萬向區(qū)塊鏈年度回顧：乘風(fēng)破浪的2020——公鏈篇

2020年即將結(jié)束，雖然疫情席卷全球，但沒有影響到區(qū)塊鏈行業(yè)的進(jìn)步。在這一年中，公鏈和生態(tài)應(yīng)用均有突破，各國對(duì)區(qū)塊鏈及加密資產(chǎn)的政策也逐漸完善。本文是對(duì)區(qū)塊鏈行業(yè)這一年進(jìn)展的回顧，尤其是公鏈方面的進(jìn)展，其中重點(diǎn)關(guān)注比特幣、以太坊、Polkadot和Filecoin這四個(gè)熱度比較高的公鏈。

今年比特幣最大的技術(shù)進(jìn)展在Taproot/Schnorr升級(jí)，這是由比特幣開發(fā)人員Pieter Wuille提出，作為比特幣改進(jìn)提案（BIPs）發(fā)布，相關(guān)提案序號(hào)為BIP 340-342，現(xiàn)在已經(jīng)正式合入比特幣代碼的主分支中。這是比特幣自閃電網(wǎng)絡(luò)上線后最大的技術(shù)拓展。

（一）Schnorr升級(jí)?

比特幣目前使用的ECDSA簽名算法與即將采用的Schnorr簽名算法，都屬于橢圓曲線數(shù)字簽名算法，它們使用的橢圓曲線都是secp256k1和哈希函數(shù)SHA256，所以在這個(gè)層面它們具有同樣的安全性。

Schnorr簽名算法主要有以下優(yōu)點(diǎn)。

第一，Schnorr簽名算法有可證明安全性。在假設(shè)橢圓曲線離散對(duì)數(shù)問題難度的隨機(jī)寓言（Random Oracle）模型，以及假設(shè)原像抗性（Preimage Resistance）和次原像抗性（Second Preimage Resistance）的通用群模型下，Schnorr簽名算法具備選擇消息攻擊下的強(qiáng)不可偽造性（Strong Unforgeability under Chosen Message Attack，SUF-CMA）。換言之，如果不知道Schnorr簽名的私鑰，即使有針對(duì)任意消息的有效Schnorr簽名，也沒法推導(dǎo)出其他有效Schnorr簽名。而ECDSA簽名算法的可證明安全性則依賴于更強(qiáng)的假設(shè)。

第二，Schnorr簽名算法具有不可延展性（Non-malleability）。簽名延展性的含義是，第三方在不知道私鑰的情況下，能將針對(duì)某一公鑰和消息的有效簽名，改造成針對(duì)該公鑰和信息的另一個(gè)有效簽名。ECDSA簽名算法則有內(nèi)在的可延展性，這是BIP 62和BIP 146針對(duì)的問題。

第三，Schnorr簽名算法是線性的，使得多個(gè)合作方能生成對(duì)他們的公鑰之和也有效的簽名。這一特點(diǎn)對(duì)多重簽名、批驗(yàn)證（Batch Verification）等應(yīng)用非常重要，既能提高效率，也有助于保護(hù)隱私。而在ECDSA簽名算法下，如無額外的見證數(shù)據(jù)，批驗(yàn)證相對(duì)逐個(gè)驗(yàn)證并無效率提升。

最后，Schnorr簽名算法因?yàn)槭褂猛瑯拥臋E圓曲線secp256k1和哈希函數(shù)SHA256，能兼容目前的比特幣公私鑰生成機(jī)制。

（二）Taproot升級(jí)?

