前言:區塊鏈是一種分布式帳本的技術,但它又不完全等同於分布式帳本技術。它們有什麼區別?本文作者Brent Xu 通過比較以太坊、Hyperledger Fabric和R3 Corda來闡述這個問題,對於我們認識區塊鏈和分布式帳本技術有幫助。本文來源於media.consensys.net,由藍狐筆記社群「Anthony」翻譯。
接上篇《區塊鏈與分布式帳本技術(上)》
區塊鏈平臺的加密經濟配置
軟體平臺內的一個加密經濟子系統需要機制設計和博弈理論的各種配合,激勵系統內角色以最優方式行事,這既有利於他們自身的利益,也有利於整體生態系統。區塊鏈系統與分布式帳本資料庫系統的核心區分原則是能夠將機制設計作為一種經濟激勵層,確保適當信任和合作,使系統的行為方式有利於實現用戶分布式共識及安全。 這些依賴於「反向博弈論」設計的系統的主要目標是在一個子系統內創建一個主導策略,從而形成激勵的均衡結構,並進一步增強整個系統的整體完整性。
加密經濟機制設計實例
Plasma &Truebit
Plasma旨在為以太坊網絡帶來可擴展性和多鏈性。通過提供以太坊體系的多個區塊鏈可以相互連通的催化劑,Plasma可充當私有鏈和公有鏈網絡之間的溝通橋梁。進一步的分析可以看出,Plasma為Ethereum網絡提供了擴展性和可用性。
要了解Plasma的有效性,了解Plasma的設計機制很重要。大量的互操作性是通過所謂的Fraud proofs來實現。通過配置區塊鏈,基於MapReduce函數的計算及通過最小化信任來實現可伸縮性,以便即使是新派生的子區塊鏈仍然可以可靠地驗證交易。
圍繞Plasma設計了一種機制,以便在發現故障鏈時允許所謂的Mass Exists。這些與錯誤操作有關的情況與數據可用性的不一致性和阻止預扣攻擊(block withholding attacks)相關。通過允許關聯鏈的交替配置懲罰邪惡活動的機制,生態系統希望實現內聚均衡。
Plasma在Truebit平臺上實現相當多高密集的經濟激勵結構,旨在增加乙太網網絡的離線計算能力。通過構建Truebit系統圍繞驗證博弈進行構建,在該驗證博弈中,整體共識機制的解算器可以被驗證者挑戰,驗證者如果識別出邪惡行為則獲得獎勵,這是一個系統內部加密經濟的「檢查和平衡」公平的行為策略。
由於Plasma通過TrueBit的影響致力於創建一個多連接互操作性網絡,系統的內部實施對於實現信息和共識保真度至關重要。
以太坊Casper權益證明
在以太坊通過實施Casper權益證明共識機制的過程中,也可以看到加密經濟激勵層的一個例子。儘管工作證明(POW)有自己的內在博弈理論激勵結構來防止參與者操控網絡,但是向權益證明過渡還有更多的內部結構來阻止參與者在遇到分叉時模凌兩可或試圖創建區塊鏈的其他實例。權益協議創建了一個拜佔庭容錯環境(Byzantine Fault Tolerant,BFT)。在這個環境中,Ether將被綁定到共識機制中。這意味著,參與者在系統內將受到忠誠的約束。
如果攻擊者計劃在共識機制中模稜兩可或試圖控制,那麼有關切入型算法「slasher algorithms」的各種協議將會破壞Ether所有者或攻擊者的權益,從而懲罰他們的惡意行為。在懲罰背後的機制設計中,Ether破壞的數量一直被編程為與攻擊者希望獲得的數量成正比,在這個數量中,攻擊者永遠不想妥協系統。
Cosmos and Tendermint
Cosmos也在建立一個依賴Tendermint共識機制的生態系統,該機制嚴重依賴於拜佔庭容錯算法。該平臺依賴於與比特幣網絡中礦工類似的驗證器。驗證人擁有一個叫Atom的token,用於通過依賴綁定驗證器生成的信任的證據機制來保護網絡。
Cosmos生態系統中的參與者之間的相互作用也表明了一種博弈理論結構,即如果發現驗證者發現違反協議,驗證者可能會丟失其令牌(Token)或委託給他們的令牌。由於這個系統中的利益相關者的這種保稅存款設計,共識機制允許保護網絡的激勵機制。此安全設計允許應用程式區塊連結口(ABCI),區塊鏈間通信協議(IBC)以及Cosmos集線器和區域之間的不同交互功能正常運行。
R3 Corda和IBM Fabric
需要注意的一點是,R3 Corda和Hyperledger Fabric在其軟體體系結構中沒有這些加密經濟激勵層。由於軟體體系結構是基於分布式資料庫聚焦範例進行基礎設計的,因此它們最初不是為在整個框架中加入加密貨幣層而設計的。
由於軟體設計的內在差異,它們還沒有經過校準,無法參與那些與眾多區塊鏈具有互操作性和協調性的多鏈生態系統。由於系統結構的最大吞吐量考慮在內,基於這些系統的初始構建,忽略了包含區塊鏈(包括公共區塊鏈主網)的可互操作網絡拓撲的體系結構布局。
為什麼加密經濟機制設計是必要的?
