NEO 3.0,“現實的理想主義者”的黃金時代

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NEO生態最值得期待的年度活動NEO DevCon,在經過了近半年的籌備正式於2月16日在美國西雅圖盛大啟幕,在為期兩天的會議上共有近500位開發者共襄盛會,超過40位嘉賓帶來了精彩絕倫的分享。

錯過現場與直播可以關注NEO Smart Economy Youtube頻道回看大會兩天的完整影片。我們也將透過多篇報道對現場的重要分享進行摘取與解讀。

NEO兩位創始人張錚文與達鴻飛分別從技術角度與理念角度對NEO的未來發展與願景進行了深度解讀與分享。達鴻飛重申了NEO將在2020年前成為第一名的區塊鏈平臺的目標,即透過提供高效能、強大的生態支援與合規性解決方案等方面使NEO成為最受開發者歡迎的去中心化應用開發與部署平臺。

達鴻飛說:每當人們問起NEO到底有什麼不同,是什麼讓NEO取得成功,我希望這樣去回答人們:

純粹的現實主義者難以仰望星空
純粹的理想主義者無法立足當下
唯有現實的理想主義者可以孕育時代
NEO的不同由現實的理想主義造就

NEO目標的實現基底是最近一段時間被反覆提及的NEO 3.0,本屆DevCon,雖然NEO創始人張錚文沒能來到現場,但是透過影片方式從技術角度對NEO 3.0進行了更為深入詳細的細節與計劃披露,NEO 3.0的面紗也逐漸揭開。本文也將著重於張錚文的影片內容的報道,我們將對達鴻飛與其他嘉賓的演講內容進行後續報道。

首先,張錚文開宗明義的明晰了為什麼要開發NEO 3.0和NEO 3.0的目標:

開發NEO 3.0最重要的目標是讓NEO具備支援大規模商業應用落地的能力。

儘管區塊鏈已經出現了好幾年,但目前還沒有區塊鏈可以支援大規模商業應用的落地。要想讓區塊鏈具備支援大規模商業應用落地的能力,就必須滿足三個基本要求:

· 可靠性
· 效能/TPS
· 儲存

-在可靠性方面有兩個重要的特點,其一是不可逆性,意味著一旦交易在鏈上確認,就不可逆轉或撤銷了。而對於金融應用來說,撤銷已確認的交易是不可接受的;其二是可用性,即網路即使是在負載極大的情況下也能持續生成區塊並處理交易。
-在效能方面,將區塊鏈的TPS提升至極高的值是實現大規模商業應用支援的前提條件。
-在儲存方面,大規模商業應用需儲存大量資料,因此區塊鏈必須採用分散式儲存。

為了給大規模商業應用提供支援,NEO 3.0需要進行一些改進。包括NEO架構的改進、NEO 3.0的新功能以及其他改進。

NEO 3.0需要精簡NEO架構,包括三個變更。包括對Layer 2進行最佳化、移除所有的全域性資產和統一所有資產類別。

-最佳化Layer2

張錚文認為,未來的大部分應用都會在Layer 2上執行,而且只有爭議發生時,才需要主鏈進行仲裁。儘管Layer 2的拓展技術可以有效提升TPS,但提升能力依然有限。假設在Layer 2上發生爭議的概率是一個值。用主鏈的TPS除以概率,就可以得到Layer 2 TPS的粗略估計值。也就是說,Layer 2的TPS和主鏈的TPS呈比例關係,Layer 2的TPS隨著主鏈TPS的增加按比例成倍數增加。考慮到NEO 3.0中大部分應用都會在Layer 2上執行,因此NEO將精簡主鏈的架構並努力提升主鏈的TPS。

NEO的智慧合約目前有兩個用途,分別是交易驗證和應用執行。在NEO 2.x中,交易驗證通常分三個步驟,分別是格式驗證、規則驗證和業務驗證。格式驗證用來驗證交易格式是否達到要求,規則驗證的目的是驗證交易內容是否符合目前的所有規則,如交易大小是否超過限制,而業務驗證是一系列透過智慧合約完成的業務相關驗證。因為業務驗證需要執行智慧合約,而智慧合約的執行取決於以前的狀態,因此交易驗證會非常慢。

在NEO 3.0中,會把業務驗證移到應用層。在進行交易驗證時,我們只會允許狀態獨立的驗證,這樣就能大幅提高交易的驗證效率。而共識節點甚至可能不需要為了驗證交易而同步區塊資料,這樣TPS就能大幅提升。同時,會在應用層新增大量與Layer 2相關的最佳化過的API。

-移除全域性資產

目前通常使用兩種方法在NEO上建立資產,一是透過註冊交易建立全域性資產,二是透過智慧合約建立合約資產。

實際應用中很少用到全域性資產,大多數應用建立的都是合約資產。這是因為合約資產更靈活且包含更多功能,例如你可以建立NEP-5資產、建立NFT資產並建立STO資產等。因為全域性資產沒有與智慧合約結合,因此難以在智慧合約中管理全域性資產。

鑑於上述原因,NEO 3.0無需繼續支援全域性資產,而且如果可移除全域性資產,NEO架構就會進一步精簡,其系統效能也能得以提升。在NEO 3.0中,所有資產均須在智慧合約中建立,甚至包括NEO和GAS。

