雖然在這個盛夏時節依然能感受到來自區塊鏈行業的陣陣寒風，但是不妨礙我們去思考一個新興行業的機遇問題。對於蓬勃發展的區塊鏈行業來說，我們看到的大部分創業者選擇的賽道是區塊鏈+行業應用的方向，高度依賴於像以太坊這樣的基礎公鏈，但是也是受限於這些公鏈技術還處在初級階段，整個行業在落地應用方面依然顯得非常薄弱。

公鏈這條賽道由於技術難度高，一直以來鮮有團隊來參賽。作為一個號稱要超越ETH、吊打EOS的明星選手，IOST的公鏈設計邏輯究竟是怎樣的呢？今天先生就來給大家一一揭曉。

IOST是一個用於分散式應用的區塊鏈平臺。長期以來，中心化平臺一直佔據著主導地位，以至於人們已經忘記了還有一種建立網際網路服務的更好的方式。 IOST是開發社群自有網路的有效方式，可以為第三方開發人員、創作者和企業提供實現價值的平臺。IOST的解決方案實際上是要解決可擴充套件性的三角衝突，而不是用犧牲censorship resistance的做法迴避解決問題。IOST區塊鏈在嘗試各種擴容性方案的同時，始終維護其censorship resistance、公開參與和免受惡意攻擊的特性。IOST比EOS更去中心化，比ETH更具可擴充套件性。

IOST具有以下5個特徵：

1. Censorship Resistance
2. 演算法選舉委員會
3. 經濟激勵平等分配
4. 可信度證明（POB）
5. 通過協議層（Protocol-level）和第二層協議（Layer-2）的擴充套件方案提高擴容性

1.Censorship Resistance

IOST重視去中心化，尤其重視在擴容的同時保持應有的censorship resistance。IOST區塊鏈在嘗試各種擴容性方案的同時，始終維護其censorship resistance、公開參與和免受惡意攻擊的特性, 不管可擴充套件性如何強大。IOST鏈上的每個節點都會有平等的機會被選入委員會參與驗證交易和生產區塊。IOST不會犧牲其censorship resistance的能力。

很多人說區塊鏈最後成功落地並得到廣泛應用，這些網路就必須具備能夠和類似Visa網路競爭的吞吐量。沒有人會願意用互動需要花費幾天、幾小時、哪怕需要幾秒的應用。這是一種非常片面的觀點。這種論斷在某種程度上是正確的，區塊鏈需要有具備和中心化服務比擬的效能，但是卻沒有強調效能的提升不能建立在犧牲去中心化的前提之上。

大多數人沒有認識到區塊鏈提供的根本價值-Censorship Resistance。如果區塊鏈沒有censorship resistance的特性，而是像EOS等依靠一批固定的節點生產區塊，那麼我們又只是回到了傳統的中心化資料庫，並且還不具備如Amazon Web Services 和Microsoft Azure Cloud所能提供的效率。

Censorship Resistance為何重要？

比特幣區塊鏈censorship resistance的特性意味著任何人都可以擁有比特幣的價值，且沒有被惡意者如機構或管理者等剝奪的風險。Censorship resistance的價值不僅體現在貨幣資產。IOST區塊鏈的設計正體現了這一點。IOST有一個動態的、基於聲譽的委員會，而不是靜態的節點，用於驗證交易和生成區塊。區塊鏈中的每個節點都享有公平的機會被選入委員會。IOST允許開發者建立censorship resistance的應用和智慧合約。如果你與其他使用者進入一個智慧合約，知道智慧合約的規則和任何記錄不會被篡改而犧牲你的利益非常重要。你的身份資訊，如：社保賬號、信用情況等資訊被智慧合約儲存和處理的時候，可以確定沒有惡意人員篡改你的資訊是非常重要的。

一些DPOS支持者稱以DPOS為基礎的區塊鏈是censorship resistance的。然而，EOS主網上線後竟然已經開始審查。“EOS核心仲裁論壇”（ECAF）是一個新成立的中心化組織，它命令鏈上所有的區塊鏈生產者凍結網路上的27個賬號。此舉之後，他們說：“釋出此命令的邏輯和原因將以後公佈。” 此命令是由一個叫Sam Sapoznik的人下達的，命令下達後沒有任何超級節點提出疑問。如果沒有censorship resistance的特性，使用區塊鏈是毫無意義的，因為去中心化就不存在了，區塊鏈上的任何東西都可以被侵佔。

