NEO 3.0,“现实的理想主义者”的黄金时代

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  NEO生态最值得期待的年度活动NEO DevCon,在经过了近半年的筹备正式于2月16日在美国西雅图盛大启幕,在为期两天的会议上共有近500位开发者共襄盛会,超过40位嘉宾带来了精彩绝伦的分享。

  

  错过现场与直播可以关注NEO Smart Economy Youtube频道回看大会两天的完整视频。我们也将通过多篇报道对现场的重要分享进行摘取与解读。

  NEO两位创始人张铮文与达鸿飞分别从技术角度与理念角度对NEO的未来发展与愿景进行了深度解读与分享。达鸿飞重申了NEO将在2020年前成为第一名的区块链平台的目标,即通过提供高性能、强大的生态支持与合规性解决方案等方面使NEO成为最受开发者欢迎的去中心化应用开发与部署平台。

  达鸿飞说:每当人们问起NEO到底有什么不同,是什么让NEO取得成功,我希望这样去回答人们:

  纯粹的现实主义者难以仰望星空

  纯粹的理想主义者无法立足当下

  唯有现实的理想主义者可以孕育时代

  NEO的不同由现实的理想主义造就

  

  NEO目标的实现基底是最近一段时间被反复提及的NEO 3.0,本届DevCon,虽然NEO创始人张铮文没能来到现场,但是通过视频方式从技术角度对NEO 3.0进行了更为深入详细的细节与计划披露,NEO 3.0的面纱也逐渐揭开。本文也将着重于张铮文的视频内容的报道,我们将对达鸿飞与其他嘉宾的演讲内容进行后续报道。

  首先,张铮文开宗明义的明晰了为什么要开发NEO 3.0和NEO 3.0的目标:

  开发NEO 3.0最重要的目标是让NEO具备支持大规模商业应用落地的能力。

  尽管区块链已经出现了好几年,但目前还没有区块链可以支持大规模商业应用的落地。要想让区块链具备支持大规模商业应用落地的能力,就必须满足三个基本要求:

  · 可靠性

  · 性能/TPS

  · 存储

  

  -在可靠性方面有两个重要的特点,其一是不可逆性,意味着一旦交易在链上确认,就不可逆转或撤销了。而对于金融应用来说,撤销已确认的交易是不可接受的;其二是可用性,即网络即使是在负载极大的情况下也能持续生成区块并处理交易。

  -在性能方面,将区块链的TPS提升至极高的值是实现大规模商业应用支持的前提条件。

  -在存储方面,大规模商业应用需存储大量数据,因此区块链必须采用分布式存储。

  为了给大规模商业应用提供支持,NEO 3.0需要进行一些改进。包括NEO架构的改进、NEO 3.0的新功能以及其他改进。

  NEO 3.0需要精简NEO架构,包括三个变更。包括对Layer 2进行优化、移除所有的全局资产和统一所有资产类别。

  -优化Layer2

  张铮文认为,未来的大部分应用都会在Layer 2上运行,而且只有争议发生时,才需要主链进行仲裁。尽管Layer 2的拓展技术可以有效提升TPS,但提升能力依然有限。假设在Layer 2上发生争议的概率是一个值。用主链的TPS除以概率,就可以得到Layer 2 TPS的粗略估计值。也就是说,Layer 2的TPS和主链的TPS呈比例关系,Layer 2的TPS随着主链TPS的增加按比例成倍数增加。考虑到NEO 3.0中大部分应用都会在Layer 2上运行,因此NEO将精简主链的架构并努力提升主链的TPS。

  

  NEO的智能合约目前有两个用途,分别是交易验证和应用执行。在NEO 2.x中,交易验证通常分三个步骤,分别是格式验证、规则验证和业务验证。格式验证用来验证交易格式是否达到要求,规则验证的目的是验证交易内容是否符合目前的所有规则,如交易大小是否超过限制,而业务验证是一系列通过智能合约完成的业务相关验证。因为业务验证需要执行智能合约,而智能合约的执行取决于以前的状态,因此交易验证会非常慢。

  在NEO 3.0中,会把业务验证移到应用层。在进行交易验证时,我们只会允许状态独立的验证,这样就能大幅提高交易的验证效率。而共识节点甚至可能不需要为了验证交易而同步区块数据,这样TPS就能大幅提升。同时,会在应用层添加大量与Layer 2相关的优化过的API。

  -移除全局资产

  目前通常使用两种方法在NEO上创建资产,一是通过注册交易创建全局资产,二是通过智能合约创建合约资产。

  

  实际应用中很少用到全局资产,大多数应用创建的都是合约资产。这是因为合约资产更灵活且包含更多功能,例如你可以创建NEP-5资产、创建NFT资产并创建STO资产等。因为全局资产没有与智能合约结合,因此难以在智能合约中管理全局资产。

  鉴于上述原因,NEO 3.0无需继续支持全局资产,而且如果可移除全局资产,NEO架构就会进一步精简,其系统性能也能得以提升。在NEO 3.0中,所有资产均须在智能合约中创建,甚至包括NEO和GAS。

