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从架构角度,浅析主流公链竞争格局

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原文标题:《公链竞争 II —— 随想》

撰文:Maco

前言

基于上一篇对二线公链对比的报告,结合最新 Delphi 奶文,最近对新一轮的公链竞争有了新的思考。上次通过数据的对比总结(不含 cosmos/dot)如下:

综合公链和生态来看:Sol > Avalanche > Near > Bsc > Polygon > Ftm

本次仅从架构上做比较,加入了 ETH / Cosmos / Dot,观点和上次基本一致。

从架构上,把目前主流公链分为三大类:多链、单链、特殊。

多链

采取横向或者纵向扩容,另一个区别在于是否共享状态,安全性和自由性的 tradeoff。

Eth:L1 + L2

  • 优点:智能合约平台鼻祖;最安全的链;最多的创新和真实用户,目前排名第一,没悬念。
  • 缺点:贵、慢 、架构旧、船大不好调头。

Dot:中继 + 平行

  • 优点:更先进的架构(xcmp,wasm);牛逼的 gavin wood;安全;理论上适合「懒团队」,不需要担心链的设计(安全 & 经济模型)。
  • 缺点:费用模型对「懒团队」压力大;生态才刚起步。

Cosmos:hub + zone

  • 优点:更先进的架构(Ibc,CosmosSDK);符合 web3 自由开放的精神;项目方可以充分利用链的性能来做定制化设计(安全 & 经济模型)。
  • 缺点:组织结构松散,赋能不足;一切需要自己设计,开发门槛高;生态才刚起步。

Avax:主网 + 子网

  • 优点:钱多;融合的架构(新共识 + 重叠验证网络);抢得 EVM 先机;生态全面。
  • 缺点:子网间没有交互性;新玩意在熊市中共识不够。

Polygon:POS + Hermez + …

  • 优点:钱多;布局广,理念先进(zk + POS + DA)。
  • 缺点:整体网络概念未知;新玩意在熊市中共识不够;印度团队。

总结下来,发现大家都在往多链的方向走,包括 ETH 也更改到这条线路,多链和模块化肯定是最主流的大方向。到底选哪家,其实问题还是落在了「不可能三角」上。

分类 A:ETH、Dot、Polygon

Dot 其实和 ETH 很类似,都是依靠主链来完成状态共享和结算,并保证子网络的(L2,平行链)安全,而付出的代价就是必须跟着「大哥」走,交「保护费」并且没自主权,Polygon Supernet 也大概率与此类似,因此把他们归为分类 A,项目方选择分类 A 的话,那他们最在意的就是(主链)安全性了,那 Dot 和 Polygon 拿什么和久经沙场的老将 ETH 竞争?Polygon 的多方案 + 强资本的布局也会被类似方向的 BSC 极大削弱。ETH 这边的问题是,目前路线是 rollup-centric,但是有三个问题:

 

  1. OP 方案目前性能平平,未来有改善,但落地未知;
  2. zk 方案被赋予太高的期望,虽然各方案都在紧锣密鼓的开发,但真正全功能完全落地,个人持怀疑态度;而且 zk 方案的未来究竟是与 ETH 合作还是竞争,依旧存疑;
  3. 众多 rollup 方案相互割裂,没有原生的跨链和合作,部分生态有迁移 / 多链的趋势 —— 做大了有野心,太小了另谋出路(dydx,Boba),这点从 DeFi 蓝筹的多生态部署也能看出一二。

分类 B:Cosmos

构建类似「超级城市群」的概念,最大化的放权,牺牲了部分的安全,换来的是理论上生态层面的更去中心化(Dapp 不受制于链 + 避免单一项目造成灾难)和性能的更独立(Dapp 独享链)。灵活性 / 独立自主权其实是一个非常重要且容易被忽视的公链特质:

