区块链:五大模块化区块链的体系结构、共识机制等探析

作者：Naz

比较模块化区块链的线程

探索它们的体系结构、可扩展性解决方案、共识机制和互操作性特性。

共识机制

PolyBFT(多边形拜占庭容错)

Avalanche共识，节点间重复子采样和DAG中的传递投票

BABE用于块生产(Ouroboros Praos的变体)和GRANDPA用于最终确定(PBFT的变体)

Tendermint PBFT

QBFT、IBFT 2.0、Etherhash 和 Clique

Polygon：权益证明

Avalance/Polkadot/Cosmos： 在主要网络上的权益证明，并在其他网络上保留该选项

Besu：运行 3 种共识机制，PoS、PoW 和 PoA（权威证明）

计算吞吐量

Polygon：超过2000个TPS

Avalance/Polkadot/Cosmos：取决于每个链的运行时复杂性，并且随着可互操作链的增长，整个网络是不受约束的。

Besu：最高400 TPS

交易延迟

???????：2秒区块时间的即时终结。

?????????：调整系统参数以减少两个节点在单个 txn 上相互矛盾的可能性。

Fidenza#545以625ETH价格售出，创该系列迄今第五大交易记录:金色财经报道，据链上数据显示，Fidenza#545已经通过OpenSea以625 ETH价格售出，约合1,171,605美元，创该系列迄今为止的第五大交易记录。交易记录显示，该NFT的卖家是jzchew.eth（@jzjmt3），他也是CryptoPunk #9476和CryptoPunk #5350持有者；买家是一个“95B9F6”开头的地址，据传可能是DeepNFTValue创始人兼首席执行官Nikolai Yakovenko。[2023/6/7 21:20:41]

????????：终结时间在 12 到 60 秒之间。

??????：在 6-7 秒之间完成。

????：很难确定，因为它因不同的共识机制而异。你可以在这里阅读更多：https：//hyperledger.org/learn/publications/blockchain-performance-metrics#appendix-a

交易费用

???????：通过交易批处理提供更低的 gas 成本。用户可以根据自己的需要配置批处理，从而能够配置 txn 的成本。

?????????/??????：每个正在使用的链的可定制费用。

????????：费用可以通过权重系统预先计算来定制，每个链的费用燃烧是可选的。

2019年国内数字经济产业化业务量达7万亿元 包含区块链等五大环节:在2020上海静安大数据论坛上，中国金融四十人论坛学术顾问、复旦大学特聘教授黄奇帆透露，国家统计局数据显示，去年，包括5G、大数据、云计算、人工智能、区块链五个环节在内的数字经济，给中国带来的产业化业务量已经达到7万亿元。在去年的GDP中，数字经济占比总计约为30%，而对传统产业的数字化赋能，使得传统产业增长约23万亿元。（新浪财经）[2020/10/22]

????：费用由网络参与者设定，换句话说，每个共识机制的验证者。

???????：具有自己的验证节点的自主权链的分布式网络。

?????????：运行多个链的验证者重叠网络，同时验证

????????：从中央链到连接链的分层继承安全性。通过跨链消息传递的互操作性。

??????：具有自己的验证器的自主权链的分布式网络。通过链间通信实现互操作性。

????：与EVM兼容的网络的互操作性。

治理

???????/?????????： 区块链参数可通过链上投票升级。

??????： 改变共识参数和协调资金的链上机制。

????：没有发现与HyperLedger Besu治理相关的文件。

????????：整个运行时逻辑存储在链上作为 WASM（Web Assembly）二进制文件，允许无分叉运行时升级。治理模块包括代币加权投票、时间锁定投票和自适应群体偏差。

现场 | 金色财经CEO安鑫鑫：区块链的本质创新有五大方式:金色财经现场报道，区块链中国大会（全国行第二站郑州）暨中部数字经济产业化链改峰会于2020年9月28日在郑州永和伯爵国际酒店盛大启幕。金色财经CEO安鑫鑫发表了以《区块链构建价值生态》为主题的演讲。

安鑫鑫表示，区块链的本质创新是由全球化的分布式网络、分布式的计算系统、价值媒介与流通、生态经济模型和区块链思维五大方式。未来的区块链世界是由应用、平台和基础服务三大模块构成。应用主要包括：游戏、金融、工具、社交、购物。平台即区块链价值生态与基础服务构成跨链协同。基础服务主要包括：区块链数据中心、去中心化驱动服务、区块链硬件、去中心化存储，实现信息流与价值流的转移，让价格市场化，就好比比特币，比特币的价格全球统一，去中心化的系统可以不需要团队运营，实现全球生态共享。

想要在区块链中取得价值，必须转变思维，将自己的思维转化为全球化的思维，开源的思维、共享的思维、协作的思维，只需要做到这四个思维，就一定可以在区块链领域内获得一席之地。[2020/9/28]

可开发性

???????：

借助 Polygon Edge 对 EVM 的内置支持，Solidity 智能合约无需任何修改即可轻松移植到 Polygon Edge 网络。

?????????：

用于构建你自己的 VM 的 Avalanche 虚拟机（即将发布的 SDK）。为了让你的链上线，需要吸引一个验证者子网来运行你的链。在 EVM 兼容的 C 链上部署智能合约。

