撰文:幣圈小雪

昨天晚上的文章提到了 CKB 今年價格的大幅度上漲是因爲背後的項目 Nervos 基本面發生了巨大的變化,在看好後市的邏輯下出現了機構建倉的痕跡。

那麼 Nervos 的基本面到底出現了什麼樣的變化,這種變化會在近期和將來產生什麼樣的效應呢?

今天的文章就來進行深度的分析。

全文會從以下三個部分進行分析

1. 如何理解 Nervos 網絡在基礎設施上的優越性?

2. 如何理解 Nervos 2021 年的技術路線?

3. 如何理解 Nervos 的跨鏈?

第一部分、如何理解 Nervos 網絡在基礎設施上的優越性?

Nervos 在底層基礎設施上取得的成績有很多,就雪兒能夠理解的部分,把重點整理爲下面幾個點:

  1. 強大的虛擬機 CKB VM

  2. 靈活的賬戶系統

  3. 開放的密碼學原語支持

  4. 二層網絡基礎框架

  5. 互操作性 2.0 框架

第一:CKB 虛擬機 CKB VM

虛擬機是在計算機上虛擬的一個機器或者系統,用來創造一個運行或者執行某些操作的特定環境。區塊鏈的虛擬機就是爲運行智能合約創造特殊環境的一個虛擬系統。

1. Nervos 底層公鏈採用的虛擬機名字叫做 CKB VM

它是基於 RISC-V 指令集爲 Nervos 量身打造打造的虛擬機,這個非常專業的名詞用專業的說法來解釋,是指能夠支持 CPU 級別的指令集 RISC-V。好吧,一頭霧水就對了!

用 Nervos 二層網絡的第三方開發者知縣的一個比方來理解:如果把以太坊的 EVM 比作 iOS 操作系統,你可以裝三方應用,但是很多系統級的 App 是不能動的。比如 iOS 的撥號界面不支持九宮格拼音快速篩選聯繫人,而且這個功能沒辦法換,甚至自己開發一個都不行,因爲底層不支持;

但是如果採用的是 CKB 的虛擬機,撥號不好用,換一個就完了,還是不好用,自己寫一個也行啊!

CKB 的虛擬機就是 Android,給你足夠的靈活和自由。

2. CKB VM 的靈活性來自於它採用了真實的 CPU 指令集來構造自己的虛擬機。

我們知道區塊鏈虛擬機的作用是調用和運行智能合約,所謂的調用,運行等說法本質上都是需要將這些操作轉變爲原始的編程指令才能執行對 CPU 的操作,因爲計算機是通過執行指令來處理數據的。

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使用真實的 CPU 指令集就如同直接用 CPU 自己的語言體系在跟 CPU 對話,而如果沒有使用真實的 CPU 指令集構造的虛擬機在運行智能合約時就需要翻譯之後才能跟 CPU 對話。兩者的區別一目瞭然。

能夠跟 CPU 直接對話的虛擬機最大的意義是能夠最大限度地滿足開發者和上層使用者的靈活性和自由度,因爲他們可以把自己需要的任何類型的數據結構或者算法轉變爲彙編指令添加到虛擬機的指令集中供調用。

比如現在區塊鏈行業普遍使用的各種密碼學原語,還有互聯網採用的密碼學原語都可以放進 CKB VM 的指令集中,如果將來這些算法都過時,需要換成新的密碼算法,CKB 的底層也都能支持,只需要將其編成指令存入 CKB VM 中,用的時候調用就可以。

RISC-V 這種開源的 CPU 指令集架構還有非常多的優點,不過理解起來太燒腦了。我們只需要知道其結果,它以靈活性,安全性,確定性,運行透明性,運行期開銷等優點能夠確保底層虛擬機的高效和強大,以及對上層區塊鏈和應用的開放和靈活性支持。

這樣兼具強大功能和開放靈活性的虛擬機才能夠穿越未來,具有更強的適應能力,擴展能力和延續能力。

第二:靈活的賬戶系統 Cell 模式

現在大多數區塊鏈採用的都是以太坊創建的那一套賬戶模式,在它上面構建智能合約具有很大的優勢,原因是這種賬戶模型支持比較複雜的邏輯編進程序裏面。

1. Nervos 的底層賬本採用的卻是比特幣的 UTXO 模式

UTXO 模式最大的優勢在於對雙花的抗擊能力,同時它還能提供比較好的隱私保護能力和並行處理交易的能力,已經被比特幣十多年的運行證明了其安全和可靠性,它也是最爲接近現實中現**費模式的一種賬本結構。

可以看出,Nervos 選擇這種模式可能最大的原因還是安全可靠!

