多链是区块链未来的进化方向

摘要：从比特币到以太坊，区块链公链生态一直在进化。最开始中本聪只想设计一个可信记账的账簿，几年之后Vtalik创造性的将预言机与区块链结合。在区块链行业生态当中，一个能够满足商业需求、高效的区块链公共应用平台是必不可少，并占有极其重要的地位。COSMOS是延续侧链思路而提出的多链系统，将中本聪的PoW共识算法替换为Jae Know的Tendermint共识算法。和COSMOS类似的多链机制家族（TON，aelf，EKT等）正在吹响摧毁上一代线性单链生态的号角… …

【Ethereum为什么逐渐会被淘汰】
以太坊之上有三种应用。第一类是金融应用，为用户提供更强大的用他们的钱管理和参与合约的方法。包括子货币，金融衍生品，对冲合约，储蓄钱包，遗嘱，甚至一些种类的全面的雇佣合约。第二类是半金融应用，这里有钱的存在但也有很重的非金钱的方面，一个完美的例子是为解决计算问题而设的自我强制悬赏。最后，还有在线投票和去中心化治理这样的完全的非金融应用。
从Ethereum诞生的那一天起，就偏离的Vitalik Buterin的初衷，他原先想设计的是一个可以用来计算一切的分布式图灵完备机器，一个去中心化的应用平台，一个解决金融/财务纷争的预言机。
而ETH没有scalability的架构，难以进行资源隔离。从以往经验来看，ETH在代币发售之时就经历了数次大面积拥堵，cryptokitties的流行就能够阻塞整个ETH网络的转账，随着区块链技术更加广泛的应用，线性处理压力正在面临超出其设计容量的风险。随着链上DAPP运行压力的增大，区块链社区逐渐逃离Ethereum是一个相对明显的趋势。

【EOS是Ethereum的良好接班人吗？】
在区块链行业生态当中，一个能够满足商业需求、高效的区块链公共应用平台是必不可少，并占有极其重要的地位。Ethereum的兴起以及在2017年的爆发性增长，为我们提供了一个绝佳的参考范例。
然而，不得不承认的是，整个区块链行业还处于一个在初期完善基础架构的阶段，现阶段阻碍区块链大规模应用的最大障碍存在于技术上。Ethereum的机制以及运行效率，很难支持一个庞大的去中心化商业应用生态。
在这样的情况下，我们判断，虽然以太坊极其成功地普及了链上智能合约的技术并建立了包含各类区块链应用和 ERC-20 代币的庞大生态，但它远未发展为能够满足现实商业需求的应用平台。限制它商业发展的阻碍存在于其技术机制。
为什么我们认为 EOS 有潜力成为一个更为完善的区块链公共应用平台？因为 EOS 能够解决Ethereum一些显而易见的问题。EOS 的 DPOS 共识算法和石墨烯底层工具组能够满足每秒上万次，甚至每秒上百万次交易请求的企业级应用需求。
另外，EOS 的跨链交互和虚拟机独立架构都有许多可圈可点的机制。比如 EOS 设置的以太虚拟机（EVM），能够支持现有在以太坊运行的智能合约。现存在于以太坊的区块链应用，通过添加少量适配，就能够在 EOS 系统上运行。
可以预见，在 2018 年 6 月 1 日 EOS 代币分发结束，并推出 1.0 版本网络之后，整个区块链行业将迎来崭新的商业应用浪潮。

【连接公链的协议Polkadot】
Polkadot是由原以太坊主要核心开发者推出的公有链。Polkadot 使开发者和企业能够利用其协议建立区块链，即平行链（parachain）。只要这些平行链建立在Polkadot的基础之上，它们将共享同样的权威证明（PoA）共识。由于该类型共识嵌于 Polkadot 中，平行链开发者可以专注于各自区块链的特异性。所有平行链都和一种被称为中继链（relay chain）的通用区块链无缝连接，后者扮演连接所有平行链的角色。
Polkadot的论文开头提到，目前区块链系统无法伸缩的原因是：把共识系统中的一致性和有效性绑定的太死了，Polkadot是个异构的多链框架，可以从根本上解决这个问题。Polkadot是一条中继链连接多条平行链的系统，中继链负责一致性，平行链负责有效性。这个平行链不一定是条链，也可以是其他类型的系统，由收集人管理。中继链是Polkadot的主权益代币链。某条中继链还可以是另一条中继链的平行链，这样就可以形成多级嵌套关系，达到真正的可伸缩性。比如1条中继链管10条平行链，那么10套这样的中继链再配一条上层中继链，就可以连接100条平行链。
总体来说，Polkadot是一个由多条区块链，异构组成的区块链集合。Polkadot主要的目的是将现在各自独立的区块链连接起来。通过Polkadot，不同区块链之间可以进行通信和数据的传递。

