ECOC“輕鏈”一個(gè)基于POS機(jī)制底層算法的公有鏈計(jì)算集成系統(tǒng)

　 域名預(yù)訂/競(jìng)價(jià)，好“米”不錯(cuò)過(guò)

去中心化應(yīng)用

ECOC 合約機(jī)制使得任何一個(gè)人能夠在一個(gè)虛擬機(jī)上建立通 過(guò)全網(wǎng)共識(shí)來(lái)運(yùn)行命令行應(yīng)用（從根本上來(lái)說(shuō)是），它能夠更改 一個(gè)全網(wǎng)可訪(fǎng)問(wèn)的狀態(tài)作為它的“硬盤(pán)”。然而，對(duì)于多數(shù)人來(lái) 說(shuō)，用作交易發(fā)送機(jī)制的命令行接口缺乏足夠的用戶(hù)友好使得去 中心化成為吸引力的替代方案。最后，一個(gè)完整的“去中心化應(yīng) 用”應(yīng)該包括底層的商業(yè)邏輯組件和上層的圖形用戶(hù)接口組件。 客戶(hù)端被設(shè)計(jì)成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)瀏覽器，但包括對(duì)吐絮應(yīng)用戶(hù)接口組 件，客戶(hù)端設(shè)計(jì)成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)瀏覽器，單包括對(duì)“ECOC”javascriptAPI 對(duì)象的支持，可備客戶(hù)端里看到的特定的網(wǎng)頁(yè)用來(lái)與 ECOC 區(qū)塊鏈交互。從“傳統(tǒng)”網(wǎng)頁(yè)的角度來(lái)看，這些網(wǎng)頁(yè)完全靜態(tài)的內(nèi)容， 因?yàn)閰^(qū)塊鏈和其他的去中心化協(xié)議將完全代替服務(wù)器來(lái)處理用 戶(hù)發(fā)起的請(qǐng)求。最后，去中心化協(xié)議游戲王自己利用莫種方式。

UTXO模型

在未花費(fèi)交易輸出（UTXO）模型中，交易使用未花費(fèi)的比特 幣作為輸入，此時(shí)輸入的 UTXO 就會(huì)作廢，而輸出是另一個(gè) UTXO, 比特幣數(shù)量上變化的結(jié)果會(huì)返還到發(fā)送者 [1]。一定數(shù) 量 的比特幣在不同私鑰持有人之間進(jìn)行轉(zhuǎn)移，新的未花費(fèi)交易輸出 在交易中花費(fèi)，并記錄在 區(qū)塊上。在比特幣交易中，UTXO 可用 交易接收方公鑰地址生成的秘鑰進(jìn)行解鎖。需要說(shuō) 明的是，礦 工在 coinbase 交易中生成比特幣，這個(gè)過(guò)程中并沒(méi)有包含任何 輸入。同時(shí)，比 特幣利用腳本語(yǔ)言只能進(jìn)行有限的操作 7 ，并 以堆棧（分為主堆棧和 Alt 堆棧）的形式進(jìn)行 數(shù)據(jù)處理，并遵 循“后進(jìn)先出”（LIFO）原則。 開(kāi)發(fā)者在比特幣客戶(hù)端定義了五 種交易標(biāo)準(zhǔn)，分別為：P2PKH（Pay to Public Key Hash）、 P2PK （Pay to Public Key）、多重簽名（少于 15 個(gè)私鑰簽名）、P2SH （Pay to Script Hash） 和 OP_RETURN。利用這五種交易標(biāo)準(zhǔn)，比 特幣客戶(hù)端可以滿(mǎn)足復(fù)雜的支付邏輯。除此之 外，如果礦工同 意對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)交易進(jìn)行封裝，比特幣客戶(hù)端也可創(chuàng)建并執(zhí)行一個(gè)非 標(biāo)準(zhǔn)的腳 本。 舉例來(lái)說(shuō)，使用 P2PKH 交易方式，我們假設(shè)用 戶(hù)向虛擬比特幣地址 Bread Address 支付了 0.01 比特幣購(gòu)買(mǎi)面 包。該交易的輸出為： OP_DUP OP_HASH160 OP_EQUAL OP_CHECKSIG OP_DUP 復(fù)制 堆棧頂層數(shù)據(jù)；OP_HASH160 返回比特幣地址并存入棧頂。除了 比特幣地 址，還需要數(shù)字簽名和數(shù)字秘鑰才能擁有比特幣所有 權(quán)。若棧頂數(shù)據(jù)一致，則 OP_EQUAL 返回真值（1），否則返回 非真值（0）。OP_CHECKSIG 生成公鑰和簽名，并校驗(yàn)交易哈希 值。若一致，則返回真值。 鎖定腳本相對(duì)應(yīng)的解鎖腳本為： 將 上述兩個(gè)腳本相結(jié)合： OP_DUP OP_HASH160 OP_EQUAL OP_CHECKSIG 只有當(dāng)解鎖腳本和鎖定腳本滿(mǎn)足預(yù)先設(shè)定的條件 時(shí)，執(zhí)行結(jié)合腳本的輸出為真。當(dāng) Bread Signature 簽名與 Bread 03：UTXO 方案Address 私鑰相匹配，則返回真值。 但比特幣腳本語(yǔ)言并不是圖 靈完備的，無(wú)法實(shí)現(xiàn)循環(huán)功能。這極大地制約了交易執(zhí)行量和交 易復(fù)雜度。此外，比特幣腳本語(yǔ)言作為編程語(yǔ)言并沒(méi)有被廣泛使 用。當(dāng)然，這些限制也降低 了諸如無(wú)限循環(huán)在內(nèi)的復(fù)雜支付邏 輯安全漏洞的風(fēng)險(xiǎn)。 當(dāng)然 UTXO 模型也有諸多優(yōu)勢(shì)：任何人可 以通過(guò)比特幣公共賬本對(duì)每一筆交易歷史進(jìn)行查 詢(xún)；UTXO 有良 好的可拓展性，能夠同時(shí)處理多個(gè)地址發(fā)起的交易請(qǐng)求。此外， UTXO 模 型也提供了隱私保護(hù)，用戶(hù)可以使用變更地址作為 UTXO 輸出。但 UTXO 并不提供狀態(tài) 

