QuarkChain:利用“双层链”,这家公司试图解决区块链扩容问题 | 创业

目前,区块链的吞吐能力普遍只有 10-30TPS 左右(有报道称比特币是7TPS,以太坊是20TPS左右),相比之下,Visa 可处理 56000TPS 的交易,而支付宝在 2017 年 11 月更是实现了 200000 +TPS 交易峰值。显然,区块链正被低吞吐能力与低可扩展性所困扰,以至于其应用场景受到了极大的限制。

如何提高区块链的吞吐量?业界其实也在不断尝试,比特币甚至因为在扩容方案上出现分歧,而“分叉”产生了Bitcoin Cash。目前,区块链扩容方案大概有如下几种:多区块链、闪电网络分片等:

  • 多区块链,即是独立运行多个区块链(例如,比特币,莱特币,比特币现金,以太坊),因此随着区块链数量的增加,总容量得到增强。但这样做有几个限制,如果两个区块链使用相同的共识算法,则算力可能不平衡,并且会使其容易受到双花攻击(在数字化货币系统中,由于数据的可复制性,使得系统可能存在同一笔数字资产因不当操作被重复使用的情况,这便称之为双花 ),反向交易和战略挖掘攻击。同时,多个区块链的跨链交易也有诸多的限制,是区块链未解决的难题之一。
  • 闪电网络是另一种缓解区块链可扩展性问题的方法。基本思想是固定的一组当事人之间的频繁交易,直到所有各方都完成交易,然后,其中一方将只发布最终结果,而无需在链上生成多个交易记录,因此链外 TPS 在理论上是无限的。然而,闪电网络只适用于固定的一组当事人之间频繁的交易,而如果用户的交易目标是随机的并且交易行为偶尔发生的话,那么就会导致低效率。 同时,透明度是另一个问题,一些链外解决方案依赖于受信任的第三方,如具有区块链的特点的支付宝。这意味着我们将建立另一种中心化支付方式,而世界上已经有很多类似的支付方式。
  • 分片则利用数据的水平分区从而把数据库分成多个较小部分。这是中心化系统解决可扩展性问题的最常用方法之一,同时,也可以运用于去中心化的区块链中。

总体来说,目前分片方案已经得到了越来越多业内人士的认可,其中就包括QuarkChain

什么是QuarkChain

据QuarkChain创始人周期介绍,QuarkChain是一种可多次分片的双层链区块链,专为解决区块链扩容问题而生。

“第一层为分片层,用于交易记账;第二层为一条根链,用于确认分片中的交易。在不影响根链的情况下,分片层的分片数目可以动态增加,从而来提高系统的整体吞吐量。”周期甚至表示QuarkChain可以实现每秒十万级甚至更多的(100,000+ TPS)链上交易处理能力。

周期表示,相对于技术成熟的单链结构,双链虽然在实现方式、共识机制上面可能并不成熟,但其优点却在于它的前景非常广阔,一旦在工程上能够实现,将对区块链技术带来极大的突破,同时也将大大拓展区块链的应用场景,“比如以太坊现在的吞吐量上不去,这就意味着那些需要高吞吐的应用在以太坊上的实现成本将非常非常高,而QuarkChain则有望解决这个问题。”

不过,QuarkChain的双链分片思路虽好,但市面上有类似思路的区块链项目其实并不少,比如以太坊其实也在计划利用双链分片的技术对以太坊原有单链系统进行升级改造。QuarkChain面临着极大的竞争压力。

对此,周期表示QuarkChain的优势其实就是开发进程快,更有可能掌握市场先机。“由于以太坊的升级改造需要兼容现有系统,所以开发难度会比较大,以太坊方面曾甚至表示需要3到5年才能做出来。而我们则没有这方面的约束,因此走得会比较快 。”周期表示目前QuarkChain的工程原型已经成型,目前正在进行相关的细节完善宫锁,并计划18年第四季度正式上线。

当然,除了没有兼容原有系统的包袱之外,周期介绍他们之所以进展迅速其实还有另一个原因,那就是他们拥有高数据吞吐量的中心化系统的工作经验。“我曾先后就职于Facebook与Google,并从事高性能、大规模并发系统相关的工作,在中心化系统的研发方面有很多经验,而这些经验可以让我们知道哪些中心化系统的技术可以移植到去中心化的区块链上,哪些技术又是与去中心化系统绝不可兼容。”周期表示像他这样拥有Facebook与Google这样百万级、千万级吞吐量系统开发经验的开发者,在区块链圈子内其实并不多。

