EOS—区块链的救赎，还是看似光明的迷途

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EOS，是区块链世界的救赎，还是看似光明的迷途？

上一篇，「朋克」详细介绍了以太坊的工作机制。以太坊相比比特币是一个巨大的提升，将区块链的应用边界从货币和支付扩大到了智能合约的领域，但是目前来看，以太坊也存在很多问题，主要是系统的吞吐量过低导致的“拥堵”和“卡”，目前离可以支撑完整的去中心化app（dapp）的生态还有非常大的差距。

但是，好比个人电脑上程序的繁荣一定是基于完善的Windows系统，移动互联网的繁荣是基于IOS和Android系统，区块链要真正成为价值互联网，前提一定是有一条或数条可以支撑大规模dapp生态的公链出现。

因此，目前有很多公链都号称要替代以太坊，成为可以发展出繁荣生态的底层区块链公链。而EOS就是其中非常有代表性的公链之一。

今天「朋克」就和大家好好聊聊EOS。

一、EOS的简介

EOS（柚子）是由币圈内的天才程序员，Daniel Larimer（人称BM）在2017年发起的公链项目。BM在此之前已经成功实现了BitShares和Steemit两个项目，并且获得了巨大成功。EOS是BM的第三个项目，号称要取代以太坊。

截止目前（2018年3月11日），EOS的长达一年的ICO还未结束，EOS的主网还未正式上线，但是目前EOS的市值已经高达42.7亿美金（约合275亿人民币），是市值排名第9的数字货币。

二、EOS的最大亮点

EOS有广泛的支持者基础，是呼声非常高的公链之一，提出的口号是要取代ETH，成为承载大量Dapp生态的区块链平台。ETH（在上一篇文章中提到过）目前最核心的问题就是系统吞吐量较低，理论上最高也只有30-40的TPS，实际操作中大约10+的TPS，无法承载成为承载大量Dapp的区块链底层操作系统（当然目前ETH也在用分片、Casper等思路来提升TPS，但是目前还未落地）。

那么EOS“宣称”相比ETH的几个改进在于：

极高的系统吞吐量：根据EOS的白皮书及发布会的内容宣称，EOS可以做到超过VISA级别的吞吐量，TPS可以达到几十万甚至上百万的规模（是目前以太坊的万倍以上）。
超快的出块及确认速度：EOS可以达到秒级的出块速度，相比之下ETH的出块速度为15秒。并且EOS通过独特的共识机制使得其获得了秒级的确认速度，比目前的以太坊有了巨大的提升。
无需手续费：EOS的转账无需手续费，并且执行智能合约及运行去中心化app（Dapp）也无需手续费。
避免硬分叉：EOS的共识机制可以很好的避免硬分叉的情况，这样有利于维护共识的统一，并且可以更容易进行EOS系统的大规模升级（而以太坊的大型升级，如升级Casper、分片等，都会伴随着硬分叉，这容易产生社区的分裂）。

听起来EOS好像是比ETH牛逼的不是一点半点，似乎真的能成为区块链世界的真正意义上的底层系统。似乎区块链可以一下子从DOS时代，进军到了windows的时代了。这也让EOS有了区块链3.0（Blockchain3.0）的称号，对标的正是ETH的区块链2.0。

不过截至目前为止，EOS都还只是在测试阶段，现在大家持有的EOS代币，只是ETH上的ERC-20token（不清楚的ERC-20是什么的可以看上一篇ETH的解析），只有当公链真正落地之后，才会按照1：1的比例，将现有的EOS代币兑换成主链上的原生EOS币（应该快了）。目前EOS的主网还没有正式落地，一切都还只是在验证阶段。目前阶段，EOS还远远没有达到其号称的万级TPS的地步，目前仅是1000TPS的水平，并且其安全性及可持续性等都还没有经过长时间的考证，都还存疑。此外，EOS的一些机制可能还存在一些隐患。

下面，「朋克」就详细介绍EOS的共识机制、Token经济学和众筹机制。

三、共识机制介绍（DPOS+BFT）

DPOS（股份授权证明机制）

EOS的最大的创新之处在于其应用了石墨烯技术。石墨烯技术具体是指EOS调整了支撑BTC和ETH的工作量证明（POW）的共识机制，而采用DPOS（DelegatedProof Of Stake, 股份授权证明机制）的共识机制。

