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1、 概覽：區塊鏈迎來性能、安全、應用三方面的邊際革命
區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機技術在網際網路時 代的創新應用模式。它是以比特幣、以太坊為代表的加密貨幣普遍採用的底層技術，有助於保證鏈上信息不 易篡改，有助於對信息溯源，有助於多方協作。例如，比特幣致力於不依賴銀行、支付 公司等第三方即實現點對點的價值轉移，其交易流程為：為獲得比特幣獎勵，用專用計 算機求解比特幣網絡給出的數學題，成功解得者獲得記帳權，將交易打包入塊，各區塊 按照被記錄的時間，在最長鏈後逐個相連，由全網節點見證，比特幣 2009 年上線，最新 市值已超過 1600 億美元（Coinmarketcap，2020.5.2）。
公鏈是區塊鏈生態的重要組成部分。根據分布式帳本記帳權開放權限的不同，區塊鏈可 分為公有鏈、私有鏈及聯盟鏈。其中：公有鏈記帳權對網際網路上的所有人開放，例如比 特幣、以太坊；私有鏈一般用於組織內部，不對其他人開放記帳權；聯盟鏈記帳權對特 定的組織和機構開放。
本文將回顧 2019 年以來部分知名公鏈的技術進展、鏈上應用（Dapp）發展情況並展 望其未來。1）技術進展：公鏈存在實現「去中心化、高系統安全性和高交易效率」三個 目標難以同時解決的「不可能三角」問題，各條公鏈致力於解決這一點，但路徑有所不 同。2）應用情況：公鏈的應用情況也是關注研究的重點領域，本文將介紹 2019 年在 DApp 方面較為領先的幾款公鏈項目。
2、 性能：百花齊放，以太坊信標鏈或於 2020 年上線
交易處理性能的衡量標準是每秒處理交易筆數（Transactions Per Second， TPS），比特 幣等區塊鏈項目出於自身安全性和去中心化的需要，對區塊規模大小和區塊產生速度等 進行了嚴格限制，導致項目的交易處理性能較差。處理性能不高勢必導致用戶在使用該 項目進行收付款時面臨高延遲、高堵塞的窘境，因此項目很難在日常生活消費中普及， 而只能運用在高額支付中以確保交易安全性，這與比特幣等項目的發起初衷是違背的。 提升 TPS、保證去中心化水平、提升區塊鏈的可擴展性是公鏈技術未來發展的方向。根據 PANews 在 2020 年初的調查，有超過 7 成的用戶認為 TPS 對公鏈發展至關重要，同 時有超過一半的用戶認為需要在提升 TPS 的同時保證去中心化程度。
目前區塊鏈項目主要通過擴容的方式滿足日益擴大的用戶群的交易需求，主要擴容方式 有三種，分別是 1）直接增加區塊容量。移除原先中本聰對比特幣容量 1MB 的區塊上限； 2）發展跨鏈技術。跨鏈技術的主要目標是實現單個公鏈內外信息、資產的相互溝通讀取， 這樣可以顯著提高區塊鏈的可擴展性、速度和延展性，目前主要形式有閃電網絡、側鏈 擴容等，在比特幣區塊鏈之外構建新的交易渠道進行小額交易；3）分割區塊。主要形式 有隔離見證等，將用以證明交易真實性和合法性的見證數據隔離在區塊基本信息之外， 只保留交易狀態數據。
2019 年以來比特幣及其分叉幣、以太坊等項目有明顯進展。
比特幣和以太坊：主要採取了發展第二層網絡的形式。2019 年比特幣的閃電網絡技 術迅速普及，使比特幣的小額實時海量支付成為可能；以太坊完成了君士坦丁堡和 伊斯坦堡兩次升級，利好 Layer-2（二層網絡）方案。
比特幣現金（BCH） ：利用 Schnorr 籤名擴容。BCH 推出了改善擴展性和隱私性的 Schnorr 籤名功能，大幅提升交易效率。
BSV：完成創世升級，直接取消區塊限制。2020 年 BSV 完成升級，消除了對協議施 加的人為限制，如區塊大小的默認上限，基本實現了最終擴容願景。
Polkadot 和 Cosmos：利用中繼技術實現區塊鏈互操作性和可擴展性。這兩個項目 通過中繼鏈技術將私有鏈、聯盟鏈融入到公有鏈的共識網絡，為區塊鏈項目提供跨 鏈基礎設施或協議，提升交易效率。
2.1 鏈上擴容路線——擴大區塊
比特幣現金（BCH）運用 Schnorr 籤名提升交易效率，BSV 完成創世區塊，取消區塊 限制。BCH 成功實現兩次升級，Schnorr 籤名功能具有重大意義，可以通過其線性特點， 支持更多智能合約和多重籤名，大幅提升交易效率，而安全證明和不可延展性進一步提 升交易安全。BSV 仍舊遵循中本聰願景，不斷擴容。繼 2019 年 7 月將默認區塊上限提 升到 2GB 後，2020 年 2 月 4 日 BSV 完成了創始升級，消除了區塊上限等人為限制，恢 複比特幣腳本的原始功能，其擴容和大區塊願景已基本實現。但由於 BSV 的實際交易量 不像比特幣那樣巨大，交易需求相對較小，因此實際擴容效果有限。2020 年其創始人 CSW 鬱金香信託案件的訴訟結果將對其幣值產生重要影響。