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2. 這種模式也有不能適應區塊鏈發展趨勢的劣勢,在這種賬本上開發智能合約非常困難。

因爲這種結構只記錄了非常簡單的一些交易數據,比如輸入,輸出以及對應的金額,地址等等,它的格式和邏輯都非常簡單,不需要虛擬機就能執行,所以比特幣系統中是沒有虛擬機和智能合約的。

而我們知道智能合約就是爲了實現更爲複雜的商業邏輯,來構建更真實的應用,而它就是要通過虛擬機才能運行。

所以這裏面的邏輯是:比特幣爲了保障安全性,採用了最簡單的 UTXO 賬本模式,這種簡潔的模式保障了比特幣的穩定運行,但是卻不能實現複雜的編程邏輯。

而真實的商業邏輯就是複雜的,因此以太坊採用了一種可以記錄複雜數據的賬本模式,來達到在上面開發能夠實現複雜邏輯的智能合約的目的。

而在區塊鏈的點對點環境裏智能合約必須通過虛擬機來運行,才能保證所有節點(電腦或者其他終端)輸出的結果是一樣的(具有一致確定性)。

3. 爲了在 UTXO 模式上可以搭載虛擬機,Nervos 對 UTXO 做了擴展和泛化(專業一點叫抽象)。

把以前只能記錄簡單數據和邏輯的空間變成了一個可以存放任意字節的空間,並起名爲 Cell 格子。這樣做的目的是讓智能合約的各種邏輯都可以編成代碼存放進 Cell 裏面,同時可以在這種模型上開發執行這些代碼和邏輯的虛擬機。

前面提到的 CKB VM 對密碼學原語的開放靈活支持,一部分支撐就來自 Nervos Cell 賬戶系統的靈活性,因爲它允許存放任何字節的代碼。

開發者就可以把自己想要的密碼學原語編譯成 CKB VM 上能運行的指令存放進 Cell,然後再去保存狀態的 Cell 裏調用密碼學的庫,載入到 CPU 裏去執行。這樣就能夠不斷地往 CKB 的體系中增加新的密碼學原語。

4. Cell 模式的開放性就給開發者提供了最大限度的靈活性和自由度。

在應用層面的很多功能都可以通過在底層增加擴展來進行自定義,比如可以自定義資產發行的格式,資產解鎖的規則等等。

第三:開放的密碼學原語支持

這一點在上面已經有了很多分析,就不再詳細解讀,也可以參考雪兒之前的一篇文章《深度解讀 Nervos 意圖互聯網幾十億用戶的野心!》

有了對密碼學原語的開放支持,纔會有後面 CKB 一些獨特的功能和特性:比如可以讓任何區塊鏈或者互聯網的用戶通過他們現有的入口(比如錢包地址,APP 賬戶)直接登入 Nervos 系統中的應用進行操作,並實現用 CKB 的智能合約識別和驗證其他鏈上的地址和資產,以及由這些多種功能結合起來的互操作性 2.0。

第四、互操作性 2.0

這一個部分等會在 2021 年的技術路線中統一進行解讀。

第五、二層網絡的框架

區塊鏈的擴容思路目前最主流的就是各種二層網絡方案,比如側鏈,Rollup,支付通道,狀態通道,Plasma,分片等等,這些也是在以太坊上面不斷嘗試的一些方向。

  1. Nervos 的初始定位和設計思路是分層網絡,第一層天生就是爲第二次而設計。

所以 layer 2 從一開始就是 Nervos 的一個重要部分,一層的初始設計中就爲二層網絡留下了擴展的空間。

這也是 Nervos 的賬本設計會採用更靈活的 Cell 模型,虛擬機會採用基於 RISC-V 的 CKB-VM 的原因,他們都允許在使用時添加任意形式和類別的自定義和擴展,這些強大的基礎設施爲 Nervos 上面 Layer2 的選擇提供了無與倫比的自由度。