信息，因此 ECOC 的目標(biāo)是 在 UTXO 模型的基礎(chǔ)上加入全新設(shè)計(jì)，提供全新的智能 合約平 臺(tái)。 與 UTXO 模型不同，以太坊使用了賬戶(hù)（Account）模型。 具體來(lái)說(shuō)，ECOC 通過(guò)賬戶(hù)狀態(tài)的改變進(jìn)行價(jià)值和信息的交換與 傳輸，并通過(guò)長(zhǎng)度為 20 字節(jié)的隨機(jī)數(shù)作為指針以確保交 易處 理的唯一性。用于支付交易費(fèi)用、供內(nèi)部使用的加密貨幣稱(chēng)為以 太坊。合約代碼是可選 的，而賬號(hào)的存儲(chǔ)默認(rèn)為空。 以太坊賬 戶(hù)有兩種類(lèi)型，一種由外部私鑰控制的外部賬戶(hù)，另一種由合約 代碼控制的合約賬 戶(hù)。外部賬戶(hù)用于信息傳輸?shù)膭?chuàng)建、交易簽 名。合約賬戶(hù)用于收到內(nèi)部存儲(chǔ)讀寫(xiě)操作信息后 創(chuàng)建合約或發(fā) 送其他信息。 以太坊中的賬戶(hù)余額管理與日常生活中的銀行賬 戶(hù)管理相類(lèi)似。每一個(gè)新產(chǎn)生的區(qū)塊都有可能影響其他賬戶(hù)的全 局狀態(tài)。每個(gè)賬戶(hù)都有各自的余額、存儲(chǔ)和代碼空間用于調(diào)用其 他賬戶(hù)或地址，并存儲(chǔ)相應(yīng)的代碼執(zhí)行結(jié)果?，F(xiàn)有的 ECOC 賬戶(hù) 系統(tǒng)中，用戶(hù)通過(guò)客戶(hù)端遠(yuǎn)程調(diào) 用合約賬號(hào)進(jìn)行 P2P 交易。盡 管通過(guò)智能合約向多個(gè)賬戶(hù)發(fā)送信息是可以實(shí)現(xiàn)的，但具體 交 易信息只有參與交易的賬戶(hù)可見(jiàn)，無(wú)法在 ECOC 公共賬簿上進(jìn)行 追蹤仍無(wú)法實(shí)現(xiàn)。 綜上所述，我們認(rèn)為 ECOC 在擴(kuò)展性方面的瓶 頸使比特幣 UTXO 模型擁有更多的優(yōu)勢(shì)。 UTXO 模型與 ECOC 提供的平臺(tái)一致性更相關(guān)，因此 ECOC 決定使用 UTXO 模型作為 交易模型的基礎(chǔ)。

