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雖然在這個盛夏時節(jié)依然能感受到來自區(qū)塊鏈行業(yè)的陣陣寒風，但是不妨礙我們?nèi)ニ伎家粋€新興行業(yè)的機遇問題。對于蓬勃發(fā)展的區(qū)塊鏈行業(yè)來說，我們看到的大部分創(chuàng)業(yè)者選擇的賽道是區(qū)塊鏈 行業(yè)應用的方向，高度依賴于像以太坊這樣的基礎公鏈，但是也是受限于這些公鏈技術還處在初級階段，整個行業(yè)在落地應用方面依然顯得非常薄弱。

公鏈這條賽道由于技術難度高，一直以來鮮有團隊來參賽。作為一個號稱要超越ETH、吊打EOS的明星選手，IOST的公鏈設計邏輯究竟是怎樣的呢？今天先生就來給大家一一揭曉。

IOST是一個用于分布式應用的區(qū)塊鏈平臺。長期以來，中心化平臺一直占據(jù)著主導地位，以至于人們已經(jīng)忘記了還有一種建立互聯(lián)網(wǎng)服務的更好的方式。 IOST是開發(fā)社區(qū)自有網(wǎng)絡的有效方式，可以為第三方開發(fā)人員、創(chuàng)作者和企業(yè)提供實現(xiàn)價值的平臺。IOST的解決方案實際上是要解決可擴展性的三角沖突，而不是用犧牲censorship resistance的做法回避解決問題。IOST區(qū)塊鏈在嘗試各種擴容性方案的同時，始終維護其censorship resistance、公開參與和免受惡意攻擊的特性。IOST比EOS更去中心化，比ETH更具可擴展性。

IOST具有以下5個特征：

1、Censorship Resistance

2、算法選舉委員會

3、經(jīng)濟激勵平等分配

4、可信度證明（POB）

5、通過協(xié)議層（Protocol-level）和第二層協(xié)議（Layer-2）的擴展方案提高擴容性

1.Censorship Resistance

IOST重視去中心化，尤其重視在擴容的同時保持應有的censorship resistance。IOST區(qū)塊鏈在嘗試各種擴容性方案的同時，始終維護其censorship resistance、公開參與和免受惡意攻擊的特性, 不管可擴展性如何強大。IOST鏈上的每個節(jié)點都會有平等的機會被選入委員會參與驗證交易和生產(chǎn)區(qū)塊。IOST不會犧牲其censorship resistance的能力。

很多人說區(qū)塊鏈最后成功落地并得到廣泛應用，這些網(wǎng)絡就必須具備能夠和類似Visa網(wǎng)絡競爭的吞吐量。沒有人會愿意用交互需要花費幾天、幾小時、哪怕需要幾秒的應用。這是一種非常片面的觀點。這種論斷在某種程度上是正確的，區(qū)塊鏈需要有具備和中心化服務比擬的性能，但是卻沒有強調(diào)性能的提升不能建立在犧牲去中心化的前提之上。

大多數(shù)人沒有認識到區(qū)塊鏈提供的根本價值-Censorship Resistance。如果區(qū)塊鏈沒有censorship resistance的特性，而是像EOS等依靠一批固定的節(jié)點生產(chǎn)區(qū)塊，那么我們又只是回到了傳統(tǒng)的中心化數(shù)據(jù)庫，并且還不具備如Amazon Web Services 和Microsoft Azure Cloud所能提供的效率。

Censorship Resistance為何重要？

比特幣區(qū)塊鏈censorship resistance的特性意味著任何人都可以擁有比特幣的價值，且沒有被惡意者如機構或管理者等剝奪的風險。Censorship resistance的價值不僅體現(xiàn)在貨幣資產(chǎn)。IOST區(qū)塊鏈的設計正體現(xiàn)了這一點。IOST有一個動態(tài)的、基于聲譽的委員會，而不是靜態(tài)的節(jié)點，用于驗證交易和生成區(qū)塊。區(qū)塊鏈中的每個節(jié)點都享有公平的機會被選入委員會。IOST允許開發(fā)者創(chuàng)建censorship resistance的應用和智能合約。如果你與其他用戶進入一個智能合約，知道智能合約的規(guī)則和任何記錄不會被篡改而犧牲你的利益非常重要。你的身份信息，如：社保賬號、信用情況等信息被智能合約存儲和處理的時候，可以確定沒有惡意人員篡改你的信息是非常重要的。

