• 内容简介 在这本实用指南中,作者解释了为...读者将了解到区块链的加密存储台账、scarce-asset 模型和点对点技术如何提供比当前软件模型更灵活、更具激励性的结构。 了解使去中心化数据、财富、身份标识、计算和带...

    内容简介

    在这本实用指南中,作者解释了为什么去中心化应用(dapp)将比现在最流行的 Web 应用得到更广泛的使用以及实现更多盈利,展示了如何使用现有工具来创建可用的 dapp 及其市场,并研究了目前两个成功的 dapp 案例。读者将了解到区块链的加密存储台账、scarce-asset 模型和点对点技术如何提供比当前软件模型更灵活、更具激励性的结构。

    • 了解使去中心化数据、财富、身份标识、计算和带宽成为可能的分布式系统技术有何优势
    • 利用 Go 语言、去中心化架构、去中心化消息应用和点对点数据存储构建“另一个 Twitter”
    • 理解 OpenBazaar 的去中心化市场及其支持交易的结构
    • 探索去中心化众筹项目 Lighthouse 如何超越 Kickstarter 和 Indiegogo 等对手
    • 深入讨论直接连接乘客和司机的 P2P 共享租车应用 La'Zooz

    作者简介

    Siraj Raval,dapp 开发人员、 企业家。他是开发人员众筹平台 Havi 的创始人,开发过包括 Meetup 在内的几个 iOS 应用,还做了很多开源方面的工作。除了程序员,Siraj 还是一位旅行家、音乐家、后现代主义者和潜水员。

    本书内容

    前言

    排版约定

    本书使用下列排版约定。

    • 等宽字体(constant width

      表示广义上的计算机编码,包括变量或函数名、数据库、数据类型、环境变量、语句和关键字。

    • 等宽粗体(constant width bold

      表示应该由用户按照字面输入的命令或其他文本。

    • 等宽斜体(constant width italic

      表示应该由用户替换或取决于上下文的值。

    代码示例

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    第1章 什么是去中心化应用

    有一种用于构建可伸缩、盈利性大型应用的新模型已经崭露头角。比特币以其加密存储台账、稀缺资产模型和对等网络技术开辟了一条新路,为这种称作去中心化应用(decentralized application,简称为 dapp)的新型软件提供了构建基础。虽然 dapp 刚刚得到媒体的关注,但我相信,终有一天它的应用范围会变得更加广泛,并将远远超过目前最流行的 Web 应用。它更灵活、更透明、更分散、更有弹性。与当前的软件模型相比,它的结构有更好的激励性。如果你想了解并亲自创建这样的应用,这是第一本能为你提供帮助的书。

    1.1 预备知识:什么是比特币

    在深入介绍 dapp 之前,我们先来聊聊比特币 {1[在中国,比特币、以太币等“虚拟货币”不具有与货币等同的法律地位,不能在市场上流通使用。本书内容仅代表作者个人观点。——编者注]} 和 Web。在过去 10 年间,我们亲眼目睹了 Web 以数量级计的急剧增长。随着与互联网连接的设备逐渐遍及全球,互联网用户的数量达到了数十亿。乍一看,互联网协议套件有着良好的通信标准:链路层将一些数据放在电线上;网络层对数据进行路由;传输层将数据持久化;应用层以应用的形式提供数据抽象。这 4 个协议层在数据交换上的合作天衣无缝,但可惜它们交换的不是价值。对于价值交换而言,比特币充当了这 4 层之上的第 5 个协议层。

    我们现在确实已经有了在 Web 上进行支付的方法,但问题是,它们无一例外地跟效率低下的遗留系统搅在一起,比如在互联网出现之前设计的自动清算所系统(automated clearing house,ACH)。这些传统的支付系统需要依赖集中式的清算系统,因此慢得让人难以忍受。机器不应该为了清算一笔支付等上好几天。它们在持续不断地相互通信,应该有能力将数十亿的小额支付发送给对方,以计量电力和存储空间等资源,并且无须负担高额的中间商交易费用。比特币解决了这个问题。

    随着比特币的出现,即时、去中心化、匿名的价值转移终于变成了现实。神秘的比特币缔造者,那个自称中本聪(Satoshi Nakamoto)的人,有效地解决了困扰密码研究几十年的拜占庭将军问题。这里引用定义拜占庭将军问题的论文(Lamport,1982):“(假设)拜占庭军队的一些将军率队在敌人的城市周围安营扎寨。他们相互之间只能依靠信使通信,而且必须在作战计划上达成一致。然而,他们中间可能会有一个或几个想要迷惑其他人的叛徒。那么我们要解决的问题是,找到一种算法来确保忠诚的将军能达成一致意见。”在比特币中达成去中心化的共识,意味着任何一方都无须信任参与信息分享的其他各方,也无须通过一个中央权威来分享信息,其中包括以价值交易形态存在的信息。

    比特币和其他“加密货币”将有助于定义互联网的第 5 层协议,让机器像传递数据那样快速有效地传递价值。比特币是很有用的在线价值传递工具,但它最有价值的贡献是其革新性的底层技术:区块链(blockchain)。这一技术首次将去中心化共识变成了现实。

    区块链是对发生在比特币网络中的所有交易进行大规模复制的数据库。它采用了一种称为工作量证明(proof-of-work)的共识机制,以此来防止在网络中出现双重消费(double-spending)。双重消费问题困扰了密码研究学者几十年,指的是坏人可以对第一次交易予以否认,从而达到将同一笔资金重复使用两次的目的。

    工作量证明解决这一问题靠的是在网络中引入挖矿机(miner),用其硬件进行加密证明。挖矿机是验证交易的比特币网络节点,会通过自己的区块链历史来检查交易。区块链历史包含所有曾发生在网络中的交易,是一条带有时间戳的记录。从理论上讲,区块链历史可以修改,但因为有工作量证明,还需要使用网络上的大部分计算力进行验证。因为目前比特币网络所拥有的计算力已经远超世界上所有超级计算机的计算力总和,所以攻破比特币网络极其困难。

