我在2011年接觸比特幣,是在一堂MIT的課上。比特幣作為一個(gè)案例被提出來,課堂上,我們討論了比特幣如何打通共識,以及比特幣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn),完全從純技術(shù)的角度拆解比特幣。
那時(shí),比特幣剛剛從極客的世界走出來,開始和現(xiàn)實(shí)世界接觸。我對比特幣很感興趣,在比特幣5美金的時(shí)候,我在Mt.Gox買了200個(gè),然后在它漲到50美金的時(shí)候,很愉快地拋掉了。這段經(jīng)歷很好玩、很有意思。
1.我隱約感到比特幣技術(shù)的革命性
互聯(lián)網(wǎng)解決了人與人溝通問題,但人與人之間要協(xié)作完成一件事情,是需要達(dá)成共識的。共識是在溝通、信息傳遞之上更高層次的需求。而比特幣,是第一個(gè)向所有人證明, 全世界幾萬臺機(jī)器連在一起,可以共同協(xié)作維護(hù)一個(gè)賬本。
在2017年博士畢業(yè)后,我決定全身心投入區(qū)塊鏈研究,這時(shí)候區(qū)塊鏈和加密貨幣世界已經(jīng)不那么“好玩”,也不那么“革命”了,而更像一個(gè)“賭場”。
把人民幣、美金在交易所換成BTC、ETH籌碼,然后玩各種各樣的游戲,ICO、IEO、共振、或者直接波場、EOS上的菠菜DAPP。賭滿意了,再去交易所把籌碼換成法幣,或者只是想暫時(shí)離場,就換成變化沒那么大的籌碼——穩(wěn)定幣。
實(shí)際上,此時(shí)的區(qū)塊鏈和加密貨幣領(lǐng)域,已經(jīng)涌入了一批來自大公司和頂級大學(xué)的技術(shù)派高手,但在外界看來,區(qū)塊鏈還是貼著“傳銷”、“詐騙”這樣的標(biāo)簽。
我感覺自己應(yīng)該做點(diǎn)什么。做研究、做技術(shù)最有意思的,是找到一個(gè)未來有意義的方向,出發(fā)點(diǎn)跟實(shí)現(xiàn)財(cái)富自由、賺多少錢其實(shí)沒關(guān)系。
Conflux這個(gè)項(xiàng)目始于《將中本聰共識擴(kuò)容至每秒數(shù)千計(jì)次交易》的論文。
2018年5月論文發(fā)表后,我只當(dāng)是一篇論文,只是想做一個(gè)純粹研究,但很多投資界的朋友都勸我,別停留在paper上,真的來做這個(gè)事。
后來,我和導(dǎo)師姚期智先生有一次對話,也深刻體會到,系統(tǒng)理論只有被用了,才有意義。
2018年6月,Conflux項(xiàng)目啟動。最核心的開發(fā)人員來自三個(gè)圈子:一個(gè)是清華姚班,一個(gè)是學(xué)術(shù)圈,一個(gè)是競賽圈。國際信息學(xué)奧林匹克競賽、ACM競賽,這里的金牌有一打。聚集這幫人,在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域應(yīng)該可以實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破。
2018年12月,正是區(qū)塊鏈投資最熊市的時(shí)候,Conflux獲得了3500萬美金的融資。這個(gè)消息橫空出世后,好像區(qū)塊鏈領(lǐng)域所有目光都轉(zhuǎn)向了Conflux。
2. Conflux的技術(shù)出發(fā)點(diǎn)
事實(shí)上,如今公鏈技術(shù)在落地和商用過程中遇到各種問題,首當(dāng)其沖的就是“不可能三角”——擴(kuò)展性、安全性、去中心化不可兼得。因此,目前宣稱能“打破不可能三角”、“突破不可能三角”的新公鏈項(xiàng)目大受追捧,針對比特幣、以太坊的鏈上鏈下擴(kuò)容方案也討論熱烈。
區(qū)塊鏈圈的一些人,對不可能三角的理解,其實(shí)是有偏差的。“不可能三角”觀點(diǎn)肯定是對的,但它不是一個(gè)技術(shù)問題,而是一個(gè)常識。
用大白話來解釋不可能三角:區(qū)塊鏈要實(shí)現(xiàn)“完美安全”,需要所有人都參與交易,但是,由于參與網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器不同,加上每臺機(jī)器的參與能力有限,隨著處理的交易越來越多,網(wǎng)絡(luò)速度也越來越慢,這時(shí)候就出現(xiàn)了“不可能三角”問題。
而解決“不可能三角”方式是:要么限制參與的人的數(shù)量,要么限制網(wǎng)絡(luò)處理信息的數(shù)量。比如“分片”,就是在犧牲部分安全性,打破“所有人都驗(yàn)證所有交易”限制。
但所有人都忽略的一點(diǎn)是,一臺機(jī)器到底能夠處理多少東西。很多人刻意回避這個(gè)問題,轉(zhuǎn)而對“不可能三角”侃侃而談。
要想回答“一臺機(jī)器處理能力極限”問題,我們需要先回答另一個(gè)問題:比特幣每秒只能處理七筆交易,以太坊能處理十多筆,到底是什么限制了他們的速度?