  1. 从性能上说,一条链性能再高,也会在某一天被一个奇怪的 NFTmint 打爆,进而影响其他链上活动;
  2. 从安全性讲,整个网络是“分割的安全”:因为没人可以保证绝对的安全,因此在出事时能将损失分割,降到最小,尤为重要。另一方面,对于 Dapp 端,一个对时效性很敏感的 Dapp 肯定不希望自己的用户因为链的升级或其他意外情况而导致爆仓或产生其他意外损失;
  3. 从创新性来讲,有自主权的 Dapp 可以利用底层的特性,将缺点化为优势。比如:MEV 是去中心化系统天生就有的缺陷,在之前,大家只在想怎么消除他,但很难,而 Cosmos 则是想办法来利用他,这就巧妙很多。相比于对其压制,疏通亦不失为一个良方。比如路堵了,是直接将路炸了,还是想办法开一条路去疏通呢?同类的案例还有很多,如零 gas 费交易、LP 资产做质押节点等等。归根结底,都是利用了 Cosmos 主权性做的创新。所以这种自下而上得模式是鼓励创新,而区块链最鼓励的也是创新;
  4. 从经济上讲,Dot 的模式是“来,你们都用我,我最牛逼,都给我交钱”,连 ETH 也不敢这样,在发展初期就唯我独尊的这种形式从事务的演化角度来看待是很难被接受,而 Cosmos 这样,则先是以免费来吸引人(类似 web2 公司的砸钱赚吆喝),等有足够的人来用的时候再慢慢想收“保护费”的事(atom2.0),所以代币赋能的前提是你有个“有人用”的好产品。因此,我认为独立自主和开放性是 Cosmos 优于 Dot 甚至 ETH 的最大杀招。

分类 C:Avax

Avax 更像是分类 A 和分类 B 的交集,既可以搭 Permissionless 的子网,并且针对性的做定制化微调;同时又“部分共享安全”,帮助子网冷启动的同时对母币进行赋能。最新消息:原 ETH 二层 Boba 部署至 Avax(之前 Boba 也有在 Moonbeam 和 Ftm 上部署测试网,这次与 Avax 合作的主要方向感觉是 game,结合 Boba 的 Hybrid Compute 概念,官方主推了一个 EvoVerses 的游戏),现在 Avax 也是既有 subnet 又有 rullup 了,从架构 — 生态 — 资本,Avax 更像一个勤恳的“良好学生”,每项指标都不是 top,但胜在平衡,这种类型不能忽视。

单链

重点在并行执行,但也有两者兼备的,加入多链,如 Fuel。

EVM 为代表的智能合约都是串行执行,由于其无法发挥节点多线程性能,网络处理效率低下,进而造成执行时间长和 TPS 低下,而 EVM 天生不适合做并行执行。做并行执行有两个方向:

  1. 使用 UTXO 模型:比特币的账户模型,适合并行处理,但不容易实现复杂交易类,所以基本适用于支付领域。不过 Cardano 和 Findora 已在此领域进行探索;
  2. 状态模型更改:最大的难题是需要识别「独立交易」和「关联交易」,能通过并行执行“独立交易”来大幅提高处理性能。

Solana

一切创新的本质是:最小化网络通讯消耗 + 采用高运算性能节点。并行的本质 —— 状态模型的更改:交易需要交易事先声明其「关联性」——该交易需要改变哪些状态,进而能很好的做并行执行。

缺点:假去中心化;节点性能的极度压榨,造成了单点故障带来的频繁宕机。后续需要重点关注费用机制实施的效果

Aptos

使用 blocks STM 缓存,采用「乐观执行」,不需要交易声明是否「关联性」。

所有交易先无差别并行执行,执行完后若发现有关联交易,则进行判定并重新执行,如此往复。此方式对开发者较友好(无需申请交易的关联性),但若整个块的交易都是关联的,则没有达到提速目的,不过官方说即便这样也不会比串行执行效率低。

