区块链比较:以太坊 Cosmos Cardano EOS和Hyperledger

18-10-07 banq
                   

智能合约和区块链技术现在风靡一时。越来越多的人出于某种原因试图进入这个神奇的空间。如果您是这项技术的新手并正在寻找基于区块链的开发平台的快速入门,那么本指南非常适合您。我们将重点关注和比较的平台是:以太坊、Cosmos、Cardano、EOS和Hyperledger

那么,为什么我们决定专注于这5个?我们认为这个小组提供了可用性和功能性的健康组合。

以太坊

毫无疑问,以太坊是智能合约平台的大爸爸。以太坊背后的主要人物是Vitalik Buterin。Buterin对比特币非常着迷,但他意识到区块链技术比仅仅作为支付协议的推动者有更多的用途。他意识到可以使用区块链技术来创建分散的应用程序。那时他被启发创造了以太坊。

像比特币一样,以太坊是一种加密货币,然而,这就是相似性的地方。因为虽然比特币是“第一代”区块链,但以太坊通过成为有史以来第一个第二代区块链打破了局面。以太坊通过在区块链上引入智能合约,彻底改变了加密空间。

智能合约首先由Nick Szabo概念化。这个想法很简单,在双方之间有一套自动执行指令,不需要由第三方监督或执行。这个想法似乎很简单,对吧?然而,智能合约使以太坊能够创建一个环境,来自世界各地的开发人员可以创建自己的分散应用程序,即Dapps。

Dapp的创造是以太坊最重要的特征之一。除了分散之外,Dapp还有某些其他功能:

1. Dapp的源代码应该对所有人开放

2. app必须有某种令牌来为自己加油

3. app必须能够生成自己的令牌并具有内置的共识机制

你究竟如何建造它们呢?需要使用可靠性对智能合约进行编码。

开发人员使用一种名为Solidity的编程语言,这种语言是一种有目的的简洁,松散类型的语言,其语法与ECMAScript(Javascript)非常相似。

除了创建智能合约外,您还必须拥有可以执行它的环境。但是,此执行环境必须具有一些属性。这些属性是:

1. 确定性。

2. 可终止。

3. 独立。

#1:确定性

如果程序每次对于指定输入都是相同的输出,则程序是确定性的。例如。如果3 + 1 = 4则3 + 1总是4(假设基数相同)。因此,当程序将相同的输出提供给不同计算机中的同一组输入时,该程序称为确定性。环境必须确保智能合约的执行始终是确定性的。

#2:可终止

在数学逻辑中,我们有一个称为“停止问题halting problem”的错误。它表明无法知道某个程序是否可以在一定时限内执行其功能。1936年,阿兰·图灵使用康托尔的对角线问题推断出,没有办法知道某个程序是否可以在一个时间限制内完成。

这显然给智能合约带来问题,因为根据定义,合约必须能够在指定的时间限制内终止。因此环境必须能够停止智能合约的运作。

#3:隔离

在区块链中,任何人和每个人都可以上传智能合约。然而,正因为如此,合同可能在知情和不知不觉中包含病毒和错误。

如果合同没有被隔离,这可能会妨碍整个系统。因此,将合同保持隔离在沙箱中以保护整个环境免受任何负面影响至关重要。

以太坊使用名为以太坊虚拟机(EVM)的虚拟机执行其智能合约。

人们必须了解的下一个核心以太坊概念是gas:

还记得前面提到智能合约需要被环境“终止”吗?以太坊智能合约就是通过利用gas来实现这一特性。在智能合约中编码的每一行都需要一定量的gas才能执行。因此,当开发人员提交智能合约以供执行时,他们还会指定最大gas限制。

想想你在开车前装满汽车的燃料,燃料耗尽的那一刻,汽车停止工作。智能合约中的每一行都需要一定量的gas才能执行。一旦gas燃气耗尽,智能合约就会停止执行。

以太坊最吸引人的功能之一是初始硬币产品或ICO,世界各地的开发人员可以使用以太坊的虚拟机来支持他们的智能合约,并使用该平台相对轻松地在拥挤的销售中筹集大量资金,以太坊采矿就很重要。

目前的以太坊使用的是工作证明挖掘,即比特币使用的相同挖掘过程。基本上,矿工通过利用他们的处理能力来解决复杂的加密难题,从而竞争寻找链中的下一个区块。

以太坊最终将利用Casper协议转向利益证明。POS比POW更环保,并且可扩展性更高。

毫无疑问,以太坊对加密空间产生了影响,但是,其性能存在一些重大问题。截至目前,以太坊在可扩展性方面都失败了。他们每秒只能管理25笔交易,这对于想要主流采用的Dapps来说并不理想。最重要的是,以太坊对于开发人员来说可能是昂贵的。