Taproot升級(jí)可以視為默克抽象語言樹（Merkelized Abstract Syntax Tree，簡稱MAST）的一個(gè)應(yīng)用，而MAST又與支付到腳本哈希（Pay-to-Script-Hash，簡稱P2SH）有關(guān)。

P2SH是2012年推出的一類新型交易，使復(fù)雜腳本的使用與直接向比特幣地址支付一樣簡單。在P2SH中，復(fù)雜的鎖定腳本被其哈希值所取代，稱為兌換腳本（Redeem Script）。當(dāng)隨后出現(xiàn)的一筆交易試圖花費(fèi)這個(gè)UTXO時(shí)，必須包含與哈希值匹配的腳本，同時(shí)解鎖腳本。

P2SH的主要優(yōu)點(diǎn)包括：一是在交易輸出中，復(fù)雜腳本由哈希值取代，使得交易代碼變短。二是將構(gòu)建腳本的負(fù)擔(dān)轉(zhuǎn)移至接收方，而非發(fā)送方。三是隱私保護(hù)性更好。理論上，除了接收方，任何其他方都可以不知道兌換腳本中包含的支出條件。比如，在多重交易中，發(fā)送方可以不知道與多重簽名地址有關(guān)的公鑰；只在接收方支出資金時(shí)，才披露公鑰。但P2SH也存在不足：一是所有可能的支出條件最終都必須被披露，包括那些實(shí)際上沒有被觸發(fā)的支出條件。二是在有多個(gè)可能的支出條件時(shí)，P2SH將變得繁復(fù)，會(huì)增加計(jì)算和驗(yàn)證的工作量。

但P2SH與常見的支付到公鑰哈希（Pay-to-Public-Key-Hash，P2PKH）在表現(xiàn)上不一樣，仍然有隱私保護(hù)問題。Taproot解決的問題就是讓P2SH和P2PKH在鏈上看起來一樣（圖1）：1、對(duì)“非協(xié)作式支出”腳本，采取MAST形式；2、對(duì)“協(xié)作式支出”腳本，采取基于Schnorr簽名的多重簽名算法；3、將“協(xié)作式支出” 與“非協(xié)作式支出”合在一起表示成P2PKH形式；4、“協(xié)作式支出”表現(xiàn)得如同P2PKH交易，有一個(gè)公鑰和對(duì)應(yīng)的私鑰，而不需要披露底層的MAST，而只有在“非協(xié)作式支出”時(shí)，才需要披露MAST的存在，但也只需披露被執(zhí)行的那部分腳本。

圖1：Taproot

可擴(kuò)展性一直是困擾以太坊發(fā)展的問題，尤其是2020年DeFi應(yīng)用爆發(fā)，網(wǎng)絡(luò)擁堵導(dǎo)致了高昂的手續(xù)費(fèi)。性能不足讓以太坊很難達(dá)到“世界計(jì)算機(jī)”的要求，也影響了用戶體驗(yàn)。擴(kuò)容是以太坊網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)務(wù)之急，2020年以太坊的進(jìn)展主要集中在擴(kuò)容方面，共分為兩部分：一個(gè)是以太坊2.0的籌備與上線，另一個(gè)是Layer 2擴(kuò)容方案的發(fā)展，其中Rollup路線最為突出。

（一）以太坊2.0的進(jìn)展和路線?

以太坊的發(fā)展路線中，轉(zhuǎn)為PoS公鏈?zhǔn)恰皩庫o”階段的目標(biāo)，也就是以太坊2.0。之后ETH的產(chǎn)出將由挖礦轉(zhuǎn)為Staking，成為Staking節(jié)點(diǎn)需要抵押32個(gè)ETH。在最初的規(guī)劃中，以太坊2.0將分為三個(gè)階段上線，分別是Phase 0、Phase 1和Phase 2。以太坊2.0為信標(biāo)鏈加分片的區(qū)塊鏈多鏈結(jié)構(gòu)，所有分片鏈都與信標(biāo)鏈相連，信標(biāo)鏈負(fù)責(zé)分片鏈間的通信，并為各分片鏈選舉驗(yàn)證委員。Phase 0階段會(huì)上線信標(biāo)鏈并開啟Staking，Phase 1會(huì)上線分片鏈，初步計(jì)劃共有64個(gè)分片，但是不支持智能合約和轉(zhuǎn)賬，Phase 2階段才會(huì)上線智能合約，正式完成以太坊2.0的部署。在以太坊2.0的路線圖中，整個(gè)方案將在2022年完成。

