比特幣作爲最大市值的加密貨幣及最安全性的公鏈,在其之上搭建生態應用具備良好發展空間。

原文標題:《【公開盡調】深度報告:Stacks》
撰文:頭等倉

Stacks 是一個公鏈項目,目前致力於建立基於比特幣的上層應用,比特幣共識極強,安全性高,且生態開發有較大的想象空間。項目募集資金量大,代碼迭代良好,進展順利,v2 主網已經上線,後續會持續完善網絡性能和智能合約語言,以吸引更多開發者在其建立生態。

本研報爲 Stacks 贊助發佈的免費研報(非財富代碼研報),研報內容完全由頭等倉獨立攥寫,頭等倉極力確保研報內容真實、中立、客觀,同時爲避免對讀者產生誤導,凡是由項目方贊助發佈的免費研報均不提供任何投資相關的建議,本研報旨在能幫助讀者們快速,深度地瞭解項目,幫助大家做出更好的投資決策。

項目概要

Stacks 是一個公鏈項目,成立於 2015 年,目前已有兩個版本的迭代:v1 版本旨在建立一個分佈式計算網絡,全棧式替代傳統雲計算,v2 轉向了比特幣的鏈上智能合約開發以及生態應用。團隊共募集了 7,560 萬美元,資金量較大,目前並資金量充足。其 v2 (Stack 2.0)版本在 2021 年 1 月 14 日已經上線,推出新的共識機制 PoX,讓 Stack 2.0 的安全性可以受益於比特幣網絡,同時,Clarity 智能合約語言可以幫助開發者根據比特幣鏈上交易狀態編寫和觸發智能合約。

技術上,目前代碼迭代良好。Stack2.0 利用 PoX 共識機制將比特幣作爲基礎鏈,Stacks 2.0 作爲連接鏈,礦工使用 BTC 競選區塊打包權,以獲取智能合約和交易的費用獎勵。

Clarity 智能合約語言內置了 SPV (簡易付款證明),以讀取比特幣鏈上的數據。在合約邏輯編寫時,開發者可引入比特幣的交易狀態作爲智能合約運程中的條件,當 Stack 2.0 檢測到比特幣鏈上完成了該筆交易,即滿足了智能合約的運行條件之一,可觸發下一步程序。同時,Clarity 着重於優化可預測性和安全性,開發人員可以預測某個 Clarity 程序將做什麼,以及它將花費的成本。並降低智能合約出現錯誤,和被黑客攻擊利用的可能性。

代幣上,Stack 2.0 的代幣是 STX,其初始供應量爲 13.2 億,並且每年都會一定的通貨膨脹率進行增發,預計到 2050 年會達到 18.42 億(v1 是 20.52 億)。STX 用於支付智能合約費用和交易費用,主要屬性是配合 Stack 2.0 進行網絡運轉,調節和平衡各類機制。其長期價值基本上取決於 Stacks 網絡的增長和 Clarity 智能合約的需求量。

目前 BTC 作爲最大市值的加密貨幣以及安全性最好的公鏈,其不可篡改、不可僞造的高安全性底層,具備接入 DeFi 的潛力,在其之上搭建生態應用是具備發展空間的。

Stack 2.0 相對以太坊上,在可擴展性和 BTC 的參與的方式,以及智能合約的安全性上進行了優化。在對比同樣致力建立比特幣智能合約平臺的 RIF 上,Stack2.0 在代碼迭代要優於 RIF,兩者在共識和網絡的架構的競爭對比上各有優劣,都已設計出實現應用的基礎架構。

Stack 2.0 作爲一個剛上線的主網,保持着良好產品迭代,生態的發展還處於早期,可期待其發展。

基本概況

項目簡介

Stacks 目前完成兩個版本的迭代,v1 版本旨在建立一個分佈式計算網絡,全棧式替代傳統雲計算,v2 旨在建立比特幣智能合約,根據比特幣鏈上交易狀態進行邏輯編碼,以建設基於比特幣的上層應用,解鎖比特幣價值。

基本信息

頭等倉深度報告:全面解讀 Stacks 特性、生態現狀與代幣經濟

項目詳解

團隊

目前,Stacks 由多個獨立實體和社區組成。在初期,Stacks 背後主要公司爲 Blockstack PBC,目前已經更名爲 Hiro Systems PBC (簡稱 Hiro)。Hiro 的領英公示團隊成員有 66 人,Muneeb Ali 爲創始人,項目團隊的主要成員擁有多年分佈式系統領域的研發經驗,其中包括 6 位分佈式系統領域博士,2 位獲得美國「總統職業獎」的科學家。

Stacks 生態核心成員

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Muneeb Ali,Stacks 聯合創始人,Hiro CEO,是普林斯頓大學的計算機博士,專注於研究搭建分佈式應用的全棧解決方案。他曾在 TEDx 等論壇上發表演講,傳播加密數字貨幣、區塊鏈,並撰寫了大量相關主題的學術刊物與白皮書。

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Jude Nelson,Stacks 基金研究科學家,前 Hiro 工程合夥人,從普林斯頓大學獲得了計算機科學博士學位,曾是 PlanetLab 的核心成員,該實驗室因實現進行行星尺度實驗和部署獲得了 ACM Test of Time 獎。他的研究涵蓋了光與存儲系統和 CDN。Vim 使用超過十年。

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Aaron Blankstein,工程師,在 2017 年獲得博士學位後加入了 Blockstack 工程團隊。他在普林斯頓大學和麻省理工大學學習計算機科學。其研究涵蓋了多個主題,主要集中在 Web 應用程序性能,緩存算法,編譯器和應用密碼學上。他對 CONIKS 的研究在 2017 年獲得了 Caspar Bowden 隱私增強技術獎。Emacs 使用已有 10 餘年。