事實上所有這些擴展方案都可以在 Nervos 的網絡上運行,如果有必要的話。

  1. 社區和第三方團隊在 Nervos 上面開發的 Layer2 方案包括零知識證明的 Rollup,閃電網絡,狀態通道,支付通道等等。

  2. 官方提供的主要是一些 layer2 的開發框架等基礎設施方案,包括 Muta, Godwoken & Polyjuice,Axon 和通道網絡等等。

具體的方案等會在 2021 年的技術路線中進行選擇性地分析。

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小結一下:目前一層的基礎功能已經基本完善,二層的基礎框架也在搭建之中,另外 Nervos 還開發完一套用戶自定義的資產標準 sUDT,一套 DEFI 的基礎框架,跨鏈互操作的框架,以及各種開發工具也已經基本齊備,可以說 Nervos 的基本面已經有了實質性的轉變。

Nervos 的底層 CKB 已經具備了對上層區塊鏈和應用非常強大的支撐能力。相比其他的公鏈底層,Nervos 的這種支撐能力具有更強的安全性,牢固性,開放性,靈活性和持續性。

進入新的一年,Nervos2021 年的技術路線是在繼續完善第一層 CKB 基礎功能的同時,重點會放在 Layer2 的建設上,也就是圍繞應用生態的成長而展開。

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第二部分、如何理解 Nervos 2021 年的技術路線?

Nervos 2021 年的技術路線中列出了下面 6 個方面的內容

  1. 底層 CKB 的升級進化: 通過第一個硬分叉實現 Nervos 核心協議的迭代

  2. 資產標準框架的擴展

  3. 二層網絡框架的完善

  4. 建設支付通道網絡

  5. 互操作性 2.0 的完善

  6. 開發工具的完善

可以看出除了繼續對底層的 CKB 升級迭代,21 年大多數工作都是圍繞二層網絡和上層應用的框架完善(包括二層網絡,支付通道,互操作性,以及資產標準),還有開發者體驗在展開,這也說明 Nervos 網絡和生態的狀態在發生比較明顯的改變。

我們選擇兩個重點來解讀

第一:Layer2 二層網絡框架

二層網絡 Layer2 是在第一層基礎上構建的另外一層區塊鏈,目的是對第一層網絡所進行的功能擴展。

1. 完善二層網絡的框架是 Nervos 2021 年工作的重點

重點是完善 Layer 2 的 Rollup 框架,叫做 Godwoken。

Rollup, 翻譯過來可以理解爲通過彙總打包交易進行批處理,這種 Layer 2 的交易處理使用的是第一層區塊鏈的數據作爲驗證來源,也就是數據存放在第一層,這種方式有兩個特點,一能夠有效地保障數據可信性和資產安全,二因爲交易執行被放在二層批處理而大大提高性能,減少費用。

① Godwoken 是 Nervos 上的一個無需許可的 Rollup 框架。

基於這個框架可以開發二層網絡的應用和智能合約,如果不能滿足需要同時還可以部署多個 Godwoken,也就是多個 Rollup 二層網絡的區塊鏈。

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② Godwoken 的工作原理是由一組收集節點將 Layer 2 上的交易收集起來,根據 Layer2 的格式打包成 CKB 交易提交給 Layer1 CKB 進行確認,這也是 Layer2 區塊的產生過程。Godwoken 的核心設計是讓每個人都能向 Layer 2 區塊鏈提交區塊,像真正的無需許可 Layer 1 區塊鏈一樣擴展。

