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区块链技术与工具的演进

2018-12-27 18:40:33 区块链百科

2018年区块链行业跌宕起伏。我们曾经试图给这个特别年份贴上各种标签,如“公链元年”,“通证元年”,“STO元年”,“区块链落地元年”等等,但回头看都失之偏颇。这一年,百链上线,却无大战;通证盛行,却难持久;监管发布,却无新意;应用爆发,却难落地。

“不破不立”是2018这一年的特别所在,如果非要给它一个标签,笔者会选择“区块链技术元年”。这一年,区块链作为一个多学科复合的新技术,在各个方向上的解决方案都开始成形。区块链本身作为一个新兴学科开始登堂入室进入各大高校,区块链应用也呈现出多元化的发展方向,在数量和种类上都出现井喷式增长,区块链行业也开始积极配合监管,区块链概念也开始在大众中普及。

区块链技术与工具

站在“区块链技术元年”的尾声,笔者试图从网络性能、应用开发、用户体验和生态发展四个方向,回顾这一年行业的成长,希望能帮助大家重拾信心,迈入即将发生行业巨变的2019。

 

网络性能

在年初,我们能广泛使用的公链还只有Ethereum,必须忍受着15-20TPS的吞吐量,以及至少15s的上链延迟。那时候,一只加密猫就可以堵住全网其他交易,大多数需要及时反馈的应用场景都无法上链。

而到年底,行业已经衍生出了众多性能提升方案,并已付诸实施。我们可以将这些方案分为三大类:

  1. 更高效的共识机制:在2018新上线的一众公链项目中,几乎清一色的放弃了笨重的PoW竞争式共识,以EOS的DPoS为代表的一系列基于PoS的协作式共识崭露头角。虽然目前这一众PoS共识算法略显中心化,但其人人可验证,人人可监督的特性,依旧在当下获得了大多数用户的认同,并在性能上远超PoW共识算法。
  2. 交易并发执行引擎:在年初以太坊的架构中,受限于智能合约对区块链状态修改的不确定性,为了避免冲突,所有交易都是串行打包串行验证,这无疑完全抛弃了多核处理器的优势。为了弥补这一缺陷,交易并发执行引擎应运而生,Nebulas最早实现了这一模型。在实验中,单位时间内,交易打包验证数量和处理器核数呈现正线性关系,提供了一个有效的公链底层性能提升范式。
  3. 主侧链的交互机制:行业已然认识到任一单链的性能,无论如何提升,都不可能支撑起区块链成为价值互联网基础设施的庞大愿景,多链是大势所趋。Layer2的性能提升方案在今年层出不穷,如Ethereum的Plasma,Counterfactual的General State Channel,Nervos的Appchain等等,这些方案的出现,将彻底解决区块链的性能瓶颈,横向扩展不再是梦想。

虽然各家公链尚未彻底完成上述三个方向的性能优化,但就目前我们可以看到的数据来对比,以EOS为代表的高性能公链,主网峰值已达到4000TPS,以及平均1s左右的上链延迟,相比Ethereum已有将近200倍的性能提升。我们可以预见,在2019年,性能将不再是掣肘区块链行业的瓶颈。

 

应用开发

年初,我们编写DApp时,合约只能使用Solidity编写, 数据存储只能是键值对形式。而到年底,我们能广泛使用的智能合约平台,已经有了些许进步。

  • 编程语言:比起生涩的Solidity,2018年智能合约编程语言百花齐放,Nebulas的JavaScript,EOS的C++,Ont的C#和Python,更大众的语言正在吸引着更多的互联网工程师进入区块链领域,助力区块链生态发展。
  • 数据存储:在传统互联网App中,表结构的数据依旧是最为实用的数据组织方式。EOS底层的石墨烯架构,率先实现的表存储结构,支持多索引,着实让人眼前一亮。

但是,我们也必须承认,在应用开发的支持上,各大主流区块链平台做得远远不够。 一个应用需要由多个彼此独立的合约组成,导致应用内缺乏共享存储区,应用无法整体安全升级,应用缺乏类似Nginx的接口管理机制,应用缺乏消息处理的中间件机制,我们更是难以构建通用的应用管理后台。

我们固然可以说什么基于图灵完备的编程语言,这些需求应用层都可以自行实现,但这未免给予了应用开发者太重的负担,既不利于激活开发者的积极性,也无形中推高了传统业务区块链改造的成本。可以想象,在2019年,区块链应用的开发难度将直接决定实体经济区块链化的进程,这其中也必将衍生巨大的商机。

 

用户体验

在年初,用户使用的是冷冰冰的16进制字符串地址,在区块链上每做一个动作都需要等待15s以上的时间,而且生态内也没有免密支付的工具,每一次操作都需要弹框给用户来授权支付,这样的用户体验,对于需要沉浸感的游戏是致命的。

而到年底,以EOS为代表的低延迟公链,账户采用了便于记忆的12位账户名,请求可以在1s内及时响应,插件内嵌的Scatter协议支持设置免密支付,这些新特性都极大地刺激了游戏的发展。游戏用户门槛低,产品迭代快的特性,必定又会反向推动区块链技术本身的发展,为区块链世界带来用户,并将区块链应用辐射到其他领域。

当然,用户体验虽有提升,但依旧未能促成用户转化率的提高。在Ethereum上用户需要自己使用Ether支付手续费,在EOS上用户需要自己抵押EOS获得CPU和NET资源,这些步骤都是用户转化下降的重灾区。

2019年,我们可以预见,一定会出现开发者可以为用户代付手续费的模型,让用户体验发生质变,让互联网“羊毛出在猪身上”的商业模式可以落地区块链,吸引更多的用户和开发者进场淘金,共建区块链生态。

 

生态发展

2018年,区块链生态是多点突进,为下次爆发积蓄力量。

  • 研究机构:国内外顶尖高校纷纷抓紧脚步成立区块链研究中心,如今年6月斯坦福成立区块链研究中心,7月清华经管学院成立数字金融资产研究中心,北大信息科学技术学院成立区块链研究中心,8月牛津大学成立区块链研究中心,12月“改革四君子”朱嘉明老师组织成立数字资产研究院等等。精英的大量涌入,并将推动整个行业的高速发展。
  • 培训机构:国内外,无论是面向区块链开发者的技能培训,还是面向企业区块链化的战略培训,都遍地开花。综合性的如火币孵化的火币大学,全球网课平台Coursera,Udemy推出的区块链系列课程,技术性的如诞生于清华的链块学院,专题性的如柏链道捷推出的通证课,这些课程从不同切入点降低着大家进入行业的门槛,为行业储备人才。
  • 移动钱包:比起年初,区块链钱包有了长足发展,对服务的整合更加成熟,以Meet.one为代表,从资产管理,到应用商店,到去中心化交易所,到各种周边服务,一条龙的体验已经远超ImToken。2019年,钱包极有可能朝着支付宝的方向演进,成为我们进入区块链世界的顶级入口。
  • 隐私保护:零知识证明的性能在今年有突破性进展,安全多方计算也已快步入实用阶段,区块链技术的工具箱正在不断填充新的弹药,等待着风口的降临。

今年,区块链技术在各个方向上都有了突破性进展,区块链落地之路上微光也已经显现,2018年的种种失败,都是2019年行业发生巨变的养料。

作者/尚书

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