2.1.1 BCH 推出 Schnorr 籤名
由於針對比特幣的擴容方案不同而又無法統一，比特幣出現了大量分叉幣，其中以比特 幣現金（BCH）、比特幣黃金、比特幣鑽石、BSV 等為主要分叉幣。
比特幣現金（BCH）成功升級兩次，Schnorr 籤名提升交易效率和安全性。2019 年 5 月 15 日，BCH 推出了 Schnorr 籤名功能和恢復意外發送資金的隔離見證（Segwit）恢復功 能。比特幣採用的是橢圓曲線數字籤名算法（ECDSA），其固有缺陷是可延展和非線性特 點，可延展性影響了籤名的安全性，而非線性導致籤名佔用了過多空間，影響交易效率， 而 Schnorr 籤名算法則通過其線性特點，支持更多智能合約和多重籤名，大幅提升交易 效率。
Segwit恢復可以幫助網絡用戶在意外將其資金髮送到隔離見證地址時收回資金。2019年 11 月 15 日，BCH 實施 Minimaldata 規則，此更改使網絡上的大多數 BCH 交易均不可篡 改。同時 BCH 還擴展了 Schnorr 籤名，幾乎所有籤名檢查操作都將支持 Schnorr 籤名。
2.1.2 BSV 完成創世升級不設上限
BSV 遵循中本聰願景，不斷擴容。BSV 始終遵循通過區塊鏈交易存儲方式來訪問網絡數據的目標，不斷擴容。2019 年 7 月，BSV 將默認區塊大小從 128MB 提升到 2GB，而 2020 年 2 月 4 日，BSV 已經完成了「創世」升級，主要改變有：1）消除對協議施加的人為限 制，如區塊大小的默認上限。2）恢復比特幣腳本的全部原始功能。3）刪除對比特幣的 部分更改，如不再支持 P2SH 地址。 「創世」升級意味著 BSV 的擴容願景和大區塊路線已 基本實現。但由於 BSV 的實際交易量不像比特幣那樣巨大，交易需求相對較小，因此實 際擴容效果有限。
2020 年 1 月 14 日，BSV 的幣值出現大幅拉升，主要原因是 BSV 創始人「澳本聰」 （CSW） 自稱掌握了證明自己是比特幣創始人中本聰的關鍵證據，並擁有了能夠解鎖「鬱金香信 託」中 110 萬比特幣的密鑰，一旦 110 萬比特幣投入市場，將對比特幣市值產生重要影 響。目前，克萊曼指控 CSW 通過偽造文件騙取其哥哥的鬱金香信託遺產，美國法官裁定 CSW 需在 3 月 12 日前提交鬱金香信託相關文件，這遭到了 CSW 的拒絕。案件仍在進一 步審理中。一旦 CSW 敗訴，其信用危機或將對 BSV 的幣值產生重大影響。
2.2 鏈上擴容路線——改變共識算法
2.2.1 Conflux：引入「父邊」「 引用邊」，打造樹圖結構
Conflux是致力於在不犧牲任何去中心化程度及安全性的情況下實現高 TPS 的公有鏈。 Conflux 使用基於樹圖結構的可擴容共識算法，通過節點並行出塊來提高整個網絡的吞 吐量，以解決高並發網絡中因分叉造成的計算資源浪費問題，使共識不再是區塊鏈性能 的瓶頸。
例如，下圖中各階段及其內部的排序為：階段 0（A），階段 1（C），階段 2（D、G），階 段 3（B→F→J），階段 4（H→K→M），階段 5（E→I→L→N），則下圖中所有區塊的排序 為 A→C→D→G→B→F→J→H→K→M→E→I→L→N。
在內部測試網中，Conflux 已經實現 3000-6000TPS 的高吞吐量，即將上線主網。Conflux 第一階段（Pontus）會採用 PoW 共識機制，該階段在 2020 年 4 月已上線，第二階段將 引入礦工社區，其後大約兩個月後，將釋放經濟模型，技術升級通過硬分叉實現。
2.2.2 VeChain：引入鏈下權威節點，改進 POA 算法
2020 年 2 月，VeChain 發布 POA（權威證明）2.0 論文預印本。該算法的理念是：現有 的共識機制 PoW 必然走向算力中心化、大礦場集群的終局，甚至將產業鏈上遊逐步演 變為傳統製造業的商業邏輯。同理，PoS 看似解決了 PoW 的中心化問題，實則大節點 依然靠線下的聲望、資源關係彼此維繫，這種類似傳統金融業的商業邏輯。對兩種共識 機制而言，公鏈演變成中心化系統只是時間問題。因此，該算法的做法是，在現實中選 擇一些合格的、有一定聲望的、符合 VeChain 生態標準的節點。