③ Godwoken 已經開發完成並被部署到 Nervos CKB 的測試網環境中,目前的版本是基於 Optimistic Rollup 的設計而構建,採用的是 Proof-of-Authority 權威共識機制來決定 Layer 2 區塊的發行。

④ 2021 年將會在 Godwoken 中新增更多的功能,主要有三個。

首先是共識機制將會向着更加去中心化的 POS 共識發展;其次是將會同時引入 Zero-Knowledge Rollup 零知識證明的 Rollup 技術;此外還會引入 BLS 簽名集成的擴展功能,實現更高的吞吐量。

⑤ 通過審計之後,Godwoken 將會被部署到 Nervos CKB 主網中。

2. Nervos 二層網絡的優勢

目前區塊鏈行業最主流的擴展思路就是 Layer2, 而 Nervos 在這一點上具有先天的優勢。因爲 Nervos 的設計思路就是第一層是爲第二次提供服務和保障,也就是說二層網絡的建設具有更實質性的價值,同時在 CKB 上層構建的所有應用天生就具有 Layer2 的各種優勢。

相比之下,以太坊的二層網絡則是在後面發展過程中因爲一層不夠用才臨時增加上去的一層網絡,這背後隱藏的差別不可謂不大了。

另一個優勢體現在對 Layer2 的優勢發揮上。以太坊上面現在有很多的 rollup 方案,但是他們之間卻無法做到兼容和組合,這就會大大消弱 Layer2 和 DEFI 的優勢。

而 Nervos 上的 Layer2 項目卻可以同時採用幾種技術方案,做到相互兼容。比如 Godwoken 2021 年的計劃中就有對不同共識機制,不同 Rollup 的兼容方案(OR 和 ZK 兩種都將被採用)。

這樣的 Layer2 方案所能提供的性能,擴展性,選擇性,自由度等對開發者是非常友好,非常具有吸引力的。

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第二: 互操作性 2.0

Godwoken 實現了在 Nervos 上通過 Rollup 技術進行二層網絡的轉賬和交易,或者說可以幫 Nervos 充分發揮出其底層和 Layer2 的優勢,但是它只能實現 CKB 網絡上原生代幣的發送。要實現與其他區塊鏈網絡之間的跨鏈互操作性,包括資產的互轉,還需要有一個執行互操作性的平臺。

Nervos 爲此打造了一個互操作性 2.0 的專用層,它就是 Polyjuice。

1. Polyjuice: CKB 二層網絡上的以太坊兼容層

實際上 Godwoken 不僅是一個 Rollup 的框架協議,也是一個建立在 CKB 賬戶模型上的編程層,它爲 CKB 提供了基於賬戶的編程模型。Polyjuice 就是這個基礎上的第一個編程模型。

1).Polyjuice 是在 Godwoken 上構建的以太坊兼容層,它 100% 兼容以太坊虛擬機 EVM,兼容以太坊的智能合約語言和開發環境。通過這個兼容層,以太坊上面的 dAPP 可以在不需要修改代碼的情況下,輕鬆地遷入 Nervos 的 Layer2 Rollup 鏈上。

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2). 但是 Polyjuice 的定位並不是僅僅是以太坊的應用跨鏈解決方案,而是 Nervos 上的一個通用計算層,意味着以後 Nervos 可以以同樣的方式將其他區塊鏈上的應用遷移到 Nervos 的二層上來 , 而 Polyjuice 就是提供兼容各條不同區塊鏈應用互操作性的專用層。

可見 Polyjuice 是吸引以太坊或者其他區塊鏈上的應用遷入到 Nervos 網絡的解決方案。

3). 它的優勢在於:一因爲 Nervos 對對方代碼和虛擬機的兼容性可以大大減少項目和應用的遷移成本;

二因爲遷入的是可以同時支持 Optimistic Rollup 和 Zero-Knowledge Rollup,兼具多種 L2 方案優勢的二層網絡,所以開發者可以以很小的遷移成本進入一條性能更好的鏈,用戶則可以獲得更好的性能和交易體驗;

