区块链网站|NFTS Avalanche(AVAX) 脂肪协议概念四年后 学术公链崛起

脂肪协议概念四年后 学术公链崛起

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胖协议概念四年后,学院派公链兴起

区块链从比特币诞生到现在已经有十年的历史,而区块链的底层密码学已经有上千年的历史。

经典密码学起源于几千年前,主要是使用纸笔,或者简单的机械辅助工具进行加密。20世纪初,随着一些复杂机器和电机的发明,诞生了更复杂有效的加密方法,如以英格玛密码机为代表的转轮加密法;后来的电子元件和计算机使它变得更加复杂和精密。此时,绝大多数加密方法已经完全摆脱了传统的纸笔使用。

密码学的发展伴随着密码分析的发展,通过解码编码和加密的方法。对加密通信执行频率分析。70年代以前,密码学大部分是政府的安全范畴。但是有两件事把密码学带入了公共领域:一个开放标准加密系统(数据加密标准)的诞生和公钥加密的发明。

克劳德香农在1945年发表了一篇关于“密码学的数学理论”的学术文章,被认为打开了现代密码学的大门。与经典密码学相比,现代密码学不仅关注信息的保密性,还涉及信息完整性验证(消息验证码)、信息发布的不可否认性(数字签名),以及分布式计算中因内外攻击而产生的所有信息安全问题。

总之,现代密码学是互联网安全的基石,也是区块链产业的基石。

学术公链的兴起

现代密码学是区块链工业的基石,现代密码学的发展大多是由顶尖大学推动的。顶尖大学自然不会错过这场盛宴。斯坦福大学邀请比特币基地首席技术官Balaji Srinivasan作为讲师授课。耶鲁大学捐赠基金(Yale University Endowment Fund)在crypto asset fund Paradigm第一期直接投资4亿美元,投资a16z旗下专注于crypto的子公司a16z Crypto。哈佛大学捐赠基金甚至直接参与了STO(证券代币发行)。

顶尖大学不仅对区块链进行理论研究,也参与市场投资,但很少进行公链研发。直到最近,一些有大学背景、对密码学有研究的教授和学者开始开发和宣传公链,称为“学术公链”。其中,DeFi infrastructure Sperax、V神青睐的项目Avalanche、私有计算平台Oasis是“学术公链”的主要代表。

2016年8月,Multicoin、Polychain、Placeholder等多家顶级风投基金USV (United Square Venture Capital)的Joel Monegro发表了一篇名为《Fat Agreement》的文章。这篇文章引起了行业内外的热烈讨论,结论是区块链行业的价值更多的在于协议层而不是应用层。

Fat协议(2016年)

受“Fat协议”的影响,Sperax邀请了世界顶级密码学家、共识发明人王(美国)教授作为技术顾问,指导团队构建理论中的共识协议层。同时,曾发现Polychain等一系列明星项目的前合伙人Ryan Zurrer也将加入,成为治理委员会成员。

王教授曾留学德国海德堡大学,获数学博士学位。他的后量子加密算法RLCE已被选为NIST国家标准与技术研究所后量子标准的候选名单。此外,王还参与制定了IETF、W3C XML协议、IEEE 1363协议和SAN互联网安全协议。在王教授的指导下,Sperax在真随机证明(PoTR)、抗量子攻击和隐私保护方面的技术水平达到了一个新的高度。因此,2019年,Sperax获得了来自欧洲最大的区块链基金,如Outlier Ventures和FBG的600万美元种子轮融资。

美国康奈尔大学计算机科学教授Emin Gn Sirer是加密行业知名的意见领袖。2002年,他发布了Karma,这是世界上第一个使用PoW的电子货币系统。Gn是IC3区块链联盟的董事。他和他的学生Ted Yin共同创立了雪崩协议。尹茂凡是雪崩协议的首席协议架构师和联合创始人。

与学术成果相比,《雪崩协议》更突出的成果是,仅用了4.5个小时就筹集了4200万美元。当然,在公开发行之前,Avalanche Agreement已经获得了a16z、Initialized Capital、Polychain Capital、Galaxy Digital、Bitland、Initialized Capital等机构的1800万融资。

