从共识机制谈起，探讨区块链应用范式的变迁

雍和比特币

区块链运用从单层的拓扑图模变为用户和节点别离的双层模，在不远的将来或许会演变为一个三层模。

原文标题：《一致的变迁，区块链运用范式进化之旅》 撰文：outprog09 年比特币诞生，敞开了区块链纪元。在一个分布式的网络中，一切节点对一个难题进行核算，先到先得（先算出先得），最早处理难题的机器取得比特币奖赏。在无限多的难题核算进程中，发生一条永久不行假造的数据链，而链上记载的转账信息，刻画在链上的客观标志，在人们的一致推进下发生了巨大的价值。这种不行假造的账本，后来称为区块链，对运用了几千年的账本进行了完全的改造。下文会讨论近几年区块链领域的一致的变迁，区块链运用方法的改动，以及咱们为什么能够经过存储核算范式构建一种全新的可信运用。 肯定的去中心化 比特币原教主义者，深信肯定的去中心化。比特币的网络就像闻名科幻电影《终结者》里的天网，是一种运转在全球的网络，很多服务器上的账本，同天网相同，想要封闭它或许只需消灭整个网络。这种 P2P 节点网路具有去中心化的特性，不由任何国家和组织操控。肯定的去中心化要求用户自己验证一切的买卖。前期咱们在 PC 上装置一个比特币钱包需求花数小时乃至数天的时刻才干同步整个网络，只需等候同步完成后才干进行转账操作。当咱们的个人电脑离线或许封闭导致钱包长时刻离线，下一次进行任何操作前还需求继续同步数据，直到一切数据完全更新后才干进行新的买卖。这样的体会关于绝大数用户是无法承受的。人们总是需求同步和验证一切买卖，才干取得肯定的去中心化信赖。 信赖钱包服务商 跟着 17 年 ICO 火爆，以太坊将区块链带入一个全新的高度。新用户涌入，以太坊官方的 Mist 钱包（同比特币相同需求下载数天验证一切买卖）现已很难满意用户的需求。imToken 顺势而出，构建了一种更易于运用的 API 钱包。用户不需求再去做长时刻的数据同步，下载运用开箱即用。区块链节点由钱包服务商供给，用户的私钥仍是保存在个人的手机上。用户经过 API 拜访服务商的节点，在手机上进行买卖签名，并将买卖发送到服务商的链节点。API 钱包的另一个模范是 MetaMask，从 18 年到 20 年 DeFi 兴起的进程中起到了至关重要的效果。浏览器插件钱包也是开箱即用，合作全新的以太坊基础设施 infura，让用户越过账本验证直接运用 DeFi。从 Uniswap 兑换，Compound 假贷，到 20 年中旬开端风行币圈的活动性挖矿，MetaMask 都是用户必备的 DeFi 利器。可是在体会 DeFi 的直爽进程中，或许现已丢失了一些对一致的底子观点。在运用 API 钱包的进程中，用户并没有验证每一笔区块链买卖，而是信赖服务商布置的节点。肯定去中心化现已被扔掉，用户体会占了优势。以太坊官方钱包 Mist 乃至没有坚持到 DeFi 迸发就早早宣告中止更新。尽管肯定的去中心化（用户独立验证账本）逐渐的从历史舞台褪去，可是去中心化一致并未削弱。跟着用户门槛的下降，带来了 DeFi 的昌盛兴起，整个区块链的故事愈加的家喻户晓。其本质在于不管咱们是运用 imToken 或许 MetaMask，纵然背面是内部节点，用户没有去校验账本，但用户买卖一旦打包到链上，就可用经过不计其数的其他区块链节点进行确保。这种客观实践不是由一家服务商或许一个中心化的云服务所能改动。关于一家中心化服务商而言，能够骗用户一时，但骗不了用户一世。用户买卖的客观实践现已打包在了广阔的区块链节点网络中，无法被篡改和假造。 客观实践和数据呈现 Compound 是运转在以太坊这台国际核算机上的金融假贷运用，Compound 的每一笔买卖都会被不计其数的以太坊节点进行核算，以确保 Compound 假贷事务的客观实践。