到現在，EOS區塊鏈條款裡增加了一些新的內容。新增條款裡未包含任何去中心化的決策流程。這就給EOS核心仲裁論壇(ECAF)無限的量裁權，制定一些具有約束力的決定。EOS審查已經潛藏在條款中。這種很熟悉的中心化管理，已經與數字貨幣建立時的最初目的背道而馳。

2.演算法選舉委員會

IOST區塊鏈用演算法挑選驗證委員會，根據他們對社群的貢獻和所持代幣，而不是像大多數基於DPOS機制的區塊鏈一樣採用鏈上投票的系統。

鏈上投票選取委員會是有嚴重缺陷的。這種機制試圖複製代議民主的條件，但是引用Vitalik的話，代議民主的1人1票體系已經被1幣1票的體系代替。

這樣的系統無疑會最終會演變為富豪統治。擁有更多資本的人投票擊敗沒有他們富裕的節點，這樣那些擁有較少選舉權的節點會變得越來越無動於衷，因為他們的投票對選舉結果影響微小，甚至不產生任何影響。從區塊鏈發展歷史來看，採用人工投票機制進行管理的區塊鏈，參與人數＜15%，如DAO carbonvote，EIP186 carbonvote，DAO提案投票，2014年的Bitshares DPOS投票等。而在IOST的系統中，區塊生產者（BPs）委員會根據貢獻和餘額進行演算法分配，每個節點都有相同的責任和權利。

同時，“公地悲劇”也可能會發生在區塊鏈投票上。

由於每個投票人影響投票結果的機率甚小，所以他們投票的動機要比理想情況少上幾千倍。這意味著很可能會發生以下情況：每個人把它們的代幣放在交易所，而交易所代表他們投票，這些使用者不會真正關心交易所用它們的錢怎麼投票。這種情況會導致投票中心化趨勢。

另一個問題就是，投票者逐漸接受區塊生產者BPs（即DPOS中的超級節點）的賄賂，BPs通過購買投票獲得他們的年度獎勵。BPs之間相互勾結，以決定他們和投票人之間的分贓比例。

因為超級節點購買投票的激勵存在，一旦被選上，所有的超級節點都想繼續掌權。所以，存在一種維護既定秩序的激勵就意味著被選出的超級節點會結成聯盟互相為彼此投票。像Lisk, 就採用了和EOS相似的投票系統，而這導致了區塊鏈被兩個非常強大的黑手黨似的聯盟： Elite和GDT壟斷。另一方面，IOST由動態委員會的模型來驗證和生產區塊，這樣可以防止形成聯盟。如果一個節點剛剛生成了一個區塊，則該節點需要“冷卻”一段時間才能再次參與。

一旦類似的聯盟形成，區塊鏈平臺的去中心化性質將不復存在。這些聯盟甚至可以通過多種方式對在EOS上執行的業務進行壓榨。參與者不得不遵守這些利益集團的規矩，或者交錢，不然他們的交易就可能受到審查。更糟糕的是，這些審查是在桌面下進行的。這些超級節點可以通過改變網路邏輯，使某些業務執行起來更加困難。最後，該網路裡可以做什麼不可以做什麼的決定權會掌握在這些超級節點手上。

通過一種間接、隱藏的方式審查，任何可能的大眾反擊都被最小化了。畢竟，超級節點們唯一需要做的就是對為什麼修改協議作出一個合理解釋。只要理由足夠合理，他們就基本能擺脫不知情的大眾，我們甚至將不會知道他們是否在運作任何敲詐活動。

3.經濟獎勵平等分配

在權益證明(POS)中，擁有更多的幣，持有時間更久就有更大的機會來打包下一個區塊，儘管和工作量證明（POW）相比已經節約了算力，但是越有錢的節點會比其他節點越快獲得財富。

IOST區塊鏈的可信度證明（POB）系統不僅獎勵有一定賬戶餘額的節點，還會考慮節點對社群做過多少貢獻。社群貢獻目前包括節點驗證的交易和參與的交易數量，以後還會根據IOST測試網路的結果增加相應的節點的算力貢獻和資源貢獻。

這就意味著這些積極促進IOST網路建設為其作出貢獻的群體能夠得到獎勵，意味著正確的人群將得到獎勵。IOST網路中，節點的貢獻將用一種叫Servi的單位來衡量。一個使用者的可信度分數由其Servi餘額和代幣餘額兩個數值共同決定。可信度分數越高，就越可能被選入委員會。

可信度證明（POB）共識機制有一個獨一無二的設計就是Servi會自我銷燬。這意味著節點驗證並並生產了一個區塊後，系統會將節點的Servi餘額自動清零。所以所有的節點會按照可信度分數由高或低的順序來輪流驗證區塊，而可信度高的節點會因為Servi的銷燬而不停地更換這就保證了平等的區塊獎勵分配。

