現(xiàn)在從加密數(shù)字貨幣的市值看,除了比特幣、以太坊等之外,市值最高的項目是企業(yè)操作系統(tǒng)(Enterprise Operating System,EOS)。從關注度看,EOS 也是 2017~2018 年的明星項目,并常被認為是區(qū)塊鏈 3.0 的主要競爭者。
EOS 是由 Block.one 公司開發(fā)的一個新的區(qū)塊鏈軟件系統(tǒng),它的目標是將一切去中心化(decentralize everything)。從 2017 年年中開始,經(jīng)過一年的代幣眾籌后,它于 2018 年 6 月 15 通過由數(shù)十個區(qū)塊生產(chǎn)者(block producer,BP,又稱超級節(jié)點)組成的社區(qū)上線了主網(wǎng),EOS 主網(wǎng)這條主要的區(qū)塊鏈開始正式運轉(zhuǎn)。
接下來,我們分幾個主題介紹EOS這個基礎公鏈和它的應用開發(fā)。EOS 這個基礎公鏈可說是為應用而生的。
EOS VS 以太坊
了解 EOS 的方式之一是拿它與以太坊、比特幣進行比較。
從開發(fā)目標上來講,比特幣、以太坊、EOS 是漸進的,分別是區(qū)塊鏈 1.0、區(qū)塊鏈 2.0、區(qū)塊鏈 3.0,重心分別是貨幣、合約、應用。以太坊在實際應用中是以通證為主的。以太坊、EOS 均是借鑒與延續(xù)之前的思路重新開發(fā),以太坊是比特幣的改進,EOS 是以太坊的改進。
這里先用比喻的方式來對比比特幣、以太坊、EOS,見下圖。
比特幣的設計思路類似于黃金。在數(shù)字世界中,按工作量證明共識機制,挖礦節(jié)點進行加密計算,獲得比特幣形式的挖礦獎勵。挖礦節(jié)點也可以獲得交易費收益,不過,雖然在比特幣網(wǎng)絡中的資產(chǎn)價值高,但交易并不頻繁,交易費收益目前在礦工收益中的占比并不高。
以太坊的設計思路類似于高速公路。在這條收費高速公路上,車輛行駛需要付費。它早期募集資金,建設“高速公路”,早期投資者享有“高速公路”的主要權益。之后,一起建設與維護“高速公路”的挖礦節(jié)點也可以獲得挖礦獎勵與交易費收益。在以太坊網(wǎng)絡中,由于各類項目已經(jīng)基于它生成了大量的通證,以太坊網(wǎng)絡的交易量相對較多,挖礦節(jié)點獲得的交易費收益占比高于比特幣。
EOS 的設計思路則類似于房地產(chǎn)開發(fā)。Block.one 公司在將土地售賣出去之后,邏輯上它用獲得的資金進行基礎的開發(fā),此后每年再以類似填海造田的方式增加 5% 的土地出來。
EOS 的繁榮主要取決于,已經(jīng)競購得到大量土地的開發(fā)商是不是開發(fā)和經(jīng)營好自己的地塊?EOS 網(wǎng)絡要依靠超級節(jié)點(即區(qū)塊生產(chǎn)者)來各自建設、共同運營,按現(xiàn)在的設計,這些節(jié)點共同獲得每年 1% 新增發(fā)的 EOS 作為回報。
與以太坊不同,EOS 網(wǎng)絡的設計是不再收取網(wǎng)絡交易費,持有 EOS 通證則擁有對應的網(wǎng)絡使用權利。但是,如果一個應用的開發(fā)者不持有足夠的 EOS 通證,可能就要從市場中購買和付費租用,以獲得使用主網(wǎng)的權利。類比來看,這種設計類似于購買或租用辦公樓。
當然,以上用比喻的方式討論只是為了便于理解。EOS 實際的情況是:Block.one 公司募集資金開發(fā)一個名為 EOSIO 的開源軟件。EOS 社區(qū)用這個軟件來運行 EOS 主網(wǎng),且從邏輯上來講,這個主網(wǎng)并非由 Block.one 公司運行,而是由社區(qū)運行的。另外,其他人也用 EOSIO 這個開源軟件建立替代網(wǎng)(altnet)。
