深度报告:波卡如何赋能联盟链,又有什么优势?

Polkadot生态研究院 2021-06-18 10:22:44 阅读数:454

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深度 优势 报告 联盟 又有

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背景

2021年3月,《十四五规划纲要》由第十三届全国人民代表大会第四次会议审查批准通过,并正式向社会公布。其中在“加快数字发展,建设数字中国”的篇章中,区块链与人工智能、大数据、云计算等一起被列为“十四五”七大数字经济重点产业之一。

这是区块链继2016年被列入“十三五”发展规划后再次被提及,可见区块链当前阶段的重要性,而国内又以联盟链的发展备受瞩目,行业内的企业也一直融资不断,如4月上旬杭州趣链科技宣布完成数亿元C轮融资,正式迈入独角兽企业行列;同时另一家知名联盟链企业云象也在半个月前完成了过亿元的B轮融资。

(联盟链:只针对某个特定群体的成员和有限的第三方,其内部指定多个预选节点为记账人,出货块由所有的预选节点共同决定,与公链相比最大区别是少了Token和人人可参与的机制。)

联盟链的发展作为区块链重要的一个组成部分,在全球范围内也受到了众多关注,像IBM这样的传统科技巨头早就成立了区块链服务部门,并收获颇丰,而航运巨头的马士基也与IBM合作推出了基于联盟链的开放中立供应链平台Tradelens,截至目前,已有300多个组织机构加入,包括航运企业十余家,涵盖600多个港口和码头的数据,其带来的降本增效,可以直接降低运输时间,降低沟通成本和仓储成本,为众多参与的组织机构带来了巨大的回报。

因此,我们可以看到,联盟链尽管与公链大有不同,但丝毫没有影响其发展,尤其随着企业级应用的出现,联盟链成为了企业进入区块链行业的最好选择方式

那么同样作为“公链”领域(当然,严格来说波卡算是比公链更底层的元协议)同样备受关注的波卡,它究竟能不能与联盟链产生火花,甚至带来“1+1”大于2的效果,我们尝试从联盟链当前的发展进行阐述,并结合波卡生态特有的Substrate框架,阐述其在联盟链方面的妙用,以飨读者。


目前联盟链的常用架构

在介绍波卡与联盟链发展之前我们首先来看看,目前国内外知名的联盟链架构或组织,以及其背靠的生态,从而让我们对联盟链当前的发展有一定的了解,也便于后文阐述波卡与联盟链之间可能发生的化学反应。


常用的联盟链架构

早在2015年的时候,银行、保险、证券、商业协会、集团企业及上下游企业就开始意识到区块链这样的新兴技术,其去中心化不可篡改的特性在解决多流程管理以及多方协作的信任方面的问题很有帮助,但是公有链完全公开透明且人人都能参与的属性,并不符合企业自身的需求。

于是基于区块链的思维和企业自身的需要,以分布式账本和分布式共识为核心,主要面向机构和组织,需要许可才能加入网络的区块链——联盟链,登上了历史的舞台。

目前常用联盟链以超级账本(Hyperledger)、企业以太坊联盟(EEA)、R3区块链联盟、金联盟、区块链服务网络BSN等技术为主,我们在下文进行了简单的介绍。


1.1、超级账本(Hyperledger)

超级账本(Hyperledger)是区块链行业中最大的项目之一,它由一组开源工具和多个子项目组成。该项目于2015年由Linux基金会发起,其成员包括Accenture、ABN AMRO等100名会员和IBM、Digital Asset Holdings等100名贡献者。

超级账本(Hyperledger)旨在定义和开发行业标准的区块链技术,使得开发人员可以使用该技术为多个行业构建标准化的应用程序。超级账本(Hyperledger)希望帮助公司建立私人或联盟许可的区块链网络,在该网络中,多个组织可以共享控制和操作网络内节点的权限。

目前超级账本(Hyperledger)已经在金融、保险和医疗保健等领域有了非凡的成就,其在供应链上的尝试也为区块链应用落地提供了很好的范本。世界知名技术方案解决商IBM采用的区块链技术便是Hyperledger的其中一个子项目Hyperledger Fabric。


1.2、企业以太坊联盟(EEA)

2017年成立的企业以太坊联盟(EEA)由摩根大通、微软、英特尔等众多大型企业领头创立。从最初的30家企业会员发展到全球近300家财富500强企业、创新企业、研究机构和技术服务企业,号称全球最大的联盟链。

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其初衷在于基于以太坊创建一系列关于最佳实践、安全性、隐私权、扩容性和互操作性的标准,使企业更加容易使用以太坊区块链技术,致力于用以太坊开发企业级的区块链,帮助企业走向去中心化账本系统时代,是一个大型的非盈利性组织。

