数字货币生态系统的现状（中）

前言：本文将对2018年夏季数字货币生态系统的现状进行全面概述。主要介绍和讨论当前和即将到来的重磅项目，包括比特币、比特现金、Chia、Decred，智能合约开发平台类项目（Ethereum, DFINITY, Cosmos, EOS, Filecoin, Rchain, Tezos, Algorand），隐私类数字货币（Zcash, Monero, Grin/MimbleWimble, Mobilecoin），以及稳定币（Basis, MakerDAO）。

原文作者：Adam Taché

译者：郭知行

译者将原文分为三部分展示，本部分将介绍智能合约开发平台类区块链项目，即Ethereum，DFINITY，Cosmos，EOS，Filecoin，Rchain，Tezos和Algorand，希望能帮助你更好地理解数字货币生态系统的现状。

以太坊

概述: 以太坊是由Vitalik Buterin （V神）主导开发的虚拟计算机。以太坊想成为“分布式的世界计算机”，与比特币不完整的智能合约相比，以太坊能加载更具拓展性、（几乎）完整的智能合约功能。以太坊没有选择为花费的交易输出（UTXO），而选择具有账户和余额的账户体系。在比特币网络中，所有交易的成本对于记录交易的矿工而言都大致相同。但在以太坊中，由于执行智能合约所需带宽、存储和算力的差异，矿工记录的成本都不相同。所以，以太坊的经济模型引入了燃料（gas）的设计，建立在以太坊上的每一个操作需要支以太币给矿工，价格取决于矿工执行合约消耗的燃料成本。矿工能够根据每个区块的特定因素动态调整所需燃料的上限，以太坊区块的大小类似比特币的区块大小。

以太坊网络目前由矿工、全节点和轻节点组成。轻节点依赖于全节点来进行安全性验证，并且可以通过从最长的PoW链中下载区块头来验证与用户相关的状态。全节点主要由go-ethereum（geth）节点和奇偶校验节点（Parity）组成，它们提供完整的或者快速的同步和修剪模式。全节点的一个亚组是完全归档节点，可以负责验证所有区块信息，执行智能合约和存储整条区块链的状态。以太坊网络提供多种token标准，其中最主要的两种是ERC-20标准和ERC-721标准。ERC-20标准适用于平台token，ERC-721标准适用于无可替代的token，比如收藏品。

以太坊当前的路线图包括三个基本设计的改变：分片技术，切换到新的共识机制（即Casper），以及使用eWASM代替以太坊虚拟机（EVM）。eWASM将允许开发人员使用高级编程语言编写智能合约，而不再使用当前类似于javascript的Solidity语言。

未来两年内，以太坊最大的变革将是Casper和分片。以太坊的共识机制将从工作量证明切换到股份权益证明（Casper的一部分），网络的状态也将切分成无数个分区（“碎片”）。每个碎片都具有独立的状态和交易历史，验证器不再需要处理网络上所有的交易，每个碎片中的验证器只需负责所在碎片中的交易。碎片之间可以相互交易，碎片也可以再切分为更小的碎片。有一项提议是利用BLS签名和zk-STARKs进行验证，以帮助提高以太坊网络的可拓展性。

Casper的开发者已经喜欢上利用弱主观性，试图通过对验证者的经济惩罚（剥夺存款来惩罚不诚实的行为），而不是燃烧燃料来保证PoW链的安全性。开发者认为设计一种更安全、更分布式的PoS共识是有可能的，它可以提供更高效的区块处理，相比受到物理限制的PoW共识更加灵活。

以太坊一直受到比特币的“信仰者”的批评，他们批评以太坊通过首次代币发行（ICOs）将“有毒”的投机引入数字货币生态系统中，与此同时，以太坊验证者日去中心化也饱受他们的诟病。V神和以太坊社区的开发者不认为普通用户能够负担起完全验证节点的成本。

目前以太坊网络中分布式应用（dApps）的每日活跃用户（DAUs）很少，但却有有成千上万的每日活跃开发者（DADs），其主要成员是使用Solidity的开发者，而不是协议开发者。但社区对此毫不担心，他们认为首先绝大多数dApps还未释放到以太坊网络中，其次在区块链早期阶段DAUs数量少是很正常的事情，他们坚信DADs是以太网络繁荣的起点，只需要等待“杀手级应用”的出现。他们对当前已有的和即将到来的项目感到兴奋，比如Plasma，Plasma cash，雷电网络，通用状态通道，链下交易，侧链，借贷领域，游戏领域，金融衍生品，0x等等。