可信度證明（POB）共識機制的優勢在於能夠實現經濟激勵的更平等分配，每個為社群貢獻的使用者都有同等的機會獲得IOST。更重要的是，新加入網路的成員可以和加入網路很久的老成員擁有同等的獲得經濟獎勵的機會。

可信度證明（POB）共識機制的意義在於，它給了所有人平等的機會。IOST致力於賦予普通人群更合理的經濟激勵，打造一個為所有人群提供機會的區塊鏈。節點沒有什麼不同，每個人都可以通過貢獻成為超級節點。整個IOST系統旨在為所有參與者提供平等和公平的機會。

4.可信度證明（POB）的安全設計

可信度證明（POB）共識機制延展了傳統的POS, 也就是節點需要積聚大量的代幣才能有資格參與建立新的區塊鏈並且根據某個數值的比例來決定生產區塊的機率。在POS中，這個數值是某個節點積聚或者被賦予的代幣總量，而在可信度證明（POB）中，這個分數包含更多的變數。應用網路聚類和頁面排名的數學計算思想，可信度分數主要由以下要素決定：

驗證交易量

該節點在過去30天驗證了多少交易，越近的交易權重越大；

淨交易量

在過去30天完成了多少交易，越近的交易權重越大；

代幣保證金

為建立新區塊而繫結的代幣保證金；

叢集節點

在網路中心節點的賬戶要比網路邊緣節點的賬戶的權重略大。

可信度分數解決了POS的兩個主要缺陷

其一是節點只是簡單積聚儘可能多的虛擬貨幣，並從區塊生產中贏取獎勵：這樣會使平臺內的財富集中且阻礙了IOST的流通。而在POB共識機制中則意味著一味積累財富而不幫助生產和傳播交易會導致更低的可信度分數，幫助IOST流通才能夠增加可信度。

其二是nothing-at-stake問題： 因為區塊創立不需要耗費資源，當有分叉產生時，節點可以在兩個分叉上自由創立新區塊，這樣將極大或者無限的延長某個分叉。可信度證明（POB）能夠利用保證金擔保的“繫結保證金”防範此類情況發生。像上面所說，每個節點的可信度分數包括使用者抵押的代幣。為了能夠解鎖這些繫結的代幣保證金，使用者必須先啟動解鎖保證金流程，然後等待一段較長的時間區間，即所謂的‘解除繫結期’。這也讓所有使用者提前瞭解驗證委員會將如何變化。如果沒有這個“解除繫結期”，節點會容易遭受來自原來的驗證委員會的攻擊，而事實上這個驗證委員會可能已經不存在了。

5.擴容性

如前面已經討論的，區塊鏈要最終被主流大眾接受並實現它的革命性價值，擴容性是必不可少的。但是區塊鏈擴容性的實現不能犧牲censorship resistance，要不然區塊鏈就會退化成中心化資料庫。

IOST的解決方案實際上是要解決可擴充套件性的三角衝突，而不是用犧牲censorship resistance的做法迴避解決問題。

我們通過協議層（Protocol-level）和 第二層（Layer-2）擴充套件方案提高可擴充套件性，包括：狀態通道、分片和側鏈。

一般來說，協議層（Protocol-level）和第二層協議（Layer-2）是提高區塊鏈性擴容性的兩個主要途徑。協議層包括建立設計更優的底層區塊鏈協議，像我們看到現有簡單區塊鏈設計中已經具備的特性，它能夠維護大部分割槽塊鏈預期的去中心化和安全的特性。它只需要一小部分比例的節點看見和處理每個交易，並允許更多的交易能夠同時平行被處理。第二層協議(Layer2)包括建立鏈下協議，將大多數交易傳送到鏈下，只偶爾與鏈上層進行互動，以便從Layer-2系統中進入和退出，這也適用於防禦對系統進行攻擊的情況。我們認為這兩種策略是相互補充的，我們支援採用多管齊下的策略提高IOST的擴容性，即讓這兩種策略相互接洽，並優勢互補。

通過上文的描述，相信大家對IOST的技術邏輯有了一定的瞭解，這裡也用簡短的一段話做一下總結：IOST針對目前區塊鏈底層架構面臨的相互限制鐵三角，即安全性、可擴充套件性和去中心化這三個特點難以相容的難題，提出了高速分散式分片（EDS）、PoB共識機制和微縮狀態區塊（MSB）等創新型的解決方案，旨在打造一條即安全又具有高擴充套件性的公鏈。