答案是共識協(xié)議。想要所有人一起處理交易,首先要達(dá)成的一件事是,所有人都得同意交易的先來后到的順序。這個(gè)過程就是共識。比特幣和以太坊處理交易速度被限制,是因?yàn)楣沧R協(xié)議限制——確定順序的算法比較慢。
在不犧牲任何去中心化程度及安全性的情況下,率先實(shí)現(xiàn)高TPS的公有鏈。這是Conflux技術(shù)的基本出發(fā)點(diǎn)。
Conflux首先在共識協(xié)議層面上,突破瓶頸。在確定交易順序后,網(wǎng)絡(luò)所有人都按這個(gè)順序執(zhí)行。這個(gè)執(zhí)行過程,才是在考驗(yàn)每臺參與網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器的處理能力。
在處理網(wǎng)絡(luò)上的每一筆交易時(shí),會涉及到CPU處理、網(wǎng)絡(luò)傳輸和轉(zhuǎn)發(fā)、硬盤的讀寫等能力。而目前,一臺普通的電腦可承載能力,也遠(yuǎn)超比特幣或以太坊每秒七或十幾的處理次數(shù)。
在我們內(nèi)部實(shí)驗(yàn),把以太坊第一年幾百萬筆交易,放到Conflux鏈上來執(zhí)行,能夠達(dá)2000-4000的TPS,在一個(gè)小時(shí)內(nèi)能全部跑掉。
如果想達(dá)到10萬、20萬TPS時(shí),會遇到“不可能三角”挑戰(zhàn),但想達(dá)到幾千TPS,其實(shí)并不需要觸碰“不可能三角”問題。在我們把所有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)正確、協(xié)議足夠優(yōu)化,一臺計(jì)算機(jī)的極限在哪?
在找到極限之前,我們沒有必要去強(qiáng)調(diào)自己在解決“不可能三角”問題。Conflux自主研發(fā)的樹圖結(jié)構(gòu)可擴(kuò)容共識算法,使共識不再是區(qū)塊鏈性能的瓶頸。
3. 另一個(gè)創(chuàng)新是高速的POW協(xié)議
雖然很多人宣揚(yáng)“區(qū)塊鏈改變世界”,但現(xiàn)在區(qū)塊鏈能做的事情,無論是隱私還是交易,一個(gè)中心化的系統(tǒng)都能夠做得更好。區(qū)塊鏈唯一的價(jià)值,就是它產(chǎn)生的結(jié)果是由參與這個(gè)區(qū)塊鏈一半的人的信譽(yù)一起來保證的。除非超過一半的人在做惡,否則區(qū)塊鏈?zhǔn)亲裾找?guī)則執(zhí)行,結(jié)果是不可逆的。
而任何一個(gè)中心化組織,雖然效率高,但它永遠(yuǎn)有兩個(gè)風(fēng)險(xiǎn),一個(gè)是中心做惡,另一個(gè)是中心宕機(jī)。區(qū)塊鏈在解決信用價(jià)值,其信用價(jià)值是參與共識的人來保證。
互聯(lián)網(wǎng)沒有“身份”的概念,比如論壇中成批的馬甲號,無法確定一個(gè)賬號背后到底是誰。而沒有確定的“身份”導(dǎo)致了一件麻煩事:如何在互聯(lián)網(wǎng)上定義“一人一票”,如何定義“多數(shù)人同意”?
