超脑链郭睿:公链元年并非「乏善可陈」,区块链 3.0 终将到来

超脑链Ultrain 2018-12-06

多少人都曾经高呼区块链技术可以带来的革命性的未来,但是每每却不得不承认目前区块链基础建设不甚理想正在掣肘整个行业的发展。自以太坊网络问世以后,区块链 3.0 一直是人们对于价值互联网的终极想象之一。人们坚信一个完美兼容了去中心化、安全和理想性能的虚拟商业网络终将到来。

不可能三角,即在不牺牲去中心化和安全的前提下,取得区块链系统的高性能,成了区块链公链项目团队的主要课题。但技术的现实发展似乎未能满足人们的幻想,在不可能三角问题上,全球范围内,著名的区块链 3.0 项目在即将过去的一年里都收效甚微。

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在最近的一次采访中,Ultrain 超脑链的联合创始人兼首席执行官郭睿对此发表了看法,他认为「人们对于短时间内技术的发展往往过于乐观,对于长期目标的实现又往往过于悲观。」郭睿更借此为区块链革命的前景提振信心,Ultrain 超脑链创始团队「恰是看准区块链技术的长远价值,才全身心投注于这场变革之中,区块链对于信任关系和交易摩擦问题的解决实则正为许多企业带来数倍乃至数百倍的效益增长。而这种新生的技术价值将在三到五年规模化,惠及更多商业领域。」

这个由晨兴资本、蓝驰创投、 洪泰基金、德鼎创新 Draper Dragon 等顶级 VC 投资的顶尖公链项目在 7 月末宣布完成两千万美元基石轮融资,众多一线投资机构参与。这轮融资之后,该项目估值 2 亿美元。

面对区块链行业的冬天,Ultrain 不仅仅成功融资,更积极建设,刚刚在 12 月初宣布正式开启测试网的公开申请。Ultrain 测试网络由社区爱好者提供机器组建,DApp 开发者可通过将自己开发的 Ultrain 智能合约部署到 该测试网络来验证智能合约的功能,这让 Ultrain 成为全球范围内第一批开放测试网公开申请的区块链 3.0 项目。

面对新的进展,郭睿还是偶尔会回忆起超脑链的创立过程。事实上,超脑团队对于市场的起落变化早有预期,在组建之初即专注于技术变革而非金融套利。2012 年,郭睿正就职于阿里巴巴,在堪称区块链的荒芜期就对这项技术产生了极大的好奇,这种好奇并非是浅尝则止的,由于工作环境的优越性,郭睿可以对区块链技术进行大量的思想实验,直到 2017 年 5 月,区块链技术初见燎原之势,郭睿也开始蠢蠢欲动,从蛰伏状态转而开始接触这个新兴行业的第一批大佬,厚积薄发的郭睿迅速就在一次次交流中进一步确认了自己对区块链发展和技术难题的理解。

他与当时在蚂蚁金服担任区块链团队技术负责人 / 首席架构师的李宁一拍即合,决定组建团队,投身于区块链技术革命,而当时的郭睿已经是阿里巴巴安全事业群技术总监。从郭睿的描述中,我们能感受到一名工程师对于解决技术挑战的那种原始的兴奋感,这种兴奋感并没有让两人陷入过分理想化的幻想之中,经历过阿里巴巴的高速成长,两人深知市场和用户热情对于一个项目乃至一个创新的重要性,两人找来了在奇虎 360 担任智能硬件投资总经理的 Emma 廖志宇,形成了牢固互补的三角形结构,一个致力于解决区块链技术难题,以「构建可编程化商业社会」为目标的区块链 3.0 项目团队就此诞生。

超脑链郭睿:公链元年并非「乏善可陈」,区块链 3.0 终将到来Ultrain 三位联合创始人:首席执行官郭睿(右)、首席战略官廖志宇(中)、首席技术官李宁(左)