以太坊2.0網(wǎng)絡(luò)的啟動(dòng)條件是超過16384個(gè)驗(yàn)證者抵押32個(gè)ETH，也就是至少需要16384個(gè)節(jié)點(diǎn)參與。以太坊2.0的Phase 0階段已于12月1日開啟，目前活躍節(jié)點(diǎn)數(shù)為26861，未來還會(huì)增加。這些參與Staking的ETH只有在以太坊2.0的Phase 2階段完成后才可以進(jìn)行轉(zhuǎn)賬。以太坊2.0是以太坊長期的戰(zhàn)略目標(biāo)，不過以太坊創(chuàng)始人Vitalik多次發(fā)文支持rollup在以太坊中的應(yīng)用。

在近期以太坊開發(fā)團(tuán)隊(duì)和Vitalik的公開發(fā)言中，他們承認(rèn)以太坊2.0的路線已經(jīng)有所變化，共包括以下幾點(diǎn)：1、未來的路線圖將以Rollup為中心，Phase 1階段簡化為可供Rollup使用的數(shù)據(jù)分片，由于最初設(shè)想的優(yōu)勢仍未實(shí)現(xiàn)，eWASM的路線不再強(qiáng)調(diào)；2、簡化以太坊1.0和2.0階段的合并，將以太坊1.0的交易直接存于信標(biāo)鏈上而非作為分片存在于以太坊2.0中，這樣合并的進(jìn)程將會(huì)縮短；3、工作并行化處理，輕客戶端、數(shù)據(jù)分片和1.0與2.0的合并這三者獨(dú)立進(jìn)行，只要每個(gè)部分準(zhǔn)備好就可以實(shí)現(xiàn)。

從以太坊2.0這幾點(diǎn)改變可以看出，整體都是在向更快落地使用方向發(fā)展。引入Rollup的解決方案不僅是要解決目前急迫的擴(kuò)容需求，也有利于創(chuàng)新。以太坊2.0的原有路線沒有完全被拋棄，只是不再具有最高優(yōu)先級(jí)。

（二）以Rollup為中心的路線?

Layer 2解決可擴(kuò)展性問題的方式是將主鏈上的行為操作轉(zhuǎn)移到鏈下進(jìn)行，以節(jié)約主鏈資源，同時(shí)不影響公鏈本身。Layer 2主流方案有狀態(tài)通道、側(cè)鏈、Plasma和Rollup。但是前三者在近年來的發(fā)展中都遇到了種種瓶頸，例如中心化，用戶操作復(fù)雜，不支持智能合約，退出機(jī)制復(fù)雜等。Rollup方案的實(shí)現(xiàn)方式是將交易數(shù)據(jù)在鏈下打包成一筆再傳到鏈上，同時(shí)保證和Layer 1層一致的安全性。

對(duì)于如何實(shí)現(xiàn)Rollup，不同的團(tuán)隊(duì)給出了不同的解決方案。Optimistic Rollup和ZK Rollup是目前開發(fā)團(tuán)隊(duì)最多也是應(yīng)用范圍最廣的兩種。Optimistic Rollup通過欺詐證明機(jī)制，保證節(jié)點(diǎn)不會(huì)作惡，ZK Rollup則使用了零知識(shí)證明保證了和主網(wǎng)相同的安全性。這兩種方案也各有利弊，Optimistic Rollup支持智能合約，但是退出期比較長，會(huì)影響資金的使用率，ZK Rollup的退出期比較短，但很難支持通用的智能合約。

目前以太坊上的很多應(yīng)用都已經(jīng)或?qū)⒁M(jìn)行不同Rollup的測試網(wǎng)試驗(yàn)，例如Curve、Synthetix和Uniswap等，也有一些已經(jīng)基于Rollup方案上線的DeFi項(xiàng)目。

（一）技術(shù)與治理進(jìn)展?

