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TokenGazer深度研究 Elrond:技术有一定后发优势,主网上线或有延期风险
TokenGazer 07-12 11:3321849

1 概述


1.1 背景

随着加密货币的发展,智能合约平台成为一个较明确且热门的赛道,越来越多的人关注该领域,带来了大量资本的流入。但是智能合约平台仍然面临着一些很具挑战的问题,妨碍它们的大规模地采用[1]:

• 去中心化——消除对任何可信第三方的需求,从而消除任何单点故障;

• 安全性——消除任何已知的攻击风险,实现安全交易;

• 可扩展性——使网络的性能表现不低于中心化的方案(可以 TPS 衡量);

• 效率——以最少的能源和计算资源消耗来执行所有网络服务;

• 引导和存储的增强——保证有竞争力的数据存储和同步成本;

• 跨链互操作性——通过设计,允许外部服务之间的无限通信。

目前诸多公链都在着手解决这些问题,并且提出了许多解决方案,但目前缺乏效果显著且可行的结果。

1.2 价值主张

Elrond 团队认为数字经济将由可编程货币和应用程序组成[2]。Elrond 致力于通过架构建立一个高吞吐量、交易速度高、交易成本低的价值转移协议和智能合约平台,从而提供有竞争力的 DApp 用户体验。Elrond 相信其高可扩展性、高交易速度和低交易成本能够使其非常适合机器对机器的交易和物联网经济[3]。


2 技术


为实现自身的价值主张,Elrond 引入了一种自适应状态分片机制,通过平行化事务处理,在更多节点加入网络时实现可扩展性。在共识层面上,Elrond 提出了一种名为安全权益证明(SPoS)的共识机制,引入随机选择的共识组,抵押加评级作为女巫攻击预防的适应性函数,以及基于pBFT的近乎即时终结性。为了实现去中心化的应用程序,Elrond 的设计符合 EVM 和 Ewasm 标准,支持多种智能合约语言和形式验证。本节 TokenGazer 会对其主要技术进行简要介绍,并进行相关的评估。

2.1 核心技术简介

① 自适应状态分片

分片是一种受传统数据库优化概念启发的扩展技术,能够使区块链并行处理许多事务,从而大大提高区块链的事务的吞吐量和效率。通常验证节点和分片越多,网络可以处理的事务就越多。

Elrond 引入了一种新颖的状态分片方案,称为自适应状态分片,具有动态模型,允许网络适应人数和需求变化,而不会影响安全性,可用性和分散性。这种架构实现了线性可扩展性,意味着网络的可扩展性可以随着网络中的分片(和节点)的数量而增长。

在处理组合网络、事务和状态分片的复杂性时,Elrond 在设计其方案时考虑了以下目标:

• 可扩展性且不影响可用性:增加或减少分片数量影响极少的节点而不会造成停机,或者在更新状态时将影响最小化;

• 调度和即时可追溯性:找出事务的接收方分片应该是确定性的,只需要很少的计算,消除通信轮次的需要;

• 效率和适应性:在任何给定时间,分片应尽可能平衡。

Elrond 网络中的所有验证节点将被分配到多个分片。每个分片将包含 400-600 个验证节点,并具有单独的链、帐户和应用程序状态。验证节点只为当前分片同步当前分片的状态和处理事务。Elrond 的共识组(当前设置为 63 个块提议节点和验证节点)基于存储,前一个块的头部中的随机数在每轮次变更。共识小组中的这些验证节点需要在每个纪元的每一轮次中就拟议的区块达成共识(Elrond 的纪元约为24小时,轮次约为5秒)。

为了防止验证节点之间发生串通,在每个纪元结束时,碎片中不多于 1/3 的验证节点将被重新混洗到其他分片。此过程中,网络中的活动不受影响,因为重新混洗的验证系节点的快速状态同步仅需同步当前纪元的状态,而分片中剩余的 1/3 未混洗的验证节点仍然可以处理事务。

② 安全权益证明

Elrond 的安全权益证明(SPoS)是以一种改进的股权证明(PoS)确保长期安全性和分布式公平性,同时消除了对能源密集型PoW算法的需求。Elrond 的 SPoS 参考了 Algorand 随机选择机制,并进行了改进,该算法的步骤如下:

• 每个节点被定义为公钥、评级(默认为0)和抵押权重的元组。如果节点希望参与共识,则必须首先通过智能合约进行注册,发送包含等于最小抵押金额的交易和其他信息。

• 节点加入节点池并在当前纪元(约为 24 小时)结束时等待分片分配。该分片分配机制创建一组新节点,其中包含在纪元中加入的所有节点以及需要重新混洗的所有节点(每个分片少于1/3)。此集合中的所有节点都将重新分配给等待的分片列表。 