替代網(wǎng)(altnet)是一個模仿替代幣(altcoin)而創(chuàng)造出來的新詞。在社區(qū)運行的 EOS 主網(wǎng)(mainnet)之外,EOS 鼓勵其他人用 EOSIO 開源軟件架設新的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡,這些區(qū)塊鏈網(wǎng)絡是類似于替代幣的替代網(wǎng)。比特幣的替代幣是與比特幣的價值無關的,類似地,替代網(wǎng)也與 EOS 主網(wǎng)無關。
EOS 是對以太坊的改進,各個用 EOSIO 開源軟件運行起來的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡,可以做幾乎所有以太坊能做的事,如編寫智能合約、發(fā)行通證。
為什么 EOS 有超級節(jié)點競選
EOS 所采用的共識機制是 DPOS(委托權益證明),即一些節(jié)點在獲得足夠多的投票支持后,成為見證人(witness)節(jié)點或 EOS 中所說的區(qū)塊生產(chǎn)者(BP,也稱超級節(jié)點),負責區(qū)塊鏈的區(qū)塊生成。
對于比特幣系統(tǒng),任何人都可以接入網(wǎng)絡,以算力競爭記賬權利,生成區(qū)塊。而對于 EOS,只有超級節(jié)點才有資格生產(chǎn)區(qū)塊。這是因為兩者所采用的共識機制不同:比特幣和以太坊采用的是工作量證明共識機制,而 EOS 采用的是 DPOS(委托權益證明)共識機制。
圍繞 POW 與 DPOS 的比較,討論主要集中在能源消耗、效率、安全等方面。但我們也可以從去中心網(wǎng)絡形成的角度來看,為什么 DPOS 是一種可行的選擇。
基于區(qū)塊鏈的思路開發(fā)的軟件系統(tǒng)有以下三個關鍵要求:
· 一是性能。它的去中心網(wǎng)絡的整體性能能否支撐大量應用?
· 二是網(wǎng)絡。它的共識機制、經(jīng)濟激勵和社區(qū)運營能否吸引足夠多的節(jié)點加入,形成一個安全、可靠的去中心網(wǎng)絡?
· 三是功能。無論目標是通用類、功能類還是行業(yè)類,它是否提供了應用開發(fā)所需要的必備功能?
一個基礎公鏈的成敗關鍵正是以上三點:性能、功能與網(wǎng)絡(見下圖)。EOS 已經(jīng)在性能和功能上做了很多努力,而 DPOS 共識機制與超級節(jié)點競選是 EOS 在“網(wǎng)絡”這個角上所做的努力。
對比特幣和以太坊網(wǎng)絡來說,在較長的周期內(nèi),它們以挖礦經(jīng)濟激勵的方式,逐漸地吸引了足夠多的節(jié)點加入。對于一些基礎公鏈區(qū)塊鏈項目,由于各種原因,它們的主要節(jié)點是由基金會或關聯(lián)方運行的。其中較為典型的是小蟻(NEO),它擁有較大的交易吞吐量(TPS),但官方節(jié)點只有不到 10 個。
在 2017 年 12 月的報告中,NEO 理事會提到了其網(wǎng)絡的去中心化計劃,并解釋道:“我們希望至少有 3 個節(jié)點由外部的實體運行……去中心化的初期階段:2個節(jié)點將由 City of Zion 運行,1 個節(jié)點將由社區(qū)運行,并將由社區(qū)資助(獨立于基金會),2 個節(jié)點將由以盈利為目的的區(qū)塊鏈公司運行,2 個節(jié)點將由NEO理事會運行。”
NEO 的共識機制是 DBFT,全稱為 Delegated ByzanTIne Fault Tolerant,是一種通過代理投票來實現(xiàn)大規(guī)模節(jié)點參與共識的拜占庭容錯型共識機制。
