从“不能能三角”谈DFINITY和以太坊

所谓的“不能能三角”是指在区块链公链中，很难同时做到既有很好的“***化”，又有优越的系统“平安性”，同时还能有很高的“生意处置性能”。一些区块链手艺系统加倍注重***化的公正性，生意效率相对较低；一些区块链手艺系统加倍注重效率，***化的公正性就要被牺牲；强调公正性和效率的同时，也不能忽视平安性。这三者之间的兼顾和平衡，就发生了区块链手艺创新的差异偏向。

以太坊生态的蓬勃生长，依托于他确立了一个对开发者友好的重大社区，吸引了大量开发职员涌入举行开发建设。同样，DFINITY定位为互联网盘算机，也希望更多的开发者进来以更简朴的方式举行开发。

以太坊和DFINITY以自身的底层框架及区块链头脑的漫衍式应用，闪开发者可以用少量代码实现厚实的应用程序，通过先吸引开发者，缔造出便捷高效应用，再以此来吸引用户的介入。

近期，DFINITY首创人Dominic在社交媒体宣布，接下来会举行DFINITY与以太坊的网络集成事情。若是实现了这个目的，这将吸引更多的开发者可以自由选择更低成本，效率更好，更多便利的环境举行开发，对于DFINITY与以太坊生态无疑都是更愿意看到的事情。可以看出来DFINITY与以太坊异常相似，DFINITY曾标榜自己为以太坊的“疯狂姐妹”来说明这一点，只是更关注性能和和神经网络治理模式。那么我们就从“区块链不能能三角”来看看这对“疯狂姐妹”的一些手艺特点吧。

***化与安全问题（治理）

DFINITY所执行的是一种基于流动式民主的治理机制，与以太坊的“代码即规则”相较，他们都可以防止黑客或者节点作恶，但以太坊是依赖焦点开发者与手艺手段使一些受损方恢复正常，无法行使自动化工具来住手或取消作恶，而DFINITY引入了网络神经系统（NNS）这种加倍自动化的链上治理机制，在面临种种作恶者时让所有方恢复正常。

DFINITY的神经网络系统（NNS）可以完全控制网络的各个方面，例如，它可以升级承载网络的节点机所使用的协媾和软件；它可以确立新的区块链子网，实现扩容；它可以拆分子网，来平衡网络负载；它可以设置经济参数，如ICP与cycles的兑换比例；在极端情形下，它甚至可以冻结/解冻/修改网络中的的软件（智能合约），以珍爱网络等等。而是否举行这些行动或何时何地举行都取决于网络介入者确立的“神经元”的投票流动。任何人都可以锁定一定量的代币来确立“神经元”提交提案或者对其他神经元提交的提案举行投票，并允许“神经元”对差异种类的提案选择差其余追随者举行追随投票。这样可以行使社区的整体智慧及意愿对网络举行治理。若是投票历程能够获得真正的社区共识，而且当NNS行使其权力时社区不会破碎，则DFINTY的自动化治理对某些类的应用程序来说可能代表着一种极具吸引力的替换方案。虽然NNS拥有壮大的工具来解决普遍的治理问题，但仍不能保证这些工具会被用来解决应用程序的详细问题；提案必须通过。不外，若是当社区确立起共识时有一个人人都赞成的修理机制，且该机制不会被滥用，那么这将带来极大利益。

介入以太坊网络，需要运行一种称为节点软件（node software）或客户端的特定类的软件。该节点软件执行了以太坊协议的规则。每个客户端由差异团队维护，但他们都遵照相同的以太坊协议规范。它们之间的差异主要体现在对开发职员来说很主要的一些手艺细节上，好比他们所使用的编程语言，所拥有的开发职员支持量，或者所使用的开源允许。以太坊协议规范是**规则，可协调诸如从终端用户流传到mempool（矿工举行生意的地方）的方式，以及矿工们如何在解决加密难题（又称事情量证实）后向网络的其它部门流传他们的区块。如何将它们编码到客户端则由团队决议。实现软件更改的历程与现实天下中通过新执法的历程异常相似。在现实天下中会存在着种种利益相关者。这些介入者中的任何一位都可以在Github上提交一个名为以太坊改善建议(EIP)的提议。若是一个新的EIP包罗在一个版本中，矿工和其他节点将在下一次升级他们的软件时自动接纳这些更改。这叫软分叉（soft fork）。矿工和节点可以运行差其余(旧的和新的)版本的软件，而不会造成任何兼容性问题。引入的更改是向后兼容的。另一方面，若是所做的软件更改与当前协议不兼容，则治理必须放置一次硬分叉，否则事情会变得很杂乱。以太坊焦点开发职员已**将硬分叉称为“网络升级”。在硬分叉时代，由于节点不再使用与网络其余部门相同的“语言”，因此未更新其软件的节点将从其余网络中星散出来。换句话说，一组矿工遵照一套新的规则，而另一组矿工则遵照旧的规则。这就是为什么总是要提前放置硬分叉，以便为每个节点和矿工提供足够的时间举行准备的缘故原由。这很主要，由于若是持有大量用户资金的加密生意所将其节点指向错误的链，则可能会引起许多杂乱和损坏，由于用户会暂时无法取回其资金。大多数硬分叉仅仅只是形式上的，所有介入者都市遵照，然则在少少数情形下，它们可能会引起争议并导致意识形态上的盘据。