    从电力消耗和计算负载角度来看,工作量证明需要付出高昂的代价,但它是目前已知能够阻止女巫攻击(Sybil attack)的唯一机制。女巫攻击是指坏人在网络中宣称拥有多个身份,并获取他们不应有的资源来进行攻击。一次成功的女巫攻击极有可能导致比特币完全贬值,因为人们将不再相信它的稳定性。虽然工作量证明代价高昂,但到目前为止,它是唯一经过大规模验证的有效机制。

    我们拥有了这样一个称作区块链的新工具,它是一个大规模复制交易数据库,能阻挡女巫攻击。区块链让我们第一次无须使用中心服务器就能达成去中心化共识。你可能想知道这有什么用,也确实应该知道。接下来,我要用很大的篇幅帮你考虑所有的可能性,以及实现它们的方法。不过眼下的重点是让你明白,有众多数据结构能帮你创建出可以盈利的去中心化应用,这只是其中的一种。

    1.2 什么是去中心化应用

    大多数人熟悉“应用”(application)这个术语是因为它与软件有关。应用软件是指定义了明确目标的软件。目前使用中的应用软件多达数百万,而绝大多数 Web 应用软件都采用集中式的服务器 - 客户端模型。另外有一些是分布式的,还有很少一部分新的应用是去中心化的。图 1-1 直观地展示出了这三种软件模型。

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    图 1-1:应用软件的三种类型

    集中式系统是目前最流行的应用软件模型。集中式系统直接控制各个单元的操作,并且信息流源自一个中心。所有单元都要直接依靠中心点来发送和接收信息,以及接受命令。Facebook、Amazon、Google 和其他主流互联网服务用的都是这个模型。我们将这些巨型服务称为“服务栈”。这些服务栈很有用,因为它们为我们提供了有价值的服务。不过它们也有巨大的缺陷,我会在第 2 章展开讨论。

    那么,去中心化和分布式有什么区别呢?

    分布式意味着计算不是在一个节点上,而是分布到多个节点上完成的。去中心化的意思则是,任何一个节点都不会对其他节点的工作指手画脚。很多像 Google 这样的服务栈都在内部采用分布式架构,以加快计算速度,降低数据延迟。也就是说,集中式系统同时也可以是分布式的。

    那么,去中心化系统可以是分布式的吗?

    可以。比特币就是分布式的,因为它盖有时间戳的公共账目(区块链)就是驻留在多个计算机上的。同时它也是去中心化的,因为如果某个节点失效了,整个网络还可以照常运转。也就是说,任何使用区块链和其他端到端工具的应用都可以是分布式的去中心化系统。

    那为什么本书不叫作《分布式的去中心化应用》呢?

    集中式系统也可以是分布式的。能够达成去中心化共识的应用软件才是真正的革新成果。

    那么,有去中心化共识是成为去中心化应用的唯一要求吗?

    dapp 领域是一片刚刚开始开垦的沃土,有很多聪明人正在用新的模型进行各种尝试。对于究竟什么是 dapp,不同的开发人员有不同的看法。一些人认为只要没有能导致整个系统失效的中心点就够了,但也有人觉得还要加上其他要求。本书的重点是讨论能够盈利的 dapp,即能让开发人员和用户赚钱的 dapp。之所以关注盈利,是因为利润为成功、健壮、可持续发展的 dapp 奠定了基石。开发人员构建应用,用户保持忠诚,以及矿工维护区块链,都是靠激励措施维持的。接下来介绍所有能够盈利的 dapp 都应该具备的 4 个特性。

    1.2.1 特性1:开源

    去中心化的闭源应用要求用户相信该应用的去中心化程度确如核心开发人员所说,并且用户不会通过一个中心源来访问自己的数据。因此,闭源应用会让用户望而却步,不敢使用。尤其对于那些会收取、持有或转移用户资金的应用,闭源更让人排斥。尽管确实可以推出一款闭源的去中心化应用,但从一开始就会面临艰难的局面,而且用户会更加青睐开源的竞争对手。将 dapp 开源会改变它的商业行为结构,因此互联网才会变成共同点,而不是孤岛链(见图 1-2)。

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    图 1-2:闭源商业计划与开源商业计划的对比

    所有应用都能开源,但为什么不这样做呢?

    如果研究一下传统的商业模型,就会发现它们全都要求所销售的产品或服务要超过竞争对手。如果把产品开源,竞争对手就能窃取你的工作成果,改头换面后当成他们自己的产品销售。

    那么,是什么原因促使开发人员把希望从中盈利的应用开源呢?

    从让开源 dapp 的创建者盈利这个角度来看,比特币树立了一个很好的榜样。中本聪保留了最初的一部分比特币,然后让其他人使用其余的部分。因为有数量上的限制,并且比特币网络的工作量证明机制为社会提供了巨大的价值,所以比特币的价值开始增长,从而为中本聪创造了财富。通过开源吸引开发人员为其做出贡献,该应用达成了网络自行完善所需的透明性,并赢得了用户的信任,最终使得比特币在现实世界中有了价值。开源 dapp 能让它赢得潜在用户的信任。任何人都可以从你的 dapp 创建分支,但他们挖不走你的开发团队。用户希望让最合适的人,通常也就是最初的那些开发者,来维护 dapp。

    1.2.2 特性2:“内部货币”

    在 dapp 圈,总会有人问怎么靠它赚钱。集中式应用的传统赚钱模式包括交易手续费、广告收入、推荐佣金、访问用户数据的权力以及订阅服务。如果把 dapp 开源,该怎么赚钱呢?你可能想通过程序自动产生交易手续费,并把这笔钱转到开发者的账户上去,但是可能会有人创建应用的分支,把你的佣金拿走,所以这样是不行的。嵌入广告、订阅服务以及其他任何集中式商业模型所采用的方法都是不可行的。

    开源的 dapp 开发者要怎么赚钱呢?

