充套件;

為了滿足不同業務的需求,Nervos支援透過Generator部署不同的共識演算法獲得性能與網路分散度的平衡。Nervos提出了一種新的區塊鏈設計,分別由可以存放多個數據的cell(細胞),應用的執行邏輯生成器Generator(生成器),Validator(驗證器),Type(樣式),Identity(身份驗證)五種元素組成能夠自治及驗證分離的分散式架構,自創了CKB(Common knowledge Base)的正規化,大大提高了執行功效。但是希望在不同的業務中不同的組織形態下能看到更多量化的資料。

Nervos改變了原有的資料輸入,驗證,打包的流程,當事件X發生時,客戶端先透過Identity(身份驗證)驗證確定身份,同時將鏈外的狀態Y透過共識做對應的對映儲存到客戶端中,執行邏輯生成器Generator(生成器)將事件狀態Y(state Y),透過雜湊傳遞到記賬的節點,節點上只需要Validator(驗證器)驗證鏈上的對映是否與鏈下的事件狀態Y一致,若確認,打包成下一個區塊。區塊記憶體儲的是狀態的對映,鏈條透過反向邏輯可推斷鏈上與鏈下資料是否一致。這個地方需要謹慎的是節點加入和管理,治理模型提到,新加入的節點都是同步節點,這意味著承擔計算工作的記賬節點都是在運營方或參與方,管理合約還可以對記賬節點的權重進行設定,這個層面也許還需要更好的節點投票決議和動態加入。

CKB對UTXO模型進行了改進 Appchain:目前基於以太坊實現,採用BFT共識的高效能側鏈。根據官方doc 裡寫到,“DApp包括部署在一條或多條AppChain上的智慧合約和便於使用者訪問的UI介面, 後者一般以H5形式實現;終端錢包管理所有AppChain上的數字資產,並支援DApp喚起錢包進行數字簽名。”

再看眼DAPP業務實現的完整流程: 1)使用者在終端錢包開啟DApp網頁; 2)終端錢包分析HTML檔案,找到manifest檔案並解析; 3)終端錢包為網頁注入nervos.js物件; 4)DApp網頁呼叫nervos.js.sendTransaction函式喚起終端錢包簽名; 5)使用者確認簽名; 6)終端錢包將簽名結果返回DApp網頁,同時將簽名內容傳送到manifest指示的httpProvider介面。

吼吼==,這個流程勾起當時在以太坊上玩加密貓的痛苦體驗orzz。

不過以太坊外部賬戶或內部賬戶可以直接調取EVM的API,而回頭看Nervos,CKB 分散式應用使用的是一種近似Lambda Calculus 的計算正規化,能夠實現與圖靈機相同的計算能力,所以外部賬戶直接呼叫應該也沒有問題吼吼==。

Doc中參與方和記賬人的關係不是很明朗啊,存在過度中心化風險,並且該POW的設計是沒有出塊獎勵的,礦收益是超過挖礦成本部分的終端使用者的DAPP使用費,而運營方透過預分配代幣、交易手續費、交易所等盈利模式獲得收益。

Nervos架構實現用分層思想,底層記賬節點和上層同步節點解耦,在效能上能有所提升,架構中比較關注的是C和A的實現,當然我覺得一個商用架構是肯定不能放棄A的(除Bitcoin),到這裡,其實覺得Nervos和Fabric比較像了,Fabric也是類似這樣的解耦模型,把計算和共識分離,只是兩者在經濟模型和Layer1的共識演算法上有較大的差異。

2B場景技術相對成熟卻因為企業邊界、遷移成本等因素較難應用,2C場景的自由兌換錢包目前是非常需要的,但各種阻力比較大。個人還是期待輕量化支援跨鏈的Neuro錢包的,Nervos想實現一條效能強、擴充套件好、安全性高的公鏈是偉大的願景,但真正的安全高效友好的跨鏈協議和錢包還需要時間考驗吧。

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