多维度对比热门 PoC 项目优劣势:Filecoin、Spacemesh 与 Chia 等

原文标题:《PoC 项目盘点:MASS 与 Filecoin、Spacemesh、Chia、Burst 对比》
撰文:MASS
,PoC ( Proof-of-Capacity ) 容量证明机制,是一种通过存储容量投入来争夺记账权和交易费用的共识达成机制。早先容量证明被称为 PoS (Proof-of-Space) ——空间证明,由于权益证明(Proof-of-Stake)的缩写也是 PoS,出于避免歧义的考虑,普遍接受了 PoC ( Proof-of-Capacity ) 的说法,有一些项目采用 PoSt (Proof-of-Space-time) 这一说法,但核心本质依然是容量证明。,PoC 挖矿主要有两个特点,一是更加去中心化,硬盘分布远比芯片 ( PoW ) 和资本 ( PoS ) 的分布要更加普遍,更加平均。二是节能,硬盘挖矿能耗低,硬盘资源可重复利用。这两个特点使得 PoC 挖矿门槛低,人人都能参与。,2014 年,一篇名为《Efficient HDD Mining》的帖子在 BitcoinTalk 中发出,介绍了 POC 容量证明的理念,并公布了源码,这篇帖子的发布人就是 BurstCoin 的创始人,而 BurstCoin 就是历史上第一个成功的 PoC 公链。6 年的时间过去了,容量证明的理念在加密圈生根发芽,一些项目传承了 BurstCoin 核心理念和挖矿算法,还有一些项目在安全性、公平性、扩展性上进行了技术探索。由于顶级明星项目 Filecoin 融入了容量挖矿的概念,更是给 PoC 共识带来了关注。,2020 年,PoC 项目已经或即将陆续落地,这篇文章我们会把
MASS Net 和 Filecoin、Spacemesh、chia、Burst 这 4 个项目做一个对比。通过对比,进一步理解 MASS 以及 PoC 领域整体情况。,MASS Net 是一个采用 MASS 共识引擎的 PoC 区块链,主网已上线,为用户提供高效、环保的去中心化账本功能。它每 45 秒产出一个区块,吞吐量达到 200 TPS。其加密币 MASS 总量 2 亿枚,具有减半产出机制,减半速度平滑减慢,每个减半周期是上一周期的 2 倍。,MASS Net 由 MASS Core 主导,MASS 社区共同开发,无融资,零预挖,保证了初始分配的公平性。,对 PoC 算法中抗 AISIC、多挖惩罚、女巫攻击、长程攻击等诸多技术难题,MASS 均给出了创新性解决方案。,MASS 共识算法采用时间空间置换 ( Time-Memory Trade-offs ) 的思想解决抗 ASIC 问题。PoC 硬盘空间证明的实现,是一个生成证明所需时间和硬盘空间权衡的过程,在一定范围内,拥有硬盘空间越大,需要的时间就越短。具体原理如下:,多维度对比热门 PoC 项目优劣势:Filecoin、Spacemesh 与 Chia 等,在 MASS 容量证明共识算法下,采用 ASIC 是极其不经济的做法,从而实现抗 ASIC 性。,在容量证明共识协议下,若区块链暂时发生了分叉,则节点可以同时在多个分叉链上同时进行区块提交。这将会导致类似于 PoS 系统中 Nothing-at-Stake 的问题:即节点在面对多条分叉链时,由于不确定哪一条链将成为最终的主链,所以选择同时在所有的分叉链上进行区块提交,使这些分叉持续产生新区块,从而使得区块链系统无法达成最终的共识。,为解决该风险,MASS 系统采用了分叉检测惩罚机制,网络中若发现容量证明 S 同时提交给主链和分叉链,各节点会自动将该矿工纳入黑名单,从此拒绝它提供的证明。,每个区块的产生都是节点搜索容量空间的目标值的过程,这就需要给所有节点提供一个抽签目标。MASS 容量证明算法采用可验证随机函数 ( VRF ) 保证没有哪个节点能控制该抽签目标值的生成。因此,在相同的区块高度上,所有节点都具有相同的先验信息,保证 MASS 系统的 51% 拜占庭容错,从而实现出块的公平性。,和 PoS ( Proof of Stake ) 一样,容量证明也存在长程攻击 ( Long Range Attack ) 问题,即攻击者可以通过重建一条更长的链来操纵链中的交易。