• 在它加入时的纪元结束后,节点将被分配到分片的合格节点列表。

• 通过一个基于添加到前一个块的随机性源、轮次(约为 5 秒) r 和一组变量的确定性函数,任何一个来自合格列表的节点都可以被选为规模最优共识组的一部分。

• 块将由块提议节点创建,验证节点将根据改进拜占庭容错(pBFT)对其进行共同签名。

• 如果由于任何原因(恶意、离线等),块提议节点在其分配的期间没有创建块,则轮次 r 将与来自最后一个块的随机源一起用于选择新的共识组。如果当前块提议节点以恶意方式操作,则其余组成员应用负反馈来更改其评级,减少甚至取消其再次被选择称为此节点的机会。

③ 跨分片事务执行

Elrond 通过 SPoS 达成共识,块结构由一个块头表示,它包含有关块的信息(块随机数、轮次、提议节点、验证节点时间戳等),以及实际交易的每个分片的微块(Miniblock)。每个微块都包含所有事务,这些事务具有当前分片中的发送方和另一个分片中的接收方或者其他分片中的发送方以及当前分片中的接收方。微块是跨分片执行中处理的原子单位——要么是一个微块中的所有交易全部执行,要么是全不执行等待在下一轮重新尝试执行。

Elrond 执行一个跨分片事务的策略是使用异步模型。验证和执行首先在发送方的分片中完成,在公正链中进行公证,然后在接收方的分片中完成。Elrond 白皮书中给出了有关如何执行跨分片事务以及如何在分片和公正链之间进行通信的示例(如下图所示),对技术感兴趣的读者可通过其白皮书详细了解。

2.2 技术评估

① 路线图评估

来源:Binance Research

根据 TokenGazer 团队的了解,Elrond 团队多次对路线图进行了迭代,团队目标在迭代中更加明确,并且强调了在每个季度的重要里程碑。当前路线图所呈现的内容表明 Elrond 致力于满足强大的区块链网络的所有要求,提供功能丰富的产品。

从路线图的完成情况看,Elrond 在 2018 年以及 2019 年 Q1 都如期达成了里程碑,Q2 也完成了大部分内容,如期发布了测试网并推出区块浏览器和钱包。从 Elrond 计划中的里程碑来看,他们在 2019 年的计划充满挑战,存在一定的延期风险,如果能如期完成计划中的目标,将会在公链中有一定的竞争力。

② 开发评估

来源:Binance Research

我们可以看到,Elrond 早期开发主要集中在节点和钱包的原型开发上;之后将主要的开发资源放在测试网的开发上;近期开发主要集中在 VM 等方面。

Elrond 目前已经向公众发布了原型代码,其原型的开发是为了证明网络能够实现状态分片,并验证进行跨分片事务模型的假设。目前他们也发布了测试网。

当前测试网的主要统计信息如下[3]:

• 分片设置:5个分片 + 公证链

• 节点:500 x AWS T2.medium(验证节点)和AWS 12 x T2.large(观察者节点)

• 每个分片节点数:83

• 共识:在每个分片上每6秒进行一次 BLS

• 共识组大小:每个分片63个节点

• Max-Blocksize:~800KB

• Peak-TPS:~11,800

目前测试网运转良好,且从数据看具有较好的性能;从代码库的更新情况看,Elrond 在开发上和路线图保持一致;从代码更新结果来看,Elrond 成立至今,也取得了稳定的进展。


3 通证


3.1 通证经济

ERD 的用途包括但不限于:

• 用于参与网络的安全权益证明共识机制;

• 用于支付交易手续费、存储费用和部署 DApp 的费用;

• 用作 SPoS 验证节点的奖励,该奖励部分来自交易手续费,更多来自 ERD 增发(目前设定的节点抵押与激励模型见下表);

• 一旦启用了链式治理,ERD 将用于投票和链上治理;

• 每次在 Elrond 发生交易时,交易费用的一部分将转给验证节点,一个部分将被烧毁,还有剩余一小部分将:a)捐赠给 Elrond 社区基金会 或 b)也被烧毁。

根据 Elrond 目前的设计,5% 的抵押参与率是短期内网络所需的最低值,10% 是中期和长期所需的最低值。根据最新规范,每个分片的验证者最小值为400,每个共识组的建议最小验证节点为 60。

3.2 通证分发

Elrond 的通证为 ERD,目前在币安链上发行和分发,未来将在 Elrond 主网上线后兑换为主网上的通证。

在初始阶段,Elrond 共发行 20,000,000,000 ERD,并通过私募和公募出售其中 44% 的通证,即 8,800,000,000 ERD。目前,ERD 的私募和公募都已结束,其中公募在 Binance Lanchpad 中已完成销售和分发。