有人可能會問,為什麼要把加密經濟基礎設施層架構在軟體上?因為存在於計算環境中的這種模型所創造的是一種不變的可信任的新層,而不依賴於中心化實體。
數十年來,我們一直在客戶端-伺服器和資料庫中構建軟體。像IBM,Intel和Oracle這樣的公司在其初創及其後創的系統及子系統中完善了這個模型,而這些模型仍然在分布式系統以及新近的分布式帳本系統中使用。
儘管這些體系仍然集中在各個方面,無論是通過中心化實體還是cartel-like (卡特爾式) 的聯合體結構。這種聯盟結構為了確保系統的正常運行,激勵機制都是基於中心實體而不是真正的激勵結構。
圖6:客戶端伺服器模型
去中心化系統為在軟體環境中達到某些目標提供了可行的替代方案。這種方案主要權衡是內部交易信任 vs 執行。由於大型中心系統的信任度更高,因此它被認為能夠更好地執行。儘管區塊鏈系統的特徵,是在這個系統中信任和價值可以在不依賴大型中心實體的情況下合理配置。
在系統設計中倡導的一個思想是,為了優化系統,還需要對子系統進行次優化。這意味著系統的協調必須進行協調和架構,以便內部子系統在整個更大的生態系統中也具有利益及激勵,以進一步實現合作目標。
通過創建一個用於整體環境優化的加密經濟博弈理論,融合計算機科學和經濟模式,以創建數字經濟中的新軟體架構。
基於對數字經濟的這種願景,應該認識到,使用私有鏈和公有鏈的組合互動,各層商業和商業關係超越傳統模式,創建一個可行的數字生態系統成為可能。
整合到區塊鏈token經濟體系中
為了調查的目的,有必要定義Token化的概念,它借鑑了這樣一個概念,即企業或實體能夠根據我們生態系統中目前存在的某些數字標準,創建各種形式的資產、商品和服務的可互換或不可互換的表現方式。
最初的token化設計會有各種各樣的故障和缺陷,Token經濟仍在發展,需要時間迭代才能進一步完善。儘管資產,金融產品,能源和注意力的Token化都是可行的商業模式,但它們實施的確切動態需要額外的功能和訪問層次,需要時間進行改進。
token化經濟需要博弈論機制設計和區塊鏈創新,隨著它們帶來重大發現和發展,最終促進token化經濟的成功。
正如Josh Stark關於數字經濟學的文章中所描述的那樣,評估表現出最強可用性跡象的Token,看看它是否構成了整體業務的經濟學和博弈論設計的必要組成部分。
如果企業可以對其生態系統的各個方面進行數位化或Token化,那麼創建的產品線將以指數級擴展,超越了我們用來交換實物商品,金融資產,商品或技術服務的傳統方式。通過創建Token化資產可以實現數字媒體。一些重要的發展可以從新的生態系統發展而來。
在查看區塊鏈工具的生態系統時,顯然以太坊實際上是Token化經濟得以創建的基礎。如果Token化經濟模型能夠結合私有鏈,可擴展性解決方案和隱私工具(如ZK-Snarks)的功能,則數字資產的整體Token化將全面超越受內部激勵限制的傳統經濟模式。
實現區塊鏈的業務目標
為了實現區塊鏈的上述業務目標,我們必須評估需要提供服務的各個維度。在詳細介紹上述模型功能的圖表概述中,Ethereum能夠實現分布式資料庫協調方案,激勵層以及Token化,而R3 Corda和IBMFabric尚有一些功能未涉及。
我們針對現實世界不同的業務場景應用不同功能,以更好地理解平臺的功能。
圖7:功能摘要
信息的有效分配
從功能上講,從分布式系統的資料庫協調和利用角度來看,這些產品有著同樣相匹配的功能。 R3 Corda,IBM Fabric和企業版以太坊確實具有分布式信息分配功能,可以通過不同層次的訪問權限控制和聯盟配置管理來促進信息分配。雖然每個平臺的軟體架構配置都不相同,但每個平臺都可以執行有效的信息分配和協調所需的性能。
可信不可篡改的信息
