关于以太坊的一些思考

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关于以太坊的一些思考

原创 2016年8月8日 作者：风花

在国内我算是最早一批关注以太坊的人，也一直持续关注它的发展。最近在以太坊身上接连发生了一些事，促使自己对以太坊做了下全面的思考: 以太坊试图解决目前区块链的哪些制约问题，以太坊准备构建分布式的web3.0,以太坊与其生态系统之外的互动，以太坊自己生态系统特点，以太坊团队等。我把这些思考写了出来，与大家分享。

一、解决目前区块链面临的主要问题高能耗：

Casper，Proof of stake的一种。简单讲就是任何人抵押足够多的以太币到系统中就可以成为矿工参与到挖矿过程。算法要求所有的矿工诚实工作，如果一个矿工有意破坏，不遵守协议，系统就会对矿工做出惩罚，没收之前抵押的以太币。有人把Casper这样的挖矿机制称为“虚拟挖矿”，比特币的矿工要参与挖矿需要先购买矿机，Casper则要先抵押以太币到系统中，比特币的矿工如果不按规则挖矿，则会损失电费以及可能的挖矿收益，而Casper中，不守规则的惩罚更为严重，除了失去挖矿收益，还要销毁“矿机”，即抵押的以太币会被系统没收。协议中有关long range attack、nothing at stake、51% attack、double-finality双重确定、大规模崩溃、网络分区恢复等问题，Vlad、Vitalik以及其他研究者们一起做了大量的讨论研究并找出了相应的解决方案。目前Capser进行到POC3阶段，最新模拟测试达到3s的block time。落地风险较小，估计明年1-2季度推出。

并发处理能力（Scalability）及可扩展性不够：

Sharding,分区验证交易的解决方案。目前以太坊每一个矿工都在执行同样的程序，整个网络的计算能力相当于单台电脑的计算能力。Sharding是一种动态的分片解决方案，由用户自行选择哪一个shard执行自己的交易，这样的shard一共会有2的16次方个。据Vitalik自己说吞吐量的扩展是没有上限的。Sharding将以太坊每秒处理的交易数，从目前约10-20笔/s扩展到超过100000笔/s，甚至无限制。第一阶段的简单分区切片功能实现(EIP 105)会与Casper一起推出，估计明年1-2季度，落地风险较小。主要功能的实现会在明年下半年，落地风险小。无限制并发的实现会在2018年后半年，落地风险中。

交易隐私性（Privacy）不够：

zkSNARKs，零知识证明，对输入可以做计算但又不暴露输入的一种证明机制。区块链技术虽然有一定匿名性，但收发地址和金额都是公开可查的，如果对于金融类应用去使用，显然是缺乏隐私性的。而zkSNARKs简单理解就是不暴露发送者、接收者和交易金额，但可以完成交易的确认和验证。以太坊拟通过在EVM中增加OPCODE的方式（BabyZoE），使其具备零知识证明的能力。7月底在康奈尔大学的Ethereum/IC3 Bootcamp上，研究者们（Vitalik也参与其中）第一次把zkSNARKs带进了Ethereum并完成了相关代码演示。zkSNARKs是一个第三方项目，目前进展顺利，且与以太坊的集成基本可行，落地风险较小。落地时间估计会是2017年。关注众筹机会！

小额交易成本高、效率低：

Raiden。以太坊的闪电网络解决方案。目前以太坊的GAS设计对于小额交易而言成本太高，且12s左右的确认时间还是太长。而Raiden可以使得基于EIP20的TOKEN进行每秒100万笔以上的传输，传输的确认时间在毫秒级，且交易费用极低。该项目刚宣布POC0，落地风险小，估计2017年推出。闪电网络也提高了交易的隐私性，并将使区块链技术用于物联网成为可能。

二、构建去中心化的WEB3.0

Contracts智能合约: 支持去中心化的逻辑。以太坊会在支持合约运行的虚拟机方面做改进，推出WebAssembly release，更快的虚拟机，合约执行效率更好。预计2017年推出，落地风险较小。
Swarm: 去中心化的文件和存储，同时会集成以太坊的域名服务（ENS）。目前在POC2 RC3阶段，预计2017年推出，落地风险小。
Whisper: 去中心化的消息传输和通信，进展不详细，落地风险中。
MIST（以及轻客户端）: 去中心化的DAPP浏览器，2017年底前推出，落地风险小。

三、与链外生态互动

A、BTCrelay，连接BTC区块链与以太坊智能合约之间的桥梁，目前已经在Mainnet可用。

B、Truebit，目前以太坊智能合约的交易都需要每个矿工去执行和验证，而且每个矿工都需要记录区块链上每个智能合约的状态，这浪费了网络和计算资源且限制了智能合约的潜在应用。而Truebit以无需信任的方式让以太坊智能合约去调用外部程序的执行（目前还是异步的方式）。这是第三方在研发的项目，以太坊的Dr. Christian Reitwiessner在参与研究。落地时间和风险有待进一步评估。关注众筹机会！
C、Oraclize，以太坊智能合约目前只能存取访问链上的信息，它们自身无法取得外部信息和数据，而Oraclize作为一个数据传送者，可以在以太坊的Dapps与Web APIs之间提供可靠连接，让基于智能合约的Dapp应用无需信任地取得外部信息和数据。这是第三方在研发的应用，落地时间和风险有待评估。关注众筹机会！ 另外已经众筹的基于以太坊的项目Augur和即将众筹的项目Gnosis，也在某种程度上提供了一种让智能合约应用访问链外信息的能力。

四、基于以太坊的项目数量众多

根据来自http://dapps.ethercasts.com/ 的统计有近300个，从目前看已经众筹的项目都受到市场较好的关注，筹集资金都比较理想。基于以太坊的这些众多项目，可以互相调用，商业和业务模式可以互相关联，非常利于形成强大的生态系统，这是目前其他区块链产品所不具备的。

五、以太坊开发者团队具有创新精神

对Ethereum的发展有长远的技术规划，有远见、有视野。虽然先后也有出现开发者离开的情况，但这些开发者大都没有离开以太坊社区，都在从事与以太坊相关的项目和创业。

六、2016年剩下的这四个月对以太坊来说有不少值得期待的东西

第二期开发者大会（Devcon2）于9月在上海召开；以太坊的第三阶段Metropolis估计也会在年底前这几个月发布；基于以太坊的市场预测项目Augur估计也会在这几个月正式推出运行；Contactless Bitcoin & Ethereum Payments项目Plutus将于9月5日把已经众筹的Plutons代币（以太坊上的代币）发放到投资者的以太钱包；9月份基于以太坊的项目Gnosis和The Golem Project会陆续进入众筹阶段。

备注： 1、风险评估分级：风险小、风险较小、风险中、风险较大、风险大。
2、文中相关风险评估、项目推出时间等等这些都是个人主观分析和判断，仅作参考。
3、上述相关的技术，其中任何一个方面，其实都是一个很专业很复杂的知识领域，本文意在提供一个整体和框架性的观察、思考和理解，有些细微的理解难免不准确。