  -统一所有资产类别

  目前NEO 2.x中有9个不同的资产类别,包括挖矿交易、发行交易及认领交易等。这些交易类别不是和特定的业务相关,就是有特定的功能。如注册交易和发行交易就与全局资产的创建和分配相关。因为全局资产不再存在,这些关联交易也就无需存在了,智能合约中的其他复杂业务交易也会被移除,并由互操作服务取代。

  因此,在NEO 3.0中仅有一种交易类别,即交易。交易作为独一无二的交易类别,其功能是运行智能合约。

  

  NEO 3.0的五个新功能

  【1】原生合约

  NEO 2.x已经使用了智能合约,用多种常用的编程语言编写,并编译成NEO的指令集后在NeoVM中运行。任何人都可以在NEO上部署自己的智能合约。

  

  NEO 3.0将使用一种全新的智能合约——原生合约。该合约与普通的智能合约基本相同,也可互相调用,不同点在于它不能在NeoVM中运行,且可直接运行原生代码。它无法被部署,但可嵌于NEO核心代码中。原生合约升级后其哈希值保持不变。在NEO 3.0中,NEO和GAS将以原生合约的形式存在。此外,投票系统也是一种原生合约。你可以通过投票系统选择共识节点,甚至给NEO的共识机制投票。

  【2】清单和权限系统

  众所周知NEO的智能合约可以相互调用,这一功能给开发者提供了极大的便利,但也带来了风险隐患。一般情况下,用户在调用智能合约时是无法清楚得知合约行为是否符合预期的。

  

  所以提出了清单和权限系统这一功能,每个智能合约必须显示行为描述清单,该清单应包含四个要素:

  -第一个要素是群组。你可以宣布合约属于一个群组,这样该群组中的合约就能互相信任,并安全地进行合约间调用。

  -第二个要素是功能,描述了合约可以使用的功能,如存储、接受转账等。

  -第三个要素是ABI,描述了合约如何被其他合约或客户端调用的界面信息。目前可以通过编译器生成ABI文件,但NEO 3.0要求将ABI放入清单中。

  -第四个要素是权限,列举了合约可能调用的其他所有合约的哈希值和方法名称。如果合约调用了任何未能明确列出的合约或方法,调用会在运行时失败。

  此外,合约也可以在清单中信任其它合约,清单也可显示balanceOf或totalSupply等安全方法,这样其他合约无需获得权限也可调用这些安全方法。

  【3】互联网资源访问

  这相当于在NEO中内置一个预言机,基本原则是允许智能合约用户访问互联网资源。因此在互操作服务中添加了新的界面,智能合约便可通过url链接访问互联网资源。

  

  处理此类智能合约交易时,共识节点需确保数据的一致性,但同时它们也会限制资源的长度。如果共识节点可以就读取的数据达成共识,url/数据对就可写入区块头中。这样,其他所有节点便都可以从区块头中读取一致的互联网资源了,并同时执行智能合约进行交易。

  【4】经改进的dBFT共识机制

  NEO 2.x已经使用了dBFT共识机制,但仍有瑕疵,开发者有时可能会注意到网络中的区块偶尔会发生分叉。NEO过去几个月对dBFT算法进行了优化来解决这个问题。

  

  dBFT算法有三组协议,分别是共识协议、观点变更协议和状态同步协议。

  -其中最关键的是共识协议,分三步完成,分别是PrepareRequest、PrepareResponse和Commit。最早的共识协议仅涉及前两个步骤,这也是区块分叉偶有发生的原因。

  -第二个协议是观点变更协议。如果共识节点无法在规定时间内达成共识,它们就会改变主意并在此投票,在这个方面没有什么需要改进的。

  -最后一个协议是状态同步协议。如果共识节点离线后恢复登录的状态,就需要与其他节点同步状态。这个过程通过区块同步实现。但新的dBFT算法需新增两个状态恢复机制:恢复日志和恢复消息。改进后,离线的共识节点就可快速恢复正常。

  改进后,dBFT就可真正做到交易不可逆,也将成为唯一一个可以支持大规模商业应用的共识机制,dBFT将是最优的区块链共识机制。

  【5】分布式文件储存系统NeoFS

  NeoFS是基于NEO 3.0的分布式存储网络。智能合约的存储高度冗余,所以其成本极高。如果在智能合约中存储大量数据,价格会非常高昂。因此需要建立一个低成本的分布式存储网络。同时,存储网络有自己的经济模型。首先,它成本不高且能存储大量数据,用户可支付gas购买数据存储空间,而且每个人都可通过共享未使用的硬盘空间来获取gas。

  

  此外,NeoFS还有其他功能,可以加密数据来保护隐私,而且NeoFS将与智能合约相结合,合约可直接从NeoFS读取数据或将数据写入NeoFS。NEO 3.0还包含其他许多改进,将在未来进行发布。

  其他改进

  -添加压缩功能,以实现P2P协议。

  -增加MPT树功能,以实现存储值验证功能。

  -显著降低智能合约的成本,以使NEO区块链上可运行更多应用。

  

  虽然没能亲临现场,但张铮文的分享仍然在开发者中制造了话题,NEO 3.0本次发布的更新将会引领NEO进入新的竞争维度,从而由区块链升维至传统企业的大规模商业应用。NEO 3.0即是精致务实,也是理想主义,是开启现实的理想主义者黄金时代最好注脚,值得期待。

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