    答案是用稀缺令牌,即 App 币,来分配网络中的稀缺资源。用户如果想用这个网络,就需要 App 币。稀缺资源的所有者得到别人支付的 App 币。在比特币网络中,稀缺资源(计算力)的拥有者(矿工)直接从用户那里获取交易手续费,让他们使用自己提供的服务。因为网络的增长会引入更多用户,而 App 币的总额是固定的,所以 App 币的价值也会不断增长。我们可以把这个模型应用到所有 dapp 上。稀缺资源可以是存储空间、交易、图片、视频、文本、广告等很多东西。

    这是不是意味着用户使用任何 dapp 都需要付费呢?

    既是也不是。尽管区块链是需要支付才能使用的,但在 dapp 内部可以构造出不同的激励方式。可以给用户 App 币作为注册奖励,甚至可以让用户通过出售自己的数据或本地存储空间来换取 App 币。除了使用 App 币,dapp 创建者还可以通过虚拟资产赚钱,就像去中心化的 MMORPG 中的不动产一样,或者通过特殊命名空间中的领域,甚至声誉。

    1.2.3 特性3:去中心化共识

    在比特币之前,达成交易有效的共识总是需要或多或少地依靠一个中心来完成。如果你想完成支付,那么这条交易必须经过一个清分中心(所有的交易都要受它监测)。比特币是点对点的(P2P),也就是说各节点可以直接通话。P2P 网络不是什么新发明,BitTorrent 之类的分布式散列表(DHT)是在区块链之前发明的。如果要存储和串流去中心化的数据,DHT 非常好用;但如果想以一种去中心化的方式让所有人对用户名、状态更新、高分值等应用层面上的数据达成共识,则需要靠区块链。区块链并不会替代 DHT,但确实是其必要的补充。区块链之所以如此独特,是因为它解决了 DHT 最主要的安全问题:节点之间不需要在数据的有效性上相互信任。区块链是一个去中心化的交易数据库,并且是第一个高度防篡改的去中心化数据库。安全性是区块链的主导性设计目标之一。它是历史上第一个在组织上去中心化而在逻辑上集中的交易日志。请看表 1-1。

    表1-1:比特币在组织上去中心化,在逻辑上集中

    ||组织上集中的|组织上去中心化的||-|-|-||逻辑上集中的|PayPal|比特币||逻辑上去中心化的|Excel|电子邮件|

    区块链的革新点在于去中心化的共识。如果你的应用中有个功能是需要让所有人共同承认某个东西,就应该用区块链。以用户名系统为例,用户名 @user 在谁手里其实并不重要,真正重要的是让所有人都承认它就是那个人的。过去出现过很多去中心化协议,但都要求节点间彼此信任。区块链是不可变记录,每个节点都有一份副本,因此没有人能假装自己也是 @user。这可以用智能合约实现。

    智能合约是区块链里的一段代码。当某个预先编写好的条件被触发时,智能合约就会执行相应的合约条款。你可能在想:“跟下面这个用 Stripe 的 API 所做的事相比,智能合约有什么不同之处呢?”

    if (user.sendsMoney(customerID)){runContract();}func runContract(){ println('hello world');}

    一个很大的区别是智能合约就在区块链之中,不是放在服务器上。它不需要第三方信任,就这个例子而言,也不需要信任 Stripe 或者服务器的主人。因此,智能合约正规的表达应该是“用经济的加密方式保证安全的代码执行”。不过要记住,并非所有的 dapp 代码都是智能合约。尽管智能合约有自己特殊的用例,但为了便于展开讨论,可以说它们一般就像模型 - 视图 - 控制器 dapp 架构中的“模型”。在讲到 dapp 的架构时,我还会进行更深入的介绍。

    1.2.4 特性4:没有中心失效点

    dapp 是没有办法关掉的,因为根本没有服务器。dapp 的数据是去中心化地放在其所有节点上的。每个节点都是独立的;如果一个节点失效了,其他的还能在网络上运转。要在你构建的 dapp 上实现这一功能,可以选用一款去中心化数据库系统,比如星际文件系统、BitTorrent 和一些独立的 DHT。

    1.3 去中心化应用的历史

    在其早期,Web 上并没有这么多的应用和服务。当时明显不像现在这样全天下所有事情都能在 Web 上完成,但那时候分布式 DIY 的感觉确实更强烈。从一开始,Web 就是非常去中心化的。HTTP 协议连接着全世界拥有计算设备和互联网连接的每一个人。在 HTTP 协议的指导方针中,有一组可信的服务器将你输入的 Web 地址转换成服务器地址。HTTPS 更进一步,加上了可信服务器和证书颁发机构这一层。人们可以架设一台个人服务器供他人连接,而每个人都拥有自己的数据。但很快,应用服务器开始起步,我们今天熟知的数据拥有权的集中式模型诞生了。为什么会这样呢?

