区块链创新平台：以太坊的直接竞争对手EOS

在这一系列的区块链创新中，我们将挑选出几个能够代表区块链未来的项目。 最先出现的是EOS（Enterprise Operation System），最流行也最受争议。 它的目标是作为企业级去中心化应用（DAPP）平台的底层，是以太坊的直接竞争对手。

为什么需要 EOS？

挑战者的出现必然是因为现有平台不足以满足目标需求。 我们先梳理一下目前区块链平台的不足：

交易性能低，难以满足大额交易。 比特币和以太坊由于共识算法（PoW）的设计，交易性能不足，虽然以太坊从比特币的每秒7笔交易增加到每秒30笔左右。 但与现有的支付宝、VISA等支付平台相比，交易性能仍存在数量级差异。 并且随着交易量的增加，势必造成网络拥塞，进一步降低网络的流畅性；

交易费用。 比特币和以太坊的交易都不是免费的，矿工或多或少会被收费。 手续费的多少取决于网络拥堵情况。 网络越拥堵，矿工只会选择最好的交易记录，而不是按照提交时间记录。 这会造成手续费激增，不利于商业应用的落地；

升级是分叉。 比特币和以太坊的升级都是以分叉的形式进行的，分为两种。 如果更新太多，网络会变得很复杂；

高延迟确认。 比特币和以太坊采用的工作量证明（PoW）共识算法并不是一种结果确定性的共识算法，因此需要多次区块确认才能保证交易成功；

正是因为以上的不足，阻碍了区块链在商业领域的发展，而EOS正是为了解决以上问题而应运而生。 在接下来的篇幅中，我将向大家介绍EOS的一些杀招。

EOS的杀手锏DPoS（Delegated Proof of Stake）共识算法

所谓委托权益证明，通俗地说，我们可以理解为“人民代表大会制度”。 拥有EOS币的“人”并不直接参与挖矿，而是投票选出一些“人代表”进行挖矿。 与比特币等使用的工作量证明 (PoW) 机制相比，委托权益证明有哪些优势？

与传统法币相比，比特币最重要的特点之一就是去中心化。 只有去中心化，比特币才是安全的。 但事实真的如此吗？ 几年前，任何人都可以使用他们的备用台式机甚至笔记本电脑来挖矿。 后来随着比特币越来越为大众所熟知，价格也越来越高，挖矿也越来越专业。 先是显卡（GPU）挖矿，随后是专业矿机的出现，催生了一个完整的挖矿行业。 链。 不仅是矿机制造商，也出现了规模化的矿场。 比特币世界的话语权正逐渐被这些大玩家控制，去中心化程度越来越低。 之所以没有出现大问题，是因为没有出现需要大家一起作弊的事件。 但一旦出现，将是对比特币的致命打击。

DPoS就是在这样的背景下产生的共识算法。 它由 Dan Larimer 提出并首先应用于 BitShare。 EOS在其基础上做了一些扩展。

见证（人大代表）选举

在 EOS 网络中，有一个不间断的选举集会。 EOS链上的每一个“人”都可以选出一个授权代表，代表他们行使出块（挖矿）的权利。 当然，并不是每个人大代表都能被选上。 EOS网络只选择得票数最高的前20名代表作为本轮的区块生产者，另外一个按得票百分比选出。 在这里说明一下，每个投票者的票数不止一票，票数与持有EOS币的数量成正比。 从这个角度来看，被选中的21个区块生产者中有20个代表了更多的EOS币资源，最后一个代表了更多的选民。 我个人认为这个比例太大了，这也是为什么有人批评DPoS是有钱人的游戏。 为保证更高的公平性和平衡性，抽取的21位代表随机排列，顺序随机。

出块

按照之前选出的 21 人随机排列后，每 3 秒产生一个区块如何找回多年前的比特币账户，这个时间段内只有一个出块人（1/21）。 如果在指定时间内没有生成区块，则跳过该区块。 当然，区块生产者会因不作为而受到惩罚。 如果一个生产者错过了一个区块并且在过去 24 小时内没有生产任何区块，他将被从 21 小时中移除，直到他恢复服务。