三是用戶可以在不改變之前的交易入口和習慣的前提下進行跨鏈和跨資產操作,比一般的跨鏈流程操作更簡單,還能享受 Nervos 鏈在速度和交易手續費上的優越性。

Godwoken 和 Polyjuice 配合起來提供了更有效率的開發工具,以及對項目更好的賦能和擴展能力,可以讓開發者更好地瞭解和體驗在 Nervos 上編程的優勢,也是吸引開發者進入 Nervos 網絡的一個解決方案。

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2. PW - Lock:把所有錢包都變成 CKB 地址的一把鎖

PW-lock 是 Nervos 上開發 Potal wallet 的第三方項目基於 CKB 對密碼學原語開放支持這一特性開發出的一套工具,完整的工具包叫 PW-SDK,用於識別和驗證其它鏈上的密碼學原語。其中 PW-lock 的功能是驗證比特幣,以太坊,EOS 等其他公鏈錢包的簽名,並把這些地址都映射爲一個合法的 CKB 地址。它同時還能驗證互聯網中使用的簽名。

PW-SDK 提供了把所有公鏈錢包地址和互聯網地址(或者其他登錄入口)都變成 CKB 地址的能力,併爲開發者提供了在所有 Potal wallet 支持的錢包中直接運行 CKB dAPP 的能力。

可見 PW-SDK 提供的是將所有區塊鏈和互聯網用戶吸引進入 Nervos 網絡的能力。

3. Force Bridge: 通向所有區塊鏈的一座橋

Force Bridge 是一個通用的跨鏈協議,也叫做跨鏈橋。它可以把 Nervos 的底層 CKB 與其他任何一條區塊鏈之間的通道連接起來,不僅僅是以太坊,比特幣等等。它依靠的是 CKB-VM 對密碼學原語的靈活支持,因此橋上的智能合約可以輕鬆地解析和驗證另一條鏈上提供的密碼學證據。

通過這座橋,可以實現用 A 鏈的錢包和代幣直接去 B 鏈上兌換 B 鏈的代幣,讓交易可以從這條鏈發起,在另一條鏈上結束;還可以通過 Nervos 鏈上的應用,操作其他鏈上的資產,比如用 Nervos 鏈上的去中心化交易所 GliaDEX 可以直接完成 ETH 和 CKB 之間的兌換,而且這裏的 ETH 是 ERC20 格式的 ETH, 並非映射成 CKB 格式的 ETH。

這纔是真正實現了不同區塊鏈之間在資產,交易等層面的互操作性。
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這與目前我們看到的大多數公鏈上的資產跨鏈都不是一回事。 比如波卡的 BTC 跨鏈需要先將比特幣鏈上的 BTC 資產轉入交易所,再提現到波卡鏈上的地址;或者通過跨鏈橋先在波卡鏈上鎖住原始 BTC,再去波卡鏈映射一個 PolkaBTC。

區別一是跨鏈之後流通和交易的資產是不是你的原始資產;二是操作過程是不是需要在兩條鏈上操作,需要兩套賬號;三是跨鏈交易的過程是不是真的跨到對方的鏈上去操作。

目前在 Force bridge 這個框架上搭建的第一個橋是 CKB-ETH 橋,它支持 CKByte、ETH、sUDT 和 ERC-20 資產在 CKB 和以太坊之間的轉移。以後,它會以同樣的方式搭建起與其他區塊鏈之間的橋。

可見 Force Bridge 實現的是吸引其他鏈上資產跨入 Nervos 的能力。

第三:互操作性 2.0 的演示產品

目前 Nervos 的互操作性 2.0 框架基礎上已經有了可以體驗的產品

  1. Force Bridge 提供了一個展示互操作性 2.0 能力的 GliaDEX 演示版本。

它是一個訂單簿模式的 DEX, 預計今年審計完成就會部署到主網。

  1. 此外 Nervos 還構建了一個 AMM 模式的 DEX 模板 :Gliaswap;

它不僅能夠演示互操作性 2.0 的優勢,還提供了很好的流動性。Gliaswap 的作用不僅是用來展示如何在 Nervos 上構建 DEX,更重要的是啓發開發者如何在 Nervos 上構建互操作性 2.0 的 dApp,或者通用性的去中心化應用。 Gliaswap 的開發工作預計將在幾個月內完成。

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第三部分、如何理解 Nervos 的跨鏈?