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Mike Freedman, Hiro 技術顧問,普林斯頓大學分佈式系統教授。他曾獲得 Presidential Early Career (PECASE) 獎、Sloan 獎學金。他的研究衍生了多個商業產品,也部署了數百萬日用戶級別的系統。

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Albert Wenger,Hiro 董事,Union Square Ventures (USV) 管理合夥人。加入 USV 之前,Albert 曾是 del.icio.us 總裁,直到公司出售給 Yahoo,他也是天使投資人,曾投資 Etsy、Tumblr。他還曾經創立過多家公司,包括管理諮詢公司和早期託管數據分析公司。Albert 畢業於哈佛大學經濟學和計算機科學專業,並擁有麻省理工大學信息技術博士學位。

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JP Singh,Hiro 董事,普林斯頓大學教授和本科主任,主要研究並行計算系統和應用,曾獲得 Presidential Early Career (PECASE) 獎和 Sloan 獎學金,也曾聯合創辦商業分析公司,FirstRain Inc.。他畢業於普林斯頓大學,並擁有斯坦福大學電機工程研究生學位以及博士學位。

目前,Stacks 生態中除 Hiro 外還有多個獨立實體。包括 Stacks 基金、地靈科技、Freehold、New Internet Labs、密鑰工作室 (Secret Key Labs)。

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Hiro:專注於提供和維護 Stacks 生態系統中的開發者工具

Stacks 基金(Stacks Foundation):通過治理、研發、教育和資助,支持 Stacks 生態系統發展

地靈科技(Daemon Technologies):專注於支持 Stacks 挖礦和質押(Staking)業務

密鑰工作室(Secret Key Labs):專注於提供可直接參與 Stacking 的中文手機端錢包

資金

頭等倉深度報告:全面解讀 Stacks 特性、生態現狀與代幣經濟表 2-1 Hiro 的融資情況

總計,募資銷售代幣 6.092 億枚,合計募資約 7,560 萬美元。創始人和團隊獎勵 2.531 億枚。到 2019 年年底將有 4.41 億枚 STX 解鎖,其中有 36% 歸員工、創始人和 A 系投資者持有,52% 則被 Reg D 投資者持有。

據 Stacks 在 2020 年 4 月的博客中表示,截至 2019 年 12 月 31 日,擁有 1860 萬美元的現金,其中有 440 萬美元是受限制的。加密貨幣儲備爲 780 萬美元,其中有 240 萬美元是受限制的。自 2020 年 1 月起,受限制的現金和加密貨幣不再受任何意外事件的影響,可供 Blockstack PBC 使用。也就是 2020 年後共 3320 萬美元可用,並且還具有 293 萬 STX 的短期庫存和 110 萬 TX 的長期庫存,整體來看,資金量充足。

代碼

頭等倉深度報告:全面解讀 Stacks 特性、生態現狀與代幣經濟圖 2-1 代碼提交

近半年的代碼提交情況良好,產品有持續的迭代。在 Stack 2.0 上線後代碼提交有顯著增長。

技術詳解

Stack 目前已經完成了 v2 版本的迭代,v1 版本爲 Blockstack,其開發方向是分佈式計算和去中心化信息驗證,v2 (Stack 2.0)轉向了基於比特幣的智能合約開發以及生態應用。

v1

v1 版本即 Blockstack,旨在建立一個分佈式計算網絡,全棧式替代傳統雲計算。基於 Blockstack 搭建的去中心化應用,其大部分業務邏輯和數據處理都可以分佈式的客戶端運行。

Blockstack 主要包含 3 個部分:1) Gaia 一個可擴展的去中心化存儲系統;2) Atlas 點對點網絡,節點連通採用基於圖的隨機遊走算法,減少取得共識所需數據量;3) Blockstack 認證協議,一個去中心化認證協議,用於給用戶進行 ID 認證。

Atlas 對等網絡

Atlas 是 Blockstack 網絡的一個子系統。在 Atlas 中,每個節點負責跟蹤網絡中的其他節點,每個節點會保存網絡中所有數據的一個完整副本,以避免節點加入或離開網絡引起的問題。但該網絡的容量受到了 Blockstack 網絡的限制:數據集中的每一條新紀錄,都必須和 Stacks 區塊鏈上的一個交易相關聯。而且每個節點都保留所有數據的一個副本,數據的索引在 Blockstack 上可用,這樣新的 Atlas 節點可以便捷同步其需要存儲的數據,因爲事已知道應該從其他節點存儲什麼數據。

Gaia 存儲系統

Gaia 存儲系統是 Blockstack 爲用戶提供的去中心化存儲系統。用戶對存儲數據擁有控制權,可以將存儲數據與系統中的應用進行交互。用戶存儲數據可以託管在由用戶指定的雲存儲服務商或者其他數據存儲服務商,比如 AWS、Google。Gaia 存儲系統中的數據是經過加密的,並通過用戶控制的密鑰進行簽名。

用戶通過 Gaia 存儲系統指定一個存儲位置來保存數據。Gaia 裏會存在一個「指針」被保存到 Blockstack 鏈和 Atlas 子系統上。當用戶使用 Blockstack 認證協議登錄應用和服務時,將這個存儲位置信息傳遞給應用程序,然後應用程序與指定位置的 Gaia 數據進行交互。

Gaia 的設計理念是終端用戶無需信任底層雲存儲服務提供商。也就是雲存儲服務提供商不能直接看到用戶數據,只能看到經過加密的數據塊。

通過 Blockstack 纔可發現相關聯的公鑰或數據哈希,所以雲服務提供商沒有篡改用戶數據的能力。並且用戶的驗證路由信息中包含一個 URL,指向一個簽名過的 JSON 對象(由該用戶的 owner key 簽名)。這個簽名過的 JSON 對象內包含指向該用戶 Gaia 數據鎖櫃的 URL。一旦應用知道用戶的 Gaia 數據鎖櫃的位置,就可以使用普通的 HTTP 請求文件發送。