2020年8月份Polkadot上線了DOT轉(zhuǎn)賬功能，標(biāo)志著主網(wǎng)上線階段正式完成。Polkadot是一種異構(gòu)的多鏈架構(gòu)，采用中繼鏈加平行鏈的形式進(jìn)行跨鏈，讓鏈與鏈之間進(jìn)行交互并提高可擴(kuò)展性，這其中Substrate框架扮演了很重要的角色。Substrate可以理解為通用的集合各種功能的模板，開發(fā)者可以選擇調(diào)用不同的模塊（pallet）以節(jié)約開發(fā)時(shí)間。目前Substrate上線了2.0版本，增加了70多個(gè)pallet和鏈下工作機(jī)功能。

Kusama測試網(wǎng)在Polkadot主網(wǎng)上線之后仍然存在，充當(dāng)先行網(wǎng)絡(luò)的角色， Kusama的代幣KSM也保留了下來，功能和DOT類似。具有風(fēng)險(xiǎn)的功能在上線主網(wǎng)之前，會(huì)在Kusama網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行反饋，例如即將上線的平行鏈卡槽拍賣，會(huì)先上線Kusama進(jìn)行實(shí)際測試之后才會(huì)在Polkadot上啟動(dòng)。Rococo則是專為測試平行鏈而推出的測試網(wǎng)，目前已經(jīng)上線了平行鏈V1.0版本，意味著距離主網(wǎng)平行鏈上線又近了一步。

在治理上，Polkadot的鏈上治理已經(jīng)開啟，但是大戶權(quán)力大和公眾投票率低的問題仍然存在。Polkadot的理事會(huì)由投票選出，此投票與公投和Staking不沖突，也就是大戶可以選舉出符合自己意愿的理事會(huì)成員，再用自己手中的DOT參與公投。雖然這種方式可以讓治理結(jié)果表達(dá)最大利益相關(guān)者的意愿，但會(huì)引起治理的中心化問題。此外，在公投投票中，DOT持有者的投票率很低。在Polkadot中，Staking與治理投票互不影響，目前Staking的質(zhì)押率在70%左右，但公投的投票率卻在個(gè)位數(shù)左右。投票率低會(huì)影響治理的分布式程度，也無法真實(shí)地反映所有人的意愿。這可能由于投票的重復(fù)操作太復(fù)雜，也可能由于用戶對(duì)提案內(nèi)容不了解，無法做出選擇。

（二）生態(tài)進(jìn)展?

雖然Polkadot主網(wǎng)的功能還未完善，但生態(tài)中已經(jīng)涌現(xiàn)了許多應(yīng)用。根據(jù)PolkaProject統(tǒng)計(jì)，與Polkadot相關(guān)的項(xiàng)目已經(jīng)達(dá)到了近300個(gè)，包括基于Substrate開發(fā)的項(xiàng)目、工具、論壇、錢包等。下圖2是PolkaProject總結(jié)的Polkadot生態(tài)總覽。

圖 2：Polkadot生態(tài)總覽（圖片來源：PolkaProject.com）

Polkadot的生態(tài)應(yīng)用主要集中在DeFi，這也是目前全行業(yè)最熱門的領(lǐng)域，其他的有數(shù)據(jù)、隱私和資產(chǎn)橋類。相對(duì)于其他公鏈平臺(tái)，Polkadot幾乎沒有關(guān)于游戲、預(yù)測和社交類的應(yīng)用，這與Polkadot剛上線有關(guān)，也因?yàn)橛行?yīng)用在其他公鏈上已經(jīng)證偽或是跨鏈意義不大。在DeFi領(lǐng)域，流動(dòng)性釋放和DEX是最熱門的板塊，Polkadot中的DOT鎖定流動(dòng)性有多種方式，包括Staking、治理和卡槽拍賣（治理和其他功能的鎖定不沖突），所以存在釋放流動(dòng)性的需求，DEX則是在鏈上進(jìn)行價(jià)值交換必備的應(yīng)用。

目前Polkadot的生態(tài)應(yīng)用幾乎全部都需要基于平行鏈開展業(yè)務(wù)，沒有上線主網(wǎng)的應(yīng)用還需要Polkadot中繼鏈上的驗(yàn)證人保證安全，所以這些項(xiàng)目都要參與平行鏈的卡槽拍賣。