除了公募和私募,ERD 在其他方面的分配和流通计划对 Elrond 发展和 ERD 价格而言都很重要。TokenGazer 根据 Elrond 的公开资料,将初始发行的所有 ERD 分配与解锁方案整理如下:

以上分配方案可按 Elrond 公布的可视化图标显示为:

3.3 通证评估

Elrond 的初始发行分配较合理,并且针对每一项分配有着完善的锁仓发放方案。其锁仓发放曲线较为平缓,且初期分配较为分散,能够有效降低通证交易市场的波动风险;针对顾问、团队的锁仓,从利益一致性上代表着顾问和团队对项目发展作出长期承诺,激励他们付出长期努力。

在后续 SPoS 的激励机制上,整体框架完整合理,但还需实践验证与相应的调整。值得注意的是,Elrond 网络中一部分交易费用将被烧毁,也就是说,当网络发展良好、交易量越大时,将要烧毁的费用金额越大,Elrond 的模型理论上可能随着时间的推移演变为通缩模型。 另外值得注意的时,还有一部分交易费用可选择分配给 Elrond 社区基金会,这将有利于项目的长期发展。


4 社区


从上表,我们可以看到目前 Elrond 在开发者社区中的关注度较低。在社交媒体上,在 Binance 进行 IEO 为 Elrond 带来了不少关注度,根据与 TokenGazer 的项目数据库进行相应的数据对比,可以看到它 Twitter 和 Telegram 的关注度在一级市场项目中处在靠前的位置。

Twitter 关注度超过 82.96% 的一级市场项目:

 

Telegram 关注度超过82.84%的一级市场项目:

 

数据来自 TokenGazer 数据库,2019/07/03


5 团队与顾问


5.1 团队核心成员

Beniamin Mincu,首席执行官

Beniamin 是早期区块链投资者,拥有超过 4 年的区块链创业公司经验。他以前是 NEM 核心团队的成员,进行营销和社区工作,为期 1.5 年。2014年以来,他投资并支持了大约30个区块链项目,其中包括 Icon,Matrix 和 Zilliqa。他还是 Metachain Capital (一家专注于区块链领域的数字资产投资基金)的普通合伙人。

Lucian Todea,首席运营官

Lucian 是创业公司和区块链领域的积极投资者,拥有超过15年的科技业务经验。他是在 Soft32.com 的创始人兼首席执行官,工作超过17年,拥有丰富的经验,这是一个在线软件平台,可促进Windows,Mac 和 Mobile 应用程序的分发和销售。他是一位技术执行官,拥有重要的运营,业务发展,综合管理,领导力和国际经验。他还是多家科技公司的首席执行官,创始人和合伙人。

Lucian Mincu,首席信息官

Lucian 是 Metachain Capital 和 ICO 市场数据(ICO 工具平台)的联合创始人。他拥有超过8年的经验,从开发端到端启动产品到为大型企业客户设计和实施高技术,全面的基础架构和网络解决方案。

Felix Crisan,研究主管

Felix 自 2012 年以来一直从事加密货币领域,他是比特币闪电网络的贡献者。他共同创立了BTKO,这是罗马尼亚第一个比特币交易平台。Felix 目前是 Netopia 的联合创始人兼首席技术官,他在那里实施了市场领先的在线和移动支付解决方案。他拥有 20 多年的 IT 工作经验,并教授大数据的概念和技术,包括机器学习和人工智能算法。

Radu Chis,技术主管

Radu 拥有计算机科学博士学位,主要研究领域包括高级计算机体系结构,设计空间探索和机器学习。他在著名期刊和国际会议上发表了多篇科学论文。他参与了欧盟资助的研究项目,拥有超过10年的软件工程师经验,为多个部门部署企业解决方案。

Adrian Dobrita,工程主管

Adrian 拥有计算机科学学士学位和高级计算系统硕士学位。他是一名软件工程师,拥有超过 10 年的编程语言经验和技能。Adrian 曾在英特尔,ST-Ericsson,Continental 等领先公司工作,在移动和汽车等领域开发行业级嵌入式软件。他还曾为几家初创公司担任后端开发人员。