一些DPOS支持者稱以DPOS為基礎的區(qū)塊鏈是censorship resistance的。然而，EOS主網(wǎng)上線后竟然已經(jīng)開始審查。“EOS核心仲裁論壇”（ECAF）是一個新成立的中心化組織，它命令鏈上所有的區(qū)塊鏈生產(chǎn)者凍結網(wǎng)絡上的27個賬號。此舉之后，他們說：“發(fā)布此命令的邏輯和原因將以后公布。” 此命令是由一個叫Sam Sapoznik的人下達的，命令下達后沒有任何超級節(jié)點提出疑問。如果沒有censorship resistance的特性，使用區(qū)塊鏈是毫無意義的，因為去中心化就不存在了，區(qū)塊鏈上的任何東西都可以被侵占。

到現(xiàn)在，EOS區(qū)塊鏈條款里增加了一些新的內(nèi)容。新增條款里未包含任何去中心化的決策流程。這就給EOS核心仲裁論壇(ECAF)無限的量裁權，制定一些具有約束力的決定。EOS審查已經(jīng)潛藏在條款中。這種很熟悉的中心化管理，已經(jīng)與數(shù)字貨幣創(chuàng)建時的最初目的背道而馳。

2.算法選舉委員會

IOST區(qū)塊鏈用算法挑選驗證委員會，根據(jù)他們對社區(qū)的貢獻和所持代幣，而不是像大多數(shù)基于DPOS機制的區(qū)塊鏈一樣采用鏈上投票的系統(tǒng)。

鏈上投票選取委員會是有嚴重缺陷的。這種機制試圖復制代議民主的條件，但是引用Vitalik的話，代議民主的1人1票體系已經(jīng)被1幣1票的體系代替。

這樣的系統(tǒng)無疑會最終會演變?yōu)楦缓澜y(tǒng)治。擁有更多資本的人投票擊敗沒有他們富裕的節(jié)點，這樣那些擁有較少選舉權的節(jié)點會變得越來越無動于衷，因為他們的投票對選舉結果影響微小，甚至不產(chǎn)生任何影響。從區(qū)塊鏈發(fā)展歷史來看，采用人工投票機制進行管理的區(qū)塊鏈，參與人數(shù)＜15%，如DAO carbonvote，EIP186 carbonvote，DAO提案投票，2014年的Bitshares DPOS投票等。而在IOST的系統(tǒng)中，區(qū)塊生產(chǎn)者（BPs）委員會根據(jù)貢獻和余額進行算法分配，每個節(jié)點都有相同的責任和權利。

同時，“公地悲劇”也可能會發(fā)生在區(qū)塊鏈投票上。

由于每個投票人影響投票結果的幾率甚小，所以他們投票的動機要比理想情況少上幾千倍。這意味著很可能會發(fā)生以下情況：每個人把它們的代幣放在交易所，而交易所代表他們投票，這些用戶不會真正關心交易所用它們的錢怎么投票。這種情況會導致投票中心化趨勢。

另一個問題就是，投票者逐漸接受區(qū)塊生產(chǎn)者BPs（即DPOS中的超級節(jié)點）的賄賂，BPs通過購買投票獲得他們的年度獎勵。BPs之間相互勾結，以決定他們和投票人之間的分贓比例。

因為超級節(jié)點購買投票的激勵存在，一旦被選上，所有的超級節(jié)點都想繼續(xù)掌權。所以，存在一種維護既定秩序的激勵就意味著被選出的超級節(jié)點會結成聯(lián)盟互相為彼此投票。像Lisk, 就采用了和EOS相似的投票系統(tǒng)，而這導致了區(qū)塊鏈被兩個非常強大的黑手黨似的聯(lián)盟： Elite和GDT壟斷。另一方面，IOST由動態(tài)委員會的模型來驗證和生產(chǎn)區(qū)塊，這樣可以防止形成聯(lián)盟。如果一個節(jié)點剛剛生成了一個區(qū)塊，則該節(jié)點需要“冷卻”一段時間才能再次參與。