VeChain POA 2.0 中採用了新一代共識算法 SURFACE，該算法的特點是：1）在每一輪共 識中，通過一種基於可驗證隨機函數（VRF）的機制來選擇一個由多個節點組成的委員 會，並讓他們對出塊節點生成的區塊進行背書。因此，除非能夠在委員會中控制多數節 點併合謀，記帳節點無法用其記帳權利生成不同的區塊，於是分叉的概率大大降低，而 系統可以做到在正常的網絡環境下穩定並高效地出塊。它可以根據所測得的網絡實際情 況，通過調節委員會大小來最大化傳輸效率和最小化確認延遲。2）採用了一個基於 HotStuff BFT 的三階段共識機制，把 BFT 共識過程分為連續的三個階段，每個階段都 要求超過 2/3 的節點達成共識，以加強安全性。
2.3 鏈上擴容路線——分片：以太坊信標鏈 2020 年或將上線
以太坊於 2015 年 7 月 30 日挖出第一個區塊，它與比特幣區塊鏈的最大不同是，它致力 於成為「世界計算機」，而不只是「世界帳本」，它允許開發者在它之上運營各種可自動 執行的智能合約（例如發行數字資產），被稱為比特幣之後的「區塊鏈 2.0」，並在 2017 年，成為諸多區塊鏈項目首次代幣發行（ICO）募集資金的工具。
以太坊計劃進入 2.0 階段，會將共識機制從當前的 PoW（工作量證明，擁有更多算力者擁有更多出塊/記帳即獲得代幣獎勵權）轉變為PoW和PoS混合的共識機制Casper FFG， 進而轉換為 POS（權益證明機制，擁有更多代幣者擁有更多出塊/記帳即獲得代幣獎勵 權），還會引入分片（Sharding）機制，每個分片中的交易僅由網絡中的部分驗證者驗證， 以此來提升性能。分片的 GitHub 官方介紹稱其目標為每秒處理萬餘筆交易。以太坊轉換 共識機制和引入分片機制的主要目的是在保持去中心化的同時解決其認為的 PoW 機制 下存在的性能問題，屆時當前的 PoW 鏈會退化為一個分片或者主存儲合約。也就是說， 最終以太坊 2.0 可能成為以太坊的主鏈，而現有的以太坊則作為 1.X 成為 2.0 管理的分 支。
根據以太坊基金會及各以太坊開發團隊的披露，我們推測，以太坊 2.0 的 POS 共識產生 的運作機制可能將是：
1、成為驗證者
當前代幣ETH的持有者每質押32個ETH可獲得1個ETH2.0上的代幣（以下稱作「ETH2」）， 並通過向網絡告知自己公鑰的方式自動在信標鏈註冊成為驗證者/staker。為了激勵用戶 將手中的 ETH 轉換為 EHT2，前期以太坊網絡可能設定較高的質押回報率，即以太坊網絡 會增發代幣，並將部分代幣直接「送給」staker。
2、構建投票委員會
驗證者進入投票委員會，並被隨機選入各分片工作。每個分片的投票委員會包含 128 個 驗證者， 其中 1 個驗證者會被隨機選為出塊者（block proposer），其餘 127 個會成為 投票者（voters）。 信標鏈（beacon chain）會關聯 64 個分片，各分片都將自己的最新 狀態的哈希存到信標鏈的區塊上。每個分片並不直接了解其他分片，而要連接到信標鏈。
3、投票
每 12 秒產生一個「插槽」（slot），每個 slot 內最多可容納 64 個投票委員會。投票委員 會在給定 slot 內對區塊內交易/提案表決，即構造區塊，並將區塊發送給信標節點。
4、確認交易
每 32 個插槽組成一個「階段」（epoch）。每個 epoch 的產生大約需要 6.4 分鐘。投票委 員會引用和表決歷史上的某一區塊，這一關聯性（crosslink）被提交到信標鏈上，以此 來確認區塊產生的最終性。最終性過程大約需要兩個 epoch，也就是說，最終性過程大 約 12.8 分鐘。
為了促使礦工轉向以太坊 2.0，以太坊還設置了「難度炸彈」。「難度炸彈」會使挖礦難 度係數呈指數增加，出塊時間顯著增加，直到最後幾乎挖不出區塊，以太坊進入「冰河 期」（Ice Age），屆時，礦工除了轉向新的 PoS 協議將別無選擇。出塊時間增長對 Dapp 開發者和使用者來說也十分不友好。難度炸彈原定於 2017 年底「引爆」，此後在拜佔庭 升級、君士坦丁堡、繆爾冰川三次升級中分別推遲 300 萬個、200 萬個區塊、400 萬個 區塊執行，這反應出以太坊網絡並未對從 PoW 共識轉向 PoS 共識做好準備。
信標鏈原定於 2019 年上線，也 未能達成目標，原因是尚未解決安全問題（分片更容易被 攻擊）。不過，2019 年上半年，信標鏈規範已確定，2020 年或將上線。其後的階段 1 是分片結構的試運行階段，將解決分片鏈的共識和最終性，並允許信標鏈監控分片鏈的 執行。階段 2 中的以太坊 2.0 將完全集成分片，將實現狀態執行和智能合約功能。
2.4 鏈上擴容路線——多鏈