  1. 就雪兒的理解,跨鏈的本質是通過一個鏈上(發起鏈)的智能合約去識別,驗證和解鎖另一個鏈上(目標鏈)提供的密碼學憑證,從而實現對不同鏈上的資產轉移,信息交換,交易確認等等功能。它依靠的是發起鏈在底層設計中對密碼學原語的開放支持,以及在賬戶模型中對不同鏈上相關要素的兼容支持。

  2. 上面講到的一個鎖、一座橋和一個 Layer 2 組合(Godwoken + Polyjuice) 就是將 Nervos 的跨鏈與其他所有鏈的跨鏈區別開來的三個核心組件。

它使 Nervos 的跨鏈不僅僅停留在資產映射性質的跨鏈層面,在將資產跨鏈深入到底層的密碼學憑證識別,資產解鎖規則驗證,以及資產標準兼容的基礎上,Nervos 的跨鏈還兼顧瞭如何去兼容其他鏈上項目的開發語言,開發工具和使用環境,以及其他鏈上用戶的使用體驗。

  1. 因此 Nervos 網絡的跨鏈具有以下優越性:

1)其它鏈的項目遷入不需要修改代碼,遷移之後仍然可以使用之前的語言和環境進行開發;

2)其他鏈的智能合約可以直接在 Nervos 的網絡中運行;

3)可以使用原來鏈上的資產標準和格式;

4)用戶可以使用原來的錢包或者互聯網賬號登錄和操作。

這種從深層解決跨鏈實質,不給跨鏈使用者增加任何負擔,在注重跨鏈實際作用的同時考慮跨鏈體驗的真正互操作性被稱爲 Nervos 互操作性 2.0。

目前 Nervos 在這一個部分的重點關注是完善互操作性 2.0 的三塊拼圖:PW-sdk、Force Bridge 和 Polyjuice,目的是爲了給用戶提供易於操作的區塊鏈體驗。

通過對 2021 年 Nervos 技術路線的解讀,我們能夠看出,它通過三種方案實現的互操作性,實際上是從資產,開發者(代碼和應用)和用戶三個維度的極度兼容性對其他系統做出的展示,目的當然是用更明顯的優越性吸引其他系統的資產,開發者和用戶的到來。

預見未來,深度解讀爲何 5-10 年 Nervos 會成爲持續能力最強的鏈

第四部分、全文總結:

Nervos 網絡是一個非常大的系統,但是我們可以簡單地分成兩個部分來理解,一是第一層的基礎設施,二是第二層(可能以後還有更多層)的基礎框架。

第一層的作用是向第二層提供基本保障和服務,比如穩定性,安全險,確定性,全局性,去中心化等信任層面的來源,可擴展性的來源,以及數據和價值的存儲空間;

而第二層則是依靠第一層傳遞的信任和各種保障來開展具體的業務,它是對第一層基礎功能的擴展,也是其價值的實際體現,更是整個系統價值創造的直接來源。

筆者觀點:區塊鏈作爲一個能夠對未來的商業模式產生巨大影響力的技術,是否具有長期持續發展的能力一定會成爲決定其未來發展潛力最重要的一個因素,這種能力就來自底層系統的支撐能力,上層系統的擴展能力,以及整個系統的進化能力和與外部系統的融合能力。

在這些能力中,Nervos 都具有比較突出的優勢。

在目前比較有競爭能力的公鏈系統中,比如以太坊,波卡,Cosmos,Solana 等,在長到 5-10 年這樣一個期限來看,雪兒認爲,Nervos Network 是在前面提到的這些能力綜合起來最強的一個系統,特別是在整體設計和擴展性方面具有最強的可持續發展能力。

特別提醒: 本文是站在區塊鏈長期趨勢發展的角度對區塊鏈項目設計和發展進程的分析,並不是投資決策的分析,不能構成投資建議。

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