TPS解決方案

ECOC 以字節(jié)為單位計(jì)算平均事物大小，首先我們將計(jì)算所有需 要的跳數(shù)節(jié)點(diǎn)獲取數(shù)據(jù)，因?yàn)檫B接數(shù)是固定的，C 和因?yàn)榫哂袛?shù) 據(jù)（塊）的每隔節(jié)點(diǎn)想起他節(jié)點(diǎn)廣播它連接后，流程遵循“雪球” 效應(yīng)。這在數(shù)學(xué)上是一個(gè)幾何級(jí)數(shù)：

其中 h-1 希望之后通知的節(jié)點(diǎn)數(shù)。在這里，我們假設(shè) a0 = 1，因 為 a0 是形成（獲勝）塊的節(jié)點(diǎn)，并且是準(zhǔn)備開(kāi)始廣播。 h 跳后 的總通知節(jié)點(diǎn) n 將是：

并且很容易理解為什么。節(jié)點(diǎn)應(yīng)該有足夠的時(shí)間來(lái)“獲取”（下 載）塊數(shù)據(jù)。因此，雖然某些節(jié)點(diǎn)可以容忍它來(lái)自先前塊的數(shù)據(jù) 在創(chuàng)建新數(shù)據(jù)時(shí)，這是不安全的長(zhǎng)期的;總傳播時(shí)間應(yīng)低于平均創(chuàng) 建時(shí)間一個(gè)街區(qū)的時(shí)間。結(jié)合（3）和（4）我們得到

Equality（5）清楚地顯示了網(wǎng)絡(luò)必須的最低帶寬 bmin 必須以字節(jié) 為單位維持大小為 s 的塊大小。值得注意的還有數(shù)據(jù)的傳播很容 易擴(kuò)展，因?yàn)榇嬖趯?duì)數(shù)關(guān)系在網(wǎng)絡(luò) n 的節(jié)點(diǎn)數(shù)和連接數(shù)之間 C。換句話(huà)說(shuō)，跳數(shù) h（n）是 O（log n）。原因在于此 效率是指?jìng)鞑ナ腔诎素詤f(xié)議[1]。比特幣和 Ecochain 遵循八卦協(xié) 議（默認(rèn)）連接數(shù) c = 8.在 src / net.h 文件的代碼中可以很容易地 看到：從上面我們得出結(jié)論，對(duì)于 Ecochain c = 8.作為旁注，我們 必須強(qiáng)調(diào)任何節(jié)點(diǎn)都可以自由更改出站號(hào)碼關(guān)系;也就是說(shuō)，c 不 是共識(shí)協(xié)議的參數(shù)。只是將上面的代碼行從 8 更改為任何數(shù)字是 可以接受的網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)樗皇钦娴目梢詸z測(cè)到。例如，節(jié)點(diǎn)可能 具有高上傳帶寬也可能想要幫助網(wǎng)絡(luò)，所以選擇設(shè)置 c 或者節(jié)點(diǎn) 是自私的或惡意的，并將 c 設(shè)置為零，而不是廣播 任何東西。簡(jiǎn)而言之，改變 c 是一個(gè)簡(jiǎn)單的軟叉。我們可以安全 地假設(shè)這里絕大多數(shù)節(jié)點(diǎn)都不會(huì)改變 c，因?yàn)樗鼈儧](méi)有鼓勵(lì)這樣 做。如果 c 的默認(rèn)值設(shè)置為大于 8 的值沒(méi)有必要帶來(lái)更快的傳播 時(shí)間;有限制數(shù)據(jù)庫(kù)提交時(shí)的磁盤(pán)寫(xiě)入時(shí)間和由于的 CPU 延遲 4 當(dāng)交易數(shù)量很大時(shí)所需的驗(yàn)證時(shí)間。所以 Ecochain 保持 c = 8，正 如我們已經(jīng)提到的那樣，不限制節(jié)點(diǎn);每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以很容易地改 變它。讓我們看一個(gè)數(shù)字的例子：對(duì)于最大塊大小 s = 4M 字節(jié)， 塊時(shí)間 bt = 32sec，節(jié)點(diǎn)數(shù) n = 4,000，連接數(shù) c = 8 來(lái)自 equeation （5）的最小網(wǎng)絡(luò)速度（帶寬）應(yīng)該是《技術(shù)數(shù)據(jù)參考鏈接http://t.cn/AipAAlby》