2.4.1 波卡（Polkadot）：採納 POA，通過中繼鏈實現跨鏈通信
波卡旨在解決目前區塊鏈即時擴展性和延伸性低的問題。波卡計劃將私有鏈/聯盟鏈融入 到公有鏈的共識網絡中，同時又能保有私有鏈/聯盟鏈的原有的數據隱私和許可使用的特 性。它可以將多個區塊鏈互相連接。在波卡看來，其它區塊鏈都是平行鏈，波卡通過中 繼鏈（relay-chain）技術能將各公鏈上的代幣轉入類似多重籤名控制的原鏈地址中，對其 暫時鎖定，在中繼鏈上的交易結果將由這些籤名人投票決定其是否生效。它還引入了釣 魚人角色對交易進行舉報監督。通過波卡可以將比特幣、以太幣等都連結到波卡上，從 而實現跨鏈通信。
與以太坊長期兼容，連續升級增加基礎功能。波卡發布了去中心化的區塊鏈項目 Kusama 網絡，截至目前伺服器已經歷 20 多次升級，添加了可擴展的分布式身份聯盟系統、多重 籤名、假名和事務批處理功能。另外，波卡發布了確保與以太坊兼容的四點計劃，包括： 1）令 Substrate 與以太坊 EVM 兼容；2）開發基於 Substrate 的 Parity-PoA 以太坊橋； 3）開發 2.0 版智能合約語言 ink！Language，智能合約將受益於廣泛的編譯正確性保證； 4）智能合約工具集將在 2020 年實現倍增，增加文檔、優化和互操作性基礎架構。
根據波卡 2020 年 5 月公布的路線圖，其發展將分為多個階段：
第一階段：採納 POA 共識機制，僅允許 Web3 基金會的 6 個驗證者維護；
第二階段：採納 NPOS 共識機制（提名權益證明機制），Web 基金會啟用有訪問治理功 能的超級帳戶 Sudo，發起第一次驗證者選舉，網絡通過跟驗證者綁定的經濟權益確保安 全；
第三階段：如果大型驗證者集成良好，Sudo 密鑰將支持波卡中的治理模塊套件，也就是 支持理事會、技術委員會以及公眾投票的模塊；
第四階段：公眾投票發起升級，將 Sudo 移出，從此代幣持有人掌握網絡；
第五階段：支持餘額轉帳、平行鏈與跨鏈等核心功能。
2.4.2 Cosmos：通過跨鏈協議 IBC 實現跨鏈通信
Cosmos 採用 Tendermint 共識算法，是一個類似實用拜佔庭容錯共識引擎，具有高性 能、一致性等特點。在其嚴格的分叉責任制保證下，能夠防止懷有惡意的參與者做出不 當操作。Cosmos 網絡的中心及各個空間可以通過區塊鏈間通信（IBC）協議進行溝通， 代幣可以安全快速地從一個空間傳遞到另一個空間，Cosmos 中心會記錄每個空間所持 有的代幣總量。這一架構有助於提升應用程式互操作性、可擴展性以及無縫更新性。
2.5 鏈下擴容/二層網絡（Layer-2）/側鏈路線
二層網絡（Layer-2）擴容路線，也被稱為「鏈下擴容」「 側鏈」「 狀態通道」路線。它 的常見方案是將交易狀態放入主鏈之外生成，用戶在主鏈抵押/存入一定金額的代幣， 其後在側鏈開通與其他用戶的交易通道，交易金額不得超過抵押金額，當需要提現時， 才通過主鏈確認交易。比特幣和以太坊等主流公鏈均在探索這一方案。
2.5.1 比特幣：大力推廣閃電網絡，優化交易處理性能
比特幣交易處理性能較差。比特幣是一種不依靠貨幣機構發行且採用工作量證明（PoW） 作為共識機制，因此其擁有較高的去中心化程度和安全性。但在交易處理性能方面，比特幣等待 6 個塊的可信確認導致約 1 個小時的最終確認時間，遠低於傳統的金融交易 系統。比特幣的每秒處理交易筆數（TPS）約為 7，而支付寶在 2019 年「雙十一」時最 高 TPS 可達 54.4 萬筆/秒，VISA 可達 5.6 萬筆/秒，PayPal 2019 年總交易筆數為 125 億 筆，因此年平均 TPS 約為 393 筆/秒。
比特幣主要參數仍保持中本聰要求。中本聰在設計比特幣指出就選取每 10 分鐘生成一 個區塊，區塊容量不超過 1MB，區塊生成時間和區塊大小的限制也局限了全節點數據量， 使得大部分電腦都可以運行，從而降低全節點的門檻並實現高度的去中心化，整個網絡 將更加安全，但這些限制也直接導致了比特幣 TPS 較低，交易效率不高。
閃電網絡：小額實時海量支付的交易網絡。閃電網絡先假定交易雙方之間存在一個「微 支付通道」（資金池）。雙方都預存一部分資金到「微支付通道」裡，之後每次交易，就 對交易後的資金分配方案共同進行確認，同時籤字作廢舊的版本。當需要提現時，將最 終交易結果寫到區塊鏈網絡中，最終確認。也就是說，在閃電網絡下，只有提現的時候 才需要通過區塊鏈。由於不實時依賴比特幣主鏈，閃電網絡可以不受不可能三角的束縛， 提升交易處理性能。