    简单来说是因为它很容易实现,从概念上和编程上来说都容易。这是最容易做到的,并且管用。个人或群组负担服务器的维护成本,并从使用服务器上软件的用户那里盈利。MySpace 和 Yahoo! 是第一批集中式应用的典型代表。最近的应用,比如 Uber 和 Airbnb,通过提供一个可信的集中式数据存储,把业务的“现实世界”部分去中心化了。他们是第一批允许各方全都参与到一项赚钱事业中的商家。这种去中心化的业务模型也为开发更多的去中心化应用做好了铺垫。

    随着 HTTP 网络的不断增长,一个名叫 Bram Cohen 的开发人员引入了一种新的协议,称为 BitTorrent。Bram Cohen 创建 BitTorrent 协议的目的是解决通过 HTTP 协议下载大型媒体文件时间超长的问题,同时也是对之前 P2P 协议的一种改进,比如 Gnutella、Napster 和 Grokster。问题在于,下载大型文件所需的时间太长,并且随着 Web 的增长,能够获得的文件大小也在增长。与此同时,硬盘存储空间也在增长,连接到一起的人也越来越多,BitTorrent 把下载者同时变为上传者,从而解决了这个问题。

    你想要的文件并不是放在一个数据源上,所以下载的时候是从多个数据源下载的。这个文件越受欢迎,就会有越多的用户下载它,从而也就有越多的用户上传。这就意味着,你能从更多的源头来拉取这个文件中的数据。数据源越多,下载速度越快。给种子用户的回报是更快的下载速度,而对吸血用户的惩罚就是速度上的限制。事实证明,这种“以牙还牙”的数据传输系统对于电影和电视剧之类的大型文件特别好用。

    BitTorrent 不断增长,并且成为游戏和电影等所有大型文件的下载方式。事实证明,对于大型数据集来说,BitTorrent 的速度、弹性和回报机制都要优于 HTTP。

    那 Web 为什么不用这种方式工作呢?

    很有可能是因为 HTTP 的先发优势,它的基础设施,以及所有已经投入其中的时间和金钱。现在有些活跃的项目想要对 HTTP 网络进行升级,给它加上类似于 BitTorrent 的技术。他们很有可能会成功,因为 BitTorrent 有巨大的价值主张。BitTorrent 刚一出现,开发者就开始用这一技术创建非盈利性的去中心化应用。下面来看几个最近出现的去中心化应用。

    1.3.1 PopcornTime

    PopcornTime 用 BitTorrent 协议实现用户间的实时视频流,有点像使用种子的 Netflix。它是美国电影协会(MPAA)最恐怖的噩梦。没有监管者能关掉它,现在所有人都能访问到免费的电影。作为去中心化版的 Netflix,PopcornTime 证明了自己是一个好用的 dapp。创建者声称每个国家都有人下载过它,甚至包括没有互联网的两个国家。因为 PopcornTime 没有使用“内部货币”,并且不需要去中心化共识,所以没有用区块链。它仅仅通过串流电影就提供了很大的价值。

    1.3.2 OpenBazaar

    OpenBazaar 的目标是成为去中心化版的 eBay。没有中间商能告诉销售商什么能卖,什么不能卖,也没有中间商能决定使用服务的费用。它构建在 BitTorrent 协议之上,但问题是销售商必须架设自己的商铺。他们需要有自己的服务器并保持运行,以便用户能看到他们的商品。在理想情况下,销售商只需要把店铺数据上传到网络上,还可能需要支付一小笔费用,然后就不用管了。这就要求有一个能够激励存储挖矿机的去中心化系统,我们会在第 4 章详细介绍。OpenBazaar 使用 BitTorrent 传输数据,用比特币作为销售商之间的交易“货币”。

    1.3.3 Lighthouse

    我们会在第 5 章深入探讨 Lighthouse,这里先进行简要介绍。Lighthouse 是一个内嵌了一系列智能合约的比特币钱包,这些智能合约就像 Kickstarter 一样帮忙向某些项目认筹。当项目目标达成时,它就能从项目支持者的 Lighthouse 钱包中取出资金。认筹者可以随时自行撤销认筹,不需项目创建者的参与。Lighthouse 是用现有的比特币基础设施构建自己的 dapp 的好例子。它只用一个带有一些比特币智能合约的 UI 就做成了一个电子钱包。此外,它运转良好,并且吸引了比特币现有的用户群。Lighthouse 有去中心化共识,是开源的,没有中心失效点,但它没有发行自己的“货币”,而是用了比特币。它是个实用的 dapp,但不能让创建者盈利。

    1.3.4 Gems

    Gems 是一个社交消息应用,试图创建一个比 WhatsApp 更加公平的业务模型。Gems 发行了自己的“货币”,并且允许广告商直接向用户支付费用以访问其数据,而不是自己作为中间商盈利。这种货币称为“宝石”,是在比特币基础上创建的元币。用户吸引其他人加入网络能赚到宝石,开发人员在开发和维护这个软件时也能赚到宝石。随着 Gems 用户群的不断扩大,宝石的价值也变得越来越高。用户也像开发人员一样受到激励,通过扩大网络来赚钱。你可以把宝石看成 dapp 里的股份。Gems 还没有开源,所以用户无法检查它是否真的没有中心失效点。这是一个盈利性 App,但我觉得它难以跟满足另外三个条件的竞争对手进行竞争。

    那么,有没有四个条件全都满足的独立 dapp 呢——没有中心失效点,发行自己的“内部货币”,有去中心化共识,并且是开源的?

    有很多“加密货币”都是同时满足这四个条件的,但“加密货币”不是 dapp。我所说的是社交网络、拼车、搜索引擎:去中心化版的服务栈。答案是现在还没有,但是有这种可能性。目前存在这种技术,只要出现几个这样的 dapp,就会有大批开发人员走上这条路,让自己和他们的用户大赚一笔。接下来就来聊聊要用到的技术。

    1.4 技术点

    在讨论去中心化应用的发展历史时,我已经提到了很多技术点。比特币的区块链当然是最重要的,所以在介绍其他技术点之前,我们先深入探讨一下区块链。区块链帮助解决了拜占庭将军问题。该问题问的是:“如何在分布式节点间进行协作,从而能够在攻击者试图搞破坏的情况下达成某种共识?”工作量证明算法和区块链帮我们解决了这一问题。

    在比特币被创造出来之后,去中心化共识成为了可能。工作量证明并不完美,它要消耗大量的计算力和电力。还有其他可以解决有意义问题的“加密货币”,比如 PrimeCoin,它的挖矿机用自己的计算资源寻找素数。在比特币的世界中,我们将要耗费大量的能量来维护网络,而能量应该有更好的用途,只是帮助网络维护其自身的安全太浪费了。