企业以太坊联盟(EEA)为银行、手机、制药、汽车、管理咨询、互联网硬件等多个行业提供了服务和创新的创业社区。


1.3、R3区块链联盟

R3区块链联盟被称为“全球顶级区块链联盟”。由总部位于纽约的区块链创业公司R3CEV于2015年成立。是较早将区块链技术应用在金融领域,并且向全球银行推出分布式账本技术的联盟链。

R3区块链联盟旨在接入全球范围内互不信任的节点,纪录每个节点上人或机构的交易信息,从而称为一个全球性的金融数据库。它可以促进全球金融产业的代码分享,并且降低每个人享受金融服务的成本

当前R3区块链联盟已经有80多个国际银行会员,其中包括中国平安、招商银行等国内大型机构。并且在银行业和保险业都有着尝试与应用。


1.4、金联盟

FISCO BCOS金联盟是国内重要的区块链联盟链代表平台,由微众银行牵头,20多家金融机构和科技企业于2016年共同发起成立,致力于联盟链技术的研究。

金联盟致力于区块链技术应用落地,打造了跨链协作、中间件、隐私保护、数据治理、区块链治理等多重工具与解决方案

作为开源平台,FISCO BCOS金联盟当前汇聚了40000多个个人开发者、2000多家企业和机构参与共建,并具有泛行业属性,成为了国内头部的区块链社团组织也保证了其活跃度。


1.5、区块链服务网络BSN

区块链服务网络BSN是全球首个由中国自主创新并控制入网权的基础设施网络,可在全球进行快速部署。由国家信息中心、中国移动通信集团公司、中国银联股份有限公司、北京红枣科技有限公司共同发起。

区块链服务网络BSN旨在改变目前区块链应用开发和部署的高成本问题,以互联网理念为开发者提供公共区块链资源环境。开发者可以在完全没有区块链开发经验的境况下,使用自己熟悉的编程语言进行区块链应用发布,极大降低了区块链应用的开发、部署、运维、互通和监管成本

区块链服务网络BSN由遍布全球的公共城市节点组成,现已建立了128个公共城市节点,其中包括8个国际节点。


基于Substrate的联盟链

通过上述的介绍,我们可以对目前国内外的联盟链有一个基础的了解。那么我们是否能够基于Substrate框架打造符合日常应用所需的联盟链?

Polkadot项目的核心工程Parity基金会的技术副总裁Fabi曾经在中国武汉的一次会议上指出,波卡不仅仅是一个公共网络生态,同时它也是一个技术栈,加入节点授权,就可以基于Substrate框架打造一条联盟链

可以了解到的是,波卡提供了一个很好的概念模型,具有高度的互操作性和安全性。

2020年10月29日,波卡宣布正式加入BSN开放联盟链,在进行技术适配后,作为BSN开放联盟链底层框架之一,向中国企业和开发者提供合规、低成本、易开发的区块链应用运行环境。


波卡与联盟链的火花

虽然全球联盟链的发展如火如荼的进行着,但是联盟链也存在着如升级困难、可扩展性低、生态单调等诸多问题。

而众所周知,区块链技术经过了多年的发展与迭代,现如今有众多成熟的可以用来打造联盟链的底层框架。常见的例如Hyperledger Fabric、FISCO BCOS等等。

那么和这些底层框架比较,波卡背后的技术框架——Substrate框架究竟有什么独特之处?又是怎样鼓舞着开发者争先恐后的加入其中。


Substrate的优势

提到这个话题,我们不得不重提Substrate框架的优势。2018年,Gavin博士通过一台原装出厂的Mac电脑仅在15分钟内便开发出新的区块链。在当年,此举给区块链行业带来了地震般的强烈颠覆。

而这一切壮举都在于Substrate框架

Substrate框架提出了一种全新的可能,能不能把区块链的构建抽象化,也就是构建一条区块链不再需要从基础做起,而是把区块链的基础代码模块化,好比是组装电脑一样,我不用每个零部件都自己做,而是直接用现成的主板,硬盘,CPU,显卡,声卡,网卡,便可以快速的拼装起一台电脑。

因此,Substrate框架具有模块化、多样化、可扩展性强、自由度高、互操作性、安全性强等多个特点

具体来说,Substrate框架首先打造了诸如数据库、公/私钥生成、数据结构、结算、时间戳等诸多模块,大大节约了研发团队的开发周期和开发流程。作为一个免费且开源的框架,波卡给了全世界所有的开发者非常简单的准入机制。

这一点对于企业来说尤为重要,尤其是面对一项新技术时,企业往往需要精打细算使用新技术所需要花费的时间、精力和成本,以及最终可能达到的回报。因此对于企业而言,用Substrate框架,做一条区块链省时省力省钱,还可以定制化,十分的方便,这也可以激励企业用区块链去创新和探索。