DPoS 共识不同于 PoW。 EOS 区块链不会有任何分叉。 块的结果是确定性的。 区块的产生是通过合作而不是比特币的竞争。 即使有分叉，出块的速度也和生产者的数量成正比。 因为分叉链中的区块生产者较少，必然会增加等待交易的数量，降低单个区块的生产速度。 与普通链条会有高度差。 也就是说，生产者多的分叉链比生产者少的分叉链增长得更快。 检测到差异后，EOS网络会自动完成切换。

交易确认

比特币交易确认一般需要6个区块，也就是60分钟左右，这在商业领域是完全不可行的。 之所以需要6次区块确认，是因为比特币网络存在分叉，6次区块确认是一种妥协，防止交易在当前区块被放弃，导致交易无效。

但是EOS网络是抗分叉的，所以一般情况下，区块是被确认和产生的，所以平均一笔交易在广播开始后1.5秒可以被认为是确认的。 解释一下为什么是1.5秒，因为出块速度是3秒，而出块者会将这3秒内收到的所有交易打包成块，所以第一笔和最后打包的交易相差3秒，平均为1.5秒。

以上是一般情况，但不排除软件bug、网络拥塞或恶意分叉等特殊情况。 为了确保交易绝对不可逆，节点可以选择只有在 21 个区块生产者中有 15 个确认后才使交易有效。 在这种情况下，确认交易大约需要 45 秒。 而且规定只要这个区块被确认15次，这个区块就是历史链的一部分，不能被替换，即使有分叉。

交易证明 (TaPoS)

与其他区块链底层数据结构不同的是，后一个区块包含了前一个区块的哈希值，依次形成一个区块链。 不仅如此，在 EOS 中，它要求所有的交易都必须包含前一个区块的哈希值。 这有两个主要目的：

防止不包含区块引用的交易在分叉时被重放，因为它们不包含区块引用，交易可以添加到任何区块，任何分叉链；

确定哪些分叉用户及其资产在上面。

因为假链不能迁移交易，那他只能添加交易。 如前所述，额外交易的速度与区块生产者的数量成正比。 如果速度慢，分叉的链会增长缓慢，最终会被替换。

帐户模型

EOS 账户支持人类可读的名字，长度在 2 到 32 个字符之间，由账户创建者自己选择，可以理解为昵称。 创建帐户不是免费的，必须用少量 EOS 硬币资助。 如果是通过DAPP注册的用户，新用户注册费用一般由应用开发者支付。 在传统的商业应用中，商家为了吸引新用户花费了过多的精力，比如广告、免费试用等，与之相比，在EOS中注册账户的成本可以忽略不计。 此外，已经注册的用户无需创建新帐户。

命名权限组

EOS账户名可以支持命名空间，这是一个非常好的设计，基本上可以无限扩展。 命名空间和权限管理的结合为 EOS 的账户模型创造了无限可能。 授权和权限管理不宜标准化，脱离应用的逻辑，但过多的耦合也是不合适的。 命名空间和权限管理的结合在一定程度上解耦了业务应用逻辑，创建了层次化的权限结构，非常符合现实生活中的权限分配方式。 帐户定义的命名空间权限级别，每个级别都派生自更高级别的命名权限。 例如@accountname.car 派生自@accountname。

消息处理组和权限映射

EOS的消息系统也与命名权限挂钩，称为命名消息处理组。 如果其他帐户要与此帐户通信，则他们必须具有访问特定于帐户的消息组的权限。 在EOS中，最高层的消息处理组是账户名，最低层是单一的消息类型，比如@accountname.group.subgroup.MessageType。 消息处理组和权限的绑定称为权限映射。 例如，帐户所有者可以将他的社交媒体应用程序 (DAPP) 映射到他的“朋友”权限组 (@accountname.friend)。 通过此映射，任何朋友都可以代表该帐户在该帐户的社交媒体上发帖。 当然，好友还是使用自己的秘钥来签名消息，账号可以很容易的知道哪个好友使用了这个功能。