    但问题是,工作量证明是目前为止唯一能够防范女巫攻击的系统。共识研究并没有止步于工作量证明,探索仍在继续,但现在我们最好的选择就是工作量证明。至于说有希望成为工作量证明的竞争对手的,现在有个大家伙:权益证明(proof-of-stake)。权益证明也不完美,但可以作为工作量证明的补充。

    权益证明是一种共识机制,依靠计算力防止对网络中的权益进行女巫攻击。通常来说,权益是指矿工拥有的“加密货币”数额。其核心思想是,你拥有的“加密货币”越多,就越会投入更多来确保网络的稳定性,也越不可能进行 51% 攻击来创建区块链的分支。代理式权益证明在权益证明的基础上做了创新,一组 101 代理可以对区块产生者进行投票。代理式权益证明和权益证明都还在研究当中,但如果能证明其中任何一个是长期安全的,就可以将其作为工作量证明的补充,甚至完全替代工作量证明。

    定义术语

    为什么要使用术语 dapp ?为什么是去中心化应用?为什么不是去中心化组织、去中心化自治组织或去中心化自治企业?

    对于 dapp 这个理论上可行并已得到部分实现的生态系统,“加密货币”圈里已经有很多不同的术语了。要解释我选择术语 dapp 的原因,最好的办法是看一下目前所有相关的术语,以及它们的意思。

    先从 dapp 本身开始吧。

    • 去中心化应用(decentralized application,DA)

      去中心化应用是本书的标题。我本来也可以有其他选择,比如 DO、DAO 或 DAC。为什么最终选用 dapp 呢?因为所有这些术语里都有“去中心化”。对于所有涉及软件的去中心化实体,去中心化应用都是其超类。

    • 去中心化组织(decentralized organization,DO)

      DO 是给所有员工授权的组织。这个术语并不适用于组织所用的工具,更多的是描述其结构。组织的去中心化程度不同,并且完全去中心化也不一定是最好的方式。在传统型的组织中,有严格的层级式命令结构。

      去中心化组织会倾听员工的声音,并且权力是平均分配给每个人的。每个人都可以审查公司的活动和里程碑,它们就存放在一个去中心化存储网络中,以便达到最佳的弹性。不需要把人类当作唯一的决策者:智能合约能够在某个日期担任诸如支付者的角色。DO 也不需要基于某座城市,其成员可以遍布全球。在某些系统中(比如比特币),共谋被视为 bug。但是在去中心化组织中,共谋是一项功能。得益于 Slack 和 GitHub 等工具的发展,最近有些创业公司采用了更加去中心化的结构。

    • 自动代理(automated agent,AA)

      AA 不一定是指 SkyNet 或一些通用的人工智能。自动代理至少已经存在 10 年了,无须人工干预运行的或者说自主运行的软件都是 AA。计算机病毒就是个完美的例子。开发者制作并把它广泛散发出去之后,就由它来决定进行自我复制或执行已编码的任何其他维护算法。守护程序是另外一个例子。守护程序会作为后台进程在操作系统中运行,比如电子邮件程序。自动代理有利有弊:它们确实不需要任何维护,但未经检查的的代理也可能变成人类难以控制的危险源。在第 6 章还会对其进行详细讨论。

    • 去中心化自治组织(decentralized autonomous organization,DAO)

      在换成 dapp 之前,我最初其实是想用它做书名的。DAO 跟 DO 一样,只是由 AI 代替人类来做决定。协议就在去中心化的栈中,并且不会听从任何法律约束。人类不是主宰者,而是被边缘化了。AI 来做决定,DAO 自己来维护自己。但并不是由 AI 做决定的就是 DAO,它还要有自己的内部资本。

      简言之,这些都是 dapp 的子类,并且 DAO 是由 AI 控制决策的 dapp,人类靠边站。共谋不像在去中心化组织中那样被当作功能,而是 bug。比特币就是 DAO 的一个例子。

    • 去中心化自治企业(decentralized autonomous corporation,DAC)

      这个有争议。一些人觉得这根本不应该是个词组,因为企业这个词是从受法律合同和层级集权控制的遗留系统中来的,而这样的系统正是我们要努力演变的起点。另一些人认为 DAC 是 DAO 的子类,将股息付给其成员。

      我支持前一种观点,因为我不喜欢企业这个词,并且如果 DAO 想要实现给人类和机器成员的派息,它可以是 DAO,而不是 DAC。

    我们讨论了 dapp、DO、DAO、AA 和 DAC,每个还都举了例子。接下来再看一下图 1-3,以便了解得更清楚。

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    图 1-3:组织的类型(来自 Vitalik Buterin)

    我很喜欢这张图,因为它把之前讨论的内容都放进了上下文中。我们还没到能够制作 AI(图中的圣杯部分)的阶段,而是在旁边那个可以开始制作 DAO 的进化阶段。

    为简便起见,我们将在本书中使用术语 dapp,因为 dapp 是所有去中心化软件的超类。我将要讨论用于定义你自己的 dapp 的各种工具及方法论,然后由你来决定哪种 dapp 最适合你。

    我的定义源自我对“加密货币”社区的研究。我不想给概念添加其他标签,也不想创建新的范式。实际上,我想要尽可能地简化这一领域,以便你能充分了解那些用来创作可盈利去中心化应用的工具。去中心化应用领域几乎快被各种想法搞得精疲力尽了,在看过它的优缺点后,是时候重新迭代一下了。下一波软件潮流就是 dapp,希望这本书能帮你做好加入其中的准备。

    1.5 开始着手吧

    希望我已经把什么是去中心化应用讲清楚了。虽然还有很多需要解释的,但你应该已经对这一领域有了大致的了解,并且掌握了跟 dapp 相关的术语和缩写。我写作这本书的目的是:首先解释什么是 dapp,为什么要构建它们,以及蓬勃发展的 dapp 生态系统看起来是什么样的;然后介绍如何使用现有工具实现你自己的 dapp;最后深入介绍 dapp 领域中的几个主要参与者。

    第2章 蓬勃发展的 dapp 生态系统
    第3章 创建你的第一个 dapp
    第4章 OpenBazaar
    第5章 Lighthouse
    第6章 La'Zooz
    关于封面

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  • 摘要:包括比特币、以太坊等在内的去中心化的区块链平台,其底层网络都是采用的P2P技术实现,每个节点都是对等的。而本文,则先通过介绍P2P技术的特点和发展历史,让大家对P2P这个技术的来龙去脉有一个初步的认识和...