MASS 通过比较出块间隙 slot 的长度,来决定主链,若攻击链的 slot 较小,则会被主链覆盖,也就避免了长程攻击。,Filecoin 是一个去中心化文件存储系统,定义了一种针对存储服务的激励机制以及相应的支付行为。Filecoin 对标传统云存储商(如亚马逊、谷歌),通过用户规模和矿工规模互相促进,最终实现网络规模的扩大。,Filecoin 的加密币 FIL 总量 14 亿枚,每 6 年的产币总量减少一半,区块奖励逐块减少,减半速度平均到每一个区块中。,2017 年 8 月 ,Filecoin 完成了 2.57 亿美元的募资,创下了当时全球区块链早期项目融资记录,参与募资的知名机构包括:YCombinator、 克莱沃斯兄弟、红杉资本、DCG、斯坦福 学、安德森·霍 维茨基 、FC 新兴 络股权众筹机构、联合广场风投等。,与传统意义 PoC 共识相同之处是,矿工投入容量空间运行共识算法将有机会获得区块奖励(挖矿);不同点在于, 矿工为网络提供真实有效文件的存储和检索服务,并收取相应费用。因此 Filecoin 在硬盘里存储不是 Hash 值,而是有效文件,其 PoC 共识机制具体包括两部分:,Filecoin 是一个受关注度极高的顶级区块链项目,但也因为技术的先进性和前景极大不确定性而备受争议,体现为以下 6 个方面:,Spacemesh 是一个 PoC 区块链,它希望通过硬盘挖矿实现中本聪在比特币白皮书中的初心——真正的去中心化点对点电子现金网络。根据官方提供数据:在模拟真实的压力测试中,Spacemesh 的 TPS 为 90 笔 / 秒。,Spacemesh 的加密币总量为 700 万枚,第一年产出 100 万枚,之后产量以每年 10 万枚的速度递减,直到全部挖完。其经济模型与 Zcash 和 Grin 相似,前期通胀率较大,以防止投机者的进入,希望以这种方式控制币价的增长速度,使其变成「BetterMoney」。,2018 年 9 月,Spacemesh 完成了由 Polychain 领投的 1500 万美元投 A 轮融资。,技术创新层面,它使用了 DAG 的拓扑结构来代替链式结构,使得整个网络达到 10 分钟 400 块。,它的共识算法采用了使用拜占庭容错共识的「兔子协议」和确定区块是否有效的「乌龟协议」两种子协议来确定帐本的安全性。并通过 POET 节点来调整难度系数(POET 节点为一项软件服务,通过与各个挖矿节点相连,调节难度系数,分配 Standard 的奖励,以防止女巫攻击),实现硬盘挖矿的抗 ASIC 机制。,经济激励层面,Spacemesh 希望通过更合理的协议设计实现极致的公平——保证人人都有得到挖矿奖励的可能。他们认为矿池会导致中心化,也因此在成本模型中极大向小型个人用户倾斜,相应地对大型矿池非常不友好。在官网中他们明确表示 「 除了平滑收益,加入矿池没有其他优势 」。对于早期公链来说,没有矿池模式,会增加挖矿门槛,大量普通矿工难以进入 Spacemesh 网络,这无异于「让出一只手」来竞争。此外,前期高通胀率会抑制早期财富效应,也将一定程度限制它的发展速度。正如创始人 Tomer 的设想,「Spacemesh 的规划很长线,希望把这个项目做到 20 年甚至更长」。,Chia 由 BitTorrent 的创始者创立。使用的是时空证明(Proof Of Space and Time)的共识算法,组合了「空间证明」和「时间证明」两种共识机制。,Chia 获得了 A16Z 等知名风投 300 万美元种子轮融资。打算在产品正式上市前完成在美国证券交易委员会 (SEC) 注册的 IPO。因此 Chia 的代币会分为两部分,一部分类似股票可以获得分红,另一部分是加密货币,可流通,且有使用价值。目前代币发行方式不明确。,Chia 在传统的空间证明 (Proof Of Space) 基础上引入了可验证的延迟函数 (VDF),VDF 得出运算结果必须经过一定时间,并可以由网络中的任何人快速验证,该结果可增加 PoS 获得出块权的概率,由于 VDF 其时间参数是线性的,所以最优质量能最先 finalized。