身份驗證

Blockstack 認證協議是 Blockstack 的去中心化認證協議。通過該協議用戶可以使用自己擁有的 ID 進行認證,並且設置使用哪個 Gaia 服務器保存該用戶的應用數據。

另外,Blockstack 使用四層的結構實現了分佈式命名系統。名字歸屬於底層區塊鏈的地址以及相應的私鑰。和 Namecoin 一樣,用戶需要先預定 preoder,之後才能註冊 register 名字。最先將預定操作和註冊操作成功寫入區塊鏈的用戶可以獲得對某個名字的所有權。名字被註冊後,用戶可以使用更新(update)命令像該名字下發送更新的數據。用戶也可以使用轉讓(transfer)操作將名字轉讓給別的地址。並且撤銷(revoke)命令可以暫時終止對這一名字的操作。

同時,Blockstack 程序庫和開發包:開發者程序庫(Libraries)和開發包(SDKs)位於平臺堆棧的頂端,應用開發者和用戶可以配合認證協議與 Blockstack 網絡的不同組件進行交互。例如,Blockstack 客戶端軟件允許用戶註冊並管理自己的 ID。Blockstack 的開發者程序庫使開發人員構建 Blockstack 應用像構建傳統的 Web 應用一樣方便。

v2

Stacks 2.0 致力在不改變比特幣本身的同時,圍繞比特幣結算協議進行創新,開啓原生比特幣智能合約和去中心化應用。Stacks 2.0 中的核心機制爲:1) PoX,嫁接到比特幣鏈的共識機制;2)原生編程語言 Clarity,讓智能合約可以根據在比特幣鏈上行爲進行操作。

PoX 共識機制

PoX 是 Stacks 2.0 與比特幣之間的共識機制,以新的方式利用和擴展比特幣鏈,並讓 Stacks 2.0 網絡受益比特幣的安全性。

PoX 使用比特幣作爲基本鏈,Stacks 2.0 作爲連接鏈。領導人的選舉發生在比特幣區塊鏈上。PoX 並不需求重新燃燒電力,而是將已經鑄造的比特幣作爲計算證明重新使用,礦工直接用比特幣作爲他們的開採成本。

礦工鎖定 BTC 後由網絡通過可驗證的隨機函數(VRF)來選擇每一輪的領導者。礦工所鎖定的 BTC 金額越大,所得權重越多。每輪的領導者負責 Stacks 2.0 的區塊打包,將 Stacks 2.0 上的交易哈希值打包,由領導者送到比特幣鏈上,並獲得獎勵,該獎勵包含智能合約和交易的費用。

礦工所質押的比特幣會發送到一組特定的地址,這些地址對應於參與共識的 Stacking。質押者。在挖礦過程中質押的比特幣不會被銷燬,而是流向參與共識的 Stacking。PoX 挖礦過程:

頭等倉深度報告:全面解讀 Stacks 特性、生態現狀與代幣經濟圖 2-3 PoX 挖礦機制

PoX 類似 PoS 的權益質押,通過比特幣和 STX 的雙向交換,來協調礦工與質押者間收益。一方面礦工付出了 BTC,提高網絡的作惡成本,另一方面礦工獲得 STX 後,礦工也可參與 STX 的質押,來獲得 BTC。

Stacks 2.0 網絡自 2021 年 1 月 14 日啓動後,目前已經達到了將近 66 萬個區塊高度。在網絡的前 1000 個塊中 Stacks 區塊中,STX 礦工共鎖定了 11.94 比特幣,以鑄造 200 萬個新的 STX 代幣。共 59 個礦工參與了區塊打包,其中有 26 人至少獲得一個 1 個區塊打包權。下圖顯示了這 26 個領導者的分佈:

頭等倉深度報告:全面解讀 Stacks 特性、生態現狀與代幣經濟圖 2-4 區塊獲勝者分佈

排名前 6 位的礦工佔贏得的區塊總數的 80%以上,排名前列的礦工在 1000 個區塊中總共贏得了 220 個。

在前 1000 個區塊中,共鎖定了 11.94 BTC 鑄幣 200 萬個 STX 代幣,以市 0.00001459 BTC/STX 進行轉換,前 1000 個塊的整體盈利率爲可達到 144.4%左右。目前,以官方給出的網絡狀態,Stacking 的年收益有 0.3862BTC 左右,相當於每週 0.007427BTC。

頭等倉深度報告:全面解讀 Stacks 特性、生態現狀與代幣經濟圖 2-5 Stacking 收益概況

智能合約語言

隨着 Stacks 2.0 上線,同步推出了 Clarity 智能合約語言。Stacks 2.0 將 Clarity 錨定在比特幣上,使智能合約能夠根據在比特幣鏈上狀態進行操作。同時讓智能合約的行爲、成本和性能對開發人員和自動驗證都是透明的。

因爲比特幣本身並不具備圖靈完備,這也導致智能合約功能有限。所以,Clarity 內置了 SPV (簡易付款證明),讓 Stack 2.0 上可以讀取比特幣鏈上的數據,並且用在智能合約上。比如,在比特幣上完成了一筆交易轉賬,類似一筆資金轉入了資金池,Stack 2.0 檢測這筆交易後,可用作爲 Stacks 2.0 智能合約的一部分,以該筆交易作爲智能合約發生下一步的條件,類似觸發點。這個不需要通過第三方的 oracle,一定程度上提高可靠性和安全性。

