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PalletOne调色板主网启动,Cosmos和Polkadot真正的竞争对手?

中信

在区块链“信息孤岛”的问题愈发凸显的大背景之下,伴随着 Cosmos 这个历时4年打造的跨链项目主网上线,业内针对跨链技术也引发了不少讨论。北京时间2019年6月30日18:00,对标Cosmos和Polkadaot的公链与跨链共载项目PalletOne调色板正式启动主网。此前,PalletOne调色板还凭其在跨链技术方面的突破引起了业内人士的广泛关注。
一、PalletOne调色板是什么?
PalletOne是实现价值流通的高性能的公链跨链共载体,致力于建立一个完整的以跨链为基础的区块链生态。通过打通链与链之间的联通渠道,实现信息与价值的自由流通,建立起多链共生、多链互通的价值“互链网”,让区块链“孤岛”间的价值流动畅通无阻,成为区块链世界的IP协议,使区块链网络价值最大化。
PalletOne开发团队历经近2年开发,针对现有的跨链项目进行了深入分析和比对,提出了具有自己技术优势和特点的解决方案。自2018年6月在Github上开源代码,截至主网启动,共进行了5次代码版本升级,代码提交量6500余次,代码量19万行。
公链方面:PalletOne处理高并发的能力优于目前所有落地公链项目,采用DPOS+VRF共识处理,合约层处理通过独创的陪审团机制处理,减轻主节点的压力,极大优化公链性能,形成一条超级公链 。
跨链方面:通过抽象层、陪审团共识等技术体系,使DApp、智能合约与底层区块链三层架构充分解耦,实现价值在不同区块链之间的无缝转移;另一方面建立“多利益关联方”的共识体系,实现参与者的互利共赢。
二、为何能够与 Cosmos 和 Polkadot 对标?
1.技术理念
Polkadot畅想了一种新的区块链形态,由单独的中继链去统一管理共识安全和数据交互,用百花齐放的平行链技术去满足各种应用需求,进一步分离共识和状态转换。
Cosmos自称是“区块链的互联网”,或“区块链3.0”,为解决区块链长期存在的易用性、互通性和可扩展性不足而诞生。
PalletOne,区块链世界的IP协议。为解决区块链技术在扩展性、跨链互操作性等方面面临的严峻的挑战,推动价值流转,打造跨链的基础设施,来支撑通证经济、产业公链及公链应用。
Pallet——描绘出通证的spectrum以及链的spectrum,形成通证的多样化和链的多样化的生态体系;
One——高性能分布式账本,打造多样化通证流转的高速公路。
2.技术架构
从技术架构来看,三个项目的基本网络架构是几乎一致的,都是星型的,中间是中继链(分布式账本),并以此为中心连接了其他链:

Polkadot 中心的是Polkadot Relay,这里的“其他链”在Polkadot中分为两类,一类是平行链,另一类就是转接桥,将现存的实时区块链网络接入中继链。
Cosmos中心是 Hub(采用了Tendermint的分布式账本),接入 Hub 的链称为 Zone 分区。对于现存的公链,可以通过协议适配接入 Cosmos Hub,Cosmos 把协议适配网关称为 Peg Zone 锚定分区。
PalletOne中心是PalletOne主链,是一个采用了DAG存储技术的高性能分布式账本,连接主链的“其他链”有两类,一类是实时的区块链网络,比如比特币和以太网,可以通过标准化的Adapter连接到主链 ,另一类是共识分区,类比Polkadot的“中继链”和 Cosmos的“分区”。
3.关于共识
Polkadot目标平行链的收集人执行交易,生成区块,由验证人组敲定。Polkadot 采用混合共识协议,出块协议的英文缩写是 BABE,小孩子;敲定协议的缩写是 GRANDPA,老爷爷。
Cosmos的 Cosmos Hub 以及其他用 Cosmos SDK 开发的分区都采用 Tentermint 共识协议,出块和敲定过程是合一的,只要出块,就是得到了 2/3 以上验证人的签名验证。这样做的好处是简洁快速,出块时间可以达到秒级甚至亚秒级,而且具有即时最终性. 而在网络发生分叉的时候,Tendermint不允许分叉,在这种情况下,Tendermint共识有可能暂停出块,任何新的交易也就都无法写入。
PalletOne共识机制中,有两种角色 :Mediator和陪审团。
Mediator是整个PalletOne的核心部分,Mediator节点是由PTN持有者投票产生。Mediator节点轮流“工作”,每个节点在一个Time Slot中负责的其中两项工作包括利用VRF算法随机选择陪审员组建陪审团,和在陪审员无法达成共识时进行仲裁。 主链及共识分区中,Mediator使用DPOS+BFT的共识机制,即先“出块”后敲定;由于陪审团由VRF算法随机选举,在合约执行以前,没有人清楚哪些是节点,黑客很难攻击,保证了安全性。
陪审团(Jury)是维护PalletOne安全性和完整性的基本单位。更具体的说,陪审团被委任运行和验证智能合约以及管理多重签名账户。陪审团内部可达成BFT拜占庭容错共识,各自去执行智能合约,独立完成跨链操作。完成后每个陪审员之间再进行相互通信,认证对方的结果,保证结果最终的一致性之后,产生一个总签名,从而达成一致。
4.性能
Polkadot 的 Polkadot Hub 应该能达到上千TPS,平行链可以自己决定共识算法、硬件和网络,理论上说没有性能限制。
Cosmos 的 Cosmos Hub 和绝大多数分区都采用 Tendermint,能够达到数千 TPS。
PalletOne 的性能能够达到数千TPS。
5.互操作层面
Polkadot平行链通过 Relay 与其他平行链互操作,通过 Bridge 与其他链互操作。
Cosmos 分区通过 Hub 可以互转通证,通过锚定分区与其他链互转通证。IBC 消息也数据字段,就像电子邮件的附件,通过扩展数据字段,分区之间也可以传递通证以外的数据。
PalletOne 的共识分区通过主链与其他共识分区互操作,或者通过Adapter与其他实时区块链互操作,在实时区块链方面,目前已实现BTC与ETH的资产互换。
总的说来,PalletOne相对于Cosmos和Polkadot来说,轻量级,而且PalletOne不仅仅是跨链技术,还是一个高性能的账本,可以编写智能合约、发行通证、进行社区投票治理,发展应用生态等。跨链+账本组合的PalletOne建立了一个完整的以跨链为基础的区块链生态。
三、PalletOne还有哪些技术优势?
为了更好地实现公链跨链共载体这一目标,PalletOne在性能、数据和开发上均取得了不同程度的突破。
1.性能上的突破:DAG+陪审团共识
当前主流的区块链之所以性能提不上去,核心原因有两点:
底层数据存储采取“区块”串联的“链”式解构,因此我们把这项技术称之为“区块链”技术,但这样的技术导致数据读写只能采取单任务的串行模式,效率不高。
共识机制面临“安全、效率和去中心化”的不可能三角,目前最受认可的仍然是PoW,达成共识需要的时间特别长,也导致了网络性能受限。
这两个原因,都会严重影响主网的性能。
PalletOne是这两个方向的集大成者。一方面,在存储上采取DAG+BLOCK相结合的技术,用并行思路取代串行思路;另一方面采取了“调停中介+陪审团”的双重共识机制,优化了共识达成的速度。
(1)调停中介Mediator
调停中介负责 PalletOne 网络的整体安全性,有点类似于传统区块链里的区块生产者,即“矿工”。
为了兼顾效率和安全,PalletOne采用DPoS共识机制投票选出调停中介,类似EOS里的超级节点,PalletOne里的调停中介也是21个。
为了进一步提升网络性能,PalletOne的调停中介只完成几项核心工作:

  • 持有陪审员的保证金
  • 部署智能合约模板
  • 随机选择陪审员组建陪审团
  • 为多签钱包提供签名
  • 分布式存储中DAG单元的见证

简而言之,调停中介有点像企业里的高管,负责战略上的整体统筹。
(2)陪审团Jury
现在的区块链不仅仅是个大账本,其中一个重要而高频的职能就是智能合约。为了提高整个网络的性能,PalletOne将智能合约的运行和多重签名账户的管理委任给陪审团。
同时,为了兼顾安全和去中心化,陪审团被设计为由许多参与者组成,这些参与者被称为陪审员。每位陪审员支付保证金以保证安全。陪审团内采用 VRF 共识的算法来实现共识。
为了满足不同场景下,智能合约对于安全性和去中心化的不同要求,PalletOne的陪审团在组建上还分为两种模式:

  • 陪审团锁定模式:合约和陪审团成员锁定,要求陪审员长期在线,适合周期短的合约。
  • 陪审团非锁定模式:合约创建时配备一个大于实际需要的陪审员池,每次合约调用都通过随机算法选择出指定数量的陪审团进行审核,适合不需要多签的、长期运行的合约。

简而言之,陪审团就是执行层,负责干活的。尤为让人惊喜的是,陪审团因为是面对的具体事务,被设计成多任务处理方式,网络计算性能大大提高。
因此,PalletOne通过DAG+BLOCK结合的技术解决传统区块链分布式存储数据的难题,又通过“调停中介+陪审团”的双重共识机制尝试破解不可能三角,用“去中心+多任务”的处理方式提高分布式计算性能,走出了跟大部分公链完全不一样的一条解决方案。
2.数据上的突破:跨链方案的新尝试
如果PalletOne只是DAG+共识优化,那么最多就是一条新的高性能公链,但PalletOne的野心不止于此,它的目标是成为区块链世界的 IP 协议,链接主流区块链,即我们开篇所说的跨链协议。
目前主流的跨链解决方案有三种:

  • 公证人模式:R3组织提出的Corda,银行间或银行与其商业用户之间的互操作场景
  • 中继/侧链模式:典型如Cosmos和Polkadot
  • 哈希锁定模式:比如Interledger和闪电网络,也是比较常见的解决方案

这些解决方案有一个比较典型的特征,就是针对性比较强,大都对应于每条链的连接器上,一个连接器可能是一条针对相同共识机制跨链连接的公有链。
与之对应的是 PalletOne 的跨链方式,PalletOne 通过一个轻量型,与区块链分离的高阶合约执行层连接不同的区块链。而共识则是由被选出执行合约的陪审团成员达成,负责执行合约的陪审团保有合约的状态。
上述这段话来自官网,理解起来就是:大部分跨链协议支持的区块链数量相对有限,而PalletOne支持的数量会比较多。
那么PalletOne能支持多少区块链呢?
因为现在最稳定的区块链就是比特币和以太坊,其他很多区块链项目都来自这两个项目的分叉,所以PalletOne会优先支持这两条区块链,然后再很快的支持其他区块链。
PalletOne 已于2018年9月底完成了 BTC 与 ETH 适配器的研发,实现了 BTC 与 ETH 的基于 PalletOne 的跨链交换。
3.开发上的突破:多语言多平台&通证抽象层
除了高性能公链以及多链的突破,PalletOne还在通用性和便利性上做出了一番新的尝试。
(1)多语言&多平台
想要在以太坊上开发智能合约,你需要专门学习Solidity语言,门槛比较高。而PalletOne默认采用 Docker 容器化技术实现智能合约。通过这种技术,PalletOne可以提供多种开发语言的SDK,帮助开发人员节省开发智能合约的学习成本。
简而言之,在PalletOne上,你可以使用主流的开发语言(比如Java、C++、JS等)开发智能合约,而不需要专门去学习一门新的合约开发语言。
同时,PalletOne还专门设计了一个智能合约编译和执行的核心工具PalletOne VM,这个虚拟机跟底层的操作系统完全解耦,使得PalletOne智能合约适用于Windows、Linux、Mac等多种平台类型。
为了进一步促进智能合约生态的形成,PalletOne还内置了合约模板商店。这个商店,类似于苹果的 AppStore,开发者可以对智能合约自由定价,用户通过有偿使用合约,使得开发者受益,从而进一步提高开发者的积极性和智能合约的质量。同时,PalletOne也会提供功能强大的合约模板集给用户免费使用。
(2)通证抽象层
2017年,火热的爱西欧项目大都使用以太坊来发币,大部分是基于ERC20标准,而这个标准显然难以应付未来更多样的使用场景。
作为一条高性能公链,在发币这块,PalletOne在初期就内置了以下的通证抽象模型:

  • 全预挖通证:类似于以太坊中的ERC20发行的通证,用户只需要在发行通证时指定通证的总额、精度、通证名称、缩写等信息即可。PalletOne一次性将通证创建并发行出来。
  • 挖矿通证:类似于比特币的经济模型,用户在发行该通证时并不完全预挖或者不预挖,通证会随着时间和出块的高度而慢慢发行。
  • 固定面额通证:类似于现实生活中的纸币,用户可以定义1,2,5,10,20,50,100等面额的通证,并且一次发行出来,使用该通证时不可分割。
  • 非同质化通证:以上介绍的通证都是同质化的,也就是说你拥有的1个Token和我拥有的1个Token没有任何区别。而现实世界中也存在着大量非同质化的Token,比如将艺术品(比如字画)Token化后,每一个Token都代表着独一无二的艺术品。在以太坊中ERC721定义了这种非同质化通证。PalletOne原生支持非同质化通证。

通过这套抽象模型,用户可以很方便的创建自己的通证。不需要编写任何代码,只需要配置相关参数即可,从而避免了发行通证时出现合约漏洞,安全性大大提高。
四、PalletOne生态治理有何创新之处?
在主网启动前,PalletOne实施质押挖矿来保证网络的稳定运行,质押挖矿是对PalletOne在生态治理上提出的一种创新模式,投资机构/社区代表通过提交申请参与质押挖矿,质押一定数量的PTN后,可以获得相应收益。根据其质押挖矿官网(http://mediator.pallet.one/)显示,目前PalletOne质押PTN总量达745,306,82.4815,从质押挖矿开始至今的质押总收益有12,054,794.52,最高预计年化率达到了8.7%。
主网启动后,根据PalletOne调色板主网启动计划,PalletOne将质押挖矿活动结束时间延长至北京时间2019年8月31日23:59,并指出在未对超级节点代币进行转网前,投资机构/社区代表仍可通过提交申请参与质押挖矿。
主网上线的同时,PalletOne公布了一份《PalletOne超级节点指南》,指南中指出,想要成为PalletOne的超级节点,均需参与PalletOne Staking。任何节点参与 Staking 的 PTN 数量需超过一定数额,才能入选超级节点。节点和社区的 PTN 持有者均可以参与 PalletOne Staking,并通过 Staking 合约进行超级节点的保证金质押与社区对超级节点的质押投票。
目前有通证学派研究院、RainChain、Chainbox、Starthalo、猎云财经、智造通证、矢链科技、GBAC、投币指南9个节点通过审核,并将参与PalletOne调色板主网启动的第一阶段。
五、PalletOne的应用场景有哪些?
PalletOne的应用场景涉及跨链支付、基于多数字资产的金融工具、支持多支付类型的Dapp、其他跨链应用 、要求高处理能力的应用、其他区块链相关应用6个方面。

图片来源于PalletOne
六、PalletOne——新一代价值互联网
再来看PalletOne调色板发展历程,PalletOne调色板从2015年10月就已经开始开发项目—— vChain(内部项目),并为vChain开发了浏览器和VM等,尝试促进区块链技术的实际应用。2016年,PalletOne尝试解耦以太坊的智能合约,使之适用比特币,甚至其他现有的区块链,这使PalletOne注意到了解耦的真正潜力,随后,PalletOne调色板的概念便应运而生。

PalletOne调色板从概念诞生到主网启动,将近两年的时间,相比于准备了4年的Cosmos时间不算长,而与大概同时间(2017年10月) 推出的Polkadot相比,要早于其主网上线。
我们在上文对比了三个项目,也分析了PalletOne调色板的优势,但这个一直低调的项目要对标Cosmos和Polkadot能做到什么地步呢?我们不得而知,但也值得期待,因为专注于技术的项目总是值得人们尊重,这是肯定的!
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