R链

科普中国-科学百科 2018-03-09

  所有标准的区块链都有一个共同的缺陷:为了保证区块链的可靠性和连贯性,它的所有运行历史都必须被复制到起维护作用的设备上。

  为了应对这一现实问题,Synereo研制出了世界上第一个可并行,去中心化的区块链,即R链,Rchian。“去中心化”是指区块链被细分成组合件,它们都被连结在一个统一的整体,不需要进行 重新计算。“并行”则意味着这种细分可以在不同进程下同时运行,但不会互相干扰。

  区块链

  区块链(英语:blockchain或block chain)是用分布式数据库识别、传播和记载信息的智能化对等网络, 也称为价值互联网。中本聪在2008年,于《比特币白皮书》中提出“区块链”概念,并在2009年创立了比特币社会网络,开发出第一个区块,即“创世区块”。

  区块链共享价值体系首先被众多的加密货币效仿,并在工作量证明上和算法上进行了改进,如采用权益证明和SCrypt算法。随后,区块链生态系统在全球不断进化,出现了首次代币发售ICO;智能合约区块链以太坊;“轻所有权、重使用权”的资产代币化共享经济;和区块链国家。目前,人们正在利用这一共享价值体系,在各行各业开发去中心化电脑程序(Decentralized applications, Dapp),在全球各地构建去中心化自主组织和去中心化自主社区(Decentralized autonomous society, DAS)。1

  区块链应用项目国家货币

  e-Dinar 是突尼斯共和国政府用区块链技术发行的数字货币。也是第一个国家数字货币。

  eCFA 是塞内加尔共和国政府用区块链技术发行的数字货币。

  社区货币

  空卢(英文:Colu)公司在英国伦敦用区块链发行了东伦敦社区英镑(Local Pound, East London),主要为中小企业提供支付平台。2017年6月止,空卢在全球发行了多款社区货币,共有50,000用户。

  私有链

  商业组织正在为各种应用开发分布式分类账和其他区块链启发的软件。由于这些软件被中心化机构控制,不具有区块链去中心化的属性,被称为私有链(private blockchains)、区域链、或者联盟链。因为其应用范围与用分布式数据库处理信息的云端运算相似,2017年6月止,不但没有任何私有链得到认可和使用,而且国际银行界纷纷退出所参与的项目;加拿大中央银行也在2017年5月放弃了国家私有链的开发,主要原因是与中央银行体系格格不入。相反,用现有区块链进行ICO众筹,来开发新型去中心化社区的项目,如雨后春笋般地涌现,得到不同凡响的结果。以下是部分私有链开发项目:

  德勤和ConsenSys2016年宣布计划创建一个数字银行ConsenSys计划

  R3计划连接42家银行分布式分类帐,主要由以太坊, Chain.com,英特尔和IBM牵头

  Microsoft Visual Studio正在使Ethereum Solidity语言可供应用程序开发人员使用。

  SafeShare保险提供一项区域链为基础的主打共享经济的保险,由英国保险巨头劳合社承保。

  一家瑞士工业联盟, 包括瑞士电信, 苏黎世州银行和瑞士股票交易所, 以柜台买卖为原型的资产交易,基于以太坊科技的区域链。

  Context Labsa 2013 company developing blockchain enabled platforms

  R3区域链联盟

  Digital Asset Holdings

  Satoshi Citadel Industries

  方舟私有链 Arkblockchain 一个比特币并行区域链项目,特别面向供应链、电子商务、物联网、医疗服务、政务等应用开发的高可信任私有链。

  美国期货和期权交易所 CME集团于2017年4月11日宣布,正在测试基于区域链的黄金期货平台的正处于最后测试阶段,该区块链是为比特币提供认证的对等网络。

  ICO代币

  首次代币发售(英语:Initial Coin Offering,简称 ICO),也称为ICO众筹,是用区块链筹集资金,以便开发新型区块链社区的项目。

  非营利组织

  比尔及梅琳达·盖茨基金会《基层项目/Level One Project》旨在利用区块链技术帮助世界各地20亿缺乏银行账户的民众。

  联合国世界粮食计划署的《区块建设/Building Blocks》旨在使粮食计划署越来越多的现金扶贫业务更快,更便宜,更安全。 “区块建设”于2017年1月在巴基斯坦开展了现场试点工作,将在整个春季继续进行。2017年6月,该项目已经扩大到叙利亚等国,计划在2030年前在全球实现零饥饿。