除此之外,还有一个问题会影响以太坊和其他加密货币。这个问题是互操作性。截至目前,如果Alice拥有比特币并且Bob拥有以太坊,那么两者之间没有简单直接的方式互相交流。这是一个非常大的问题,因为在未来,可能会有数千个并行运行的区块链,并且应该有一种方式让它们彼此无缝交互。

旨在解决这种互操作性问题的一个项目是Cosmos。

Cosmos

Cosmos旨在成为一个“区块链互联网”,它将一劳永逸地解决这些问题。Cosmos的架构由几个独立的区块链组成,称为“Zones区域”,附加到称为“Hub”的中央区块链。

根据Cosmos的白皮书,“这些区域由Tendermint Core提供支持,它提供了一个高性能,一致,安全的PBFT共识引擎,其中严格的fork-accountability保证可以控制恶意行为者的行为。Tendermint Core的BFT一致性算法非常适合扩展公共股权证明区块链。“

Tendermint是PBFT的变体,即实际拜占庭容错。拜占庭容错(BFT)系统是一个成功应对分布式系统的拜占庭将军问题,实际就是找到共识一致算法。

Tendermint的好处:

1. 对于250字节的交易,Tendermint可以以每秒10,000个交易的速率处理交易量。

2. 更好,更简单的轻客户端安全性,使其成为移动和物联网用例的理想选择。相比之下,比特币轻客户端需要更多的工作并且有很多需求,这使得它对于某些用例来说是不切实际的。

3. Tendermint拥有fork-accountability,可以阻止诸如长期无关紧要的双重花费和审查等攻击。

4. Tendermint是通过Tendermint核心实现的,这是一个“与应用程序无关的共识引擎”。它基本上可以将任何确定性黑盒应用程序转换为分布式复制的区块链。

5. Tendermint Core通过应用程序区块链接口(ABCI)连接到区块链应用程序。

Cosmos的架构将遵循Hub和Zones方法。将有多个并行区块链连接到一个中央Hub区块链。想想太阳和太阳系。

Cosmos中心是一个分布式分类帐,个人用户或区域本身可以保存其令牌。这些区域可以使用IBC或Inter Blockchain Communication通过Hub进行相互交互。

Cosmos实现的互操作性有一些非常有趣的用例:

1. DEX:由于Cosmos将如此多的区块链相互连接起来,不言而喻,它可以轻松地使不同的生态系统相互交互。这是分散交换的完美环境。

2. 交叉链交易:同样,一个区域可以通过Cosmos中心利用另一个区域的服务。

3. 以太坊缩放:这是更多用例之一。根据架构,任何基于EVM的连接到Cosmos集线器hub的区域都将由Tendermint共识系统提供支持。这将使这些区域更快地扩展。

Cardano卡尔达诺

作为以太坊联合创始人Charles Hoskinson的心血结晶,Cardano是一个智能合约平台,但Cardano通过分层架构提供可扩展性和安全性。卡尔达诺的方法在空间本身是独一无二的,因为它建立在科学哲学和同行评审的学术研究之上。

Cardano是第三代区块链,专注于为区块链空间带来可扩展性和互操作性。有三个组织全职工作来开发和照顾卡尔达诺:

1. 卡尔达诺基金会。

2. IOHK。

3. Emurgo。

这三个组织协同工作,以确保卡尔达诺的发展进展顺利。

Cardano使用Haskell作为源代码,这是一种函数式编程语言。对于其智能合约,Cardano使用Plutus,这也是一种函数语言。

Cardano使用名为Ouroboros的新的股权证明算法,该算法确定各个节点如何就网络达成共识。该协议由OHK首席科学家Aggelos Kiayias教授领导的团队设计。

Ouroboros是第一个在数学上被证明具有可证明的安全性的股权协议证明,并且是第一个通过同行评审的第一个证明,这个同行评审会是领先的Crypto 2017加密会议。

Cardano计划执行互操作性的方式是实现侧链sidechains。Sidechain作为一个概念已经在加密圈子中存在了相当长的一段时间。这个想法很简单; 你有一条与主链一起运行的平行链条。侧链将通过双向挂钩连接到主链。