為了實(shí)現(xiàn)抗女巫攻擊,即一個(gè)惡意節(jié)點(diǎn)有多個(gè)“身份”,設(shè)計(jì)者需要找到一個(gè)不能被大量偽造復(fù)制的東西。POW找到計(jì)算資源,POS找到系統(tǒng)里面的錢、Stake。
但POW和POS不是共識算法,它們是抗女巫攻擊的一種機(jī)制。中本聰共識、拜占庭共識時(shí),這些是“共識算法”。POW和POS只是決定了在共識算法上的投票機(jī)制。打個(gè)比方,共識算法是決定“開會”的形式, POW、POS是決定誰能參與投票。
作為一個(gè)新公有鏈,我希望鏈上產(chǎn)出、驗(yàn)證的比特一開始就是有信任價(jià)值的。因此我希望,最開始參與共識的人,能夠盡量多。
當(dāng)然,POW和POS各有千秋,但我覺得一個(gè)公鏈的初期一定需要是POW。
那么多POS鏈,最開始投資人和項(xiàng)目方是唯一擁有stake的,所有共識都是他們說了算。也許他們所有的信用價(jià)值加在一起,還不如中心化的騰訊、阿里巴巴,那我們?yōu)槭裁床恢苯佑梦⑿胖Ц丁⒅Ц秾毮兀?/p>
但POW協(xié)議,目前面臨礦池集中化、算力軍備競賽、資源浪費(fèi)等問題。這些問題,是因?yàn)镻OW協(xié)議設(shè)計(jì)上一些機(jī)制導(dǎo)致的。比如比特幣每十分鐘才出一個(gè)塊,大家搶塊概率像中彩票似的,為了平滑收益,最終攢出了礦池。
Conflux的另一個(gè)突破是,做一個(gè)高速的POW協(xié)議。
我們出塊速度很高,最新的測試網(wǎng)上,我們出塊的時(shí)間是5秒鐘1塊,1塊4M;我們下一個(gè)版本希望做到1秒鐘4塊,塊的大小在200k-300k之間。
除了避免出現(xiàn)“中彩票”現(xiàn)象,Conflux在一些博弈論的機(jī)制也會防止大的礦池對小的礦池、個(gè)人礦工有不對等的優(yōu)勢。比如,目前礦池會收1%-2%的手續(xù)費(fèi),如果能讓加入大礦池的優(yōu)勢低于1%-2%,礦工也就沒有加入礦池的必要。
4.從高效共識到高效區(qū)塊鏈系統(tǒng)
目前區(qū)塊鏈的發(fā)展遇到了幾個(gè)關(guān)鍵性的挑戰(zhàn):首先便是我們?nèi)绾斡萌ブ行幕姆绞?,系統(tǒng)的將外部世界的信息搬運(yùn)到區(qū)塊鏈上;此外還有,如何讓區(qū)塊鏈在不犧牲去中心化和安全性的基礎(chǔ)上接受更多的數(shù)據(jù)。
如果從整體上來分析區(qū)塊鏈,當(dāng)下的區(qū)塊鏈技術(shù)包含四個(gè)維度,其中交易速度快的優(yōu)點(diǎn)最為顯著,其次是網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),然后是區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)的存儲功能,最弱的是共識機(jī)制的發(fā)展。因此,如何解決共識機(jī)制的短板是區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展的重中之重。與此同時(shí),我們同樣也不能忽視其他三個(gè)方面的發(fā)展。
Conflux則能很好的解決上述的種種痛點(diǎn),和其他公鏈不同的是,Conflux采用獨(dú)特的樹圖結(jié)構(gòu),不同于鏈或 DAG 只有一類指針,它的每個(gè)區(qū)塊都有兩種指針,一種指針指向父親區(qū)塊,且只能有一個(gè)父親,與傳統(tǒng)的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)一樣;一種指針指向引用區(qū)塊,需要引用多個(gè)區(qū)塊,表達(dá)不同區(qū)塊間的先行發(fā)生關(guān)系。