可是不管是用户和服务商，都不能直接从链上获取到假贷事务的收益利率。假贷的实践一直在发生，所发生的年化收益率却需求对链上数据额定核算才干得出。实践客观存在，而用户的决策依据是实践所演算的表象数据。此刻客观实践和数据呈现是信赖是别离的。回到比特币原教主义的视角，当且仅当用户运用全节点或许 SPV 钱包对每一笔买卖进行过校验后，用户所获取的数据呈现才具有完全的去中心化可信。而运用 imToken/MetaMask 这样的 API 钱包的时，用户是在向 infura 或许其他服务商所恳求余额信息，这种余额信息本质上也仅是一种数据呈现，和 Compound 的收益利率没有本质区别。Compound 的收益利率是在官方的中心化服务器上经过链上数据进行运算的成果（一般运用以太坊 event log 进行核算）。一起，用户向 infura 或许其他服务商恳求的余额，也是中心化服务器的以太坊程序运算发生的状况。特别的注意在中心化服务器上以太坊节点也是一个一般的运用程序能够被修正和调整。因而，不管是运用太坊节点 API 取得的数据，仍是对节点数据进行的二次加工产的新数据，都不能供给完全去中心化的信赖。服务商的服务器完全能够修正以太坊节点和恣意定制核算程序。可见，在用户不自行进行一切买卖校验时，客观实践和数据呈现必定发生二元别离的景象。用户经过服务商取得的数据都是一种对客观实践的二次陈说。想要获取肯定客观实践，用户有必要自行验证一切买卖，自行核算数据。这种肯定去中心化可信形式，由于用户门槛过高在实践场景中难以适用，成为一种理想主义。 区块链运用范式的变迁 跟着以太坊官方钱包 Mist 的失利，整个一致现已耳濡目染的改动：用户不再自行验证买卖，而是运用 infura 或许运用服务商的链节点进行买卖。这时其完成已将信赖完全交予服务商。用户对一致的认知正在逐渐的改动。改动的本源之一是区块链的用户集体的改动，原教主义者们不断的迎来了新的区块链用户。这些新用户从未自行布置过节点和 SPV 钱包，用户的需求不是去中心化信赖，而是简略易用的代币转账和高收益的 DeFi 运用。关于去中心化的愿景，从要求自主取得肯定客观实践转变为依靠服务商供给实践的二次陈说。变迁进程如下图所示，从一个单层的拓扑图模变为双层模，在不远的将来或许会演变为一个三层的模。图 1 是肯定去中心化模，用户的客户端和节点处于同一个层级，用户会去同步节点并验证一切的买卖。该模下用户体会极差。从 17 年 ICO 后，imToken/MetaMask 兴起，为了处理急剧胀大的用户需求，咱们进入了图 2 的双层模年代。用户不再验证买卖，节点完全由服务商运维和布置。用户仅将签名后的数据发送给服务商，由服务商的节点进行买卖处理。此刻用户体会有所提高，用户不再进行苦楚的买卖同步和验证。图 3 的三层模，会将用户完全和区块链进行解耦，这个模下用户完全不再触摸链，包含用户签名的买卖也不再发送到链节点。服务商的可信由各种区块链来供给，用户的买卖也完全由运用方进行处理。三层模带来最大的优点是为用户互联网级的体会，这儿包含互联网等级的 TPS 和可信的互联网账户。整个变迁的进程是用户体会的提高，从难用到可用，最后到易用 进化到三层模 其实咱们当时的 DeFi 运用，现已不是一个朴实的双层模，而是一个 2.5 层的模。用户在运用 DeFi 的进程中，大部分的数据都不是从节点上原生输出，现现已过中心化的服务器进行核算所呈现。区块链仅供给了一个结算功用，而布置在服务商的节点也是完全能够修正程序和假造数据。咱们能够假定两种进犯：