    摘要:包括比特币、以太坊等在内的去中心化的区块链平台,其底层网络都是采用的P2P技术实现,每个节点都是对等的。而本文,则先通过介绍P2P技术的特点和发展历史,让大家对P2P这个技术的来龙去脉有一个初步的认识和了解。然后在下一篇文章中,我会详细介绍第三代P2P技术(DHT)—Kademlia算法的实现原理。

    1.p2p的定义


            P2P是peer-to-peer的简称,又称为点对点技术,是没有中心服务器、依靠用户群节点进行信息交换的对等式网络。区别于传统的C/S中央服务器结构,P2P网络中每一个用户节点即是客户端又是服务端,能同时作为服务器给其他节点提供服务。

    有中心服务器的中央网络系统(左)和无中心服务器的对等式网络(右)

    2.p2p的特点


            在传统的C/S模式网络系统中,客户端之间的交互需要依赖中心化的服务器进行。当网络规模变得庞大时,这些中心服务器的负担就会越来越重,很容易成为网络瓶颈。而且一旦服务器崩溃,就会造成整个网络瘫痪(单点故障的风险)。而P2P网络由于没有中心服务器,不存在单点性能上的瓶颈,每个节点在充当客户端的同时,也可以作为服务端给其他相邻节点提供服务,极大地提高了资源的利用率。

            总结来说,P2P网络的特点如下:

    (1)可扩展性。在P2P网络中,用户可以随时加入、离开网络。而且随着用户节点的加入,系统整体的服务能力也在相应的提高。例如p2p下载中,加入的用户越多,则P2P网络中提供的资源就越多,下载速度就越来越快。

    (2)健壮性。由于P2P不存在中心化服务器,天生就具备耐攻击和高容错的特点。即使网络中某个节点被攻击或下线,也不影响整个系统的正常运行。因为P2P网络中每个节点都可以充当服务端的角色。

    (3)高性价比。采用P2P结构的网络,可以有效地利用互联网中大量分散的普通用户节点。充分利用这些普通节点中闲散的CPU、带宽、存储资源,从而达到高性能计算和海量存储的目的。例如:迅雷旗下的星域CDN产品,就是充分利用每一个普通用户机器的闲散网络资源,从而提供一个高性价比的服务。类似的还有360共享云、国外的sia网盘等。

    (4)隐私保护。在P2P网络中,由于信息的传输分散在各个节点之间,而无需经过中心服务器。这样就减少用户隐私信息被窃听和泄露的风险。

    (5)负载均衡。由于P2P网络中,资源分散存储在多个节点上,而每个节点又都可以充当服务器的角色。当某个节点需要获取资源时,只需要向相邻节点发送请求即可,很好地实现了整个网络的负载均衡。

    3.p2p的主要功能


            P2P网络的主要功能可以分为如下3种:

    • 数据发布和传输
    • 数据存储和检索
    • 分布式数据处理

    (1)数据发布和传输有3中方式,分别是一对一(如即时通讯)、一对多(如群组通信和消息广播)和多对多(如内容分发应用:BT、PPS等)

    (2)数据存储和检索分为基于结构化的P2P网络方法和基于非结构化的P2P网络方法。结构化的P2P网络也就是基于分布式哈希表(DHT)的P2P网络,这个也是目前应用最广泛的,它的网络拓扑结构是确定的。而非结构化的P2P网络的资源存储通常与网络拓扑结构无关,例如Gnutella。

    (3)目前,大多数分布式数据处理技术采用的是master/slave的架构。而基于P2P网络,也能够进行分布式的数据处理。

    4.p2p的发展历史


            P2P技术的发展可以分为如下三个阶段:

    (1)第一阶段:集中式对等网络

            这种网络采用的是中心化的拓扑结构,由于文件的索引信息都是存储在中央服务器上,每个子节点都需要连接中央服务器才可以找到资源。它最大的优点是维护简单、索引速度快。但是由于整个网络严重依赖于中央服务器,容易造成性能瓶颈和单点故障的问题。

    典型代表是:napster

    (2)第二阶段:非结构化的分布式网络

            这种网络采用Flooding搜索算法,每次搜索都把要查询的消息广播给网络上的所有节点。当一个节点要下载某个文件的时候,这个节点会以文件名或者关键字生成一个查询,并把查询发送给所有跟他相连的节点。如果这些节点存在文件,则跟这个节点建立连接,如果不存在,则继续向相邻的节点转发这个查询,直到找到文件位置,过程如下图所示。

            可以发现,当网络规模变大以后,这种搜索方式会引发”广播风暴”,严重消耗网络带宽和节点的系统资源。虽然避免了集中式对等网络的“单点故障”问题,但是效率却很低下。

            典型代表:Gnutella早期版本。

    (3)第三阶段:结构化的分布式网络

            目前采用最广泛的就是结构化的分布式网络,也就是基于DHT(分布式哈希表)的网络。DHT为了达到Napster的效率和正确性,以及Gnutella的分散性,使用了较为结构化的基于键值对的路由方法(如下图所示)。