同时由Substrate Core、Substrate SRML和Substrate Node三层结构构成的Substrate框架,使得开发者在从模块中选择自己需要的组件进行参数设置的同时,还可以保证开发者在方便与技术的自由之间随时转换,保持了较高的自由度

而Substrate框架的无分叉的Runtime升级,也是联盟链中所缺少的重要解决方案,它解决了区块链传统分叉带来的问题,也提高了区块链的安全性。Runtime的存在使得基于Substrate框架的区块链真正做到了一键升级,为修复重要的安全漏洞、添加新功能、恢复链上生态的、改变核心规则提供了基础,十分有助于面向企业或机构的联盟链快速迭代升级。

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2020年,Substrate FRAME打造了节点授权pallet组件,让开发者可以轻易的将基于 Substrate框架构建的区块链改造成联盟链。

而ChainX背后的团队,也通过将一条Substrate链去掉Staking模块,并将balance模块(负责管理token)换成积分模块,然后将一条Substrate链的共识机制从babe+granpda换成aura+grandpa(因为联盟链需要设计节点的准入机制, 它不需要babe这种随机性,aura 这种轮询性的出块共识更好),如此便以另一种方式,实现了Substrate框架的联盟链。

基于Substrate框架打造联盟链可以在保持其可控制性强、交易速度快、数据不会默认公开的基础上,兼得Substrate框架所具有的优势。


波卡架构的优势

除了Substrate框架以外,利用波卡构建联盟链本身还具有着诸多的好处。波卡中继链与平行链的组合,使得波卡生态可以更好的进行跨链协作,并且可扩展性更高、安全性更好

波卡生态最与众不同的就是,作为波卡结合不同区块链的同一安全伞——中继链是异构的。无论是比特币、以太坊或是Solana等,通过构建平行链插槽都可以成为波卡中的一条区块链,即平行链,为生态的繁荣奠定了基础。

它实现了区块链之间的交互,甚至价值交流。无论是公链还是联盟链在保持自己的验证节点的同时,还可以让一条链的特性被另一条所利用,做到优势互补。而平行链的设计,使得每条链都可以为某个特定用例进行优化设计,为专链专用创造了可能。


我们可以举一个简单的例子,波卡的中继链就好像一个电源板,而不同的作为平行链的区块链通过插头的构建就可以接入其中,因此未来不管是公链,还是联盟链都会随着生态的繁荣渐渐的成为一张坚不可破的万链互联的安全网络。

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波卡公链与联盟链的跨链优势

除了以上的两点以外,与联盟链相比,波卡还具有着其他公链生态无法比拟的优势,那就是波卡的跨链优势。

作为具有异构平行链的生态系统,波卡最初就直接进行了基于Rust程序语言的跨链设计,这样的设计使得波卡可以并行的处理多个链上的很多交易,并且提供了很稳定的跨链通信,这同样可以为接入波卡的联盟链带来跨链性和可扩展性。

正如Gavin所说,没有一条链,能实现所有的功能,未来一定是会有专精某些功能的链,那么,当一条联盟链接入到波卡时,它便可以从波卡的公链上,获得借贷、保险、钱包、DAO、预言机等等全方位的支持

这为实现提供金融服务的链与现实世界数据链(预言机链)通信创造了可能,同时波卡公链使得社区治理更加的透明,由此可以看出,基于一个生态系统所获得的资源远远的超过了联盟链单打独斗。


波卡赋能联盟链当前的困局与破局

虽然我们谈到了很多关于波卡与联盟链结合起来的优势,但回到现实来看,波卡在联盟链方面依然需要更多的支持,尽管面临一些窘迫,但前途依旧光明。


困局

尽管我们能看到波卡以及Substrate在联盟链领域的诸多优势,但是实操过程中仍然有非常多的困难,阻挠着波卡的进一步发展。

如果是涉足联盟链技术领域,那么竞争的对象就会变成了传统的科技巨头,而客户也就变成了传统企业。对于传统企业来说,相对于像波卡或者Substrate这样前沿的区块链技术,像IBM或者阿里这样的传统科技巨头,他们已经有多年的区块链实践,并且早在互联网领域就已经有足够的公信力了,所以,传统企业会认为传统科技巨头的技术是更有保障,且更有可信度的。

波卡目前本身在传统圈子的影响力有限,而且联盟链领域的案例也比较少,所以,对于企业来说,之前的优势并不能作为说服他们使用这项技术,他们更看重的是稳缺乏足够的底蕴与传统科技公司竞争。