1. 具有误导性的数据呈现+实在节点。服务商供给了实在的节点，可是呈现的利率、汇率或许其他信息是被修正过的，诱导用户去进行链上操作。买卖仍是在链上实在成交，可是买卖的实践成果和数据呈现有必定的距离，比方显现的年化收益率是 10%，实践却只需 9%；兑换的汇率是 256，实践成交是 250。
2. 完全虚伪的节点，直接导致用户的转账、DeFi 成果都是虚伪的。

为了防止这两种进犯，用户不得不自行运转节点和进行数据核算。可是这些对用户都十分困难，此刻用户只能信赖这种数据呈现，或许经过其他第三方进行数据核验。实践中的比如是，经过 imToken/MetaMask 运用 DeFi 时，咱们总是需求去 etherscan 进行买卖核对。服务商在开发运用时，肯定去中心化的信赖会传导到运用上。用户信赖的是服务商，也能够经过其他第三方服务商进行买卖核验以取得更高的可信。不管怎么样，用户的信赖现已和区块链的去中心化信赖构成分裂。总结如下，咱们现在能够把信赖分为两种：

1. 肯定可信：不信赖任何人，自行验证区块链一切买卖，取得完全去中心化的账本
2. 相对可信：信赖服务商，经过服务商取得账本的数据呈现，运用其他多个服务商的数据进行买卖对照

左图是双层模的延展，用户和服务商的节点进行交互，一起运用服务商核算的数据呈现。关于用户而言，是处在一个相对可信的环境，服务商供给的节点，并不必定是实在的节点，用户需求去第三方进行核对或许自行进行验证。在双层模中，用户还会直触摸摸链节点，向节点建议买卖。右图是三层模，用户、服务商、链节点三层别离，用户完全不再触摸链节点。服务商供给根据存储的可信核算，此刻经过链下程序处理用户的买卖。尽管买卖是由链下的程序处理，可是程序的一切处理进程都会经过区块链进行确保（根据 Arweave 的存储核算范式），因而链下核算也完全是能够经过第三方或许自行进行验证。

存储核算范式：将确定性的程序开源或许上传到链上，程序完全在链下运算，一切输入都会发送到存储区块链进行保存，数据一旦打包就具有次序（时序）。任何第三方能够运转程序，程序会加载链上的实践数据，生成实践状况。

不管是双层、2.5 层仍是三层模，用户都只能取得相对可信，肯定可信仅与服务商有联系。只需用户不自行验证一切买卖，就无法做到完全去信赖化。在三层模中，咱们能够构建全新的 Compound，这样的 Compound 不需求再运用 EVM 链上核算模，只需求保证程序可信，数据可信，那么运用运转的客观实践就肯定存在。在三层模的架构中，不仅仅年化收益链下核算，每笔买卖发生余额状况也经过在链下核算并呈现。将双层模改进到三层模，不会改动客观实践，一起用户的相对可信环境并没有任何改动。而买卖上链后的客观实践，由区块链技能进行支撑。 三层模的优势 为什么要树立一个三层的核算模将用户和区块链完全阻隔？链具有太多的约束，很难满意一般用户的低门槛需求。区块链的 TPS 有太多约束，贵重的矿工费，私钥助记词办理等，都让一般用户难以承受。区块链在取得肯定去中心化的方针后，损耗了很多的易用性。运用三层模构建的运用，区块链节点会为运用进行可信赋能，运用开发能够取得极大的灵活性，为用户供给极致的易用性。

• 可组合性：运用存储核算范式不损耗组合性，任何运用都能够直接经过 API 进行交互。运用发生的买卖打包到区块链后，都会成为客观实践不行篡改，而且能够验证。两个彼此信赖的运用如果在 API 实时交互的进程中呈现了虚伪买卖，这些虚伪买卖后续发生的一切买卖都能够被检测到并进行回滚，这是一种链下回滚，或许说是将过错的账目冲正，让链下程序和区块链的实践保持一致。
• 开发门槛低：只需将传统运用开源并将买卖打包到区块链上，即可让运用取得通明可信，并可由第三方进行验证。此刻开发没有任何的言语约束，仅需运用这个范式思维即可。
• 无功能约束：链下程序的功能，仅取决于布置程序的机器和开发团队的才能。
• 一致本钱极低：将一致的本钱缩减到区块链存储的本钱，运用 Arweave 进行买卖存储，1 美金能够进行近百万笔买卖。

下风 首要丢失了去准入：运用由一个中心化服务商完成和布置，服务商能够过滤以及检查用户的买卖。一起单点的服务毛病或许导致服务暂停。不过任何人都无法危害账本的客观实践，实践程序加上由用户进行签名的每一笔买卖都会印证在区块链上，成为可验证的实践状况。 结语 一致的最低本钱，便是存储本钱。经过区块链不行假造、可追溯的特性，咱们能够保存实践程序和实践数据，它们运转的成果必定是实在客观存在而且不行篡改的。至于核算，其实不在实践领域内，由于不管核算是否现已发生，客观的实践并不会改动。可验证性是整个区块链一致和可信的要害。任何人都能够去验证那些不行篡改的客观实践，是一切信赖的根基。存储核算范式所供给的可验证信，为多方之间树立了信赖的桥梁，可验证的通明账本完全改造了传统账本技能，处理了传统账本（契约）在生产联系和谐进程中发生的种种对立和胶葛。账本是人类协作的要害要素，每个人、每个组织的账本彼此组合促进了当今社会的协作和分工。区块链作为一种革命性的实践机器，会完全改动根据账本构建的信赖体系，让信赖更易于达到，让价值无界活动。