閃電網絡的流程主要分為三個步驟：開啟通道、通道內交易、關閉通道。
開啟通道
交易雙方將部分比特幣轉給一個由兩人共同控制的多重籤名地址。在地址中進 行交易不會被鏈記錄，交易速度快，幾乎零手續費。
主要技術包括多重籤名技術，它指的是多個用戶同時對一個數字資產進行籤名， 表現形式為 m/n，一共 n 個私鑰可以給一個帳戶籤名，而當 m 個地址籤名時就 可以支付一筆交易。
通道內交易
交易雙方在通道內各自記帳，基於哈希時間鎖定和哈希密鑰鎖定保證雙方的誠 信。最終雙向支付通道擴展成閃電網絡，構建人群之間的支付通道，每個人都 充當一個中間的路由節點。
主要載體為雙方支付通道，而為了在缺少第三方記帳的情況下保證交易的誠實 可靠，需要用到哈希時間鎖定和哈希密鑰鎖定。其中，哈希時間鎖定指在交易 腳本裡面設置時鐘，必須要等設定時間之後，才能用地址的私鑰籤名解鎖地址 裡的比特幣；哈希函數可以把一串輸入轉換成 256 位固定長度的輸出，計算過 程稱為一次哈希運算，其中輸入稱為密文，輸出稱為密文的哈希值。可以把一 個密文的哈希值放入交易的輸出當中充當哈希密文鎖，也就是必須得輸入該哈 希值對應的密文才能解鎖腳本中的比特幣。
關閉通道：單方面強制關閉，即某一方將自己控制的最新交易籤名後廣播出去，關 閉一方會受到延時懲罰；另一種關閉方式是商議後關閉，雙方從最開始的多籤地址 構建交易。
去中心化的閃電網絡促進比特幣流通。根據檢測網站 1ML.com 的統計數據，截至 2020 年 5 月 2 日，閃電網絡可訪問節點數達到 12519 個，較上周環比增長 3.73%，交易通道達到 36191 個，較上周環比減少 0.1%，交易容量達到 958.21BTC，較上周環比增長 3%。
閃電網絡的普及使用促成了比特幣小額支付的可能。原先由於比特幣 TPS 只有 7 筆/秒， 當比特幣普及之後由於交易數量過多而導致了通道擁擠，這造成了交易時比特幣無法即 時到帳，也無法滿足使用者海量的支付需求，而對於日常生活中頻繁、小額的支付行為 如購買商品等比特幣網絡無法有效應對。閃電網絡的普及解決了比特幣交易處理性能過 低的問題，使得小額、實時、海量的支付成為可能，將有利於比特幣在日常生活中的支 付應用。
2019 年閃電網絡應用增長迅速，快速向世界普及。2019 年 1 月，比特幣愛好者發布了 「閃電火炬」運動，通過閃電網絡傳遞少量比特幣，使得閃電網絡技術不斷得到普及。 另外，Bitfinex 等交易所也開始加強閃電網絡的部署，促進閃電網絡的普及發展。閃電 網絡的技術也開始了升級，2019 年出現了交易反欺詐監控設施「暸望塔」以及大額支付 解決方案「多路徑支付」。根據閃電網絡最新發布的公告，lnd v.0.10-beta 更新已準 備就緒，在這次更新中，協議正式添加了多路徑功能。「部分籤名的比特幣交易（PSBT）」 的功能也已添加到閃電網絡，得益於此功能，用戶現在可以通過一次交易將資金髮送到 多個不同的渠道。
2.5.2 以太坊：完成兩次升級，利好二層網絡方案，為擴容做準備
以太坊還有多種可以與分片兼容的二層網絡擴容方案。例如，Plasma 與以太坊主鏈相連， 用戶將資產從主鏈發送並存儲在 Plasma 上，資產可以撤回到主鏈上。不過，相比於節點 更多的以太坊主鏈，Plasma 的安全性較低。
以太坊的另一種鏈下擴容方案雷電網絡與比特幣的閃電網絡類似，都屬於狀態通道。用 戶將 ETH 存儲於以太坊的某個智能合約中，將其作為抵押，在雷電網絡開啟一個通道， 與另一個用戶相連，兩者交易金額不得高於用戶存儲的 ETH 金額。用戶之間可以通過其 他通道相連，但需支付手續費。
以太坊技術升級利好二層網絡方案。君士坦丁堡升級延期完成，伊斯坦堡升級如期完 成，優化了 Gas（以太坊網絡使用費用）消耗，提升性能，為擴容做準備，進一步利好 二層網絡方案。
2.5.3 Nervos：成功啟動 CKB 主網，2020 年進一步關注技術開發
Nervos：成功啟動 CKB 主網，2020 重點關注開發、研究以及社區。Nervos 的目標是 創造去中心化的加密經濟世界，具體做法是運用 Layer 1 來存儲全局的狀態共識，Layer 2 負責的是狀態生成，即計算功能，追求高效率。2019 年 11 月 13 日，Nervos 成功啟 動 CKB 主網「Lina」。CKB 是一個全新的基於 PoW 共識機制的底層區塊鏈。它進行了 一系列的自主創新，包含獨家定製的共識機制、哈希算法、編程模型、虛擬機以及經濟 模型等。
2.5.4 Bytom：頻繁上線商業應用，在 Layer2 領域繼續尋求突破