权限验证

当账户A向账户B发送“EAT”类型的消息时，会先验证A是否定义了@b.group.subgroup.EAT的权限映射，如果没有找到，则检查@b.group.subgroup映射，然后@b.group 最后是@b。 如果没有找到，它将被映射到默认权限组@a.active。 一旦确定了映射，就开始验证权限映射的正确性。 如果失败，请跳至父权限直至所有者权限@a.owner。 “owner”权限组和“active”权限组是两个默认组，相当于两个管理员组。 所有其他组都来自“活动”组。

因为权限验证的过程是只读的，通过交易改变权限只有在区块凝聚后才能生效。 即所有交易的权限验证可以并行进行。 我们都知道，在区块链中，交易的正确性验证占据了很大一部分的计算量。 EOS通过只读验证和并发验证，大大提升了性能。 而且，在从历史重构世界状态时，不再需要进行重复的权限验证。 区块本身没有问题，里面包含的交易也没有问题。 这将大大减少 EOS 网络中新节点的同步。 块速度。

强制延迟消息

EOS 中提供了一个有趣的功能，它与 IM 中的消息召回功能非常相似。 EOS 用户可以在交易广播后但在添加到区块之前授权取消交易。 这个功能主要是为了兼容对时间敏感的应用，比如买了一杯咖啡，我们可能不会后悔，而且交易在几秒内完成，不可逆转。 但买房可能需要72小时计费周期等，具体延时选择由开发商和用户自行决定。

密钥检索

EOS的密钥恢复功能也很接地气，比特币或者以太坊好像都没有类似的功能。 如果您被黑客入侵，则不可能再次获得对帐户的控制权。 但是，EOS 不同。 提供了类似QQ密码找回的功能。 您只需提供过去 30 天内交易过的任何密钥，并与预先指定的关联账户一起重置账户密钥。 当然，如果没有主人的帮助，被关联的账号是无法单独重置账号的。 而且，黑客无法重置账户，因为他已经控制了账户，另一方面，关联账户在恢复过程中也会询问一些只有当事人才知道的信息，所以黑客无法重置账户。

应用程序的确定性并行执行

EOS号称每秒可以处理100万笔交易，不仅依靠并发验证权限，还使用并行模型让DAPPs并行执行。 区块链可以看作是一个分布式状态机。 如果事务的顺序是确定的，就可以获得一致的结果。 因此，在并行模型下，对同一个账户的交易处理必须放在同一个线程中，否则无法达成共识。 在 EOS 中，21 个区块生产者组织将交易分发到不同的线程中并行执行。

基于最简单的事务模型，只修改单个账户的状态，并发模型没有问题。 但是一旦涉及到账户之间的交互和相互参照，就明显存在一些不足。 因为在单线程中，账户交易是顺序执行的，多个线程互不影响。 如果涉及到账户交互，需要分散到两个或更多区块，那肯定是不合适的。 为此，EOS 设计了一种嵌套的区块交易模型，称为最小通信延迟模型，该模型可以将两个账户交换的所有消息包含在一个区块中。 EOS 将每个块分成多个循环顺序执行。 每个循环被分成线程。 当然，线程是并发执行的。 每个线程包含一系列事务，事务包含一组要发送的消息。

一个周期内产生的交易可以在后续的任何一个周期或区块中发送，区块生产者会不断向区块中添加周期，直到全局3秒或不再有交易为止。

代币和资源

在EOS中，资源分为以下三种：

带宽和块存储（磁盘）；

计算和计算储备（中央处理器）；

状态存储（内存）。

带宽和计算分为两部分，瞬时使用和长期使用。 区块链维护所有历史交易（区块）的日志，最终由全节点存储。 新加入的节点可以根据历史重现最新的应用状态。 这是历史重播。 如果交易增长太快，区块链就会过于臃肿。 此时可以通过状态快照记录区块链的状态，交易历史将被丢弃。