            目前实现了DHT协议的有Kademlia和Chord算法,其中Kad算法由于简单易用而被广泛使用,其中比特币和以太坊网络中的P2P网络采用的就是Kad算法。这个也是我们下一篇文章要重点将的内容,这里我们就不展开讲解,留到下一篇文章。

    5.p2p的应用


    (1)文件内容共享和下载。

            利用P2P技术可以使计算机之间不通过服务器直接进行内容共享和数据分发,使得互联网上任意两台机器间共享数据成为可能。例如Napster、Gnutella、eDonkey、eMule、Maze、BT,以及现在PPS、腾讯视频客户端等采用的P2P流媒体技术,使得播放速度更加流畅。

    (2)计算能力和存储共享。

            基于P2P网络的分布式结构构造出分布式的存储系统实现存储共享,提供高效率、高性价比、负载均衡的文件存取功能,例如国外的Sia、Storj等分布式云存储平台,不依赖第三方的大型集中存储空间,避免了数据泄露、保证了安全性。同时由于任何人的主机都可以提供存储服务,降低了门槛,大幅降低了存储的成本。如下,采用分布式存储的Storj价格是每个月$0.015而亚马逊提供的AWS价格是$0.023。

            同时也可以共享CPU处理能力。例如360的共享云计划和星域CDN等,充分利用每个人机器的闲散计算资源来提供计算服务。

    (3)基于P2P的即时通讯。

            例如目前的Skype通话软件就是从连接建立和数据传输都采用P2P实现,保证了良好的通话质量。

    (4)基于P2P方式的协同处理与服务共享平台。

            常见的协同处理有视频会议、共享白板、协同协作等,而基于P2P技术的同样也可以实现上述功能,不同的是,这种实现方式不需要中心服务器,参与协同工作的计算机之间可以直接建立点对点的连接。例如被微软收购的Groove协同软件平台。

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  • 说起比特币和区块链,大家自然会和安全性、暴利等名词联想到一起,但是不得不说,现目前大众对比特币和区块链的认知有些妖魔化,确实还存在些许误区,本文就和大家扒一扒区块链及比特币常见的几大... 虽然区块链技...

            说起比特币和区块链,大家自然会和安全性、暴利等名词联想到一起,但是不得不说,现目前大众对比特币和区块链的认知有些妖魔化,确实还存在些许误区,本文就和大家扒一扒区块链及比特币常见的几大误区。

    1、区块链可以应用于全行业

      区块链技术,有人理解为第四次工业革命,也有人把他看作是互联网发展的迭代。无论怎么说,这是技术发展的大进步,凝聚在这技术上的价值也有待探索。

      虽然区块链技术是一个新进步,但也不是所有行业都需要区块链。短期来看区块链并不能用于全部的生活领域。现在做一个区块链的项目成本并不低,而这方面的人才,又相当稀缺,市场经济下,他们只会往收益更好的项目走。

      而中国特色的“无币区块链”,也会逐渐被BATJ这种巨头所垄断,小型区块链企业想落地应用将会变得愈加困难。

      人类发明了技术,技术也会回馈于人类。有很多理由认为,区块链将越来越成为许多行业中使用的重要基础架构,远远超出加密货币和金融服务领域。

      区块链不能解决所有的社会信任问题,是否能完全“去中心化”也是一个问号,但在不断的被误解中,在不断的认知推进中,区块链在变得越来越圆滑,也越来越适应这个时代。

    2、区块链=炒比特币

      比特币只是区块链技术的一个应用场景,就像支付宝是互联网金融的一个产物一样。现在在数字货币的市场上交易的不仅仅只有比特币还有以太坊,以及其他的数字货币,就跟传统证券市场的股票一样。

    3、比特币成不了主流货币,是因为政府

      比特币目前存在的最大问题是其固有的可扩展性问题。

      在中本聪的设计里,比特币区块链上出一个块需要大约10分钟,并且每个区块的大小限制在1MB以内,这就造成了比特币这条链目前每秒只能处理7次交易!这使得比特币非常适用于转账汇款这种不需要立即进行交易确认的用途。

      而作为加密货币2.0的以太坊,目前也只能达到20次/秒的TPS。相比之下,2017年双11支付宝最高完成每秒处理25.6万笔交易,visa和paypal的处理速度也远超比特币和以太坊。

      因此,比特币目前无法成为主流货币的主因,并不是因为政府、监管和法规的限制,而是其固有的可扩展性问题,让它无法真正在普罗大众之间实现实时、方便的交易和流通。

    4、区块链上的数据是绝对安全的

    “绝对安全”,是不存在的;在公链中,区块链中存储的数据对于每一个节点或者个人都是公开可见的,这意味着,只要在这条链上,任何人都可以查看链上存储的数据!

      区块链所说的“数据安全”,只是表示“数据是无法被篡改的”,任何人没有修改数据的权利,仅此而已。因此区块链上也并不适合存储个人的敏感信息。

    5、比特币跟硬币的性质是一样的

      比特币是第一个基于区块链系统的Token,在现实世界中它并不存在实体。在区块链世界里,它仅仅作为交易记录而存在;简而言之,硬币只有一种效用——作为一种简单的价值储存手段。而Token可以存储复杂的值,如属性、效用、收入和可替代性,性质其实并不一样。

    6、区块链适合存储大量数据

      区块链的分布式特性,意味着区块链网络上的每个节点都有着区块链的完整副本。如果把区块链用来存储例如视频这种大型文件的话,那么节点处理起来将非常困难,从而导致效率低下。因此,遇到这种情况时,一般会将大型的数据文件存储在别的地方,然后再将数据的地址存储在区块链上。

    7、智能合约是存储在区块链上的现实合约

      智能合约跟现实世界的合约是完全没有关系的。智能合约是可以存储在区块链上,已经编写完成并可以执行的计算机程序。智能合约是可以依照预设条件自动执行的计算机程序,但只限于在区块链之内,同时预设的条件亦必须为区块链技术所能验证的。

     

    作者:闪链区块链

    千氪链接:https://www.kg.com/article/515190040826089472

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  • 基于容器微服务架构的区块链技术应用研究 基于springboot开发的开源区块链平台md_blockchain是开源java区块链平台,可做联盟链、私链使用,不适用于公链。各节点已知IP,维持长连接。 共识机制采用PBFT。无虚拟...