  去中心化的社会网络

  回馈项目(Backfeed project)正在基于区块链分布式自治系统,开发共识主动性创建和分配价值的社会网络。

  亚历山大项目(The Alexandria project)是一个基于区块链开发的去中心化图书馆网络。

  它自主(Tezos)是一个根据它代币(token)持有者们的投票结果,让电脑程序自我演变,来实现区块链自主的开发项目。比特币区块链是一个去中心化的加密货币和支付的金融自主体系。以太坊区块链在前者的基础上增加了去中心化的智能合约的法律自主体系。它自主将在前两者的基础上增加去中心化的电脑程序开发功能,以便创建社会管理自主权体系。1

  R链

  所有标准的区块链都有一个共同的缺陷:为了保证区块链的可靠性和连贯性,它的所有运行历史都必须被复制到起维护作用的设备上。例如,比特币区块链会记录已经发生的每笔比特币交易,每笔交易会占用大约80字节的容量,并被复制到每个节点的本地存储器中,有成千上万的比特币交易记录都遵循这种形式。这不仅十分浪费,也不利于可持续发展,同时在任何更为复杂的系统中使用时都会带来不少麻烦。

  这种情况也同样存在于图灵完备的区块链,例如以太坊或是Lisk平台。它们的每一个节点都必须处理在整个系统上执行的每一个动作。这令人十分不安,因为图灵完备的区块链应该作为分散的计算机应用,应该用来维护和促进复杂的网络活动。试想,每次你想查看邮件时,都不得不下载下来并且验证整个互联网,这听起来一点都不便捷。

  为了应对这一现实问题,Synereo研制出了世界上第一个可并行,去中心化的区块链,即R链,Rchian。“去中心化”是指区块链被细分成组合件,它们都被连结在一个统一的整体,不需要进行 重新计算。“并行”则意味着这种细分可以在不同进程下同时运行,但不会互相干扰。

  在这种结构之下,并非网络中的每个节点都需要识别和验证区块链的整体状态,这就意味着区块链建设工作能够在很大程度上提高速率,因为它是并行完成任务的。新型结构下不需要在特定时刻或者在给定的特定设备中进行强制存储,取而代之的是在每个节点中都拥有与其特定需求直接相关的碎片。这种划分形式可以使不同节点在同一时间专注于处理不同的问题。这些小碎片可以连接成更大的碎片。这样,synereo的区块链就实现分散化,而不是简单地被大量复制到网络上。

  这样的系统本质上是可伸缩的,因为它的增长会提供更多的资源而并非到达一定的超频就停滞不前。它还保留了一些宝贵的资源,如存储、能源和计算能力,而不会在重复的复制工作上浪费时间——更不必说这种工作还会产生大量热量,加剧全球变暖。2

  权益证明(PoS)

  每个区块链都会拥有共识协议,使得节点能够进行有效地存储并且没有机会被别人利用。所有节点会进行结果的比较,只有大家都同意的条目才会被记录在区块链上。有这样几个方面需要注意,经典比特币的运营方式被称为工作量证明(PoW),为了能够让大众参与交易,它会进行攻击,迫使每一个节点完成十分复杂的数学运算,这种攻击是非常昂贵的。

  在能源消耗和用时方面来说同样也是非常浪费的。从本质上来说,数以百万计的设备都在执行无用的操作,它们唯一的目的是在网络上进行昂贵的攻击。这对于比特币来说也许不足以担心,但是计算机却需要许多资源才能支撑,它也不会允许将自己的计算能力浪费在表面性的复杂操作中。

  相反,R链的共识协议是基于以太坊的权益证明——Casper模型——这种模型尽可能地会保证对每个人来说价格都非常便宜,当然,那些正在进行攻击的人除外。

  每个节点都必须将一个股份存入一个中央池,以参与验证过程。在参与的共识过程机制下,当一个节点产生任何Casper认为“无效”的情形,他们的存款就会被没收。安全的存款行为有助于消除风险,这意味着不好的行为不会附带上价格标签,Casper会认定风险情况,并且会对节点上的操作行为进行客观核实,不符合标准的行为将会失去其节点。

  与以太坊 Casper 相反,R链的节点会检查逻辑命题而不是验证整个区块。命题是关于区块链操作的表述,例如:区块链上必须包括哪些交易,以何种顺序,哪些交易不应该被包括,或者其他属性的表述。在这种设计下,区块链可以进行切分,这就能够在某一时间段完成巨大的交易数量,并可以达成共识。

  这种结构能够使Synereo的R链以极快的速度处理信息,对集中化计算平台形成了竞争。在维持和运行互联网层面也对集中服务器提出了挑战。3

  本词条内容贡献者为:

  王海侠 - 副教授 - 南京理工大学

责任编辑:科普云

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