也就是開發者通過 Clarity 合約語言讀取比特幣的交易狀態,在合約邏輯編寫時,可以引入比特幣的交易狀態作爲智能合約運程中條件,當 Stack 2.0 檢測到比特幣鏈上完成了該筆交易,即滿足了智能合約的運行條件,即可觸發下一步動作。

開發者們可利用 Clarity 語言,類似在以太坊上去編寫 Stack 2.0 鏈上的 DeFi 產品,擁有比特幣原生屬性的 DeFi 產品也就具備了可能性,當然這取決於 Clarity 智能合約語言的應用程度。

Clarity 在相對其他公鏈的智能合約語言上,比如以太坊 Solidity,是一種不可判定的語言,在某些情況下,很有可能不知道智能合約將如何運行,Clarity 的運行邏輯會相對清晰。而且 Clarity 據官方所表述,可有效防範八種常見的智能合約漏洞,分別爲:可重入性(Reentrancy)、訪問控制(Access Control)、上溢和下溢(Overflow and Underflow)、低級調用未檢查的返回值(Unchecked Return Values For Low Level Calls)、拒絕服務(Denial of Service)、隨機性問題(Bad Randomness)、時間操控(Time manipulation)、短地址攻擊(Short address attack)。

以官方例子來看,比如(低級調用未檢查的返回值)漏洞,以太坊使用的 Solidity 語言的深層功能之一是函數 call、callcode、delegatecall 等等。這些函數解決錯誤的方式與其他 Solidity 函數不同,不會傳播算法,也不會還原執行,而是返回一個錯誤的值,代碼本身仍然繼續運行,這就給了黑客利用漏洞的可能性。

而在 Clarity 中,所有公開調用的函數都必須返回編碼爲 ok 類型或 err 類型,強制執行不可終止。如果函數返回 err,則交易終止,不會繼續運行合約,這可以防範了黑客利用漏洞的可能性。

Clarity 着重於優化可預測性和安全性,隨着 Stacks 2.0 主網的推出同步上線。開發人員可以預測某個 Clarity 程序將做什麼,以及它將花費的成本。並降低智能合約出現錯誤,和被黑客攻擊利用的可能性。

總結:Stack 2.0 相對 v1 的重點改善是共識機制,基於 PoX 可以讓 stack 2.0 的鏈上狀態和比特幣關聯起來,同時 Clarity 智能合約語言內置的 SPV,讓開發者可以讀寫比特幣的鏈上交易狀態幣並用於智能合約的編寫,也就是可以基於比特幣鏈去建設生態應用。Clarity 還解決了 Solidity 已有的諸多問題。

發展

歷史

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頭等倉深度報告:全面解讀 Stacks 特性、生態現狀與代幣經濟表 3-1 Stacks 進展詳情表

現狀

在 1 月 14 日 Stacks 正式上線了 Stack 2.0 版本,此版本不同於此前的 Blockstack,改變開發方向,專注於比特幣的鏈上智能合約開發以及生態應用。Stacks 2.0 目前推出了新的共識機制 PoX,以及提供給用戶使用的 DAPP 商店,App Mining,具有超過 500 款 DAPP。

下圖是來自 Flipside 所監控的 Stack 2.0 網絡的鏈上交易量:

頭等倉深度報告:全面解讀 Stacks 特性、生態現狀與代幣經濟圖 3-1 STX 的鏈上交易量

Stack 2.0 剛上線不久,整體交易量表現傾向平穩。目前在 Stack 2.0 上有超過 500 款 APP,大多數 DAPP 是一些生活輔助類功能應用,我們選取了相對來說較有實用意義的 2 款 Dapp,功能較爲實用,操作簡便:

BlockSurvey 是一款數據收集類應用,通過端到端的加密和隱私來包含用戶所收集或填寫的數據。目前的有 500 多成員,包含了數據計算,員工問卷,健康調查等衆多類型數據收集,用戶可以使用模板或自己創建表格內容收集數據,也可參與他人表格的填寫。

頭等倉深度報告:全面解讀 Stacks 特性、生態現狀與代幣經濟圖 3-2 Blockurvey

Pravica 是一個通信套件,綜合衆多通信工具(包括電子郵件,聊天,通話,視頻等),以保護用戶的隱私安全。用戶可以收回或控制 Pravica 上的數據,由用戶自己單獨控制數據。並利用 BTC 閃電技術和 Stacks 代幣加密支付。用戶註冊登錄後,可以在 Pravica 上進行郵件發送,聊天,會議等,其通信數據都進行端到端的加密,操作界面如下圖:

頭等倉深度報告:全面解讀 Stacks 特性、生態現狀與代幣經濟圖 3-3 Pravica

總體來看,目前多數是從 v1 中遷移過來的基礎應用,與比特幣本質上關聯不大,其生態後續的發展還有較大的開發空間。

未來

Stacks 2.0 在開發比特幣應用的同時,也爲用戶提供了一種通過積極參與共識來賺取比特幣的新方式,把被動的比特幣資本變成主動的,爲比特幣生態系統帶來更多應用和智能合同。

目前官方所給出的 2021 年的規劃:

  1. 上線 Stack 2.0 主網;
  2. Clarity 智能合約語言可在 Stacks 2.0 主網上使用;
  3. 針對 Blockstack 基礎架構和集成的生態系統贈款;
  4. App Mining 2.0,以鼓勵應用開發者;
  5. 針對 Blockstack 生態系統的啓動申請(RFS);
  6. 用於擴展應用程序和新加密資產的應用程序鏈。

Stacks 2.0 已經正式上線,後面會陸續進行一些改進,比如通過微塊來提高吞吐量和速度,完善智能合約語言等。

總結:Stacks 成立較早期,但一直的產品迭代,整體開發順利。目前的 v2 轉向了比特幣智能合約開發,自 Stack 2.0 上以來,網絡表現平穩,但相關應用生態還未上線。