    基于容器技微服务架构的区块链技术应用研究

    基于springboot开发的开源区块链平台md_blockchain是开源java区块链平台,可做联盟链、私链使用,不适用于公链。各节点已知IP,维持长连接。
    共识机制采用PBFT。无虚拟货币,可用于存储各种类型的数据,无需挖矿。不仅仅可以用来做账本,还可以做各种定制化的存储需求。
    理念来自于腾讯的trustsql。加密、公钥私钥、网络模块、存储模块等。
    在此基础上我们进行使用的是拜占庭容错共识机制,支持智能合约,具有去中心化控制、低延时、渐进安全的特效,大大提高扩展性和速度,每秒钟
    可以完成超过10,000笔交易,适用于公链和联盟链、私链改进从而实现分布式去中心化平台应用开发。

    图1   区块链相关概念图
    图1 区块链相关概念图

    随着非对称风险的管理在细分领域金融教育、数据文件存储、版权证明指纹信息方面大部分是基于DPOS算法不同层抽象组合实现侧链接的Asch设计。
    从而实现数字货币和法定货币直接的指纹签名实现SCP的共识机制。目前针对所谓最安全的 “拜占庭算法”其实是一种共识机制的共识协议集合块方式
    降低计算成本和系统的自我恢复构建能力从而将金融系统开放给更多的参与者。在区块链在技术开发研究方面两点方向中第一是分布式账本的数据库
    技术,第二是以智能合约为基础的侧链和公链。

    在这里插入图片描述
    图2 区块链架构设计图

    **分布式账本(数据库技术)
    在分布式账本的本质就是数据库技术方面IBM开发的超级账本“fabric”可以实现完成完善的跨行业分布式记账俗称联盟链,主要核心算法Paxos算法。

    **智能合约(加密技术)
    在智能合约领域以“以太坊”为特色的图灵完备区块链核心技术为智能合约技术的应用,主要核心算法POS和Casper。

    **比特币
    数字货币核心与存在的风险主要是体现在如何获取记账权(挖矿)上从而实现全网广播后的记账权,在合约共识方面采用POW算法所以成本高但是他由于
    基本全网权限的分布式记录所有目前来看还是区块链里面非常突出的一个方向,但是他的数量有限,全部总共3200万个导致供需关系出现不平衡同时治理
    难度非常大。在此环境下出现了无数侧链也是为了弥补这个技术带来的负面问题。

    ** reference
    [1] https://github.com/ethereum/
    [2] https://github.com/hyperledger/fabric
    [3] https://gitee.com/blackfox/blockchain
    [4] https://github.com/bitcoin/bitcoin

    ** relatework
    在我个人研究过程和应用目前我的方法是采用视频图像、自然语言、数据三种非结构化数据和部分结构化数据设计基于微服务开发区块链技术应用研究,
    如果针对这项技术感兴趣可以联系本人,这个是我的邮箱jungangan@outlook.com发邮件可以联系到。

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    12月12日,“第八届云计算标准和应用大会”在北京召开。阿里云视频云总经理朱照远先生在主论坛上表示,阿里云多媒体AI基于区块链推出可信数字内容版权服务平台,为版权行业及内容平台客户提供一体化的版权内容保护解决方案。
    阿里云区块链+多媒体AI:构建可信数字内容服务,为生态建立互信关系

    可信数字内容版权服务,通过多媒体DNA技术对多种媒体(图文、视频、音频等)进行唯一标记,依托区块链将DNA等关键信息上链,进而构建拥有版权存证、侵权追溯和版权交易等能力的平台。区块链技术与人工智能相结合,解决跟踪与内容识别过程等复杂问题。

    平台服务解决行业的三个关键问题:

    基于多媒体DNA将作品特征值提取后,提供不可篡改、去中心化的版权存证体系
    多媒体DNA独有的特征值分析比对算法,带有抗***能力。系统会对侵权行为进行在线取证并记录至区块链中,便于版权/侵权信息全生命周期的追溯
    基于区块链建设去中心化版权业务联盟,可纳入数字内容的所有方及使用方,提供多渠道的分发能力以及价值变现能力。通过智能合约实现多方共识的收益分配,自动追踪履约情况。

    阿里云区块链+多媒体AI:构建可信数字内容服务,为生态建立互信关系

    据行业分析报告研究表明,全球网络盗版造成的损失,从2010年67亿美元飙升至去年的近318亿美元,2022年将达到520亿美元,其中,中美两国是网络盗版损失最大国。在“产权”和“知识产权”问题上存在的纠纷,除了法律体系的完善,阿里云通过技术创新完善配套服务,为版权服务生态建立互信关系。

    随着版权问题的凸显和社会版权意识的增强,阿里云也在思考如何更快更有效地,将版权保护链路中的必要参与方整合在一起,建立具有足够公信力的联盟,去加快版权生态的发展。会上阿里云正式对外发布可信数字内容版权服务,将区块链技术与人工智能技术(视频DNA,音频DNA,图片DNA,文本DNA等)相结合,将版权保护的流程从线下转移到线上,依托区块链使存证更具公信力,通过AI技术使每一个原创内容拥有唯一的DNA,这个方案在一定程度上将会帮助社会净化和维护网络内容的生态。

    免费申请开通:可信数字内容版权服务

    转载于:https://blog.51cto.com/13927391/2329657

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