在POW模式下，所有节点都有机会赢得记账权，节点间是通过相互竞争，谁先破解出答案，就可以获得记账权。获得记账权的概率与节点的算力成正比。

而DPOS的模式，是改为由所有该链的token的持有者，选举出一定数量的节点，然后由这些节点协作，轮流进行记账。

在EOS的DPOS模式下，所有EOS token的持有者，可以根据其持有的EOS的数量1：1获得选票，投票选出21个区块生产者（见证人）。然后由这21个区块生产者，相互协作，按照一定的顺序，轮流进行记账。出块间隔为3秒一个大区块。此外，这21个区块生产者，不仅记账，还需要提供EOS全链所需要的计算和网络资源（包括CPU、内存、存储容量等等）。

如果其中某个区块因为断网等原因暂停了出块，那么会发生跳块，下一个记账节点仍会跟上继续记账。这样的机制保障了哪怕最后只有一个节点在工作，整个系统仍然可以工作下去，然后继续选择新的节点从而保证运行稳定。

如果在过程中产生了分叉，DPOS仍然采用的是最长链原则，并且约定每个节点不能同时在两个链上出块（否则节点将被判定为违规，且失去资格），这使得当产生分叉之后，最多过一半见证人节点总数的高度之后（在EOS里是11个区块高度），就只会保留一条链了。

另外，DPOS下还有不可逆原则，一旦某个区块后面跟随了超过2/3总见证人数量的区块，则该区块进入不可逆状态，等于确认了该区块是主链中的区块的地位，之后再也不可回滚回该区块之前的区块进行分成，否则视为违规。因为每个节点最多同时参与一条链，所以只可能同一个高度的区块只可能存在一个不可逆的区块，这更加保证了区块的安全性，防止恶意攻击及恶性分叉。一般来说，在21个区块产生节点的模型里，15个区块（15/21>2/3）进入不可逆状态的时间（即交易100%安全）为45秒。

因此，DPOS的优势在于：

解决了POW模式下，消耗大量电能的问题。
节点由竞争改为协作，并且只有21个节点，更加容易迅速的达成共识，有利于提升主链的性能（TPS）。
不会产生硬分叉，因为节点也会遵循最长链原则，并且每个节点不能同时参与两条链。所以，当产生分叉之后，最多过一半见证人节点总数的高度之后（在EOS里是11个区块高度），就只会保留一条链了。每次系统大升级也不会导致硬分叉，只需要让所有见证人节点同时升级即可。
安全性更强，要控制超过2/3的节点才能够将错误的区块定为不可逆状态。
确认速度非常快

但是DPOS的问题在于，实质上，DPOS并不是去中心化的，而是弱中心化的。并且，随着这些见证人节点存在的时间的推移，由于参与记账的奖励，会使得中心化程度越来越高。这对整个社群可能是潜在的风险。根据以往基于DPOS模式的项目，例如BitShares和Steemit来看，确实最终的中心化程度非常高，有一段时间绝大部分的见证人实际上是BM自己或受BM控制的节点。

BFT（拜占庭容错机制）及不可逆状态

此外，为了实现秒级确认的性能，在前述DPOS此基础上，EOS还做了一些改进。

EOS为了提高区块确认的速度，还提出了小区块的概念，并且加入了拜占庭容错机制（BFT）和不可逆状态。

EOS每3秒出一个大块，而目前EOS团队又提出一个方案，将3秒的区块继续分割成间隔为0.5秒的若干小块，这些小块之间不切换记账权。每一个小块一出来之后，就会马上广播。这样的设计可以使得区块更加快速得到确认的同时，尽可能减少因为网络延迟而产生的分叉影响。

此外，EOS还引入了BFT的机制：每当一个小区块在区块链网络内被广播时，其余节点将会立即对这个区块进行确认。经过2/3节点确认的区块将会进入不可逆状态。在这个共识机制下，安全确认的时间为0.5s（区块间隔）+0.3s（区块传播延时）<1s，从而到了秒级的确认性能。此外，如果将小块的出块间隔继续分割，理论上确认所需要的时间，会约等于区块传播的网络延时，甚至可以小于0.5秒。