并行执行效率提升;验证节点每个 epoch 会变更,不像 Sol 是可预测的,容易被攻击。

在用户端, 做了很多 web2 用户友好的措施:交易识别,私钥混合托管。

Sui

类似 aptos,但不同的是需要交易事先声明其「关联性」。

Linera

技术细节公布较少,似乎更专注于支付领域。

Fuel

专注于模块化,只做执行层,放弃共识和 DA 层,目前应该是想做 ETH 的 L2。

使用 UTXO 模型,能够很方便的做并行执行。

并行执行的方案共同面临 2 个问题:

  1. 提升效率的幅度:主要取决于链上活动“关联交易”的占比,占比越大则提升越有限。根据 ETH 数据推算,目前约 30% 交易为此类型,因此以 ETH 的 gaslimit 和 blocktime 来推算,并行能提高 3-5x 效率,当然具有更好的 gaslimit 和 blocktime 的链能提升更多(100X)
  2. 中心化问题:执行效率更高意味着对硬件性能的压力越大,从而导致验证者中心化。面对此问题,Aptos 和 Sui 并没有表态,而 Fuel 在积极与 ETH 互动来解决此问题

这个分组里面除了 Sol 有经过市场的验证,其他的都处于早期阶段,具体实现和带来的问题很大程度需要上线跑一跑才知道,在此之前都持有怀疑态度,并且从理论上讲,Libra 系和 Sol 一样会踩很多坑。而且资本太用力的推进,谨防变成「天亡级」项目。当然,Libra 系也是有很多创新的,大家普遍反映的是语言好用,理论上更安全又易用,又有开发者 + 资本,需要保持一定的关注。

Fuel 则比较特殊,需要深入研究后再下结论。

这个类别目前只看好 Solana:非 EVM 中最繁荣生态 + 最高单链性能 + 出圈效果最好,这三个“最”就足以对它保持高度重视,从之前的观察也可以看出 Sol 在非常清晰地走着一条“非以太坊”之路,所有的动作都意在弱化区块链属性,降低用户门槛,容易出爆款项目,但同时观察开发者走向,谨防被 Libra 们吸血。

特殊

这一类别的公链很难简单划分未单链 / 多链,特色都非常突出,短板也很明显。

Near

主要亮点在分片;从之前报告的开发者维度看,势头很强劲。

缺点:目前生态发展整体偏慢;异步合约调用的分片方案增加了系统的复杂性,乐观验证带来可能的效率低下和安全隐患也值得注意,未来的路线具有不确定性。

Ar

以存储打造的新范式公链,天然自带低价的“类数据可用性”,在 scp 范式的迭代下,理论上可以达到超高的 tps。

缺点:scp 安全性 / 去中心化可能会有局限性,可能不适合 DeFi 类应用;市场接受度存疑;基础设施都在非常基础的阶段,很多标准未统一。

需要关注围绕 scp 范式的基础设施的搭建和应用。

Bsc

顶级流量 + 无限子弹的玩家 + 创新进取的 CEO;几乎是第二大繁荣的生态,会蹭热度:EVM – 多链 -zk-bab,虽然技术创新薄弱,但因为「有钱」这个超能力也能撮合成更「适合的」方案。

也是因为有币安的存在,对打法类似的 Polygon 更加不看好。

在此类别中,还有很多有特色的链,由于还是处于早期,就不一一介绍:

  1. 同样基于存储的公链 Filecoin
  2. zk 公链 Mina
  3. 可能适用于社交的 ICP

TL; DR

当然上述分析没考虑到的因素也可能造成竞争格局的变化:

  • 资本的推进(Delphi 突然奶 Cosmos,Polygon / Sol / Avax 的砸钱流)
  • 超级 Dapp 的崛起

按照正常发展推演对公链进行如下排名:ETH > COSMOS > SOL > AVAX > BSC > AR。

但需要注意的是:公链 vs 应用的发展可能并非呈循序渐进的态势,有诸多因素导致「跃迁式」发展,因此需要对所有应用 / 生态保持无偏见的观察和体验。

Reference

 Finding a Home for Labs —— Delphi

The Case for Parallel Processing Chains —— Mohamed Fouda

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