-統一所有資產類別

目前NEO 2.x中有9個不同的資產類別,包括挖礦交易、發行交易及認領交易等。這些交易類別不是和特定的業務相關,就是有特定的功能。如註冊交易和發行交易就與全域性資產的建立和分配相關。因為全域性資產不再存在,這些關聯交易也就無需存在了,智慧合約中的其他複雜業務交易也會被移除,並由互操作服務取代。

因此,在NEO 3.0中僅有一種交易類別,即交易。交易作為獨一無二的交易類別,其功能是執行智慧合約。

NEO 3.0的五個新功能

【1】原生合約

NEO 2.x已經使用了智慧合約,用多種常用的程式語言編寫,並編譯成NEO的指令集後在NeoVM中執行。任何人都可以在NEO上部署自己的智慧合約。

NEO 3.0將使用一種全新的智慧合約——原生合約。該合約與普通的智慧合約基本相同,也可互相呼叫,不同點在於它不能在NeoVM中執行,且可直接執行原生程式碼。它無法被部署,但可嵌於NEO核心程式碼中。原生合約升級後其雜湊值保持不變。在NEO 3.0中,NEO和GAS將以原生合約的形式存在。此外,投票系統也是一種原生合約。你可以透過投票系統選擇共識節點,甚至給NEO的共識機制投票。

【2】清單和許可權系統

眾所周知NEO的智慧合約可以相互呼叫,這一功能給開發者提供了極大的便利,但也帶來了風險隱患。一般情況下,使用者在呼叫智慧合約時是無法清楚得知合約行為是否符合預期的。

所以提出了清單和許可權系統這一功能,每個智慧合約必須顯示行為描述清單,該清單應包含四個要素:

-第一個要素是群組。你可以宣佈合約屬於一個群組,這樣該群組中的合約就能互相信任,並安全地進行合約間呼叫。
-第二個要素是功能,描述了合約可以使用的功能,如儲存、接受轉賬等。
-第三個要素是ABI,描述了合約如何被其他合約或客戶端呼叫的介面資訊。目前可以透過編譯器生成ABI檔案,但NEO 3.0要求將ABI放入清單中。
-第四個要素是許可權,列舉了合約可能呼叫的其他所有合約的雜湊值和方法名稱。如果合約呼叫了任何未能明確列出的合約或方法,呼叫會在執行時失敗。

此外,合約也可以在清單中信任其它合約,清單也可顯示balanceOf或totalSupply等安全方法,這樣其他合約無需獲得許可權也可呼叫這些安全方法。

【3】網際網路資源訪問

這相當於在NEO中內建一個預言機,基本原則是允許智慧合約使用者訪問網際網路資源。因此在互操作服務中新增了新的介面,智慧合約便可透過url連結訪問網際網路資源。

處理此類智慧合約交易時,共識節點需確保資料的一致性,但同時它們也會限制資源的長度。如果共識節點可以就讀取的資料達成共識,url/資料對就可寫入區塊頭中。這樣,其他所有節點便都可以從區塊頭中讀取一致的網際網路資源了,並同時執行智慧合約進行交易。

【4】經改進的dBFT共識機制

NEO 2.x已經使用了dBFT共識機制,但仍有瑕疵,開發者有時可能會注意到網路中的區塊偶爾會發生分叉。NEO過去幾個月對dBFT演算法進行了最佳化來解決這個問題。

dBFT演算法有三組協議,分別是共識協議、觀點變更協議和狀態同步協議。
-其中最關鍵的是共識協議,分三步完成,分別是PrepareRequest、PrepareResponse和Commit。最早的共識協議僅涉及前兩個步驟,這也是區塊分叉偶有發生的原因。

-第二個協議是觀點變更協議。如果共識節點無法在規定時間內達成共識,它們就會改變主意並在此投票,在這個方面沒有什麼需要改進的。

-最後一個協議是狀態同步協議。如果共識節點離線後恢復登入的狀態,就需要與其他節點同步狀態。這個過程透過區塊同步實現。但新的dBFT演算法需新增兩個狀態恢復機制:恢復日誌和恢復訊息。改進後,離線的共識節點就可快速恢復正常。

改進後,dBFT就可真正做到交易不可逆,也將成為唯一一個可以支援大規模商業應用的共識機制,dBFT將是最優的區塊鏈共識機制。

【5】分散式檔案儲存系統NeoFS

NeoFS是基於NEO 3.0的分散式儲存網路。智慧合約的儲存高度冗餘,所以其成本極高。如果在智慧合約中儲存大量資料,價格會非常高昂。因此需要建立一個低成本的分散式儲存網路。同時,儲存網路有自己的經濟模型。首先,它成本不高且能儲存大量資料,使用者可支付gas購買資料儲存空間,而且每個人都可透過共享未使用的硬碟空間來獲取gas。

此外,NeoFS還有其他功能,可以加密資料來保護隱私,而且NeoFS將與智慧合約相結合,合約可直接從NeoFS讀取資料或將資料寫入NeoFS。NEO 3.0還包含其他許多改進,將在未來進行釋出。

其他改進

-新增壓縮功能,以實現P2P協議。
-增加MPT樹功能,以實現儲存值驗證功能。
-顯著降低智慧合約的成本,以使NEO區塊鏈上可執行更多應用。

雖然沒能親臨現場,但張錚文的分享仍然在開發者中製造了話題,NEO 3.0本次釋出的更新將會引領NEO進入新的競爭維度,從而由區塊鏈升維至傳統企業的大規模商業應用。NEO 3.0即是精緻務實,也是理想主義,是開啟現實的理想主義者黃金時代最好註腳,值得期待。

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