所以,在 Conflux 里有兩種類型的邊,父邊(父親指針確定的邊)和引用邊(引用指針確定的邊)。如果只看父邊,賬本的結(jié)構(gòu)是一棵樹;如果同時(shí)看父邊和引用邊,賬本的結(jié)構(gòu)是一個(gè)圖。通過把把所有的區(qū)塊都算進(jìn)來,也就讓所有區(qū)塊都貢獻(xiàn)到系統(tǒng)的吞吐率上,這使得系統(tǒng)的瓶頸就不再是共識機(jī)制,而是網(wǎng)絡(luò)本身。這樣一來,只要網(wǎng)絡(luò)足夠快,系統(tǒng)的性能就可以不斷攀升,從而使得整個(gè)系統(tǒng)在不犧牲安全性的同時(shí)獲得更高的吞吐率。
Conflux能夠同時(shí)具備去中心化、最優(yōu)吞吐量和最優(yōu)延遲驗(yàn)證三個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
在最優(yōu)吞吐量和延遲驗(yàn)證方面,Conflux能夠達(dá)到9.38Mbps,在一秒鐘之內(nèi)可以驗(yàn)證4個(gè)區(qū)塊。截至目前,Conflux已經(jīng)擴(kuò)展到了12000個(gè)全節(jié)點(diǎn)運(yùn)行。目前,Conflux鏈上平均每秒有1392到3480筆交易產(chǎn)生,而平均17秒就能確認(rèn)一筆交易。
Conflux 所采用的樹圖結(jié)構(gòu)保留了所有區(qū)塊,通過設(shè)計(jì)安全的區(qū)塊排序算法,在保證去中心化的同時(shí),實(shí)現(xiàn)了高 TPS 下的安全性。面對樹圖結(jié)構(gòu)系統(tǒng)開發(fā)帶來的各種挑戰(zhàn),Conflux 作為探路者還對可驗(yàn)證存儲、合約執(zhí)行等環(huán)節(jié)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì),完成了從高效的共識到高效區(qū)塊鏈系統(tǒng)的重要一步。
5.公鏈創(chuàng)業(yè)的窗口期已經(jīng)結(jié)束
2018年曾被譽(yù)為公鏈元年,在ICO亂戰(zhàn)后,帶有明星光環(huán)的公鏈們依次登場,并且集中在近期幾個(gè)季度,正式推出主網(wǎng)。
Conflux雖然自帶光環(huán),但我并不認(rèn)為公鏈領(lǐng)域“競爭激烈”。
區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)完全的藍(lán)海,每個(gè)人都沒有地圖,每個(gè)人的航向也不一樣。只是沒有人知道,自己行駛的方向能否找到區(qū)塊鏈和加密貨幣世界的寶藏。
只是現(xiàn)在整個(gè)加密貨幣的市場是以幣價(jià)來評判項(xiàng)目好壞,只要幣價(jià)大漲,無論技術(shù)是瑕疵、是夸大,都能被一些投資者們忽略、原諒。如果希望買一個(gè)幣,下個(gè)月就能漲百倍,那就應(yīng)該努力尋找、發(fā)掘,類似共振幣類型的,爭取在它崩潰前跑出來。
我知道,一個(gè)公鏈有“木桶效應(yīng)”,如果想整體性能提升到幾千量級,需要把共識算法、網(wǎng)絡(luò)層、計(jì)算層等每一層都設(shè)計(jì)好,這才是最難的,做到了才是一個(gè)好項(xiàng)目。
目前公鏈創(chuàng)業(yè)的窗口期已經(jīng)結(jié)束,現(xiàn)在很難讓資本再帶動一個(gè)公鏈。
“Conflux”是我拍腦袋想的名字。Conflux本意,是“很多東西匯聚在一起”。這就是我所向往的:一個(gè)區(qū)塊鏈平臺應(yīng)該是讓所有有價(jià)值的信息匯聚在一起。
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