公链元年并非「乏善可陈」

在 2018 年这个堪称「公链元年」的时期,区块链 3.0 项目是否乏善可陈。

一线挑战者郭睿对此显然有更细腻的认识和观察,他用更为通俗的语言解释了目前全球几个著名的区块链 3.0 项目的发展方向,其中包括我们熟知的 DFINITY (在链闻过去一篇 「一文解读 a16z 为何投资 DFINITY」 中也曾对该项目进行过报道)、Oasis Lab 的 Ekiden (在 Oasis Lab 成立之初,链闻对该项目及团队进行过详细解读 「揭秘 Oasis Labs:顶级基金站台、号称超越以太坊,它究竟凭什么?」)、Algorand、Thunderlla、Zilliqa 等等。

郭睿表示,如果就不可能三角的解决方案进行概括,可归纳为「先出块后确认」和「先确认后出块」两种方式,前者的代表项目即 DFINITY,而后者的代表项目即 Algorand。两个项目都在即将过去的一年里受到广泛的关注,名噪一时。而 Ultrain 所选择的解决方案在基本逻辑上与 Algorand 保持一致,均是以 VRF+BFT 为核心技术,区别在于 Ultrain 做出了全新的贡献,提出了自主设计的 R-PoS 共识,并且基于 Token 锁定的惩罚机制,提升作恶成本,从而提升和保障 Ultrain 网络的整体安全。

VRF+BFT 的共识基本过程如下:

第一步,角色确认阶段:对一个大规模网络,每个共识轮次开始时,每个节点先采用 VRF (可验证的随机函数,verifiable random functions) 生成一个凭证,用该凭证随机选出本轮参与共识的节点,被称为「投票者」,而其中凭证值最小的被选为「提议者」

第二步,分级共识阶段:提议者负责组装本轮的候选区块,然后由投票者对本轮的领导者达成共识,也同时确认本轮收到的候选区块;

第三步,二元拜占庭阶段:验证者对候选区块投票,即要么接受该候选区块(认为该区块没有问题),要么不接受该候选区块(认为该区块有错误,比如双花,不接受该区块,替换为空区块)

最后,广播本轮确定的区块到全网。

Ultrain 的 R-POS 算法在各个阶段都做出了独创性的贡献,首先在第一阶段,引入了 Token 抵押机制,针对单个节点锁定的 Token 数量,机器性能和机器的可信度(这三者被 Ultrain 定义为 VRF 的输入参数)确认不同角色:

  • 出块节点:负责本轮组装候选区块的节点,每轮会有多个节点被选为出块节点;
  • 投票节点:负责下阶段投票确认本轮的出块节点的身份;
  • 侦听节点:本轮不参与出块,等待出块确定后纪录区块数据;

单个节点被选择为出块节点和投票节点的概率主要取决于 VRF 的输入参数,参数越高,被选中的概率越高。

其中机器可信度(一直表现出好人行为的节点,被选中的可能性也会越高。)和基于 Token 锁定的惩罚机制极大提升和保障了 Ultrain 网络的整体安全和可行性,我们知道 Algorand 的理想化模型需要建立在节点 80% 可信的基础上,基于利益关系下的「人性本恶论」可能会将其长时间限制在实验室阶段。

其次在第一阶段,Ultrain 通过 Fisher–Yates shuffle 算法,可以确定每轮出块的共识委员会的节点数量,而不是像 Algorand 的共识委员会的选举是概率性的,从而有效的提升共识算法的效率;

第二阶段 Ultrain 将分级共识演变成为并行共识阶段,被选中的多个出块节点并行各自组装本轮的候选区块,然后由投票节点对本轮的出块节点达成共识,确定区块被大部分节点接收。

从原有的一个出块节点变为多个出块节点并行出块,极大的提升了系统的 TPS。对于「多个节点同时出块」而言,即使一个出块节点被攻击,只要有一个节点达成共识,也可以保证系统不出空块,从而提升了系统的活性;而实现该目标最核心的技术挑战在于并行的 BA 算法,并由此可能造成大量的网络风暴,为解决这个问题,Ultrain 通过引入冗余编码技术,将消息划分为多份传递,保证了利用有限的网络带宽广播最大的消息数量,从而优化了网络吞吐率;同时,Ultrain 还引入了可聚合签名算法,让候选区块在传递时是分小块传递的,也就是说,保证了每个节点在收到足够多消息之前无法知道消息的内容,避免有倾向地传递共识消息,提高了公平性。