經濟模型

代幣供給

Stack 2.0 的代幣是 STX,其初始供應量爲 13.2 億。並且每年都會一定的通貨膨脹率進行增發,預計到 2050 年會達到 18.42 億(v1 是 20.52 億)。

代幣需求

STX 是 Stack 2.0 上註冊數字資產(如用戶名、軟件許可證、播客或其他數字產品)和發佈運行智能合約所需的費用,類似於以太坊網絡中的 gas 費用,在網絡中進行操作會消耗 STX。同時,STX 可以用來支付交易費用,也是礦工運行挖礦節點和開發者進行 DApp 開發的激勵。STX 的主要屬性是配合 Stack 2.0 進行網絡運轉,調節和平衡各類機制。STX 的長期價值基本上取決於 Stacks 網絡的增長和 Clarity 智能合約的需求量。

在 Stack 2.0 中 STX 的獲取主要是參與 PoX 共識機制,提交 BTC 獲得 STX,或質押 STX 獲得 BTC。STX 鎖定的每個獎勵週期中,都會收到礦工轉讓的比特幣,作爲轉讓證明的一部分。一旦鎖定的週期數已完成,STX 便會解鎖,可以自由使用 STX 或再次參與質押。

官方在白皮書上給出了 PoX 的具體參數 :

  1. 區塊獎勵:前 4 年 1000 STX/ 區塊;後續 4 年 500 STX/ 區塊;此後 4 年 250 STX/ 區塊;然後是永久性 125 STX/ 區塊;
  2. 區塊時間:Stacks 2.0 與比特幣相同的速度生產區塊。比特幣塊大約每 10 分鐘產生一次,這也是 Stacks 2.0 主網的速率;
  3. 區塊獎勵到期窗口:100 個區塊,意味着如果礦工贏得一個區塊,他們將在 100 個區塊後獲得該區塊的代幣獎勵;
  4. Stacking 參數:每塊 2 個獎勵地址;獎勵週期 2000 塊 (約 2 周),總共 4000 個獎勵槽;
  5. Stacking 閾值:所需的最小 STX 數量是基於參與度的動態值。當參與度在 25% 至 100% 之間時,該閾值爲 STX 參與量的 0.025%,當參與度低 25% 時,閾值水平始終爲 STX 流動供應量的 0.00625%。

STX 的挖礦獎勵類似 BTC,每 4 年減半,而且主網區塊生產速度也和比特幣基本相同。

代幣分配

在最新的 Stack 2.0 代幣經濟白皮書中,Stack 更新了代幣分配和解鎖的方式。在之前的募資中,STX 在 2017 年和 2019 年通過各種發行進行了分發,2017 年發行的 STX 價格爲 0.12 美元,2019 年的 Reg S 發行價格爲 0.25 美元,2019 年的 SEC 合格發行價格爲 0.30 美元,下圖給出了各部分的細分:

頭等倉深度報告:全面解讀 Stacks 特性、生態現狀與代幣經濟圖 4-1 代幣分配

目前 STX 的供應量是 739,781,894 STX,雖然每年以一定的通貨膨脹率增發,但有一個預定的未來供應量,到 2050 年將達到約 18.18 億 (比之前的 20.40 億有所減少) 。到 2021 年 1 月底,創世紀的 13.20 億 STX 中的 10.06 億 STX 將是流動的,其餘的將每月按照各個解鎖方案解鎖。例如,分配給創始人和員工的 STX 遵循 3 年解鎖,其中一部分將在 2021 年 1 月至 2021 年 11 月之間解鎖。圖 2 顯示了截至 2050 年 Stacks 總循環供應量的增長情況。如下圖:

頭等倉深度報告:全面解讀 Stacks 特性、生態現狀與代幣經濟圖 4-2 代幣解鎖

從代幣釋放曲線來看,STX 在今年會較大釋放量,預計創世紀區塊中的 13.2 億 STX,有 10.06 億 STX 將處於流動狀態。此後進行緩慢釋放趨向平穩,在創世塊的代幣釋放完後,代幣的增發則由挖礦所帶來,以浮動的增發率,進行通貨膨脹。

總結:Stack 2.0 上線後官方調整之前的代幣通證,目前創世塊的總量未變 13.2 億,但預計到 2050 年的總量較之前有所減少。STX 在 Stack 2.0 中作用主要支付和交易費,配合 Stack 2.0 進行網絡運轉,調節和平衡各類機制。其代幣價值長期來看在取決於網絡的增長情況。

競爭

行業概述

Stack 2.0 屬於公鏈,細分:比特幣智能合約

比特幣是目前單體貨幣市值最大,安全性最好的加密貨幣,其本身所具備的價值是由市場所賦予的,取決於有多大的市場對其的認可。比特幣的代幣總量只有 2100 萬的前提,意味着市場認可度越高,其價值越高。比特幣由最初的第一筆交易,一萬枚比特幣換取一份披薩,而目前達到接近萬億的市值,其價格的增長几乎跑贏了金融市場所有產品,越來越多的機構持有比特幣以對沖通貨膨脹風險,其存儲價值已經超於支付價值,被稱爲了數字黃金。

比特幣和黃金有差不多的特性,具有較高的生產成本和有限供應。黃金產自礦山,而比特幣則是通過一套數學算法,每十分鐘產生。黃金作爲具有貨幣特性的一類資產,不需要任何一個國家的主權來背書就能得到大家的認可。美元、人民幣等其他貨幣都是需要有強大的主權國家背書才能得到人們的認可。在這點上,比特幣和黃金一樣,沒有任何機構或政府爲其背書。