5.2 主要顾问

Raule Jordan:以太坊核心开发人员,Token Daily Research 研究合伙人,Prysmatic Labs的联合负责人。

Alex Iskold:2048 Ventures的合伙人,纽约 Techstars 的前董事总经理。

Fabio C. Canesin:City of Zion 和 Nash 什(前 NEX)联合创始人。

Alex Tabarrok:乔治梅森大学经济学教授,Marginal Revolution 大学的联合创始人(经济学的在线学习平台)。

Grigore Rosu :UIUC 计算机科学系教授,Runtime Verification 总裁兼首席执行官。

Andrei Pitis:Fitbit 副总裁兼欧洲开发中心负责人。

Ethan Fast:斯坦福大学 CS 博士,City of Zion 和 Nash 什(前 NEX)联合创始人, Nash CTO。

5.3 团队与顾问评估

Elrond 团队在技术,商业,法律和营销方面有很好的组合,三名联合创始人都有着较强的技术背景和丰富的创业经验,有多名核心成员都有着区块链相关经验。

TokenGazer 看到,随着发展Elrond 团队增加了新的软件工程师开发人员和研究人员,以及营销和 UI/UX 设计师的组合,在改善了整体技能组合。伴随着 ERD 的上市,更多的人力投入释放了长期积极信号。

Elrond 的顾问在各自领域都有着深厚的经验,覆盖开发、技术、经济、法律等。比如 Raul Jordan 作为 Prysmatic Labs 的联合负责人,实现了第一个用于以太坊协议的 Sharding,对 Elrond 的分片技术方案能到帮助。


6 投资与合作


6.1 投资机构

Elrond 的主要投资机构有 Binance Labs,Electric Capital,NGC,Maven 11,Authorito 等。

6.2 合作关系

Netopia:罗马尼亚的电子支付处理商。Elrond 和 Netopia旨在共同探索将 ERD 整合到 Netopia 支付平台的可能性。

TypingDNA:行为生物识别公司,根据用户在键盘上的输入方式保护在线用户。Elrond 和 TypingDNA 旨在探索将TypingDNA 生物识别解决方案整合到 Elrond 平台和未来产品中,以提高安全性。

SmartBill:金融科技公司,为小型和中型企业提供基于SaaS的服务,用于开发票,会计和库存管理。Elrond和SmartBill旨在探索两个平台的潜在集成,为其用户和客户提供基于区块链的功能,以实现透明性或可追溯性。

Nash:去中心化加密货币交易/支付平台。Elrond 和 Nash 旨在探索 Elrond 区块链平台 ERD 与 NASH 支付平台的潜在整合,允许其用户和客户在不同平台上交易和获取 ERD。

分布式系统研究实验室(DSRL):专注于分布式系统相关研究领域的实验室,如机器学习,大数据分析和物联网。Elrond 和 DSRL 旨在就区块链研究和教育计划进行合作。

6.3 投资与合作关系评估

Elrond 所公布的投资机构,都是加密货币领域顶级的投资机构,具有较好的行业资源。他们和 Elrond 的利益一致性将能够给 Elrond 带来较多的发展资源和助力。

从 Elrond 的合作机构来看,Elrond 注重和其他平台的整合,以推动 Elrond 的在支付、金融等方面的安全采用。


7 市场


智能合约平台被认为是一个市值万亿美元的市场,有诸多公链在此赛道追逐机会,Elrond 面临着严峻的竞争局面。 

相比于现有的公链项目,Elrond 在技术架构和性能上有一定的后发优势,可以看到它在技术架构上吸取了诸多公链的优点。但是公链的发展与社区和生态建设息息相关,以太坊、EOS 等现有公链项目已经随着时间的发展,构建了社区和生态建设的网络效应。我们从开发者社区的数据上,看到 Elrond 在这一点上比较薄弱。

从 Elrond 的公开的资金使用情况看,它目前已花费了 5% 的 TGE 资金,主要集中在研发上(研发 - 62%;运营 - 17%;营销/公关 - 11.6%;业务发展 - 5.5%;法律与审计 - 3.9%)。但在下一阶段,TokenGazer认为,Elrond 想要获得更好的发展,需要在社区和生态上作更多的投入。从目前 Elrond 的合作关系,以及通证的首次分配比例可以看到,Elrond 在这方面的发展应该具有一定的布局,值得后续关注。


8 总结


Elrond 在技术上借鉴了许多公链项目并有着自己的创新设计,有着一定的后发优势。从 Elrond 路线图的完成开发情况的看,其团队过去开发进展较为顺利,但是从开发难度和开发量上评估,我们认为 Elrond 在2019年接下来的开发目标较有挑战,存在开发延期的风险。在通证的分配和后续的通证模型上,Elrond 的方案都较为合理。根据 ERD 销售的估值来看,目前 Elrond 的估值和其他已公开运行和即将公开运行的公链相比较低,在市场形势较好的情况下,预计会有一定的上涨空间。但鉴于公链赛道的激烈竞争,新公链的发行具有很大的不确定性,Elrond 在公链的生态建设上还处在非常初期的阶段,投资 ERD 属于高风险投资。


参考链接

[1] Elrond: A Highly Scalable Public Blockchain via Adaptive State Sharding and Secure Proof of Stake

[2] Elrond AMA

[3] Binance Research: ELROND


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