货币政策：以太坊目前的货币政策尚不明确。最终，以太坊预计每年会有0.5%-2%的通货膨胀率或者会限定某个硬顶。V神最近提出了一个硬顶计划，但是Vlad Zamfir不同意此观点，目前以太坊社群正在对此话题进行讨论。以太坊最初是通过ICO进行募资的，但美国证监会目前不认为其属于证券。

DFINITY

概述: Dfinity是以太坊网络的有力竞争对手，拟在2018年第四季度退出。工程团队在分布式系统和密码学方面经验十足，致力于构建一个更高效、更具有拓展性和安全的，可以提供无限算力的分布式计算机。

在DFINITY网络中，“代码即法律”是根据神经系统的决定而定的。区块链神经系统（BNS）的能力十分重要。 人工智能即法律。

DFINITY以其BNS模型（“液体”民主）而闻名，在此模式下，分布式智能将作为“仁慈”的超级用户来管理和整合社区对协议的更改。与传统区块链相比，BNS的目标是显著提高升级过程，在需要的时候随时调整经济参数（例如，押注存款所需的token数量），提升Token的价值，以及在无需认为干预的情况下，利用“特权”控制某部分token（包括冻结账户）来减少盗窃的行为（例如，门头沟事件和DAO事件）。

人类市场过程将引导BNS的运行，在这个过程中，由宪法指导的“神经元”可以提出议案并集体投票讨论。BNS将分析提案背后的“道德权威”。投票的权力与其持有的token数量成正比，神经元可以利用其他神经元的定向信任图来获取奖励和自主投票。

从更高一层次看，Dfinity网络建立在一个分布式的随机信标之上，它可以被视为系统的可验证的随机函数（VRF）和可验证的“心跳”。这允许系统在共识层和应用层使用随机性。Dfinity系统主要由矿工和P2P广播网络组成，用户可以选择完全匿名。P2P广播网络被系统随机分组，每个人可以向网络上的其他人发送消息。另外，Dfinity与以太坊兼容，以太坊的代码可以在DFINITY上运行。

Dfinity采用Threshold Relay共识机制，当网络中超过某个阈值的成员同意某项提议时，网络中某个组可以通过Threshold Relay分配一个公钥来使用BLS阈值签名，继而生产区块。所生成的签名是使用VRF的随机数，它可以用来选择下一个组。此过程用于验证区块（时间戳和证明发布），它允许区块验证只需要两个确认或6秒。Threshold Relay优先考虑的是一致性而非可用性，不允许私自开采，可以避免“女巫”攻击，并将用于促进“碎片”和“验证塔”在网络中的应用。“碎片”充当网络的存储层，负责接收交易信息，将记录更新到本地，然后将交易信息传递给验证塔，后者负责执行智能合约（以可靠和高级语言编写为WASM）并验证交易。

货币政策：基金会、团队和合作方将持有总token的52.93%，另外的45.82%在pre-sale轮中出售给投资人，剩余的1.25%将空投给社区。

Cosmos

概述: Cosmos是一个即将到来的区块链生态系统，被称为区块链的互联网，它是一个由多个独立的、可互操作的区块链组成的网络。在cosmos网络中，主枢纽是“主中心”，它是一个由原子（Atom，comos网络的原生token）激励的区块链。其他独立的区块链和它们自己的token被称为区域，cosmos网络支持任意数量的区域（公开或私有）。主中心和区域通过IBC（区块链通信）协议相互连接，该协议允许token在不同的区域间互传。Cosmos网络预计将在2018年上线，据说它支持数以千计的每秒交易次数（tps）。

cosmos团队开发了一种名为Tendermint的共识，被社区称为“通用的区块链共识引擎”。Tendermint可以为点对点的流言协议和传统的拜占庭式容错（BFT）共识协议提供动力，允许网络中存在不超过1/3的恶意节点。Tendermint将为cosmos的PoS共识机制提供动力，并为开发者提供一个应用程序区块链接口（ABCI），允许开发者使用任意编程语言编写智能合约。

在cosmos系统中有两种原生token：原子（atoms）和光子（photon）。原子是一种用于Cosmos枢纽内原生的权益代币。其目的是保障Cosmos网络的安全性，用于奖励验证节点。而光子的主要目的是用于支付交易的手续费，支持多链交易。目前有一项提议，为了让所有人都能得到Photon，我们将复制一份以太坊包含了所有合约的状态数据到以太坊虚拟机中。此EVM将在Ethermint中运行，后者可以保证所有以太坊的功能都在Tendermint共识之上运行。

Tendermint共识中有一个弱同步循环的投票系统，在此系统中，验证器需要使用atom作为抵押品，提出区块及信号意图，最后签署生成新的区块。Tendermint需要2/3的验证器达成共识才能生成新的块，优先考虑的是一致性而不是可用性，每次操作耗时1-3秒。Tendermint是一种”代表制“系统，每次验证只支持100个验证器参与。代表者参与生成新区块，政策确认，并通过收取佣金与他们选择的确认器共享收入。