和黃金一樣,比特幣的價值來源於全球共識,而且兩者都沒有利息和現金流。但比起黃金,比特幣的優勢更明顯,它是數字化的,方便攜帶和保管。

經濟是技術的一種表達,衆多的技術結合在一起,創造了一種稱之爲經濟的東西。經濟的背後是技術的變遷,它帶來了經濟範式、經濟模式、經濟組織、經濟活動、商業產品的變化。比特幣也是如此。它是信息技術迭代帶來的新資產類別,是新的可投資品和投資工具,很難通過傳統思維來理解它。由最初的代表區塊鏈技術走入人們眼中的去中心化架構的貨幣,到現在接近萬億的市值,比特幣的價值被越來越多人認可,其背後的技術也被更多人所認知。

行業現狀

比特幣目前的流通量 1800 萬左右,約佔總量 2100 萬的 85%,預計會在 2140 年完全釋放。對於比特幣來說,目前要集合世界一半以上的算力去發動 51% 攻擊是非常困難的事,其可稱爲目前最安全的公鏈。不過由於不具備編寫智能合約的功能,建設生態應用,所以目前所流入 DeFi 或其他生態的 BTC 大多數採取的是在原鏈上鎖定 BTC,在其參與的鏈上生成 wBTC 或 hBTC 等。包括很多跨鏈的項目都有橋接到 BTC 鏈接的轉接橋,類似的波卡中繼鏈轉接橋,Cosmos 的 peg zone 轉接橋,這些通過鎖定 BTC,然後鏈上鑄造 Token 來實現 BTC 跨鏈生態參與。目前鎖定在 DeFi 裏面的 BTC 價值約在 $43,300 左右,具體如下圖:

頭等倉深度報告:全面解讀 Stacks 特性、生態現狀與代幣經濟圖 5-1 BTC 質押市值

總體來看,質押在 DeFi 中的 BTC 處於上升的趨勢,但仍有非常大的 BTC 流通量並未進入生態應用,這一方面是源自於 BTC 鎖定的安全性問題,另一方面很多 BTC 的忠實粉絲並未認可以太坊這種 DeFi 的參與方式。

這並不是說他們對所持有的 BTC 沒有金融需求,比如進行 BTC 質押收益,借貸收益等,而是原生所屬性的參與方式,可能更符合他們的需求,比如直接比特幣鏈上直接建設生態應用,讓 BTC 直接參與到生態,而不是以鎖定的方式。

這也就衍生了以比特幣智能合約爲開發方向的項目誕生,Stack 2.0、RIF,這些其旨在於建設原生的比特幣智能合約,所以下文會這些項目進行競爭對比。

競爭對比

與以太坊對比

目前以太坊是 BTC 最大的鎖倉平臺,也就是 BTC 參與 DeFi 的主要平臺,以太坊雖然在生態上具有極大的優勢,但仍在幾個方面仍不完善。

可擴展性問題,DeFi 的熱潮吸引了很多用戶進入以太坊,由於其本身網絡性能受限,在交易高峯期時,使得網絡擁堵,Gas 成本激增,增加了用戶的交易時間和交易成本。其可擴展性問題還阻礙了部分用戶的參與和項目的發展。

相對來說,Stacks2.0 的交易可以獨立擴展,不受限於比特幣鏈網絡,但可以在比特幣鏈完成最後的結算。Stacks2.0 鏈上交易在比特幣上會產生一個散列,作爲共識的一部分,自動在每一個比特幣的區塊上結算。此外,Stacks 引入了微區塊(Micro blocks)的概念,在每個比特幣區塊上建立數據微區塊上運行,其理論效果可以在幾秒鐘內進行交易的初步確認。同時比特幣被 Stacks 用作底層標準的結算協議,不僅可以存放區塊散列的歷史數據,也可以將交易與比特幣聯繫在一起。

BTC 的參與方式,目前以太坊上流通的 wBTC 或 rBTC 等,多數是以資產鎖定的方式參與,因爲,雖然很多項目會盡量在鎖定上去中心化,但有可能存在單點故障、信任、成本等問題。對於機構或 BTC 的忠實粉絲來說,這會是阻礙他們參與的 DeFi 的方式之一,如果以原生比特幣進入 DeFi 的通道,對機構或 BTC 的忠實粉絲來說,會是一個具備吸引力的方式。

Stacks 2.0 的 PoX 共識機制,連接了比特幣鏈和 Stacks 鏈,STX 礦工負責 Stacks 2.0 的區塊打包,將 Stacks2.0 上的 transaction 哈希值打包,由礦工送到比特幣鏈上,並獲得 STX 獎勵,同時,Stackers 將 STX 鎖定在共識中以賺取 BTC,這讓 STX 和 BTC 有了價值聯繫,以 BTC 爲基礎定價併產生 BTC 收益,將比特幣用作結算協議。

同時,開發者可以通過 Clarity 合約語言讀取比特幣的交易狀態,在合約邏輯編寫時,可以引入比特幣的交易狀態作爲智能合約運程中條件,當 Stack 2.0 檢測到比特幣鏈上完成了該筆交易,即滿足了智能合約的運行條件,即可觸發下一步動作。在參與方式上 Stack 2.0 更具有原生性。

智能合約的安全性,如 2.4.2.2 上描述,Clarity 智能合約語言,在安全性上,理論可有效防範 8 種智能合約漏洞,相對以太坊的 Solidity 來說,可降低智能合約被黑客利用漏洞的可能性。同時,Stacks 在智能合約安全性上還有一個 post conditions 機制,用於在交易中添加一系列運行後的狀態條件。比如:交易運行後,某地址的 X 代幣或 STX 數量不能少於 X。如果運行後沒有達到條件,則此交易無效,所有影響會回滾或取消。這種機制可以有效的防止未發現的智能合約漏洞給用戶造成經濟損失。也可以增加運行不信任開發者合約的安全性。