Bytom：商業應用頻繁上線，2020 年加大技術開發和應用進展。2019 年，Bytom 的 layer2網絡Bystack進一步起到作業系統和DApp商店的作用： 1）一主多側結構的Bystack Baas 平臺上線，它為開發者提供了區塊鏈能力的一站式解決方案。 2）Bystack 側鏈 Vapor 上線，性能極限為每秒鐘 16 萬筆交易。3）基於比原鏈已在中國、歐洲和美國建立起跨 鏈交易、物流、支付等多個領域的應用。2020 年 Bytom 將進一步擴展技術產品化，在 基礎協議層提出通用的跨鏈開放式網關協議，在 Layer2 前沿領域有所突破，而在應用層 將持續設計有價值的新商業模式。
依照比原鏈官方的規劃，2020 年 3 月 30 日，作為第二代去中心跨鏈 Layer2 價值交換協 議的 MOV 成功上線。MOV 打造資產託管和資產流轉兩大 DeFi 基礎設施。隨即比原鏈官 方在 4 月 26 日宣布了保底 100 萬美元 BTM 的銷毀計劃。在計劃發布 4 天內，MOV 跨 鏈資產超過 500 萬美元。
3、 安全性篇
區塊鏈的安全性主要由其共識機制和加密算法決定。加密算法決定了區塊鏈項目在單筆 交易過程中是否存在漏洞，導致交易方出現「雙花」現象，而共識機制則決定了全網各 節點在驗證和確認一筆交易時的公正性，它決定了作惡方能否發起 51%算力大規模攻擊 從而直接導致貨幣崩潰。目前，加密算法方面各項目已逐漸成熟，它們將更多的精力花 在共識機制的改進和發展上。
共識機制的產生緣於拜佔庭將軍問題，該問題主要討論了存在少數節點作惡可能性下的 一致性達成問題。目前主要有四種可以防範節點作惡的共識機制以及幾種防範節點故障 的共識機制。
主流的四種共識機制分別是工作量證明機制（PoW）、權益證明機制（PoS）、委託權益證 明機制（DPoS）以及實用拜佔庭容錯算法（PBFT）。 其中，PoW 和 PoS 等機制通過提高 作惡成本以降低作惡節點出現的概率； PBFT 等機制致力於在允許一定的作惡節點存在的 前提下，依然使得各節點之間達成共識。
2019 年以太坊、Algorand 等項目進一步研究了共識機制問題以改善安全性，而達世 幣（Dash）也在安全性上有所突破。1）以太坊向 PoW 證明機制轉變延期。以太坊信 標鏈和難度炸彈延期，暫未上線，因此以太坊的共識機制轉變將延期。2）Algorand 實 現了拜佔庭共識算法。該項目通過密碼學抽籤算法實現了拜佔庭共識算法的大規模擴展， 使其相比其他共識算法更安全和高效。 3）達世幣升級鏈鎖（Chainlocks）以免疫於 51% 算力攻擊。共識機制雖然可以防範 50%共識以下的攻擊，但一旦全網 51%以上的算力 或權益達成共識，系統的崩潰也在所難免。達世幣基於 PoW 共識機制提出鏈鎖概念並進 行多次升級以完全免疫大規模攻擊。
3.1 Algorand：採用隨機算法實現拜佔庭算法的大規模擴展
Algorand 共識機制主要分為兩個步驟：1）隨機選舉區塊生成者生成區塊 2）形成共識。 隨機算法主要通過可以生成隨機數據的VRF函數和基於帳戶餘額比例的權重隨機確定區 塊生成和投票人。隨機選舉成功後，共識算法又分為兩步，分別是同步確定最大優先級 區塊和確定該區塊是否能穩定共識。
Algorand 算法可能更為安全、高效。Algorand 結合隨機函數以及帳戶的餘額比例選舉 委員會，並由委員會成員進行記帳行為。因此通過上述拜佔庭共識算法，Algorand 算法 相較於 PoW、PoS 可能擁有更安全、幾乎不分叉、更高效等特性。Algorand 於 2019 年 末上線了 Algorand2.0，極大地擴展了可在 Algorand 平臺上構建的去中心化應用程式的 範圍，預計 2020 年 Algorand 平臺的 DApp 將迎來廣闊發展空間。
3.2 Neo：建設下一代網際網路基礎設施，優化治理模式和經濟模型
Neo 是較早上線主網的公鏈，近期正在籌備從 Neo2 向 Neo3 的升級。Neo3 採用了全新 的構架，也會產生新的創世塊。Neo3 主網上線後，Neo2 會暫時與 Neo3 並行，以保證 後續順利遷移。某種程度上，Neo 正在做的升級不是硬分叉，而更接近於跨鏈。與以太 坊類似，Neo3 的遷移或將為公鏈的轉型升級提供全新範式。
Neo 鏈上有兩種通證：NEO 和 GAS。NEO 是治理通證而 GAS 是燃料通證，GAS 在目前 可以通過持有 NEO 獲得。當前 Neo（Neo2）的基本治理模式是由 Neo 的持有者選出 7 個共識節點（其中 5 個由 Neo 基金會運行，一個為 Neo 開發者社區 CoZ，一個為荷蘭皇 家電信公司 KPN），共識節點負責出塊。而在 Neo3 中治理模式將進行改變。