另外,“虽然双链分片设计已经得到了业内普遍认可,但在具体实现方面,大家的方法则可能千差万别。不同片之间如何交互,如何保证安全?在这些方面,我们其实也做了很多创新,跟其他人的双层链思路并不一样。”周期表示这也归功于其在Facebook与Google的工作经验。

除了高效,还要安全

在传统区块链中,安全与效率一直都是鱼与熊掌不可兼得:越去中心化就越安全,但效率也越低;越中心化则效率越高,但安全性反而会变差。如何在保证安全的前提下还能提高系统效率,这是行业一大难题,对此,周期表示他们已经在跨链或者跨片方面做了很多工作,使得QuarkChain可以非常安全有效地支持各种交易。

“为了确保交易的安全性,QuarkChain 基于博弈论框架设计了一个用于激励矿工工作并合 理分配算力的机制,其中至少 50%的全网算力将分配到根链上,以防止可能的双花及恶意挖矿等攻击。”另外,周期表示目前区块链内的矿机主要有两种芯片,一种是ASIC,一种是普通的GPU,ASIC芯片由于性能比较高,容易出现算力过于集中的中心化问题,这与区块链的去中心化思想相违背,同时对系统安全也会造成威胁。对此,周期表示他们还将采用抗ASIC的算法,防止算力过于集中。

周期表示上述措施可以保证主链上的安全,而在分片的安全性上,周期则表示他们将采用一种技术使得黑客要想攻击分片,就必须同时攻击主链。“这将大幅度提高攻击成本,以至于黑客放弃攻击。”周期如此表示。

如何防止代币价格的大涨大跌

作为一个类似于比特币与以太坊的平台,周期表示QuarkChain也必须通过发币以激活链上各种交易的发生(不过,由于政策原因,QuarkChain目前的发币对象尚不包括中国和美国)。

不过,比特币近来的大涨大跌却让人心有余悸。对此,周期表示比特币的大涨大跌主要是由其应用场景单一、定价机制脆弱,容易受到政策、市场等因素影响造成的。而要解决这个问题,周期认为方法其实也很简单,“只要区块链上能产生一些好的应用,并产生好的内容与收益,市场便会繁荣起来,此后,价格就不会受外界因素太大的影响。”为了说明这一点,周期甚至拿出了2000年左右的互联网泡沫举例称:“互联网泡沫的破灭就是因为当时这些公司虽然融了很多钱,但却没有产生好的应用,没有取得好的现金流。”

“我认为只有在出现能够解决现实问题的杀手级应用的时候,才会是区块链真正爆发的时候。”周期如此强调。

至于QuarkChain的具体应用,周期表示由于项目还在初期阶段,目前并不方便透露。但周期强调QuarkChain的愿景是希望任何人在任何地点任何时间都能使用这项区块链技术。

虽然在周期看来,即使是像Google和Facebook这样的企业,他们内部到目前为止也并没有什么环节必须要用到区块链技术,但周期表示应该着眼于未来。“区块链的出现其实跟当年互联网出现时一样,谁也不知道会出现Google和Facebook这样的巨头。”

另外,周期也对区块链技术的未来进行了预测:“对于未来,我认为市场上会出现几个通用链,同时也会有一些针对垂直行业的专有链。”周期认为目前区块链世界的百花齐放并不会长久。但与此同时,周期也认为市场很大,未来各个区块链之间也并不一定要打个你死我活,只要适当地开拓未知市场、寻求差异化即可。“比如我看比特币与以太坊,他们任何一方都不会因为对方而消失,因为他们都有自己的价值。”

最后,关于此前很多区块链项目都是拿白皮书骗钱的现象,周期也曾见过,“我看过一些白皮书,非常难理解在技术上他们将如何实现他们设想。”为此,周期表示QuarkChain之所以靠谱,一个重要原因是他们先做了产品,然后再ICO。

“我希望我们能成为区块链行业的进步作出一份贡献。”周期如此说。另外,值得一提的是,QuarkChain目前大概具有20人的开发团队。