【COSMOS的跨主链进化论】
Cosmos的目标是Internet of Blockchains，也就是要打造区块链互联网，首要解决的问题是区块链间的交互性问题，实现无需信任的数字货币跨链交易，摒弃第三方中心化交易所。
Cosmos把一个涵盖众多独立区块链的网络命名为"空间"。空间在Tendermint Core支持下运行，是一个类似实用拜占庭容错的安全共识引擎。Cosmos把第一个空间叫做"Cosmos Hub"（Cosmos中心）。Cosmos中心是一种多资产权益证明加密货币网络，它通过简单的管理机制来实现网络的改动与更新。Tendermint Core的拜占庭容错共识算法，非常适合用来扩展权益证明机制下的公共区块链。兼具高性能、一致性等特点，而且在其严格的分叉责任制保证下，能够防止怀有恶意的参与者做出不当操作。此外，Cosmos中心还可以通过连接其他空间来实现扩展。
Cosmos网络的中心及各个空间可以通过区块链间通信（IBC）协议进行沟通，这种协议就是针对区块链的虚拟用户数据报协议（UDP）或者传输控制协议（TCP）。代币可以安全快速地从一个空间传递到另一个空间，两者之间无需体现汇兑流动性。相反，空间内部所有代币的转移都会通过Cosmos 中心，它会记录每个空间所持有的代币总量。这个中心会将每个空间与其他故障空间隔离开。因为每个人都将新空间连接到Cosmos中心，所以空间今后也可以兼容新的区块链技术。

【什么是EKT？】
到目前为止，这些区块链已经暴露了各种缺陷，包括总能量低效、功能不佳或受限、并且缺乏成熟的管理机制。为了扩大比特币交易吞吐量，已经研发了许多诸如隔离见证（Segregated-Witness）和BitcoinNG 这样的解决方案，为了提升Ethereum的性能，也有雷电网络、Polkadot等跨链项目，但是这些垂直扩展方案都因单一物理机容量而受到限制，不然就得损害其可审核性这一特性。而EKT是DBFT的共识机制，这样的治理结构则是代币持有人的委托票选，被委派的节点必须拥有来自其他节点的利益相关方的投票才能参与治理决策，这一机制为EKT区块链网络的高效治理提供了保障。
EKT是一个模块化的区块链底层框架，将构建一个基于多链架构的公有链生态系统，致力于成为支持大量应用落地的商用公链。能够为企业提供易用、灵活且高效的通用型基础技术，共同推动区块链应用场景落地。
EKT 在设计智能合约之处就考虑到了现有智能合约的缺陷，比如上手难度大、与业务无关操作较多等。目前大部分公链提供的智能合约都是基于 KV 进行数据的存储，没有对上层的智能合约提供可靠易用的 SDK，门槛很高，上手难度大。通过 EKT 提供的 jsp智能合约开发语言和 VM 虚拟机，以及 DApp 默认的 DBFT 的共识机制，开发者可以只关心业务逻辑，进行基本的学习就可以快速上手。我们可以说，EKT 的设计原理十分符合区块链公共平台的商业运行逻辑，而它的核心技术机制经过了很大程度的实践证实，代表了区块链技术的进步。