Polkadot的網(wǎng)絡(luò)資源是有限的，目前最多支持100條平行鏈，想要使用平行鏈則需要項(xiàng)目方租用平行鏈卡槽。卡槽由Polkadot官方依次放出，每隔一段時(shí)間開放一個(gè)，時(shí)間間隔不固定。租用卡槽需要鎖定DOT，等待租期結(jié)束后釋放。租賃鎖定的DOT會(huì)在租賃期結(jié)束后返還，所以租賃成本只是DOT的機(jī)會(huì)成本。Polkadot允許其他人為項(xiàng)目方存入DOT，幫助項(xiàng)目方在拍賣中勝出，這就需要項(xiàng)目方設(shè)置有效的激勵(lì)方式吸引DOT持有者。

一般來說，項(xiàng)目方會(huì)將自己的token獎(jiǎng)勵(lì)給幫助其進(jìn)行平行鏈拍賣的用戶，這也叫做平行鏈釋放發(fā)行（Parachain Lease Offering，PLO）。同樣對(duì)于用戶來說，參與PLO的成本為鎖定DOT的機(jī)會(huì)成本。目前DOT的場景有Staking、治理、交易和平行鏈租賃，未來還會(huì)有一些應(yīng)用場景。對(duì)于DOT的長期持有者來說，如果項(xiàng)目方給與token的價(jià)值要高于參與staking（目前在10%以上）或者某些DeFi的收益，會(huì)是比較有利的。

在官方信息中，最初的平行鏈除了以拍賣的方式分發(fā)之外，Web3也會(huì)贊助一些公益鏈，包括含有基礎(chǔ)設(shè)施或者轉(zhuǎn)接橋的鏈。例如與智能合約相關(guān)的平行鏈，在卡槽使用上可能直接得到Web3的幫助。如果沒有成功拿到卡槽，還有幾種方案可以參與跨鏈，使用平行線程和部署到其他已經(jīng)拿到卡槽的平行鏈上，如果已經(jīng)擁有自己的主網(wǎng)，還可以通過跨鏈橋轉(zhuǎn)接到Polkadot上。

（三）Polkadot生態(tài)中的問題?

平行鏈的卡槽將采用租賃的方式，意味著絕大多數(shù)Polkadot項(xiàng)目都要付出成本（抵押DOT）換取Polkadot上的跨鏈資源，所以借助Polkadot中繼鏈安全性進(jìn)行平行鏈發(fā)行的門檻提高了很多。對(duì)于大部分項(xiàng)目來說，只有能夠支付得起租賃跨鏈資源成本的項(xiàng)目方才可以借助Polkadot的安全性，否則要自行部署節(jié)點(diǎn)，這會(huì)增加早期項(xiàng)目的啟動(dòng)難度。目前項(xiàng)目方采用的PLO解決方案會(huì)存在可持續(xù)性的問題，如果Token分發(fā)完畢后，則必須采用其他方式吸引用戶協(xié)助拍賣，項(xiàng)目方Token在平行鏈上線后的價(jià)值捕獲能力也存在風(fēng)險(xiǎn)。在平行鏈插槽拍賣競爭激烈的情況下，項(xiàng)目方必須在上線前進(jìn)行大面積宣傳活動(dòng)，冷啟動(dòng)在Polkadot生態(tài)中將很難存在。如果未來競爭激烈的話，出于對(duì)跨鏈資源的爭奪，項(xiàng)目在上線前就會(huì)出現(xiàn)“優(yōu)勝劣汰”的局面。

不過在Polkadot上存在有其他的跨鏈方案，例如平行線程或者集成到其他擁有平行鏈卡槽的項(xiàng)目中，也可以選擇在Kusama網(wǎng)絡(luò)發(fā)行來降低成本。目前平行鏈和平行線程的可用程度的區(qū)別，以其他方式跨鏈對(duì)團(tuán)隊(duì)的負(fù)擔(dān)還需要在上線后持續(xù)觀察。