货币政策：comos通过ICO募集了价值1600万美金的比特币和以太坊，60%的原子分配给资金筹集活动的参与者。原子每年的通货膨胀率将根据cosmos主中心动态调整，将介于7%到21%之间。

EOS

概述：EOS是最近上线的EOS是完整的智能合同平台，也是Dan Larimer负责开发的第三个区块链项目。EOS牺牲了一定程度的去中心化，以提升网络速度和吞吐量。在EOS网络中，用户无需付费，EOS将利用通货膨胀来支付维持网络安全所需的费用。EOS使用由Larimer创建的拜占庭容错-委托权益证明共识机制（BFT-DPoS）作为共识机制，并用作链上治理。持有EOS的用户投票选取21名负责生产区块的”超级节点“，超级节点将遵守（可演化的）EOS宪法。超级节点还课使用IPFS为令牌持有者提供可复制的存储服务。EOS网络区块生产的时间是0.5-2秒，每秒可处理数以千计的交易。智能合约可被编译成WASM，帐户是人类可读的用户名，值得注意的是，EOS支持协议级别的帐户恢复。

可惜，EOS的发布和选举过程是出了名的混乱。EOS主网上线时一直受到低投票率的困扰，直到一位持仓率超过5%的鲸鱼用户投票，平台才顺利上线。更可怕的是，该平台在第一周就瘫痪了5个多小时，截止发文时已经冻结了34个账户。虽然EOS上线主网过程中出现各种问题，但一些EOS的投资者仍保持乐观态度。他们认为EOS可以支持需要高拓展性的区块链的应用程序，同时不受主权级别的审查。Block.one公司总共募资超过40亿美金，其中超过10亿美元的生态系统基金将被用于帮助区块链增长。EOS为token持有者准备了几十种空投。

货币政策：Token持有者可以对通货膨胀率进行投票，默认值是每年5%。

Filecoin

概述：Filecoin是一个尚处于开发中的区块链项目，它的目标是成为一个分布式的、高效的、稳健可靠的存储网络（DSN），以挑战传统的云平台，如Amazon S3、Google Storage和Microsoft Azure等。Filecoin旨在通过token激励鼓励用户提供硬盘存储，将网络的容量扩展到泽字节（ZB）级别。这类似于比特币通过提供散列费率的激励措施，将安全系数提高到40TH/s以上。Filecoin还将支持通用的智能合约。

诸如即将推出的个人操作系统和个人服务器Urbit在内的各种平台，都存在一个挥之不去的问题：所有的个人数据都存储在中心化的私有服务器上，而且无人可以保证这些数据能得到永久性的存储。Filecoin围绕IPFS，一种点对点分布式网络协议构建。Filecoin计划构建为其他网络提供文件存储和检索的桥梁，比如允许以太坊使用Filecoin，以及与比特币和ZCash进行整合。

Filecoin的目标是提供一个正式的认证协议和和使用SNARK的(有状态的）智能合约，除了数据存储的证明外，这些数据仍然存储在网络中，参与者实际上是可以提取到数据的。存储证明，例如复制证明、数据占有和可检索性，可以让证实者向验证者证明数据是存储和复制的，并使验证者从证明中检索数据以防止被扣留。

Filecoin旨在为存储和检索市场提供便利，并要求允许采矿中的价格削减和服务层次。比如，分层读取将允许面对不同水平的缓存、良好的物理节点，以及优化的低延迟和高带宽节点。Filecoin最初计划推出纯粹的链上市场，并在未来开发状态渠道。

Filecoin网络被分成三部分：客户(用户)、矿工、以及由两者组成的网络。

用户雇用矿工储存数据。该网络使用纠删码来组织工作、验证以及修复损坏的存储网络(类似于 RAID 阵列)，并按照电力指标奖励那些用Filecoin来制定正确行为的矿工，这种方法衡量了矿工提供的有用存储价值如何。矿工们通过一种”有用的”工作量证明算法来参与共识，通过生成时空证明使网络能够对矿工提供的存储进行审计，并通过一轮又一轮的矿工选举达成共识。在这些选举中，当选矿工的可能性与其所提供的储存空间成正比。如果网络中的大多数节点认为存储是有效的，那么对应的时空证明就会被添加到区块链中。

部分人怀疑Filecoin (以及类似的区块链存储网络，比如Storj和Sia)，能否可以与集中式存储进行竞争，具体的竞争的维度是存储速度、访问控制、可靠性、波动性以及市场的用户界面/用户体验等。