一旦類似的聯(lián)盟形成，區(qū)塊鏈平臺的去中心化性質(zhì)將不復存在。這些聯(lián)盟甚至可以通過多種方式對在EOS上運行的業(yè)務進行壓榨。參與者不得不遵守這些利益集團的規(guī)矩，或者交錢，不然他們的交易就可能受到審查。更糟糕的是，這些審查是在桌面下進行的。這些超級節(jié)點可以通過改變網(wǎng)絡邏輯，使某些業(yè)務運行起來更加困難。最后，該網(wǎng)絡里可以做什么不可以做什么的決定權會掌握在這些超級節(jié)點手上。

通過一種間接、隱藏的方式審查，任何可能的大眾反擊都被最小化了。畢竟，超級節(jié)點們唯一需要做的就是對為什么修改協(xié)議作出一個合理解釋。只要理由足夠合理，他們就基本能擺脫不知情的大眾，我們甚至將不會知道他們是否在運作任何敲詐活動。

3.經(jīng)濟獎勵平等分配

在權益證明(POS)中，擁有更多的幣，持有時間更久就有更大的機會來打包下一個區(qū)塊，盡管和工作量證明（POW）相比已經(jīng)節(jié)約了算力，但是越有錢的節(jié)點會比其他節(jié)點越快獲得財富。

IOST區(qū)塊鏈的可信度證明（POB）系統(tǒng)不僅獎勵有一定賬戶余額的節(jié)點，還會考慮節(jié)點對社區(qū)做過多少貢獻。社區(qū)貢獻目前包括節(jié)點驗證的交易和參與的交易數(shù)量，以后還會根據(jù)IOST測試網(wǎng)絡的結果增加相應的節(jié)點的算力貢獻和資源貢獻。

這就意味著這些積極促進IOST網(wǎng)絡建設為其作出貢獻的群體能夠得到獎勵，意味著正確的人群將得到獎勵。IOST網(wǎng)絡中，節(jié)點的貢獻將用一種叫Servi的單位來衡量。一個用戶的可信度分數(shù)由其Servi余額和代幣余額兩個數(shù)值共同決定。可信度分數(shù)越高，就越可能被選入委員會。

可信度證明（POB）共識機制有一個獨一無二的設計就是Servi會自我銷毀。這意味著節(jié)點驗證并并生產(chǎn)了一個區(qū)塊后，系統(tǒng)會將節(jié)點的Servi余額自動清零。所以所有的節(jié)點會按照可信度分數(shù)由高或低的順序來輪流驗證區(qū)塊，而可信度高的節(jié)點會因為Servi的銷毀而不停地更換這就保證了平等的區(qū)塊獎勵分配。

可信度證明（POB）共識機制的優(yōu)勢在于能夠實現(xiàn)經(jīng)濟激勵的更平等分配，每個為社區(qū)貢獻的用戶都有同等的機會獲得IOST。更重要的是，新加入網(wǎng)絡的成員可以和加入網(wǎng)絡很久的老成員擁有同等的獲得經(jīng)濟獎勵的機會。

可信度證明（POB）共識機制的意義在于，它給了所有人平等的機會。IOST致力于賦予普通人群更合理的經(jīng)濟激勵，打造一個為所有人群提供機會的區(qū)塊鏈。節(jié)點沒有什么不同，每個人都可以通過貢獻成為超級節(jié)點。整個IOST系統(tǒng)旨在為所有參與者提供平等和公平的機會。

4.可信度證明（POB）的安全設計

可信度證明（POB）共識機制延展了傳統(tǒng)的POS, 也就是節(jié)點需要積聚大量的代幣才能有資格參與創(chuàng)建新的區(qū)塊鏈并且根據(jù)某個數(shù)值的比例來決定生產(chǎn)區(qū)塊的機率。在POS中，這個數(shù)值是某個節(jié)點積聚或者被賦予的代幣總量，而在可信度證明（POB）中，這個分數(shù)包含更多的變量。應用網(wǎng)絡聚類和頁面排名的數(shù)學計算思想，可信度分數(shù)主要由以下要素決定：