圖靈完備

需要強(qiáng)調(diào)的是以太坊虛擬機(jī)是圖靈完備的； 這意味著 EVM 代碼可以實(shí)現(xiàn)任何可以想象的計(jì)算，包括無(wú)限循環(huán)。EVM 代碼有 兩種方式實(shí)現(xiàn)循環(huán)。首先， JUMP 指令可以讓程序跳回至代碼前 面某處，還有允許如 while x < 27: x = x * 2 一樣的條件 語(yǔ)句的 JUMPI 指令實(shí)現(xiàn)條件跳轉(zhuǎn)。其次，合約可以調(diào)用其它合約， 有通過(guò)遞歸實(shí)現(xiàn)循環(huán)的潛力。這很自然地導(dǎo)致了一個(gè)問(wèn)題：惡意 用戶(hù)能夠通過(guò)迫使礦工和全節(jié)點(diǎn)進(jìn)入無(wú)限循環(huán)而不得不關(guān)機(jī) 嗎？ 這問(wèn)題出現(xiàn)是因?yàn)橛?jì)算機(jī)科學(xué)中一個(gè)叫停機(jī)問(wèn)題的問(wèn)題： 一般意義上沒(méi)有辦法知道，一個(gè)給定的程序是否能在有限的時(shí)間 內(nèi)結(jié)束運(yùn)行。 正如在狀態(tài)轉(zhuǎn)換章節(jié)所述，我們的方案通過(guò)為每一個(gè)交易設(shè)定運(yùn) 行執(zhí)行的最大計(jì)算步數(shù)來(lái)解決問(wèn)題，如果超過(guò)則計(jì)算被恢復(fù)原狀 但依然要支付費(fèi)用。消息以同樣的方式工作。為顯示這一方案背 后的動(dòng)機(jī)，請(qǐng)考慮下面的例子： 一個(gè)攻擊者創(chuàng)建了一個(gè)運(yùn)行無(wú)限循環(huán)的合約，然后發(fā)送了 一個(gè)激活循環(huán)的交易給礦工，礦工將處理交易，運(yùn)行無(wú)限 循環(huán)直到瓦斯耗盡。即使瓦斯耗盡交易半途停止，交易依 然正確（回到原處）并且礦工依然從攻擊者哪里掙到了每 一步計(jì)算的費(fèi)用。 一個(gè)攻擊者創(chuàng)建一個(gè)非常長(zhǎng)的無(wú)限循環(huán)意圖迫使礦工長(zhǎng) 時(shí)間內(nèi)一直計(jì)算致使在計(jì)算結(jié)束前若干區(qū)塊已經(jīng)產(chǎn)生于 是礦工無(wú)法收錄交易以賺取費(fèi) 用。然而，攻擊者需要發(fā) 布一個(gè) STARTGAS 值以限制可執(zhí)行步數(shù)，因而礦工將提前 知道計(jì)算將耗費(fèi)過(guò)多的步數(shù)。 一個(gè)攻擊者看到一個(gè)包含諸如 send(A,self.storage); self.storage = 0 格式的合約然后發(fā)送帶有只夠執(zhí)行第一 06：圖靈完備步的費(fèi)用的而不夠執(zhí)行第二步的交易（即提現(xiàn)但不減少賬 戶(hù)余額）。合約作者無(wú)需擔(dān)心防衛(wèi)類(lèi)似攻擊，因?yàn)槿绻麍?zhí) 行中途停止則所有變更都被回復(fù)。 一個(gè)金融合約靠提取九個(gè)專(zhuān)用數(shù)據(jù)發(fā)布器的中值來(lái)工作 以最小化風(fēng)險(xiǎn)，一個(gè)攻擊者接管了其中一個(gè)數(shù)據(jù)提供器， 然后把這個(gè)按 DAO 章節(jié)所述的可變地址調(diào)用機(jī)制設(shè)計(jì)成可 更改的數(shù)據(jù)提供器轉(zhuǎn)為運(yùn)行一個(gè)無(wú)限循環(huán)，以求嘗試逼迫 任何從此金融合約索要資金的嘗試都會(huì)因瓦斯耗盡而中 止。然而，該金融合約可以在消息里設(shè)置瓦斯限制以防范 此類(lèi)問(wèn)題。 圖靈完備的替代是圖靈不完備，這里 JUMP 和 JUMPI 指令不存在并且在某個(gè)給定時(shí)間每個(gè)合約只允許 有一個(gè)拷貝存在于調(diào)用堆棧內(nèi)。在這樣的系統(tǒng)里，上述的 費(fèi)用系統(tǒng)和圍繞我們的方案的效率的不確定性可能都是 不需要的，因?yàn)閳?zhí)行一個(gè)合約的成本將被它的大小決定。 此外，圖靈不完備甚至不是一個(gè)大的限制，在我們內(nèi)部設(shè) 想的所有合約例子中，至今只有一個(gè)需要循環(huán)，而且即使 這循環(huán)也可以被 26 個(gè)單行代碼段的重復(fù)所代替。考慮到 圖靈完備帶來(lái)的嚴(yán)重的麻煩和有限的益處，為什么不簡(jiǎn)單 地使用一種圖靈不完備語(yǔ)言呢？事實(shí)上圖靈不完備遠(yuǎn)非 一個(gè)簡(jiǎn)潔的解決方案。為什么？請(qǐng)考慮下面的合約： C0: call(C1)? call(C1)? C1: call(C2)? call(C2)? C2: call(C3)? call(C3)?... C49: call(C50)? call(C50)? C50: (作一個(gè)圖靈機(jī)的步計(jì)算和記錄結(jié)果在合約的長(zhǎng)期存儲(chǔ)) 現(xiàn)在，發(fā)送一個(gè)這樣的交易給 A，這樣，在 51 個(gè)交易中，我們有 了一個(gè)需要花費(fèi) 2^50 步計(jì)算的合約，礦工可能?chē)L試通過(guò)為每一 個(gè)合約維護(hù)一個(gè)最高可執(zhí)行步數(shù)并且對(duì)于遞歸調(diào)用其它合約的合約計(jì)算可能執(zhí)行步數(shù)從而預(yù)先檢測(cè)這樣的邏輯炸彈，但是這會(huì) 使礦工禁止創(chuàng)建其它合約的合約（因?yàn)樯厦?26 個(gè)合約的創(chuàng)建和 執(zhí)行可以很容易地放入一個(gè)單獨(dú)合約內(nèi)）。另外一個(gè)問(wèn)題點(diǎn)是一 個(gè)消息的地址字段是一個(gè)變量，所以通常來(lái)講可能甚至無(wú)法預(yù)先 知道一個(gè)合約將要調(diào)用的另外一個(gè)合約是哪一個(gè)。于是，最終我 們有了一個(gè)驚人的結(jié)論：圖靈完備的管理驚人地容易，而在缺乏 同樣的控制時(shí)圖靈不完備的管理驚人地困難- 那為什么不讓協(xié) 議圖靈完備呢？