货币政策：Filecoin的总量限制在20亿。其中70%的token将用于挖矿奖励，其开采模式类似比特币和ZCash的平滑指数衰减曲线。其余的token将通过ICO向投资者发放，总共募集到的2.57亿美元将分发给Filecoin基金会和协议实验室（开发团队）。

RChain

概述：RChain也是一个还在开发中的虚拟计算机，开发者旨在将其打造成一个高度可扩展的、高并发的、高性能的，可以提供通用的、正式验证的、完整的智能合约的，并拥有一个民主的合作治理结构的区块链项目。RChain具有独特性，因为它的架构是基于一个叫做Rho-Calculus的计算模型，而不是像Ethereum虚拟机那样序列化的冯诺依曼架构的计算机。RChain将支持10000到40000的每秒可交易频次。

Rho-Calculus计算模型具有4C的特点：完整性（completeness）、组合性（compositionality）（能从较小的程序中生成更大的程序）、并发性（concurrency）和复杂性（complexity）（能够使用资源度量计算）。RChain智能合约使用的是高并发和高功能的Rholang语言编写，它关注于消息传递，在Rho虚拟机（RhoVM）上运行，并使用rho-calculus进行建模。在RChain上运行智能合约需要消耗RChain Phlogiston token(类似于以太坊中的Gas)，RChain中主要的token是Rchain Rev。

RChain网络被分解成多个节点，每个节点都可以运行RChain环境并相互通信。RhoVM执行环境运行在JVM（Java虚拟机）上，并在每个节点上运行多个RhoVM。不同的RhoVM执行各自的智能合同，多线程，同时运行。

RChain使用一种类似以太坊Casper的验证协议，用于防止“女巫”攻击。同时也支持分片（产生多个并行的和可同步的区块链，可以通过通道进行通信）。并发性和安全性是Rho-Calculus模型的一部分。

货币政策：RChain通过ICO上募集了约3000万美元，Token固定的供应量是861,185,194个，目前还是ERC-20，在RChain主网上线后将进行1:1的转换。团队持有30%的token，另有20%将被消耗，合作伙伴拥有约7%。

Tezos

概述：Tezos是一款期待已久的区块链项目，自2014年以来一直处于开发中。它的目标是通过一种名为Michelsen的基于堆栈的编程语言，来支持经过正式验证的智能合约。它在推向市场时被标榜为”自我修订的加密分类账本”，这是指token持有者有能力通过链上治理的机制来实现协议的”自我升级”。

就Tezos网络而言，其主要组成部分是：

1.面包师：Token持有者通过拜占庭容错-委托权益证明共识机制（BFT-DPoS）参与达成共识的过程，具体方法是持有token，在随机选择的情况下创建和验证区块，并得到交易费和债券作为奖励。

2.保证人：要求存放一定量的债券（token）以获得奖励，并授权给另一个账户为他们烘烤，并为他们生成和签名区块。

3.节点：验证区块中交易信息，存储区块链的状态。

Tezos并不打算通过分片提高可拓展性，虽然开始时每个区块的Gas限制都很低，但是开发人员并不相信所有普通用户都能负担得起验证区块的成本，并且希望扩展区块的容量。开发者计划使用递归的SNARK，允许用户从头开始同步区块链，并在不到一秒钟内从创世块中验证它。 为了实现这一点，每个区块都将是区块内容merkle根的哈希值，并且证明状态转换是有效的。

货币政策：Token的初始供应量是763,306,930枚，每年5%的通货膨胀率，未来可能会设置硬顶。

Algorand

概述：Algorand是一个即将推出的项目，由麻省理工学院教授、图灵奖得主Silvio Micali领导，旨在成为一个高度可扩展的、可审查的区块链。它具有分区弹性，并在一分钟内实现区块的终结。一项名为BA的新拜占庭协议被用来在状态过渡上达成共识，而为了防止”女巫“攻击则采用了PoS共识机制。用户的权限根据其持有的token进行加权，并从中选取一部分用户作为委员会来执行协议，其他用户对委员会提出的议案进行投票。

和Dfinity类似，Algorand也采用可验证的随机函数（VRF）将随机性引入协议中和委员会选举。通过一种”密码分类”的过程，每个用户通过使用彩票来将自己推荐给各个委员会，并将他们被选中的证据、排行榜，以及被承认的区块进行全网广播。

为了避免对被选中的参与者遭受针对性的攻击，Algorand在每一步中都会替换参与者，并且只要有2/3的token持有者是诚实的，那么这个链条的一致性将得到保证，不可能会发生硬分叉。与其他PoS协议不同，如果为分类帐提供非法状态，不会削减恶意成员存款。Algorand还有一组专门负责项目治理的领导者。

货币政策：不明。

未完待续。

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