此外，恶意攻击，除非控制了超过2/3的节点，否则无法恶意区块进入不可逆状态。这里特意提一下，如果恶意节点控制了超过1/2但小于2/3的节点，由于恶意区块不会进入不可逆状态，这样可以留给其它观察者节点和见证人节点足够的时间，将恶意节点投票出局。因此，这种模式也极大的提升了安全性。

并行机制

在DPOS的基础上，EOS的链已经可以实现远超BTC或ETH的系统吞吐量，但是离十万或百万的TPS还有相当大的距离。

因此，EOS还提出了并行的机制，计划通过并行N多条链，实现超高的TPS。目前，并行机制还在测试中，究竟是否能够实际落地，让我们拭目以待。

四、EOS token机制及ICO情况

无手续费

EOS相比ETH很重要的一个特点是，通过EOS的交易无需手续费。

本质上来说，用户持有EOS代币，实质上是按比例享有了EOS链上的计算和带宽资源，如果某个用户持有了1%的EOS代币，那么他就拥有1%的EOS全部的计算和带宽资源，而使用这些资源，用户并不会消耗其手中的代币。

这样的好处是：

对用户来说，所有交易和使用app均免费
对app主来说，只需要购买一部分的代币即可享受EOS的计算资源，并且其享受的计算资源不随EOS代币的价格波动而波动
网络安全性更佳，可以防范DDOS攻击，因此攻击者最多只能消耗掉他持有eos代币对应的计算资源，不会影响整个EOS网络的情况。而不是像ETH或BTC在交易量或计算量过大的时候，陷入卡顿状态。

通货膨胀

那么，问题来了。如果说用户及app主都不消耗EOS，那么见证人节点的收益怎么来呢？

EOS会通过新增发EOS代币，来奖励这些见证人节点。奖励的费用是根据见证人节点希望的费用的中位数来决定，并且最高不超过5%的通胀率。

所以，看似用户不用支付费用，但是实际上所有的用户都在为交易买单。

并且，这可能造成更严重的问题。

因为见证人节点相互是协作关系而非竞争，因此见证人节点的费用大概率会直接到EOS允许的上限，也就是5%的通胀。

同时，见证人的奖励模式，会使得这些节点手中持有的EOS代币占总量的币种不断上升。如果我们假设21个节点不变化，并且每年获得5%的奖励，那么即使一开始这21个节点持有的只有1%的总数，只需要15年，这21个节点持有的代币总数就会超过50%。

更糟糕的是，由于用户投票给节点，需要锁定token六个月的时间，会使得普通用户参与投票的欲望较低。这会让中心化更加加重。

而且，即使EOS迫使见证人节点进行更迭，真正有实力成为见证人节点的人或组织其实少之又少，因为他需要为EOS整个系统提供大量的计算资源，本身需要是超级计算机。

等到EOS的主网运行几十年以后，去中心化的理念可能也就名存实亡了。

代币总数及众筹

EOS的token总数为10亿。其中9亿通过EOS的ICO向公众出售，1亿由EOS团队自留。

但是，值得特别说明的是，EOS的ICO是长达一年时间的，每天都可以参与众筹并获得EOS，现在都还在继续。根据目前的情况，预计EOS的ICO结束后，EOS总计可以募资超过60亿美金。

虽然EOS的ICO模式为EOS募集了大量的资金，但是这其中可能隐含了巨大的风险。

EOS的ICO机制为，先期一次性释放一部分EOS代币，获得了大量的ETH。之后每天释放固定的小比例的EOS代币，然后根据参与者打过来的ETH数量，确定价格并分配。举个例子，如果每天释放1000个eos，今天获得了100个eth，则每打过来的一个eth可以获得10个eos。如果明天获得了50个eth，则每个eth可以获得20个eth。

但是，在这种机制下，EOS的项目方可以很容易的操纵EOS的ICO的价格。因为，项目方初期已经募集了大量的ETH，之后，项目方每天都可以将之前募集来的ETH也打入一部分到当天的ICO过程中，从而人为的上拉当天的ICO价格。并且，整个过程中没有任何的成本，因为项目方自己打的ETH是参与ICO后由项目方自己收走，还拉高了EOS的价格，使得投资者获得EOS数量变少。