EOS 的一个有趣特性是应用程序发起的交易不会导致 EOS 网络拥塞。 这种设计不同于以太坊。 以太坊虽然有GAS，增加了交易发起的成本，但无法阻止富人“DDOS”。 《大量高手续费但无效的交易会淹没整个以太坊网络，造成网络拥堵，这种设计非常不友好，EOS是怎么做到的？EOS在EOS中有EOS Token，一个应用可以使用多少带宽和存储空间完全取决于应用开发者持有EOS Token的数量，如果持有1%的Token，就可以使用EOS网络中1%的带宽和存储，另外由于EOS网络没有交易费用，所以除了第一次购买Token外基本没有任何消耗，当应用不再需要那么多资源时，可以将Token转移，收回初期投资。

以上是EOS比较重要的特性。 EOS主网还没有上线，可能还有更多更好的设计没有公开，大家可以持续关注。

对 EOS 的批评

再美好的事物，也不可能是完美的，被所有人喜欢的。 EOS 也不例外。 我总结了几个大家担心的点：

权力下放程度低

EOS采用的DPoS共识算法每一轮只选择全网21个节点作为区块生产者，也就是说在这段时间里，所有的交易都是由这21个节点决定的。 所以，被诟病的不是去中心化，而是多中心化。 我个人认为，这些担心者是误入了歧途。 他们认为比特币采用的 PoW 是完全去中心化的。 不可否认，很多年前比特币就是这样。 但是，正如前文所述，随着比特币挖矿专业化程度的提高，挖矿逐渐成为一条产业链，话语权掌握在矿机厂商和大型矿场手中。 与EOS的21个中心相比，比特币网络中可以充当区块生产者的节点可能只有不到21个，而且权利还是有区别的。 在EOS网络中，这21个节点的权利是平等的，话语权是一致的。 有可能联合11个节点同时作恶，但可能性很小。 并且即使他们联手作恶，他们在 EOS 网络中的公信力也会丧失。 在下一轮（或永久）的投票中，他们将不再有机会以“人大代表”的身份为人民服务。 而且，他们的邪恶链条将被其他正义代表抛弃和纠正。

ICO涉嫌黑箱操作

EOS的ICO模式比较奇怪，是一种类似于拍卖的模式。 EOS发行总量为10亿枚。 除首发2亿枚外，其余8亿枚留给团队使用，其余7亿枚分为350个周期拍卖。 每个周期将拍卖 200 万个代币。 收到的 ETH 数量平均分配。 被诟病的是，每个周期的第一期收到的ETH比较少，但是在周期结束的时候，会有大量的ETH进入，直接减少了投资者获得的EOS数量，被认为是EOS开发团队的一次黑箱操作，将之前收到的ETH转入当前循环，回收EOS。 个人认为这种模式不可取，但也是维持EOS价格稳定的一种手段，见仁见智。

结尾

看好EOS的人很多，看好EOS的人也不在少数。 平台的发展不仅取决于技术，还取决于社区建设和推广。 在 2018 年 6 月 EOS 主网上线之前，一切都是未知数。 当然，我们还是乐于看到EOS能够挑战以太坊的地位。 垄断总是不利于市场的发展。 只有相互竞争，相互学习，才能拥有更健康、更完善的区块链未来。

黎明来了如何找回多年前的比特币账户，黎明来了！

参考列表 dantheman：《DPOS 共识算法——缺失的白皮书》2017，@dantheman/dpos-consensus-algorithm-this-missing-white-paperblock.io：《EOS.IO 技术白皮书》2017，

关于作者

子游，区块链底层架构师。 16年初接触区块链，全身心投入。 现就职于一家世界500强企业，从事区块链底层研究和BAAS平台建设。 精通区块链底层存储、共识等技术，职业方向专注于联盟链系统。

今日推荐

点击下方图片阅读

IBM技术专家：Hyperleger Fabric架构分析及部署实例