2022EOS和比特币、以太坊有什么区别-EOS的共识机制与区块生成

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2022EOS和比特币、以太坊有什么区别-EOS的共识机制与区块生成

2022-09-18币圈百科372

从加密数字货币的市值来看,除了比特币和以太坊,市值最高的项目是企业操作系统(EOS)。关注度方面,EOS也是2017-2018年的明星项目,经常被认为是区块链3.0的主要竞争对手。

EOS是Block.one公司开发的新区块链软件系统。它的目标是分散一切。从2017年年中开始,经过一年的代币众筹,于2018年6月15日通过数十个block producer (BP,又称超级节点)组成的社区在主网上线。EOS主网的主区块链开始正式运行。

您可以通过EOS Tracker查看EOS区块链网络(主要的EOS网络)的情况。网址为:https://eostracker.io/.相应的,以太坊的网络可以通过以下网址查看:https://etherscan.io/;比特币可以通过以下网址查看:https://blockchain.info/.

需要注意的是,虽然有EOS主网,但实际情况要复杂得多。任何人都可以用EOS提供的EOSIO开源软件构建自己的链,EOS也鼓励开发者这么做。

接下来,我们将分几个主题介绍EOS这个基础公链及其应用开发。EOS的这个基础公链可以说是为应用而生的。

EOS VS以太坊

了解EOS的一个方法就是和以太坊、比特币进行对比。

就发展目标而言,比特币、以太坊和EOS是渐进式的,分别是区块链1.0、区块链2.0和区块链3.0,重点是货币、契约和应用。在实际应用中,以太坊主要基于透传。以太坊和EOS都是从之前的思路重新开发的。以太坊是比特币的改进,EOS是以太坊的改进。

这里先类比一下比特币、以太坊、EOS。见下图。

EOS是什么?EOS和比特币、以太坊有什么区别?

?图1:比特币、以太坊和EOS的对比

比特币的设计思路和黄金类似。在数字世界中,根据工作量证明的共识机制,挖掘节点进行加密计算,获得比特币形式的挖掘奖励。挖矿节点也可以获得交易手续费收入。然而,虽然比特币网络中的资产价值较高,但交易并不频繁,交易手续费收入目前占矿工收入的比例较低。

以太坊的设计思路类似于高速公路。在这条收费高速公路上,车辆行驶需要交费。它在前期筹集资金建设“高速公路”,早期投资者享有“高速公路”的主要权益。之后,共同建设和维护“高速公路”的挖矿节点还可以获得挖矿奖励和交易费。在以太坊网络中,由于各种项目基于其产生了大量的通行证,所以以太坊网络的交易量比较大,挖掘节点的交易手续费收入高于比特币。

EOS的设计思路类似于房地产开发。Block.one公司出售土地后,逻辑上将获得的资金用于基础开发,然后以类似填海造地的方式每年增加5%的土地。

EOS的繁荣主要取决于投标了大量土地的开发商是否对自己的地块进行开发管理?EOS网络依靠超级节点(即区块生产者)共同建设和运营。根据目前的设计,这些节点每年共同获得1%的新EOS作为回报。

与以太坊不同的是,EOS网络的设计是不再收取网络交易费用,EOS通行证的持有者拥有相应的网络使用权。但是如果一个应用的开发者没有持有足够的EOS pass,可能需要从市场上购买和租用才能获2022蓑衣网小编得主网的使用权。打个比方,这种设计类似于购买或租用写字楼。

当然,上面的讨论只是为了便于理解而做的比喻。EOS的实际情况是:Block.one公司集资开发了一款开源软件,名为EOSIO。EOS社区用这个软件运行EOS主网,从逻辑上来说,这个主网不是Block.one公司运行的,而是社区运行的。 此外,其他人也使用EOSIO这种开源软件来构建altnet。

alt net是模仿altcoin造出来的新词。在由社区运营的EOS mainnet网络之外,EOS鼓励其他人使用EOSIO开源软件建立新的区块链网络。这些区块链网络是类似于另类硬币的另类网络。比特币的替代货币与比特币的价值无关。同样,备用网络与主EOS网络无关。

EOS是以太坊的改进。每一个运行EOSIO开源软件的区块链网络都可以做以太坊能做的几乎所有事情,比如写智能合约,发行通行卡。

为什么EOS会有超级节点参选

EOS采用的共识机制是DPOS(Certificate of Entrust Rights and interest),即一些节点成为EOS中提到的见证节点或分块生产者(BP,也叫超级节点),负责区块链的分块生成。

对于比特币系统,任何人都可以接入网络争夺记账权,生成区块。对于EOS来说,只有超级节点才有资格生产区块。这是因为比特币和以太坊采用的共识机制不同:比特币和以太坊采用工作量认证的共识机制,而EOS采用DPOS(委托权益证书)的共识机制。

围绕POW与DPOS的比较,讨论主要集中在能耗、效率、安全等方面。但是我们也可以从分散网络形成的角度来看为什么DPOS是一个可行的选择。

基于区块链思想开发的软件系统有以下三个关键要求:

第一,性能。其分散网络的整体性能能否支持大量应用?

第二是网络。其共识机制、经济激励、社群运营能否吸引足够多的节点加入,形成安全可靠的去中心化网络?

第三,功能。无论目标是通用的、功能性的还是工业性的,它是否为应用程序开发提供了必要的功能?