在許多這些技術的背景下,不變性被視為信任的同義概念。在評估不變性特徵時,必須了解的是,在利用基於Apache的數據流工具(如Kafka)的系統中,存在允許讀/寫數據訪問的固有功能。因此,由於在系統設計中進行了一些選擇,IBM Fabric的不變性方面受到一定限制。
對於R3 Corda基於UTXO模型的系統,不變性方面在整個系統範圍內保持不同。由於其系統的整體分布式帳本設計,它們已經建立了可在整個平臺上展示的某些信任方面。
在以太坊背景下建立起來的信任和不變性都是在基於Patricia Merkle Tries的公有鏈的子協議中。由於這種生態系統內核心軟體範例的保存以及與公有鏈的可連接性,以太坊區塊鏈和以太坊的相關派生能夠充分證實不變性。隨著資產數位化開始,這種不變性中獲得的信任終將增加生態系統的價值。
資產數位化
應該認識到,IBM Fabric名義上能夠創建數字資產的,因為資產的數位化實際是把產品註冊成數字格式。但是在Fabric上創建的數位化資產將只能在Fabric的系統上運行。就像如果你在某一電子郵件客戶端A上創建的郵箱只能夠與使用完全相同的電子郵件客戶端A的人進行通信,這與當前世界中存在多個電子郵件客戶端可以互相通信的不同。
R3 Corda也存在類似的不一致之處,因為R3的平臺用戶在與R3之外的其他平臺進行交互通信時會受到限制,從而導致供應商鎖定(vendorlock-in)。由於R3 Corda主要關注銀行客戶,而銀行需要獨立的銀行軟體。應該指出的是,該平臺的用戶將僅限於與僅使用R3 Corda的機構建立銀行業務關係,無法與不使用R3 Corda的生態系統夥伴進行無縫互接。
由於以太坊是一種類似於Web服務中的HTTP或TCP / IP的底層協議,因此不存在只面向以太坊的構建者「供應商鎖定」問題。通過以太坊區塊鏈的不同方面建立的信任關係能夠在全球資產數位化的新經濟體系內發揮作用。如果再參考電子郵件示例,以太坊協議可以被視為與IMAP或POP3類似的通用協議來訪問電子郵件。
以太坊和以太坊派生的協議可以充當區塊鏈基礎設施,公司可以建立數字資產。類似於每個公司在90年代後期能夠使用HTML創建網站,每家公司都能夠使用以太坊智能合約為其服務和產品創建數字經濟,這些合約可以創建token,可通過更廣泛的網絡訪問。
未來之路
為了構建一個足夠強大的平臺,可以與公共市場進行互動,該系統必須能夠滿足業務需求,以實現數據的高效處理、額外的信任分配層以及具備數字經濟資產的代表能力。顯然,這三個維度的目標都是通過不同的技術進步和技術配置來達到類似的目標。
在未來的道路上,我們必須考慮經濟商業模式在這個生態系統中的發展方向,顯然基於以太坊的平臺在融入數字經濟中具有優勢,儘管在某些數據交易中存在明顯的弱點,這正是IBM Fabric和R3 Corda的突出特點。
由於不同的區塊鏈和分布式帳本平臺被快速迭代使用,並且超越了我們當前技術時代已有功能,所以圍繞使用哪個平臺進行構建的決策將會嚴重依賴於我們的生態系統中的場景用例,可以看到不同的用例相互依賴。
本文並不試圖說明一個平臺總體上比另一個平臺更好,而是在於說明各有特色。以太坊具有的某些功能是Fabric和Corda這樣的分布式帳本所沒有的,但Fabric和Corda也有Ethereum目前不能達到的較高的性能。
為了真正實現現有系統所期望的交互和可擴展性的水平,必須構建和設計一個協議,並考慮到所有的交互,類似於網際網路最初設計的方式。以太坊作為協議,能夠充當基礎技術棧,為足夠廣泛的生態系統提供服務,可以涵蓋經濟環境中的必要因素,但請記住,該平臺目前尚不完整,並且還可能受益於之前DLT對手們固有的功能。
未來之路包括了還不完善的技術,但應該檢查協議,看看最終複製到我們所期望的下一代網際網路中的功能,有時,最明顯的解決方案是不要只關注一種技術。
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