驗證交易量

該節(jié)點在過去30天驗證了多少交易，越近的交易權重越大；

凈交易量

在過去30天完成了多少交易，越近的交易權重越大；

代幣保證金

為建立新區(qū)塊而綁定的代幣保證金；

集群節(jié)點

在網(wǎng)絡中心節(jié)點的賬戶要比網(wǎng)絡邊緣節(jié)點的賬戶的權重略大。

可信度分數(shù)解決了POS的兩個主要缺陷

其一是節(jié)點只是簡單積聚盡可能多的虛擬貨幣，并從區(qū)塊生產(chǎn)中贏取獎勵：這樣會使平臺內(nèi)的財富集中且阻礙了IOST的流通。而在POB共識機制中則意味著一味積累財富而不幫助生產(chǎn)和傳播交易會導致更低的可信度分數(shù)，幫助IOST流通才能夠增加可信度。

其二是nothing-at-stake問題： 因為區(qū)塊創(chuàng)立不需要耗費資源，當有分叉產(chǎn)生時，節(jié)點可以在兩個分叉上自由創(chuàng)立新區(qū)塊，這樣將極大或者無限的延長某個分叉。可信度證明（POB）能夠利用保證金擔保的“綁定保證金”防范此類情況發(fā)生。像上面所說，每個節(jié)點的可信度分數(shù)包括用戶抵押的代幣。為了能夠解鎖這些綁定的代幣保證金，用戶必須先啟動解鎖保證金流程，然后等待一段較長的時間區(qū)間，即所謂的‘解除綁定期’。這也讓所有用戶提前了解驗證委員會將如何變化。如果沒有這個“解除綁定期”，節(jié)點會容易遭受來自原來的驗證委員會的攻擊，而事實上這個驗證委員會可能已經(jīng)不存在了。

5.擴容性

如前面已經(jīng)討論的，區(qū)塊鏈要最終被主流大眾接受并實現(xiàn)它的革命性價值，擴容性是必不可少的。但是區(qū)塊鏈擴容性的實現(xiàn)不能犧牲censorship resistance，要不然區(qū)塊鏈就會退化成中心化數(shù)據(jù)庫。

IOST的解決方案實際上是要解決可擴展性的三角沖突，而不是用犧牲censorship resistance的做法回避解決問題。

我們通過協(xié)議層（Protocol-level）和 第二層（Layer-2）擴展方案提高可擴展性，包括：狀態(tài)通道、分片和側鏈。

一般來說，協(xié)議層（Protocol-level）和第二層協(xié)議（Layer-2）是提高區(qū)塊鏈性擴容性的兩個主要途徑。協(xié)議層包括建立設計更優(yōu)的底層區(qū)塊鏈協(xié)議，像我們看到現(xiàn)有簡單區(qū)塊鏈設計中已經(jīng)具備的特性，它能夠維護大部分區(qū)塊鏈預期的去中心化和安全的特性。它只需要一小部分比例的節(jié)點看見和處理每個交易，并允許更多的交易能夠同時平行被處理。第二層協(xié)議(Layer2)包括創(chuàng)建鏈下協(xié)議，將大多數(shù)交易發(fā)送到鏈下，只偶爾與鏈上層進行交互，以便從Layer-2系統(tǒng)中進入和退出，這也適用于防御對系統(tǒng)進行攻擊的情況。我們認為這兩種策略是相互補充的，我們支持采用多管齊下的策略提高IOST的擴容性，即讓這兩種策略相互接洽，并優(yōu)勢互補。

通過上文的描述，相信大家對IOST的技術邏輯有了一定的了解，這里也用簡短的一段話做一下總結：IOST針對目前區(qū)塊鏈底層架構面臨的相互限制鐵三角，即安全性、可擴展性和去中心化這三個特點難以兼容的難題，提出了高速分布式分片（EDS）、PoB共識機制和微縮狀態(tài)區(qū)塊（MSB）等創(chuàng)新型的解決方案，旨在打造一條即安全又具有高擴展性的公鏈。