加州大学伯克利分校的代表人物是宋晓东教授。麦克阿瑟天才奖麦克阿瑟研究员获得者宋晓东指导学生完成论文《污点分析的动态污点分析》,是计算机安全领域被引用最多的论文,引领了计算机安全领域商业趋势的发展。同时,宋晓东也是IC3的发起人之一。

王、额敏贡西勒、宋晓东三位教授虽然都被视为学术公链的代表,但他们的研究方向却略有不同。Sperax和Avalanche都试图跨越共识2.0,成为共识3.0的标杆。

Sperax和Avalanche协议的3.0版共识

雪崩首席协议架构师尹茂凡曾在直播中表示,雪崩将成为共识3.0。在这一点上,Sperax和Avalanche走了一条相似但不同的道路。

共识1.0、2.0、3.0的本质是通过三种本质不同的方式达成共识。共识1.0是一个众所周知的PoW,它的优势和劣势都很明显:去中心化,网络更安全,但网络性能低,计算能力过于集中;共识2.0通常是指使用拜占庭容错共识(PBFT)。

拜占庭问题意味着不可能试图通过在不可靠的通道上传递消息来实现一致性。为了解决这个问题,Miguel Castro和Barbara Liskov于1999年提出了PBFT,解决了原有拜占庭容错算法效率低的问题。PBFT的优势很明显:网络规模小,网络处理速度快,永远是安全的而不是概率性的,科研资料非常多。

PBFT算法流程

但实用的拜占庭容错共识也有明显的缺点,如通信复杂度o (n 2)过高,可扩展性低,扩展困难,网络不稳定时延时过高,随着网络规模的扩大(节点的增加)网络性能下降严重。

节点增加后的PBFT通信量

因此,尹茂凡引入了“HotStuff”算法来解决网络性能问题。

根据脸书的Libra白皮书和相关技术文档,Libra采用“LibraBFT”共识算法,LibraBFT是HotStuff的变种。

热凝固过程

在尹茂凡看来,HotStuff只能算是共识2.0的升级版,而不是共识3.0。真正的共识3.0是雪崩协议。雪崩协议受流行病模型的启发,结合了非拜占庭一致性算法和中本聪一致性算法的特点。

在由C.Dwork、N.Lynch和L.Stockmeyer开发的DLS协议的基础上,Sperax团队推出了自主开发的consensus 3.0〖BDLS〗。BDLS大大提高了网络安全性和通信效率。最重要的是,BDLS首次真正解决了区块链协议可能被锁定在部分异步网络中的安全问题。可以说是目前性能(安全效率)最好的拜占庭容错协议。

PBFT进化史

BDLS通过降低回合复杂度和通信复杂度达成共识:

BDLS和PBFT协议的通信复杂度比较(节奏注:通信复杂度越低越好)

同时,包含BDLS设计思想的论文《Sperax: An Approach To Defeat Long Range Attacks In Blockchains》被计算机科学领域的顶级国际学术会议IEEE INFOCOM EdgeBlock分会录用。Sperax研究员周宇也受邀参加IEEE Infocom 2020做主题演讲。

有加密行业的研究人员表示,Sperax的BDLS和雪崩协议都在一定程度上接近共识3.0,剩下的还需要时间来验证。

“胖协议”有错吗?

面对目前DeFi的热潮,很多投资人开始质疑“fat协议”是否有误。学术公链无所作为,协议和技术只是辅助。

胖子的观点是对的。密码学是区块链产业的基石,协议层和基础设施仍然是区块链最有价值的领域。DeFi项目Compound、Balancer、Synthetix、Anchor都是很有意思的尝试,但是以太坊网络显然还是满足不了这些有趣的应用。或许,DeFi应用可以无障碍地接入Sperax的网络,因为Sperax可以在保证安全性的同时实现高性能,同时也兼容以太坊中的虚拟机。

Sperax的明星研究员Joe Yu告诉节奏BlockBeats,人类发明科技最终是为了服务人类。所以不仅要关注底层技术,更要关注技术的应用和落地。但是,需要认识到的是,如果只谈应用和落地,而忽略了协议层和基础设施实现应用落地,那么区块链将成为空中楼阁。所以在关注基础设施的同时,也要用最简单的话向用户普及技术。

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