声音 | 港交所：区块链应用于证券交易结算共五大优势:香港交易所首席中国经济学家办公室和创新实验室发布研究报告《金融科技的运用和监管框架》，描述了区块链应用于证券交易结算流程的主要优势：第一，利用区块链技术当交易发生时就可开始进行清算及交收，极大的缩减结算时间。第二，各参与方对区块链上的数据字段达成高度的一致性，有利于参与方对数据快速处理，极大的提高结算效率。第三，通过智能合约自动验证，降低券钱不足无法清算的风险，智能合约自动完成券钱划转，降低了人工操作错误的风险。第四，利用区块链储存交易确认，投资者能实时收到交易结算通知。第五，在分布式账本下，所有参与方共享同一个账本并维护它，利用数据加密、时间戳、数据隔离等使得区块链下的记账方式比中心化的总账本具有不可篡改性，交易所的维护成本更低。[2018/10/19]

????????：

用于在 Rust 中构建你自己的虚拟机的 Substrate。在你在平行链拍卖中赢得一个席位后，你的链就会上线，平行链拍卖继承了中继链的安全性。或者，你可以发展自己的验证者社区。

??????：

Cosmos SDK和Tendermint作为中间件，可以用任何语言构建自己的VM。为了使你的链上线你需要从头开始构建验证器社区，并从现有链中吸引验证器社区。

????：支持Solidity。

共享安全

???????：验证者验证超级网络上的所有交易。由第三方质押公司组成，验证者在验证网络之前在主网上质押 MATIC 代币。可以实现高度的安全性，因为：验证者由Polygon审查。值得注意的是，验证者的任何不当行为都会立即对所质押的金额产生影响。

声音 | 美国学者：区块链是推动未来数十年经济社会变迁的五大关键产业之一:据界面消息，约翰霍普金斯大学杰出访问研究员Alec Ross近日表示，机器人、尖端生命科学、网络安全、大数据以及数字化金融（例如区块链的应用）是推动未来数十年经济社会变迁的五大关键产业。 这些产业拥有很高的技术含量，且相关技术的发展离不开创新与协作，这就推升了企业对弹性、协作空间的需求。[2018/9/27]

?????????：安全是在子网级别处理的，可以由多个虚拟机(区块链)组成。子网中的每个验证器在主网络上也有一个节点。共享安全性是可选的。

????????：中继链验证所有平行链的状态转换。每个平行链都需要实现自己的安全措施，以防止审查攻击。共享安全是强制性的。

??????：每个hub和zone都有自己的安全性。研究与中心验证区域共享的安全性。

????：缺乏共享安全。

*可与EVM兼容的区块链互操作。*可以在以太坊/Polygon主网上执行和部署任何智能合约。*即插即用的现有以太坊工具：Solidity, Hardhat, ethers.js, web.js, Metamask, Remix等

*在一个子网内的虚拟机之间以及在任何子网之间进行互操作。*子网级别的信任级别不同。*主网络可以作为信任的来源。*通过桥连接到外部区块链。

*所有平行链共享中继链验证器集的相同信任假设。*通过桥接平行链连接到外部区块链。*外部区块链的最终确定时间较长。* 平行链插槽数量有限。

*通过连接zone和hub的路径进行互操作。*采用的每个zone/hub路径不同的信任级别。*通过Peg区域连接到外部区块链或要求他们分叉代码并实现IBC (区块链间通信Inter blockchain Communication)。

????：与 EVM 兼容网络的互操作性。

代币经济学

???????：超级网络需要验证者在Polygon PoS链上押注$MATIC。从代币经济学的角度来看，你可以设置自己的原生gas货币，提供即时效用。

?????????：每个子网的验证者也必须验证主网络，并抵押2000 $AVAX。在AVAX中，主网络上的交易费用、子网和区块链创建费用被烧毁。每个子网都可以有自己的代币。

????????：$DOT用于保护中继链。每个平行链需要获得足够的DOT来赢得拍卖以获得一个插槽，每个平行链都有自己的代币。

??????：每个zone/hub都赢得了代币，并且会有很多hub。通货膨胀/无上限供应。

????：支持 0 最低gas费。

采用

???????：Nexon, Immutable， @Google， @ gotchicchain和其他10个客户正在构建超级网络。

?????????：19+ 个子网，但似乎只有 5 个处于活动状态。

????????：基板生态系统 （https://substrate.io/ecosystem/projects/）

??????：200 多个 Cosmos 链。 (https://mapofzones.com/home )

????：许多企业案例研究。 (https://hyperledger.org/learn/case-studies)

???????：是的

?????????：是 + AVM + 自定义 VM 选项（SpaceVM、BlobVM 等）

????????：没有

??????：默认情况下不是，但是 EVMOS 是一个兼容的 Cosmos 链。

????：是的

存储

???????：LevelDB

?????????：Bundlr 网络

????????：DCS（去中心化云存储）

??????：因应用链而异

????：RocksDB（KVS）

帐户抽象

???????：实验性的

?????????：可以在定制的虚拟机中实现

????????：不适用

??????：不适用

????：缺乏AA。

???????/?????????/????：不是原生的，通过3P软件

???????：$MATIC/灵活

?????????：$AVAX/灵活

??????：$ATOM/原生代币

????：不需要/原生代币

EIP-1559 燃烧

?????????：没有,但是默认高度可定制的费用。

????????：每个链的费用燃烧是可选的。

??????：N / a

????：是的

???????：内置PoSV1，支持 ERC-20、ERC-721 和 ERC-1155，外部生态系统的 3P。

?????????：额外部署，支持不带生态系统的ERC-20，外部生态系统的3P。

??????: 重力桥

????：HyperLedger Cacti

双重质押

这些模块化链都没有双重质押。

???????：没有

?????????：状态同步/数据库复制

??????：轻客户端/全节点

????：否，仅完整和存档 =>（Pos、PoA、PoW）

???????/??????/????：不是内置的，可集成的。

?????????：是的，内置。

???????：没有，但是和Hub一起计划的。

?????????：没有

??????：是的

????：没有

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