Polkadot和測試網(wǎng)的Kusama功能差別不大，所以追求不同穩(wěn)定性的團(tuán)隊(duì)會(huì)有不同選擇，但是會(huì)造成用戶和社區(qū)分散的情況。雖然兩者在技術(shù)升級(jí)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生分叉，但在最開始兩個(gè)社區(qū)就分隔開來，這在隱形中造成了社區(qū)的分裂。

Polkadot的目標(biāo)為平臺(tái)的平臺(tái)，公鏈之間的跨鏈?zhǔn)瞧浣鉀Q的問題之一。對(duì)于公鏈來說，默認(rèn)的跨鏈問題只存在于主流公鏈之間，目前的解決方案不斷出現(xiàn)，Polkadot如何在眾多跨鏈解決方案中勝出是有待觀察的。Polkadot還有提高單鏈性能的優(yōu)勢，現(xiàn)在同樣存在多種提高性能的方案，例如layer 2網(wǎng)絡(luò)，Polkadot發(fā)揮的作用也需要時(shí)間考驗(yàn)。

Polkadot在企業(yè)平臺(tái)與公鏈、企業(yè)平臺(tái)與企業(yè)平臺(tái)之間跨鏈的想象空間比較大，但是跨鏈的成本與意義也需要進(jìn)一步考察，目前聯(lián)盟鏈與公鏈之間的連通需求并不急迫。

Filecoin為分布式存儲(chǔ)IPFS提供了激勵(lì)機(jī)制，核心成員也包括了IPFS成員，兩者均由Protocol Lab創(chuàng)建，一經(jīng)推出便引起了全世界的關(guān)注。在2017年就以10%的份額獲得了2.57億美元的融資，創(chuàng)下了當(dāng)時(shí)的最高紀(jì)錄。上線的進(jìn)程卻遠(yuǎn)沒有融資這么順利，本計(jì)劃2018年上線的測試網(wǎng)和主網(wǎng)一拖再拖，最終于2020年10份正式上線。雖然Filecoin項(xiàng)目已經(jīng)推遲了兩年的時(shí)間，但相關(guān)的社區(qū)熱度依舊存在，尤其是礦工社區(qū)。

（一）目前進(jìn)展?

在Filecoin共識(shí)中，出塊采用預(yù)期共識(shí)（EC）的模式，指的是每一輪選舉一名或者多名礦工來創(chuàng)建新的區(qū)塊，礦工贏得選舉的可能性跟礦工當(dāng)前的存儲(chǔ)能力成正比。礦工的存儲(chǔ)能力則是利用時(shí)空證明（PoSt）及復(fù)制證明(PoRep)來證明。時(shí)空證明可以利用證明鏈及時(shí)間戳證明礦工在一定時(shí)長內(nèi)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，即使驗(yàn)證者不在線，也能夠在未來去驗(yàn)證礦工在該段時(shí)間內(nèi)生成了證明鏈，有效防止臨時(shí)生成數(shù)據(jù)攻擊。復(fù)制證明可以證明數(shù)據(jù)已經(jīng)在一個(gè)特定的扇區(qū)創(chuàng)建成功。并且防范三種攻擊: 一是女巫攻擊; 二是外部數(shù)據(jù)源攻擊; 三是生成攻擊。復(fù)制證明避免讓礦工可以透過不同方法讓自身存儲(chǔ)數(shù)據(jù)小于承諾存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，以獲得額外報(bào)酬。

礦工的獎(jiǎng)勵(lì)將線性釋放，每6年產(chǎn)量減半。目前Filecoin的存儲(chǔ)容量已經(jīng)突破1 EiB（Exbibyte），現(xiàn)在達(dá)到了1.27EiB，活躍礦工的數(shù)量為789。雖然在Filecoin瀏覽器顯示礦工分布在在亞洲、歐洲、北美洲、大洋洲和非洲，但從標(biāo)簽和披露信息上不難看出占有多數(shù)容量的參與者為中國礦工。礦工的有效算力分布上，還沒有出現(xiàn)像比特幣礦池類似的中心化局面。

圖 3：礦工有效算力分布（圖片來源：filfox.info）

（二）經(jīng)濟(jì)機(jī)制及現(xiàn)狀?