並且 Stacks 的去中心化認證系統(DID)允許用戶自己管理數據和身份信息,在登陸或使用應用時可以授權 DApp 讀取信息。即使是開發者也不會觸及到用戶的數據和敏感信息,更有效的上阻擋了作惡的可能。Clarity 智能合約節點發布並執行,沒有類似 EVM 這樣的中介環節,降低了錯誤和攻擊的可能性。

整體來看,Stacks 相對以太坊,在可擴展性和 BTC 參與的方式,以及智能合約的安全性上進行了優化。

競爭項目簡述

RIF (Rootstock Infrastructure Framework)是一個比特幣智能合約平臺。項目成立於 2018 年,共募集了 22,000 BTC。RIF 主要通過 RIF OS (The Root Infrastructure Framework Open Standard)基礎開放性框架,打造去中心化應用,讓用戶在比特幣和 RSK 區塊鏈的基礎上構建去中心化的應用程序。同時 RIF 的虛擬機與以太坊 EVM 兼容,以太坊上的 ERC 20 代幣可與 RIF 上的代幣進行交互。

目前具有兩個產品:1) RIF 市場,爲服務提供商和用戶提供交易場所的平臺;2) RIF On Chain,建立在 RSK 區塊鏈上的 DeFi 平臺。

代碼對比

頭等倉深度報告:全面解讀 Stacks 特性、生態現狀與代幣經濟

頭等倉深度報告:全面解讀 Stacks 特性、生態現狀與代幣經濟圖 5-2 兩者代碼對比

相比之下,Stack 2.0 在代碼提交方面優於 RIF,RIF 有接近半年的時間代碼提交斷層。

機制對比

RIF 的網絡由三層組成:

  1. 第一層爲比特幣,以比特幣作爲底鏈,通過合併挖礦,以比特幣的算力確保 RIF 網絡的安全性;
  2. 第二層爲 RSK 區塊鏈,爲比特幣提供圖靈完備的智能合約串聯。在該層中,其原生代幣 RBT 與 BTC 1:1 掛鉤。同時,以 RSK 虛擬機搭建,可以兼容以太坊 EVM 虛擬機智能合約,以太坊網絡上的所有 ERC 20 代幣均可以無縫傳輸到 RSK 網絡;
  3. 第三層爲 RIF OS 框架,該層爲 RIF 大望路的基礎架構和協議,提供支付、存儲、通信等服務,允許用戶構建和使用應用程序。

具體如下圖:

頭等倉深度報告:全面解讀 Stacks 特性、生態現狀與代幣經濟圖 5-3 RIF 網絡架構

在 RIF 中,網絡的安全性由比特幣鏈來確保,RSK 智能合約是以測鏈,1:1 錨定 BTC 的方式編寫,在智能合約只是搭建各種基礎架構,如存儲,支付,信息等,開發者可以此架構之上開發應用程序,由此搭建整體網絡機制。

Stack 2.0 的網絡主要部分是 PoX 共識機制和 Clarity 智能合約語言,PoX 負責橋接比特幣鏈的安全共識,Clarity 負責以比特幣狀態來智能合約,以達到基於比特幣而搭建應用生態。

兩者對比,Stack 2.0 的智能合約在搭建上更具原生屬性,而 RIF 是通過側鏈的方式,雖然共識是基於比特幣鏈,但智能合約的編寫並沒有依據比特幣鏈上交易狀態,而是用代幣錨定,類似比特幣轉接橋的方式。

共識對比

RIF 的共識爲合併共識,合併挖礦是一種使用相同挖礦哈希率來利用一級區塊鏈的安全性防護從而保護二級區塊鏈的技術。合併挖礦通過從二級區塊鏈(最近構建的新塊的加密哈希)嵌入塊 id 來執行,同時在一級區塊鏈塊的某個高度進行挖礦。

RSK 通過與 BTC 聯合挖礦的方式生成區塊,使 RSK 鏈獲得安全保障。在合併挖礦過程中,不需要 BTC 開發人員進行任何額外的工作來配合聯合挖礦,但是 RSK 開發人員需要比較複雜的設置來集成合並挖礦的算力。對礦工而言,由於合併挖礦不消耗他額外的算力但卻可以獲得額外的獎勵,只需要使用相同的設備和執行一定的設置就可以加入,邊際成本幾乎爲零,所以對礦工有一定的吸引力。

PoX 是 Stacks 2.0 與比特幣之間的共識機制,使用比特幣作爲基本鏈,Stacks 2.0 作爲連接鏈。在 PoX 中,領導人選舉發生在比特幣區塊鏈上。PoX 並不需求重新燃燒電力,而是將已經鑄造的比特幣作爲計算證明重新使用,礦工直接用比特幣作爲他們的開採成本。礦工鎖定 BTC 後由網絡通過可驗證的隨機函數(VRF)來選擇每一輪的領導者。礦工所鎖定的 BTC 金額越大,所得權重越多,每輪領導者負責 Stacks 2.0 的區塊打包,將 Stacks 2.0 上的交易哈希值打包,由領導者送到比特幣鏈上,並獲得獎勵,該獎勵包含智能合約和交易的費用。

兩者類比,RSK 是比特幣原有的 PoW 上進行哈希設定,讓一二級區塊可以聯合挖礦,礦工在比特幣挖礦的同時,也能可以直接參與 RSK 的區塊共識,所以對於 RIF 來說,其網絡的安全是可由比特幣網絡算力的安全性去確保,而 Stack 2.0 則由 BTC 本身所具備高昂價值,提高了網絡作惡成本,而且礦工在 Stack2.0 可以完成收益循環,在挖礦 BTC 的同時,也參與 Stack 2.0 的網絡安全。