安全

DFINITY通过其阈值接力手艺（threshold relay technology）实现区块的快速天生，使用阈值署名（threshold signature）使对等接力网络中的一组验证者迅速杀青一致。阈值署名是一种群署名，只能通过成员的一些阈值的组合署名组成，因此代表这些成员的协议的加密证实。在这种情形下，作恶者的攻击价值较高，由于每个区块的阈值署名组的成员都纷歧样，是随机挑选的，以是攻击者必须有足够的利益来控制足够多的署名者以影响共识。组越大，这个控制难度就越大，价值也越高。其平安性取决于使用不能展望且防改动的随机数选择验证组成员，这要通过阈值群BLS署名实现。来自先前区块时间的组署名用于随机选择当前区块的验证组，然后天生用在下一个区块时间内的组署名，依此类推。

DFINITY使用平安的漫衍式秘钥天生（DKG）协议，使得组成员能够交互天生组署名秘钥，这个协议的平安性没有在包罗对手的网络中证实，虽然DFINITY声称阈值接力共识历程可以容忍DKG协议的高故障率而且继续起作用，但在优化和设计秘钥天生方面还面临着一些挑战。

不管是对于小我私人照样组织来说，对比特币或以太坊 PoW 区块链乐成提议攻击或者控制整条链，都需要破费巨额的资金成本。以太坊在 Serenity 阶段过渡到 PoS(权益证实)机制时，用户通过抵押32枚 ETH 成为验证者之后，可以通过验证区块来获得分外的 ETH 奖励。在 PoS 机制中，攻击以太坊网络的成本将与所破费的 ETH 成真相挂钩。与 PoW 机制使用的耗能挖矿方式差异，PoS 机制中的验证者将 “抵押” ETH，且会由于试图举行诓骗行为(验证无效区块)而损失部门或所有抵押的 ETH。在以太坊2.0网络中抵押了 ETH 的验证者数目越多，网络就越平安，攻击者在提议攻击时需要购置的 ETH 数目就越多。而且，这种攻击行为将可能带来 ETH 价钱的迅速上涨，因此使得攻击者支出的价值成本就更大。

简朴来说，DFINITY与以太坊都是通过其署名算法及共识机制来提高在网络中的作恶成本，使攻击者能获得的利益远小于作恶所支出的。

性能（扩展性）

讲到平安性的时刻说到，DFINITY通过阈值接力手艺以及BLS加密算法让网络中的节点迅速杀青一致，快速、纪律的发生新的区块，DFINITY称使用概率插槽协议（Probabilistic SLoot Protocol）可能使每个区块上的生意数增添25倍（与以太坊相比）。该协议将每个区块时间划分给识别区块链天生者的优先插槽。插槽优先级越高，区块权重也越大。因此在给定的区块时间内天生多个区块的情形下，网络会选择累积权重**的有用链。在先前区块时间内发生的随机值允许所有忠实节点自主赞成插槽优先级和区块权重，因此成为权重**的有用链。由区块组成的链只有在通过群阈值署名公证后才气生效，而且每个区块时间的公证会快速地祛除权重较轻的链，使得生意确认时间只需2个区块。

随着以太坊2.0进入到信标链阶段，其分片网络虽然不承载生意数据，但已经走出了提速与扩容的要害一步，其共识机制POW也会在2.0的合并执行后转变为POS，现在POW仍作为以太坊的主链底层共识，其效率与扩展性的不足正是以太坊2.0启动的因素之一，在POW机制下，其节点旷工只能按部就班的发生区块，在这个历程中，旷工需要存储及同步的数据越来越多，随着DEFI项目的火热，生意量激增使得网络用度及拥堵水平大大提升。而以太坊2.0举行分片后，简直能解决扩展性不足，矿机算力垄断等问题。ETH 2.0最终将被划分为1,024个分片，它希望从理论上讲这应该使网络吞吐量增添gt; 1000倍。但通过这种分片的扩容也是有上限的。

而DFINITY的愿景是通过将共识、验证和存储分为差异条理的架构“近乎无限”地扩展网络。共识层只决议了出块，没有生意数据。差异于以太坊每个旷工都需要保留所有数据，DFINITY的存储层被分成多个链，每个链认真处置更新分片状态的生意。验证层认真将所有分片的哈希组合成类似梅克尔树的结构，将根状态的哈希值存储在链上。虽然这种架构为扩展提供了坚实的理论基础，但在实践中仍然存在一些重大问题需要解决，例如影响多个分片状态的生意。

结语

被冠以“以太坊的竞争者”这个名头的项目数不胜数，这足以证实以太坊的手艺开发及生态建设领域在区块链行业内里压倒一切。DFINITY虽然也被冠以这一名号，但其团队揭晓的言论及手艺偏向，都不是取代或祛除的关系，而是相互交互，相互完善的关系。对于开发职员和用户来说，提供更多的选择对整个社区来说都是喜闻乐见的。