在Filecoin經(jīng)濟(jì)模型中存在兩方市場：存儲(chǔ)及檢索市場，兩個(gè)市場中分別存在客戶及礦工。除了上述兩個(gè)角色外，F(xiàn)ilecoin經(jīng)濟(jì)模型生態(tài)中有開發(fā)者及投資者。

在儲(chǔ)存市場中，礦工可以通過三個(gè)方式獲得獎(jiǎng)勵(lì): 一是交易費(fèi);二是區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì);三是網(wǎng)絡(luò)交易加速費(fèi)（Networking Message Transaction Fees）。交易費(fèi)及網(wǎng)絡(luò)交易加速費(fèi)為客戶事前支付，區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)為系統(tǒng)所生成。Filecoin與比特幣網(wǎng)絡(luò)不同的地方主要在于提供服務(wù)性質(zhì)差異：存儲(chǔ)是長時(shí)間的服務(wù)，F(xiàn)ilecoin需要礦工長時(shí)間維持網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定，而非像比特幣網(wǎng)絡(luò)一樣，礦工可以自由進(jìn)出。儲(chǔ)存市場中還引入了質(zhì)押機(jī)制，這是一個(gè)礦工懲罰機(jī)制，目的是保障Filecoin存儲(chǔ)市場客戶的數(shù)據(jù)不被丟失。

每一筆用戶與礦工的存儲(chǔ)協(xié)議中，存儲(chǔ)市場礦工會(huì)將客戶提供的數(shù)據(jù)存放于網(wǎng)絡(luò)中，稱為扇區(qū)(Sector)。每個(gè)礦工添加的扇區(qū)會(huì)包含存儲(chǔ)文件內(nèi)容及承諾存儲(chǔ)時(shí)長，確保客戶在約定存儲(chǔ)時(shí)長中，可以自由運(yùn)用自身存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。當(dāng)?shù)V工添加一個(gè)扇區(qū)至Filecoin網(wǎng)絡(luò)時(shí)，礦工需要質(zhì)押一筆鎖定資金。鎖定資金由兩個(gè)部分組成: 礦工自身的FIL代幣以及部分區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)。如果礦工在承諾的存儲(chǔ)時(shí)長中離線，他會(huì)損失一部分的鎖定資金。如果礦工完全停止存儲(chǔ)行為，他可能將失去所有鎖定代幣。鎖定資金會(huì)在礦工履行存儲(chǔ)協(xié)議后解鎖，礦工可以在短暫的鎖定期后收回所有資金。

這就意味著礦工需要質(zhì)押FIL以獲得區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)，但FIL代幣為線性逐步釋放。目前有效算力的增長過快，加之上線初期FIL價(jià)格過高且波動(dòng)較大，線性釋放時(shí)間周期長，許多礦工不愿意在高位自掏腰包購買抵押所需要的FIL，所以在上線初期引起了礦工“罷工”的事件，許多存儲(chǔ)容量由于沒有足夠的FIL而無法進(jìn)入Filecoin網(wǎng)絡(luò)，但這與礦機(jī)被超賣有很大關(guān)系。礦工沒有治理渠道所以選擇與項(xiàng)目方對(duì)峙，最后的結(jié)果為項(xiàng)目方妥協(xié)，將挖礦的獎(jiǎng)勵(lì)由180天線性釋放改為了以及釋放25%，剩余75%再線性釋放。除此之外，為了解決FIL的短缺問題，官方和市場中的相關(guān)服務(wù)商都在籌備或已經(jīng)上線了FIL借貸服務(wù)。

（三）未來發(fā)展?