,Chia 达成共识的过程分为两步,在 Proof of Space (PoS)阶段之后,三个最好的证明结果被传播到网络,PoT 节点开始处理它们,通过 PoT 验证的块将同步给全网。PoS 质量越好,PoT 过程越快。PoST 证明算法可以有效地避免重写攻击、DDoS 以及垃圾邮件等恶意攻击。,除了共识层的创新,Chia 还提供了一种能更好构建智能合约交易的编程语言 ——Chialisp,支持原子交换、授权收款人、可恢复的钱包、多重签名钱包和限价钱包的智能合约实例。,Burst 是 PoC 领域的开创者。,技术方面,Burst 开创了 PoC 领域,为 PoC 领域技术积累打下坚实基础。可以说后来者 BHD,BooM,LHD 都得益于 Burst 的探索成果。,Burst 的成功历史证明了 PoC 理念的社区基础。在没有投资机构,没有市场宣传的情况下,Burst 在加密社区获得了大量关注和支持,并影响了一批 PoC 区块链项目。,最后我们用一张表格总结一下,多维度对比热门 PoC 项目优劣势:Filecoin、Spacemesh 与 Chia 等,从这几个项目我们可以看出,不论是社区还是投资机构,都非常认同 PoC 理念,并寄予厚望。在技术层面,采用 PoC 区块链都必须面对 PoC 固有的难题,如抗 ASIC 机制、长程攻击,只是采用的技术解决方案不同。MASS 的优势体现在:,实现程度高,MASS Net 主网已于 2019 年 9 月上线,运行平稳。

挖矿生态已初具规模,既有面向大型专业矿工的矿池 MinePool,提供专业矿机销售、部署及管理服务;也有面向中小型矿工的一键挖矿式矿池 WePool,提供自有硬盘连入和租用云空间连入两种模式。软件工具全面,目前已提供全节点钱包、全节点挖矿、区块链浏览器等基础软件。,多维度对比热门 PoC 项目优劣势:Filecoin、Spacemesh 与 Chia 等,完善的经济激励模型,MASS Net 设计了一个非常巧妙的经济激励体系。矿工可通过两种方式获得收益:,这一经济激励体系能自动平衡 MASS 币流通量和价格。当价格偏高时,矿工倾向于采用硬盘挖矿;当价格偏低时,矿工倾向于通过购买 MASS 币锁定挖矿,此时硬盘挖矿难度降低、收益变高,反过来激励矿工通过硬盘挖矿。这种动态平衡的经济激励体系,能让矿工决策和加密币价格互相影响、自动调整,进而提供安全、稳定的去中心化账本服务。,公平,MASS Net 没有融资,没有预挖,完全由社区主导,确保了网络的公平性。,多链生态,MASS Net 所采用的共识层——MASS 共识引擎,具有通用性。与单链独立挖矿不同,PoC 共识具有天然的多链特性,相同的硬盘空间可以为满足相同 PoC 共识标准的多条链提供空间证明。这种特性不仅能够减少能耗,提升整体吞吐量,也是构造 PoC 多链生态的基础。而 MASS 加密币作为 MASS 跨链生态的价值锚点,也将极大承载 MASS 生态的价值。,和 PoS ( Proof of Stake ) 一样,容量证明也存在长程攻击 ( Long Range Attack ) 问题,即攻击者可以通过重建一条更长的链来操纵链中的交易。MASS 通过比较出块间隙 slot 的长度,来决定主链,若攻击链的 slot 较小,则会被主链覆盖,也就避免了长程攻击。,通过硬盘挖矿获得奖励,如果在容量空间上绑定一定数量的 MASS 币可以提高挖 矿奖励。,通过将 MASS 币锁定一定期限,获得区块奖励。,Filecoin 是一个去中心化文件存储系统,定义了一种针对存储服务的激励机制以及相应的支付行为。Filecoin 对标传统云存储商(如亚马逊、谷歌),通过用户规模和矿工规模互相促进,最终实现网络规模的扩大。,Spacemesh 的加密币总量为 700 万枚,第一年产出 100 万枚,之后产量以每年 10 万枚的速度递减,直到全部挖完。其经济模型与 Zcash 和 Grin 相似,前期通胀率较大,以防止投机者的进入,希望以这种方式控制币价的增长速度,使其变成「BetterMoney」。

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