【声势浩大的TON】
作为一款主打隐私安全的加密即时通讯应用，Telegram采用端对端加密，所有内容不会通过其服务器；它的私密聊天功能可以在用户退出登录时自动删除聊天记录。这些特点使得Telegram摇身一变成为币圈最受欢迎的通讯工具之一。而宣布将加入支付功能的Telegram，即被业内誉为是区块链界的“微信”。TON即是他们即将基于现有Telegram生态上开发的多链项目。该项目因为其强大而富有号召力的创始人Pavel Durov治理，以及广大的用户群，募资已达几十亿美金。
TON 区块链解决交易性能障碍的方案——其称之为“无限分片（ Infinite Sharding Paradigm）”。TON项目方认为，在结构上TON区块链和EOS、PolkaDot 项目有着相似之处，但却要比后两者更为复杂。按照白皮书的分类，TON是目前唯一一种“混合同质多样化“的区块链系统（Mixed heterogeneous-homogeneous systems），据其解释，即为其已开发了拥有数个不同类型的区块链，但它们遵循同样的协议规则。作为对比，TON项目方认为EOS和PolkaDot是第四代区块链的象征：多链设置、PoS的激励机制、松散耦合的结构及有智能合约的技术支持。
对于TON里面的工作链而言，在TON项目中的数量最高能达到2的32次方，其实际负责链上的交易处理，特别是加入了智能合约自执行的交易。具体来说，不同的工作链在处理交易的过程中承担着不同的角色，这意味着对于不同形式的账户地址、不同的交易形式、不同的智能合约虚拟机甚至不同的虚拟货币结算方式都有着不同的工作链对应处理，实现在不同的工作链中统一的交互标准，彼此交流无碍。
尽管有着诸多光环加身，区块链社区还是对此项目初期如此高的估值感到难以适应。因为它本质上还是一个和EKT几乎相同的多链生态，未来在性能上是否真能做到领先，还是一个未知数。

【平稳发展的aelf】
aelf是一个去中心化云计算区块链网络，具有高性能、资源隔离特性以及更完善的治理和发展结构。在ælf的网络中，节点根据类型进行划分，专业化记账节点（全节点）能够运行在服务器集群之上，提高整个区块链网络性能；“主链+多侧链”结构，有效实现资源隔离、“一链一场景”；设立代币持有人的委托票选制度，保障网络高效治理及良性发展。
aelf抛弃了“一链治所有”的传统方案，采用“一链一合约”的新方案重新设计了一个保障每个合约都能正常运行的公链。这一创新极大程度上简化了架构，降低了数据处理压力，确保一条链上流量激增不会影响到另一条链的效率，在链上进行的任何业务都不会收到其他业务干扰，有效实现了资源隔离。
大体来说，aelf所采用的“一链一合约，一链一场景”的多链方案，与EKT和TON并无二致，此文将不再赘述。

【结语】
截至2018年3月底，GitHub上的项目数超过9万，另据coinmarketcap数据显示，目前已有token种类达到1578个，总市值超过3000亿美元。但是在区块链项目数量呈现加速上升态势的同时，后续没有相应的配套措施，导致现在大部分的区块链项目之间无法互联互通。 第一代区块链仅仅拥有区块账簿（比特币），第二代区块链在区块账簿的基础上加了预言机（以太坊），但是第二代在区块链得到广泛应用的今天，其暴露出来的性能瓶颈以及拓展难题正在逐渐引发社区的不满。显而易见，第三代区块链的多链生态会逐渐普及，和COSMOS类似的多链家族（TON，aelf，EKT等）正在吹响摧毁上一代线性单链生态的号角。
在这场区块链大浪潮下，公链作为区块链世界的基础设施，一直受到核心开发者的重视。作为投资的角度，长期来看，多链作为下一代公链的代表，值得关注。

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参考阅读：
20170708 Vitalik给R3提供的跨链技术报告
20171123 Cosmos验证人介绍
20171220 区块链混战：「aelf」剑指EOS和以太坊
20180109 深度解析：区块链跨链技术
20180123 科普 | 简述Polkadot和区块链互联网
20180220 Telegram项目创新概念解析与技术架构
Vitalik Buterin 《Chain Interoperaability》
《Ethereum whitepaper》
《EOS whitepaper》
《Polkadot whitepaper》
《EKT whitepaper》
《TON whitepaper》
《aelf whitepaper》