由于Filecoin的復(fù)雜程度高而且是公司化集中決策引起了眾多礦工不滿，所以像其他公鏈項(xiàng)目一樣，目前已經(jīng)上線了分叉項(xiàng)目，例如Filecash，F(xiàn)ileStar等。

目前很容易看出現(xiàn)在Filecoin目前挖礦市場熱度較高，F(xiàn)IL的價(jià)格也與之相關(guān)。但在最初的設(shè)計(jì)中，F(xiàn)IL的供需和價(jià)格是靠市場服務(wù)調(diào)節(jié)的。礦工需要質(zhì)押FIL以獲得區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)，且FIL代幣為線性逐步釋放，因此預(yù)期供給端緩慢增長而增長率指數(shù)遞減。需求端則因?yàn)榉?wù)需求逐步增長，決定了市場各參與方必須持續(xù)購買FIL。由于要維持服務(wù)價(jià)格的穩(wěn)定性，無論FIL上漲或下跌，存儲(chǔ)及檢索交易費(fèi)的價(jià)格需錨定法幣或穩(wěn)定幣。當(dāng)FIL價(jià)格上漲時(shí)，客戶會(huì)支付較少FIL單位的交易費(fèi)及網(wǎng)絡(luò)加速費(fèi)，礦工區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)占收益比例上升。當(dāng)FIL價(jià)格下跌時(shí)，客戶會(huì)支付較高FIL單位的交易費(fèi)及網(wǎng)絡(luò)加速費(fèi)，礦工區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)占收益比例下降。假設(shè)只考慮服務(wù)需求因素，F(xiàn)IL價(jià)格上漲時(shí)，客戶在二級(jí)市場購買FIL的速率會(huì)趨緩，F(xiàn)IL價(jià)格下跌時(shí)，客戶在二級(jí)市場購買FIL的速率會(huì)上升，達(dá)到調(diào)節(jié)二級(jí)市場的功能。

但目前礦工數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于使用者數(shù)量，儲(chǔ)存容量的供給大于需求，這一平衡就被打破。比特幣的PoW礦工的加入與否是由利潤決定的，所以隨著幣價(jià)的上升越來越多的礦工和算力加入到比特幣網(wǎng)絡(luò)中，是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程。然而Filecoin在上線前就已經(jīng)有大量礦機(jī)生產(chǎn)和銷售，如果礦機(jī)無法進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行挖礦就難以維持現(xiàn)金流，如果挖礦收益不理想也會(huì)影響礦機(jī)廠商的利益，目前Filecoin網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)市場已經(jīng)不止由客戶與礦工參與。未來Filecoin中的市場機(jī)制能夠發(fā)揮作用，是否存在真實(shí)用戶使用還需要繼續(xù)觀察。Filecoin存儲(chǔ)的抗審查性是否會(huì)制約其在全球市場的發(fā)展也是需要觀察的。

目前來看，除了Filecoin涉及到存儲(chǔ)，現(xiàn)在公鏈項(xiàng)目大多采用以PoS基礎(chǔ)的共識(shí)機(jī)制，他們的不同點(diǎn)在于PoS的具體實(shí)現(xiàn)方法、治理機(jī)制和經(jīng)濟(jì)模型等，未來以太坊也將采用PoS共識(shí)。雖然公鏈沒有應(yīng)用場景的限制，而鏈上應(yīng)用趨同意味著他們處于競爭的關(guān)系。未來應(yīng)用在以太坊2.0階段的遷移和Polkadot生態(tài)應(yīng)用的發(fā)展是公鏈領(lǐng)域接下來的熱點(diǎn)。

對(duì)于公鏈本身而言，性能和安全、去中心化三者如何平衡還是其面臨的問題，例如以太坊的Rollup方案和以太坊2.0方案存在的種種難題，尋找三者的平衡點(diǎn)仍然是公鏈接下來的突破口。

《公鏈篇》完結(jié)，下一篇《應(yīng)用篇》將帶大家一起回顧2020年區(qū)塊鏈應(yīng)用的發(fā)展情況，看看這一年在世界范圍內(nèi)激起波瀾的區(qū)塊鏈應(yīng)用有哪些，對(duì)我們又有什么借鑒意義。《應(yīng)用篇》將于下周三（12月16日）發(fā)布，敬請期待！