去中心化應(yīng)用（DAPP）

ECOC 系統(tǒng)致?從技術(shù)層?全??持去中?化應(yīng)?，尤其是 通過(guò)移動(dòng)端策略的引?，將不 同的 DAPP 想法產(chǎn)品化，使普通互 聯(lián)??戶(hù)可以真正感受到區(qū)塊鏈技術(shù)帶來(lái)的價(jià)值。 ?向不同? 業(yè)的 DAPP 應(yīng)?，可以把區(qū)塊鏈技術(shù)帶給更多的?戶(hù)和?業(yè)。例 如去中?化的 社交、去中?化的存儲(chǔ)和去中?化的域名服務(wù)、 去中?化的計(jì)算服務(wù)等，通過(guò)激勵(lì)機(jī)制的 引?，將更深層次利 ?共享經(jīng)濟(jì)的理念，改變現(xiàn)有的 APP 市場(chǎng)和商業(yè)模式。 區(qū)塊鏈 技術(shù)為搭建去中?化應(yīng)?（Decentralized Applications）提供基礎(chǔ) 架構(gòu)。 在量?鏈 中，通過(guò)完善的 ECOC API 的設(shè)計(jì)和 Docker 的分發(fā)，簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)者的準(zhǔn)備?作，使開(kāi)發(fā)者可 以快速上?相應(yīng) 的開(kāi)發(fā)?作。并將通過(guò) ECOC 系統(tǒng)內(nèi)部的 Token 激勵(lì)開(kāi)發(fā)者開(kāi)發(fā) 出?質(zhì)量的 DAPP。

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