Cardano将根据Kiayias,Miller和Zindros(KMZ)的研究支持侧链,涉及“非交互式工作证明”。

根据Hoskinson的说法,侧链的概念来自两件事:

1. 获取区块链的压缩版本。

2. 创建链之间的互操作性。

EOS

EOS的目标是成为一个分散的操作系统,可以支持工业规模的分散应用。EOS背后的驱动力是Dan Larimer(BitShares和Steemit的创造者)和Block.One。EOS最近成为他们长达一年的ICO的焦点,这个ICO筹集了创纪录的40亿美元。

这听起来很神奇,但真正吸引公众想象的是以下两种说法:

1. 他们声称有能力每秒进行数百万笔交易。

2. 他们计划完全取消交易费用。

EOS通过利用委托的股权证明(DPOS)共识机制实现其可扩展性,这是传统的股权证明的变体。理论上它每秒可以进行数百万次交易。

那么,DPOS与传统POS有何不同?在POS中,整个网络必须处理共识,在DPOS中,所有EOS持有者将选出21个块生产者,他们将负责处理共识和一般网络健康状况。任何人都可以参加区块制作人选举,他们将有机会制作与他们收到的所有其他制作人的总票数成比例的区块。

DPOS系统不会有分叉,因为生产者不必竞争发现区块,而是必须合作。如果是分叉,则共识会自动切换到最长链。

可以想象,这些区块生产商的重要性绝对不容小觑。他们不仅会处理共识,还会关注整体网络健康状况。这就是为什么每一次投票都具有适当的权重是非常重要的。

Larimer引入了选民衰变Voter Decay的想法,随时间的权重增加将减少旧选票的比重。保持投票权的唯一方法是定期投票。

选民衰变机制带来两大优势:

1. 首先,正如我们一次又一次看到的那样,民选官员可能会在当选后变得腐败并改变他们的曲调。投票衰减系统让选民有机会每周重新考虑他们的投票。这使得区块生产者能一直对他们选民负责。

2.其次,人们只是随着时间而改变。也许今天有人拥有的政治信仰和意识形态与一年前完全不同。投票衰减系统将允许人们投票给那些与他们新进化的意识形态更加一致的人。

这有可能成为一个真正的革命性概念,并且可以永远改变分散投票(甚至投票)。

EOS使用所有权模型,用户拥有并有权使用与其股权成比例的资源,而不必为每笔交易付费。因此,从本质上讲,如果您拥有EOS的N个令牌,那么您有权获得N * k个交易。实质上,这消除了交易费用。

在放出EOS令牌时,您可以获得某些计算资源。你会得到:

1.内存

2.网络带宽

3. 计算带宽。

EOS令牌以及支付硬币也可用作获取所有这些资源的收费。

Hyperledger

Hyperledger非常坦率,与我们迄今为止谈论的所有平台截然不同。虽然以太坊,卡尔达诺和EOS都是合适的加密货币并拥有自己的区块链,但Hyperledger不是加密货币,也没有自己的区块链。Hyperledger是Linux Foundation的一个开源项目。

像以太坊,EOS等平台都是公共区块链,这意味着任何人都可以选择加入网络。但是,对于需要自己的区块链基础设施的大企业来说,这是非常不受欢迎的。

想想区块链银行集团。

银行需要每天处理敏感数据。从他们的内部交易记录到KYC数据,有很多项目他们根本无法向公众透露。此外,只有经过网络中其他银行审查的银行才能进入网络。

此外,正如我们之前已经介绍过的那样,公共区块链很慢并且存在性能问题,这对于大型公司来说也是一个很大的禁忌。

Hyperledger允许这些公司创建他们自己的高性能许可区块链(也就是区块链,其中每个节点必须在进入前正确地进行审查)。

也许Hyperledger系列中最有趣的项目是IBM的Fabric。Fabric是开发基于区块链的解决方案的基础,具有模块化架构。

使用Fabric区块链的不同组件,如共识和会员服务可以变得即插即用。Fabric旨在提供一个框架,企业可以将自己的独立区块链网络组合在一起,可以快速扩展到每秒超过1,000个事务。

除了Fabric,你还有:

1、Sawtooth:由英特尔开发并使用经过验证的时间共识机制

2、Iroha:由几家日本公司开发的易于使用的区块链框架。

3、Burrow:遵循以太坊的规范创建一个允许的智能合约机。

Blockchain Battle:Ethereum vs Cosmos vs Cardano vs