超脑链郭睿:公链元年并非「乏善可陈」,区块链 3.0 终将到来

郭睿做了一个通俗化的比喻,如果说 EOS 采用的 DPoS 共识机制,就是有一群人通过持有的代币数量多少,投票选出做决定的固定数量的一小组人,由这一小组人轮流做决定;而 R-PoS 机制,就是在一群人中,先随机选出几个人同时做出各自的提案,然后再随机选出 10 倍的人,判断之前的提案是否正确,最终由这些人将正确的提案整合到一起,形成最终的决定。

所以,R-PoS 的核心思想,就是在 DPoS 的基础上,将每轮参与共识节点的选择方式,从委托选举变为随机选举,保证每轮全网节点都有几率被选举成为少数参与本轮共识的节点,从而既保障了网络的去中心化,又可以极大的提升性能。

郭睿说,Ultrain 在 2018 年 7 月初已经发布了 R-PoS 的概念网络,在公开的亚马逊云的 1000 个节点上部署了 Ultrain 系统,经过实际测试,该网络可以达到平均 3000TPS,确认时间为 10 秒,其性能远远超过现有的区块链 3.0 项目。

Ultrain 的 2019 计划

谈及 Ultrain 在即将到来的 2019 年度计划,郭睿表示除了 4 月底 Ultrain 主网的如期上线,2019 年 Ultrain 希望在一年内完成钱包、DApp 和矿机的三重部署,尤其是在钱包数和 DApp 数上要初具规模。

据郭睿透露,Ultrain 正计划开放测试网络的矿机申请。这项计划的实施标准着 Ultrain 从实验室阶段走向准现实商用场景。不同于 Ultarin 在亚马逊云部署的测试网络,开放矿机申请面临的最大挑战是节点质量和全球分布情况,这对于 Ultrain 成长为一具「世界计算机」至关重要。

面对目前正处于高度恶化的熊市,郭睿认为杀手级 DApp 出现似乎是市场转牛的契机之一,为什么现在还没能出现真正的大规模商业化区块链应用?他认为「人们对于短时间内技术的发展往往过于乐观,对于长期目标的实现又往往过于悲观。」他相信随着如 Ultrain 矿机部署这样的计划顺利实施,五年前后,区块链技术将逐渐走入人们的日常生活。而目前市场的提振恐怕更依赖于如传统华尔街投资机构的新资金注入。

「区块链对于有信任关系和交易摩擦问题的商业场景作用是巨大的,」郭睿这样说,「我们相信如粉丝经济、医疗、能源和物流这样的项目将利用区块链技术获得数倍乃至百倍的收益。」

一项技术之所以可称为「革命」,是因为它对于目标场景带来的改变是颠覆性的,所以在 Ultrain 的世界观里,金融这个已经具备庞大信任体系的场景并非区块链技术的主战场,而在阿里巴巴历练多年的郭睿对于「四通一达」等物流巨头在信任和交易摩擦上的痛点洞若观火,在这些场景上,区块链将建立起新的大厦。

BAT 注定不是区块链的主流「势力」

对于最近区块链的两个热点:BAT 区块链和 STO 郭睿也发布了自己的看法。

他直言不讳:「BAT 面对区块链技术注定是 Follow 的角色。」其实,近期以太坊创始人 Vitalik 也曾在公开场合表达过类似的观点,Vitalik 认为很多行业对区块链技术所谓的应用其实更像市场营销噱头,有些浪费,特别是一些大型公司搞的区块链应用,比如 IBM 搞的那些企业级区块链应用就「不在点上」。

郭睿回忆道,在他就职于阿里巴巴期间,原平台治理部正是扮演着控制器的角色,这反应 BAT 在生态建设上的基因正是控制,而区块链技术的底层思维方式恰恰是「去控制」的。

这种「控制」基因将 BAT 对区块链技术的尝试禁锢在如「联盟链」的微创新之上,而微创新就注定不是颠覆,而这种微创新尝试所带来成效可能是 20%,但注定无法以倍数计。

郭睿表示,在全球监管形式严峻的情况下,STO 是区块链从业者主动拥抱监管的表现,但是由于监管是有地域性的,这将限制区块链项目的流动性,在效率和成本上构成不利。

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