Neo3 新治理模式的主要特點是： 1）Neo3 將由 NEO 持有人投票選出 21 個委員會成員， 排名靠前的 7 名委員會成員或將成為共識節點。委員會成員有鏈上治理的責任，例如投 票改變鏈上交易手續費。2）提升參與投票治理的 NEO 持有人的獎勵，降低沒有參與投 票的NEO 持有人收益，不參與投票的 NEO持有人可獲得的 GAS收益預計將減少至Neo2 時期的 1/10。
Neo3 還將推進下一代網際網路基礎設施的建設，包括 1）Neo-FS：分布式文件存儲，可以 存儲視頻、大文件；2）Neo-ID：分布式身份協議，可以綁定身份，提供鏈上身份證明的有關方面的功能； 3）開發內置 Oracle，可以讓區塊鏈上的智能合約直接訪問網際網路資源， 以增強跟網際網路的互操作性。
3.3 Qtum：採用 POS 機制，非出塊節點分享出塊收益，延遲收益
POS 機制不存在算力競爭問題，挖礦的硬體門檻低，在某種程度上，有利於節點的加入， 使節點能去中心化分布。Qtum 每個區塊的出塊獎勵由 10 個礦工平分，其餘獎勵延遲 500 個區塊，使攻擊者無法預測區塊獎勵的多少，也無法立刻獲得獎勵，以此提高發動 「垃圾合約」的成本。
Qtum 於 2017 年 9 月發布了主網，2019 年 1 月實現了 Qtum-BTC 原子交換，2019 年 10 月升級到 Qtum2.0，增加了隱私資產、通過智能合約實現離線 Staking 等特性。
3.4 達世幣：通過仲裁鏈免疫 51%算力攻擊
達世幣（Dash）升級鏈鎖（Chainlocks）以免疫於 51%算力攻擊。基於 PoW 共識機 制的區塊鏈系統在整體算力較低且目前礦機算力逐漸集中在幾家公司的情況下，很有可 能遭遇 51%全網算力攻擊而系統崩潰。而達世幣 2018 年起提出了鏈鎖概念並對其進行 多次升級以完全免疫 51%算力攻擊。
鏈鎖主要基於長期主節點仲裁鏈，具體做法是基於「首次發現」規則進行網絡範圍的評 估和投票。在每個塊上，將從數百個主節點中選擇長期主節點仲裁鏈，並且每個參與者 將籤署參與擴展活動區塊鏈的第一個塊。如果足夠數量的參與者（例如 60％或更多）確 認與第一塊相同的塊籤名，則他們可以創建 P2P 消息並將其發布到網絡。只有足夠數量 的仲裁鏈成員同意，P2P 信息才創建成功。即使 51%算力攻擊成功，攻擊者仍然無法執 行深度重組，因為攻擊者無法使先前的 P2P 消息無效，這可以證明原先的塊是最長鏈。
4、 應用：DApp 三足鼎立，DeFi 風險事件頻發
DApp 即去中心化應用（Decentralized App），它直接運用區塊鏈技術和智能合約，與交 易數據、去中心化存儲相關聯。通過將應用前端界面和智能合約結合，確保信息無法被 篡改，並與分布式資料庫交互。
尚無面向個人的「殺手級」DApp 應用問世，ETH、EOS、TRON 在這方面較為領先。 目前區塊鏈應用仍處於起步階段，各國政府機構和科技公司都在著力搭建區塊鏈基礎技 術平臺以促進自身業務效率提升。DApp 方面，金融 DApp 是 2019 年開發者的主要關注 點，目前主要 DApp 都是基於以太坊構建的，因此以太坊 DApp 的活躍用戶和 DApp 數 量均為第一，在交易額和交易筆數方面，2019 年 EOS 處於領先地位，而 2020 年第一季 度，以太坊則在總交易額上實現了 56.4 億美元的規模，較去年同期增長 652%，超過了 EOS。
波場 TRON 和 EOS 的 DApp 生態穩定全球前三並不斷提升用戶體驗。波場 TRON 深耕娛 樂型 DApp，2019 年活躍用戶數量和 DApp 數量均有顯著上升。而 EOS 通過上線 REX 資 源交易所，使得 EOS 交易門檻大幅降低。而在經歷了 EIDOS 項目火爆所導致的網絡堵 塞後，EOS 也做出了一系列創新性的舉措如升級主網至 v1.8 來提升用戶使用體驗。
4.1 波場：DApp 活躍用戶和交易量等增長快速
波場幣 DApp 增量最多、增速最快。2019 年，波場 TRON 在 DApp 生態方面穩居全球 公鏈前三的位置，還在 DApp 活躍用戶數和交易量等指標上都實現了對以太坊的反超（目 前有所下滑），根據 DAppReview 發布的 2019 年 DApp 數據，網絡上的 DApp 總數已高 達 663 個（截至 2020 年 5 月 1 日，已有 683 個）， 活躍用戶高達 98.93 萬； TRON 過 去一年總交易額高達 44 億美元（2020 年第一季度為 4.15 億美元），交易筆數超過 4 億。 而 DAppReview 發布的 2020 年一季度市場報告也顯示，TRON 新增 DApp66 個，遠超以 太坊和 EOS。