破局

当然,所谓困局其实就是等着被破解的,面对当前的困局,波卡依然有许多思路将其破解,下面我们尝试梳理这些逻辑。

现在,不同的联盟链都自成一派,以国内为例,由于一些地域发展因素,长三角会更亲和蚂蚁区块链、趣链等杭州及附近等地的区块链技术公司,而珠三角则会更亲和金链盟、微众银行、腾讯区块链等深圳及附近等地的区块链技术公司,因为要拿下订单往往比拼的还有技术企业在当地的影响力。

但是不同企业用的往往都是自己研发的区块链,两条链的数据信息并不能交互,所以,联盟链也形成了许多数据孤岛,这与公有链一样,也会有跨链的需求

波卡本身的目标就是要链接所有的区块链,不管是公有链还是联盟链,亦或是私有链。每一条链都像是早期的局域网,即使生态做的很大也依然受到局限,而波卡就是要将他们都连接到一起,形成一个更大的网络,就像当今的互联网一样。

值得一提的是,跨链本身并不是那么的难,我们曾经在《探秘波卡丨Cosmos 和 Polkadot 的跨链是一回事吗?看懂跨链这一篇就够了》这篇文章中就详细的介绍过各种跨链的技术。

联盟链领域依然会出现让两条链互相连接的技术,亦如一些公链是把以太坊和BSC等链接起来了一样,但是这样的单点连接难以形成合力,而波卡所做的是更广泛的跨链,是形成一个由众多区块链构成的庞大的区块链网络,它会形成一个网络效应,未来新的链总会想着接入波卡生态,因为当众多公链接入波卡后,几乎所有的加密资产、用户、开发者都在波卡生态中了,这是只将几条链互联的其他项目不能比的特点。

所以,波卡依然占据着一个天然的最大的生态位,而且基本没有与其竞争的项目。那么,在联盟链领域,波卡便可以以跨链的逻辑,占据联盟链跨链的重要生态位,将一些知名的联盟链技术比如Hyperledger,或者FISCO BCOS,提供跨链的解决方案,让众多成熟的联盟链项目互联互通;并且以波卡自身的网络效应,或者说以能让联盟链与公有链交互这个稀缺特点,吸引更多的联盟链项目接入波卡生态。

如此来看,波卡对于联盟链来说也是刚需,而随着当前区块链最落地的两大应用DeFi和NFT逐渐被传统所接受,让传统资产上链的DeFi以及联盟链+NFT这样的案例逐渐出现,也预示着或许在不久之后,联盟链与公有链不会再像以前那样,如楚河汉界一般界限分明,而是如太极一般,你中有我,我中有你,各司其职又能互联互通。到那个时候,波卡作为连通楚河汉界的基础设施,毕竟迎来新一轮的浪潮。


总结展望

未来区块链如何发展,我们不敢直接盖棺定论,但是按照事物发展的规律来推断,我们还是能得出一些观点的。

未来很可能会是中心化企业和机构利用联盟链构建新的商业合作模式,各行各业都将有一个或者多个巨大的联盟链平台,赋能该行业的发展。另外一个层面,公有链的发展也势不可挡,新兴的去中心化应用以及人人都能参与的去中心化协作项目都有无可限量的潜力。

现在的联盟链和公有链还是属于各自为战的割裂状态,但是当下公有链领域最落地的两个方面——DeFi与NFT也已经悄然进化,不再是纯粹的去中心化资产的乐园,而是逐渐对接实物资产,或者赋能实体行业,成为一个横框中心化资产与去中心化资产的产物。

这样的趋势下,联盟链与公有链打通是迟早的事,而作为旨在成为连接所有区块链的底层基础设施的波卡,无疑是最有可能实现这个愿景的技术。

也许未来的某一天,我们不会再纠结于某个数字资产是否是基于联盟链的还是基于公有链的,那时,区块链一定已经是如互联网技术一般成为最普及的技术之一。

放眼当下,国内联盟链的浪潮似乎已经到来,资本层面上,趣链、溪塔科技、荷月科技等众多优质的联盟链技术企业趣纷纷获得巨额融资。而政策层面,就在前几天6月7日,工信部、中央网信办发布了加快推动区块链技术应用和产业发展的指导意见。

意见提出,到2025年,区块链产业综合实力达到世界先进水平,产业初具规模。培育3-5家具有国际竞争力的骨干企业和一批创新引领型企业,打造3-5个区块链产业发展集聚区。

有了政策上明确的风向标,联盟链的发展必将势如破竹,掀起一波新的技术改革浪潮,届时,波卡是否能参与其中,并占据一席之地,甚至成为打通联盟链和公有链的桥梁,让我们拭目以待吧。

特别鸣谢:感谢ChainX团队与Patract团队对本文的支持。

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