應用架構對比

RIF OS 是一個多層次的開發堆棧,是 RIF 基礎應用的統一協議,該協議允許開發人員在 RIF OS 生態系統中集成其產品和服務,作爲用戶使用或開發者開發的基礎架構。RIF OS 包含 6 個基礎服務:

1)目錄(Directory),一個域名解析服務,實現簡單的資源名稱查找,以降低犯錯概率(如輸錯地址)和系統的複雜性;
2)支付(Payments),RIF Lumino 是建立在 RSK 網絡上的狀態通道網絡,由 RSK 側鏈網絡提供支持,爲部署在 RSK 和 RIF 網絡上的 ERC 20 代幣和 BTC 提供鏈下交易功能,使、讓用戶能夠與閃電網絡、雷電網絡等多個區塊鏈進行交互;
3)存儲(Storage),是一種不受審查、無需權限且去中心化的存儲協議。提供了一個統一的接口,可以在多個去中心化存儲網絡之間進行連接,爲開發人員的 DApp 提供服務,而無需搭建服務器,以及用戶存儲數據等;
4)通信(Communications),在對等網絡中建立安全的通信通道,並確保匿名性、機密性、完整性和真實性;
5)網關(Gateways),網關提供了一組互操作協議,實現與外部世界的安全交互 ;
6)市場(Marketplace),爲服務提供商和用戶之間建立一個交易場所,它是在 RSK 和 RIF 之上構建的去中心化共享經濟體 (DSE) 中的服務交換的基礎,也是消費 RIF 服務的場所,如長期存儲(文件固定服務)、RNS 域交換服務、RIF 支付等服務。

6 個基礎服務是 RIF 對接應用層的底層架構,開發者基於此來搭建應用程序,以實現與用戶交互。

Clarity 是 Stack 2.0 中智能合約語言,是將 BTC 應用到 DEFI 的核心語言合約,類似以太坊的 Solidity 智能合約,Clarity 內置的內置了 SPV (簡易付款證明),讓 Stack 2.0 上可以讀取比特幣鏈上的數據,並且用在智能合約上。也就是開發者通過 Clarity 合約語言讀取比特幣的交易狀態,在合約邏輯編寫時,可以引入比特幣的交易狀態作爲智能合約運程中條件,當 Stack 2.0 檢測到比特幣鏈上完成了該筆交易,即滿足了智能合約的運行條件,可觸發下一步動作。

在應用層的實現方面,兩者的方向不同。RIF 是預先爲開發者搭建了基礎服務,讓開發者可直接在此去構建應用,而 Stack 2.0 是讀取了比特幣的鏈上交易狀態,讓開發者利用交易狀態作爲智能合約運程中的條件。

基於以上的對比可以看到,RIF 在共識上面與比特幣鏈交互更爲緊密,但在應用層的實現上並沒有直接以比特幣鏈爲底層,Stack 2.0 的共識中,礦工需要付出 BTC,以提高網絡的作惡成本,在合約的編程上可根據比特幣的鏈上交易狀態,作爲智能合約運行的條件,所以兩者各有優劣。

代幣模型對比

在 RIF 生態中具有兩個代幣,RIF 和 RBTC。其中 RIF 是整體網絡原生代幣,也是生態中主要的支付方式。此外,在 RIF OS 市場中提供基礎架構服務的組織需要鎖定一定數量的 RIF 代幣,以保護消費者免受違反服務級別協議的影響。

而 RBTC 是 RSK 的原生代幣,與 BTC 1 : 1 掛鉤。RBTC 用於支付智能合約的執行費用,與 ETH 用作支付以太坊手續費的性質相同。RBTC 用於支付 RSK 智能協議層的智能合約處理,RIF 用於消費與 RIF OS 集成的所有基礎架構服務。

STX 是 Stack 2.0 上註冊數字資產(如用戶名、軟件許可證、播客或其他數字產品)和發佈運行智能合約所需的費用,類似於以太坊網絡中的 gas 費用,在網絡中進行操作會消耗 STX。同時,STX 可以用來支付交易費用,也是礦工運行挖礦節點和開發者進行 DApp 開發的激勵。

兩者在代幣的屬性上設計類似,作爲網絡支付手段和交易費用,主要是爲了配合網絡運轉和調節機制。其長期價值基本取決於網絡的增長和智能合約的需求量。

總結

BTC 作爲最大市值的加密貨幣,並且其鏈上的安全性也是目前最好的,所以在其之上搭建生態應用是具備發展潛力。目前 Stack2.0 和 RIF,其兩者在共識和網絡的架構上各有優劣,均已設計出實現應用的基礎架構,但其生態的發展還需保持觀察。

參考資料

Stacks 2.0 白皮書:
https://gaia.blockstack.org/hub/1Eo6q4qLMcSSpkhoUADxRAGZhgUyjVEVcK/stacks-zh.pdf

爲 DeFi 注入新鮮血液,看 Stacks 2.0 解鎖原生比特幣的巨大價值:
https://www.theblockbeats.com/news/21567

STX Mining: The First 1000 Blocks of Stacks 2.0:
https://daemontechnologies.co/first-1000-blocks

Blockstack 技術白皮書 v2.0,
https://uploads-ssl.webflow.com/5e7b1a27d160ce49af1c24e1/5f1596b2b6e8028e036b5525_whitepaper-ch.pdf

Stack 2.0 代幣經濟白皮書,
https://gaia.blockstack.org/hub/1AxyPunHHAHiEffXWESKfbvmBpGQv138Fp/stacks.pdf

PoX 共識機制,
https://uploads-ssl.webflow.com/5e7b1a27d160ce49af1c24e1/5f1596b12bcc0800f3dcadcd_pox.pdf

RIF 技術白皮書,
https://developers.rsk.co/rif/