4.2 EOS：項目方代付 CPU，使用門檻大幅降低
EOS 向合規邁出重大一步，新用戶使用門檻大幅降低。2019 年 5 月 2 日，REX（EOS 資 源交易所）的上線意味著 EOS 擁有了一個系統級的資源租賃平臺，CPU 的租賃也更為便 利。另外 Dapp 項目方開始為用戶代付 CPU，用戶可以不消耗資源暢玩 Dapp，這些舉 措都大大降低了新用戶的使用門檻，促進 EOS 網絡下的 DApp 快速發展，交易額和交易 數量世界領先。
4.3 DeFi：並非無本之水，安全性受制於底層平臺
DeFi 意為 Decentralized Finance（去中心化金融），主要指去中心化借貸，即數字貨幣用 戶可以將持有的數字貨幣抵押給 DeFi 平臺，獲得利息，也可向 DeFi 平臺借款，是近年 來鏈上應用為數不多的亮點之一。
DeFi 鎖倉規模約為 12.3 億美元，競爭格局集中。其中，被鎖倉的 ETH 個數約為 354 萬 個，佔其供應量的 3.2%；被鎖倉的 EOS 個數約為 8261 萬個，佔其供應量的 8.11%； 在鎖倉市場，Maker 鎖倉規模約為 4.5 億美元，市佔比最高，約為 37%； EOS REX 次之， 約為 2.3 美元，市佔比約為 19%；Edgeware 約為 1.5 億美元，市佔比約為 13%，其他 平臺約為 3.9 億美元，市佔比約為 32%。
DeFi 風險事件頻發，受底層平臺制約大。2020 年以來 DeFi 平臺 MakerDAO 與 Lendf.Me 遇到的安全事件受到了廣泛關注，反映出 DeFi 作為區塊鏈鏈上應用，受到底層技術平臺 在性能和安全性等問題上的若干制約，難以獨善其身，也反映出作為金融服務對風險控 制這一生命線的掉以輕心。DeFi 不是無根之水、無本之源，其發展前景受到底層平臺制 約，也需引入更多金融人才，考慮更多極端情形，做好風控措施。
1）MakerDAO「黑色星期四」出現，有用戶以 0 價格拍賣競價，得到價值 833 萬美元 的 ETH。2020 年 3 月 12 日，以太坊擁堵，交易打包上鏈所需的 Gas 費飆高，此時 DeFi 平臺競拍者較少，部分競拍者意識到這點後，利用了 MakerDAO 拍賣期短、單次拍賣的 最大拍賣數量小（50ETH）等漏洞，免費拍到了高額 ETH。其後，MakerDAO 提高了單 次拍賣的最大拍賣數量至 500ETH，並延長了拍賣期。這次風險事件反映出 MakerDAO 平臺協議設置的不成熟和在底層技術平臺方面以太坊本身固有的性能問題。
2) bZx 閃電貸事件。2020 年 2 月 18 日，惡意參與者操控 bZx 的經濟模型，盜走了價 值約 65 萬美元的 ETH 。這已經是 bZx 平臺一周之內第二次遭受攻擊了。攻擊者利用 DeFi 借貸協議 bZx 的「合約漏洞」，在一個以太坊區塊時間內，充分利用 5 個 DeFi 產品 互相的合約調用，在漏洞間操縱價格。
3）Lendf.Me 被盜 2500 萬美元。2020 年 4 月 19 日，dForce 的去中心化借貸協議 Lendf.Me 遭遇黑客攻擊，價值約 2500 萬美元的數字貨幣被從合約中取出。此次黑客攻 擊主要是利用 Lendf.Me 和 ERC777 標準的兼容性漏洞進行了重入攻擊，回調機制允許黑 客反覆將偽造的 ERC777 作為抵押物借出款項。在 dForce、星火礦池、慢霧、 imToken、 去中心化交易所 1inch 等機構與新加坡警方的合作下，4 月 21 日，黑客歸還全部盜取的 資產。儘管如此，Lendf.Me 合約狀態已被汙染，無法重啟。這次事件反映中 DeFi 作為一 種「樂高」式協議的組合，如果不能處理好各協議的兼容性問題，則其安全風險不容忽 視。
5、 投資參考
推薦關注有望受益於區塊鏈技術持續發展的相關標的：
1）東港股份、易見股份、安妮股份等（區塊鏈應用）；
2）央行數字貨幣：恆寶股份、新大陸等；
3）歐科集團、火幣科技（數字資產交易相關）；
4）嘉楠科技（比特幣礦機廠商）。
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（報告觀點屬於原作者，僅供參考。報告來源：國盛證券）
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