一个基础公链的成败取决于以上三点:性能、功能、网络(见图2)。EOS在性能和功能上做了很多努力,DPOS共识机制和超级节点战役就是EOS从“网络”的角度所做的努力。

图2:基础公链三角形:功能-性能-网络

对于比特币和以太坊网络来说,在很长的一段时期内,它们以挖矿的经济激励逐渐吸引足够多的节点加入进来。对于一些基础的公链区块链项目,由于各种原因,其主要节点由基金会或关联方运营。比较典型的是NEO,它的事务吞吐量(TPS)很大,但是官方节点不到10个。

在2017年12月的报告中,NEO Council提到了其网络的去中心化计划,并解释道:“我们希望至少有3个节点由外部实体运营……去中心化的初始阶段:2个节点由锡安城运营,1个节点由社区运营,由社区出资(独立于基金会),2个节点由盈利的区块链公司运营。

NEO的共识机制是DBFT,称为委托拜占庭容错。它是一种拜占庭容错共识机制,通过代理投票实现大规模节点参与共识(见NEO白皮书:http://docs.neo.org/zh-cn/)。

EOS是什么?EOS和比特币、以太坊有什么区别?

?图3: EOS架构

EOS通过超节点选举的方式,刺激主动去中心化网络的形成,超节点选举与其共识机制DPOS(委托权益证明)高度匹配。根据目前的设计,赢得投票的21名活跃制片人和179名候补制片人一起制作EOS的区块,即运行这个区块链网络。这些块生产者是动态的,它们总是根据投票进行动态调整。

EOS区块链制作人的收入分配机制是,区块链制作人每年可以获得总计1%的新EOS通票作为回报,其中0.25%按每块奖励,0.75%按获得的票数分配。请参考项目于2018年5月12日发布的信息。

2018年初至6月15日,EOS主上线,围绕超级节点(BP)的竞争已经显现。这一机制相对成功地动员了众多参与者参与竞争,并促成了EOS分散网络的形成。这是一条务实有效的道路。

从另一个相关的机制设计,也可以看出EOS团队的精心设计。与其他代币发行项目不同的是,EOS pass的发行历时一年,一方面吸引了关注,另一方面,或许更重要的是,这种做法使得EOS pass以相对分散的方式存在于众多持有人手中,并在一定程度上保证了其用以证明委托权益的共识机制的有效性。

EOS的架构:与比特币和以太坊的比较

在讨论以太坊的时候,我们比较了比特币和以太坊的架构差异。现在,EOS被认为是区块链3.0的有力竞争者。我们来看看这三种架构的区别。其中EOS的架构参考了唐瑜的文章《从EOS系统架构看BM的野心》,如图3。

从EOS系统架构看BM的野心,唐瑜/文,2018年4月24日,

在最基础的层面,——数据层和网络层,EOS和比特币、以太坊区别不大。

EOS的共识机制采用了DPOS(委托权益证书)的共识机制,与之前的有很大不同。由于采用了DPOS共识机制,可以认为EOS网络的激发层不再单独存在(图中未示出)。EOS网络每年发行5%的新EOS币,其中1%按照一定的规则分配给区块生产者,另外4%进入社区的工作者提案系统的资金池进行分配。

EOS的智能合约和以太坊略有不同,但基本采用了类似的设计。EOS的应用类似以太坊。因此,契约层和应用层是相似的。

EOS系统设计的创新点在于工具层和生态层。

为了让EOS适合应用开发,EOS团队为其设计了account、多索引DB等工具和接口。所以这里延续了唐瑜的分类,认为在契约层和应用层之间有一个工具层,使得在EOS区块链上开发应用更加方便。

EOS的另一个特殊设计是,它将自己的EOS主网与EOSIO软件分离,鼓励开发者使用EOSIO软件建立行业特定和领域特定的区块链网络(应采用新的网络名称),建立自己的系列应用。架构顶部可能有一个生态层。这一层是使用EOSIO软件的区块链,比如为游戏、物流、金融、社交、能源、医疗开发的公链。

?EOS的共识机制和块生成

在《EOSIO 技术白皮书》中解释了EOS的共识机制BFT-DPOS(拜占庭容错算法权限委托共识机制)。其中使用了Byzantin eFault容差算法:

所有的块制作者都要对所有的块进行签名,以保证没有一个块制作者可以在同一时间戳或同一块高同时对两个块进行签名。一旦一个区块有15个区块生产者的签名,该区块就被认为是不可逆的。如果任何一个块生产者想要用相同的时间戳或者相同的块高度对两个块进行签名,就会留下密码证据。在这种模式下,一秒钟内就可以达成不可逆的共识。

在白皮书中,EOS介绍了其区块的封杀机制,摘录如下:

根据这种算法,持有EOSIO软件建造的区块链通行证的人可以通过一个正在进行的投票系统选择区块生产商。任何人都可以选择参与区块生产,只要能说服通票持有者投他们一票,就有机会参与区块生产。

EOSIO软件可以让积木每0.5秒生成一个。在任何时候,只有一个生产商有权生产区块。如果在计划时间内未成功弹出该块,则该块将被跳过。 如果跳过一个或多个块,区块链上会有0.5秒或更长时间的空白。

使用EOSIO软件,区块的生成以126个区块(每个投标人6个区块,乘以21个投标人)为一个周期。在每个区块发放周期开始时,软件将根据通行证持有者的投票数选择21个区块生产者。选定区块生产商的区块订单应得到15个或更多区块生产商的同意。

如果制块者错过了一个块,并且在过去24小时内没有生成任何块,则该制块者将被排除在考虑之外,直到他们通知区块链它可以再次开始生成块。这确保了网络的平稳运行,并且从块排序中排除了被证明不可靠的块生产者,这最小化了丢失的块的数量。

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