EOS 則用超級節(jié)點競選的方式來刺激形成一個活躍的去中心網(wǎng)絡,并且,超級節(jié)點競選是與其共識機制 DPOS(委托權益證明)高度匹配的。按現(xiàn)在的設計,獲得投票的 21 個活躍生產(chǎn)者和 179 個候補生產(chǎn)者一起生產(chǎn) EOS 這條區(qū)塊鏈的區(qū)塊,即運行這個區(qū)塊鏈網(wǎng)絡。這些區(qū)塊生產(chǎn)者是動態(tài)的,時刻根據(jù)投票動態(tài)調(diào)整。
EOS 的區(qū)塊鏈生產(chǎn)者的收益分配機制是,區(qū)塊生產(chǎn)者一共可獲得每年新增出來的 1% 的 EOS 通證作為回報,其中 0.25% 按每個區(qū)塊來進行獎勵,0.75% 按所獲投票來進行分配??蓞⒁?2018 年 5 月 12 日項目發(fā)布的信息。
從 2018 年年初到 6 月 15 日 EOS 主網(wǎng)上線,圍繞超級節(jié)點(BP)的競爭已經(jīng)顯示了,這個機制相對成功地調(diào)動了眾多參與者競爭,促成了 EOS 去中心網(wǎng)絡的形成。這是一條務實、有效的路徑。
從另一個相關的機制設計上,我們也可以看到 EOS 團隊的精心設計。與其他代幣發(fā)行的項目不同,EOS 通證的發(fā)行持續(xù)了一年之久,這一方面吸引關注,另一方面或許更重要的是,這種做法使得 EOS 通證相對分散地存在于眾多持有者手中,在一定程度上保障了它所使用的委托權益證明共識機制的有效性。
EOS 的體系架構:與比特幣、以太坊的對比
在討論以太坊時,我們對比了比特幣和以太坊的架構差異,現(xiàn)在,EOS 被認為是區(qū)塊鏈 3.0 的有力競爭者,我們再來看下這三者體系架構的差異。其中,EOS 的體系架構參考了唐煜的文章“從 EOS 系統(tǒng)架構看 BM 的野心”,如下圖所示。
在最基礎的層次——數(shù)據(jù)層和網(wǎng)絡層上,EOS 和比特幣、以太坊并沒有多大的區(qū)別。
EOS 的共識機制采用了與之前較為不同的 DPOS(委托權益證明)共識機制。由于采用 DPOS 共識機制,EOS 網(wǎng)絡的激勵層就可以看成不再單獨存在(圖中也未表示出來)。EOS 網(wǎng)絡每年新增發(fā) 5% 的 EOS 幣,其中 1% 按一定的規(guī)則分配給區(qū)塊生產(chǎn)者,另外 4% 進入社區(qū)的提案系統(tǒng)(worker proposal system)資金池待分配。
EOS 的智能合約和以太坊略有差異,但基本上采取了相似的設計。EOS 的應用也與以太坊相似。因此,對于合約層和應用層,兩者是相似的。
EOS 的體系設計的創(chuàng)新在于工具層和生態(tài)層。
為了讓 EOS 適用于應用開發(fā),EOS 團隊為它設計了賬戶、持續(xù)化數(shù)據(jù)庫(MulTI-Index DB)等工具與接口。因此,這里延續(xù)唐煜的分類,認為在合約層和應用層之間存在一個工具層,這使得在 EOS 區(qū)塊鏈上開發(fā)應用更為便利。
EOS 的另一個特殊設計在于,它將自己的 EOS 主網(wǎng)和 EOSIO 軟件分開,鼓勵開發(fā)者采用 EOSIO 軟件建立行業(yè)專用、領域?qū)S玫膮^(qū)塊鏈網(wǎng)絡(應采用新的網(wǎng)絡名),并建立自己的一系列應用。在體系架構的最上層可能出現(xiàn)一個生態(tài)層,這一層是采用 EOSIO 軟件的區(qū)塊鏈,比如專為游戲、物流、金融、社交、能源、醫(yī)療開發(fā)的公鏈。