【评估报告】硅谷明星公链ThunderCore,究竟有多少真材实料?

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一、综述

1.1 项目简介

Thunder Token 是一种新的加密区块链,它与 EVM 兼容,在设计中它具有 1,200+ TPS 的吞吐量,确认时 间低于 1 秒,并且只需要很低的费用(gas) —— 这些属性使 DApps 可以简单快速地运作和扩展。

理想状态下共识节点只需一轮投票,在一秒钟内就可确认交易。加速器(一个稳健,防范 DDoS 的分布式系统) 快速协调共识节点的投票。在安全性上用户无需信任任何加速器或共识节点;他们只要相信诚实的大多数人。最终结果是高度提升区块链的速度和性能,而不需在安全方面做出妥协。

它的主要思想是将集中式方法与分散式方法相结合,从而实现集中式方法的可扩展性和速度,同时保持区块链 的分散性特征。

1.2 市场痛点及产品构想

中本聪发明的区块链技术利用数学实现了突破,用不同于传统的方式达成了共识。但“最长链形式共识”的优 势在于简单和健壮(robust);缺点则是低速和耗能。

这导致现有的服务于加密货币(如比特币和以太坊)的区块链存在 2 大主要瓶颈:

吞吐量:在传统区块链上,交易需要向全网广播并进行确认,因此,这种类型的区块链在处理大规模交易效率 较低。比特币、以太坊的交易处理速度低于 10TPS,相比之下,VISA 交易处理速度可达 2000TPS,如此 小的吞吐量严重妨碍了加密货币的推广以及 Dapp 的应用。

确认时间:中本聪区块链协议的安全性要求每个区块链的产生时间远远大于最大网络延迟,这就是为什么比特 币每 10 分钟产生一个新区块,且一笔交易只有在纳入到一个区块中、且该区块链后接了 5 个区块的情况下, 才被看作是确认了,因此一笔交易平均需要 1 个小时才能得到确认。以太坊虽然采取了较短的区块产生时间, 平均确认时间依然达到 13 分钟。这妨碍了许多重要应用程序的发展。

传统的公链交易处理速度抑制了区块链大规模商业化的可能,Cryptokitties 每天有 14,000 名用户就足以使 gas 价格翻倍,导致交易延迟增加 6 倍,并使网络停滞不前;最近,一家中国交易所开展的公关活动(导致了 sybil 攻击),堵塞了以太坊网络。虽然 14K DAU 可能对以太坊网络有意义,但与一些传统移动和网络应用程 序的数百万用户相比,它是微不足道的。如同在传统电信 2G 信息传输速度下,不可能产生多种商业化的 App 应用,而在 3G 技术发展起来后才变成了现实。

1.3 团队

Thundercore 的创始团队以华人为主,驻地硅谷。整体来说,团队具有强大的技术背景和业务推进能力。 CEO Chris Wang 有丰富的大型企业运营经历,也是众多优秀项目的投资人;首席科学家 Elain Shi 是业内 知名的密码学专家,其他团队成员也有类似成熟的研发经验。

* Chris Li在一些资料中是 CTO,但目前官网上没有有关他的信息。

1.4 投资人

Thundercore 的投资人没有在官网中明确说明,但据 crunchbase 数据,Thundercore有 9 个投资人,其 中 SV Angel and zk Capital 是最新的两个投资人。其它的包括Kosmos Capital、connect capital。

二、环境分析

2.1 行业环境

公链平台主要定位为区块链操作系统,为各种应用开发提供基础技术支撑,是未来区块链技术落地应用的核心 基础。在目前的区块链底层平台的研发过程中,对共识机制、中心化与去中心化、交易处理速度和安全等问题最为关注,讨论也最为激烈,但对于未来如何实现高效、安全和去中心化的平台大家还尚未形成共识。目前来说区块链技术的不可能三角还没有得到完美的解决,没有一个扩展性强、认同度高的公链出现,更无从谈及杀 手级 Dapp,区块链的应用受到限制是市场冷清的主要原因。

中心化与去中心化之争

在目前的区块链技术平台项目中,对中心化还是去中心化争论较大,过度的去中心化影响效率,而过度的中心 化又违背区块链的设计原则并有可能影响区块链安全性。从目前主要区块链项目的节点数量来看,基于 POW 和 POS 容易导致中心化问题,虽然能提升效率,但有可能牺牲安全和去中心化初衷;而基于 POW 共识机制 则有可能导致效率低下,存在被中心化的风险;目前已有一些项目采用 POW+POS 的共识机制进行综合,以 达到去中心化的目标并提升效率,至于未来具体谁优谁劣,还得看未来的应用的适用性。

交易处理速度

根据目前传统商用应用的处理速度来看,现有的区块链平台项目的交易处理速度尚不能支撑起大规模的商用应用,虽然在不断探索和开发,但区块链要真正的进入的商用应用,还需要很长的路要走。

在不考虑每个公链节点数的差异下,从速度上来看 Thunder Core 理论值的 1200+TPS 并没有什么竞争力。

2.2 政策环境

  • 世界各国最近对于 ICO 的政策

有消息称,美国的监管机构可能会将所有token 都认定为证券,这将对区块链项目的落地造成极大的负面影响。

因为,token 如果被认定为证券,接受证券法监管,其流动性将大大降低。最近,美国证券交易委员会 (SEC)官网发布其 2018 年的财政年度报告,新报告中提及要打击欺诈性 ICO。

2018 年 11 月 1 日举行的日本金融厅数字货币交易业研讨会第 8 次会议上,日本金融厅将 ICO 纳入日本现行 《资金决算法案》和《金融商品交易法》中,意味着 ICO 正式合法化。

2018 年 11 月 8 日,韩国民间团体“区块链管理共识委员会(BGCC)”在韩国国会图书馆发布了 ICO 指导方针。 根据该方针的要求,进行 ICO 需要公开白皮书和网站;提供团队成员详细信息;公开协议开发信息;运营社群; 预先构建并公开协议主结构和共识算法;需要实名认证(KYC)和进行反洗钱。

  • 香港、北京两地先后放利好信号

2018 年 11 月,香港证监会发布数字资产管理新规,对通过“沙盒监管”的加密货币交易所发放牌照。新规 要求超过 10% 资产规模(AUM) 属虚拟资产的基金,仅可针对专业投资者销售。任何投资虚拟资产的基金和经纪机构,均需要向证监注册。这次香港证监会新规的出台实际上悄悄拉开了香港决战“区块链之都”的序幕。 从整个行业来看,区块链的未来大格局,就是中国和美国的角力,香港是战略重地,进可攻退可守。而中国和美国的项目,要进行相互合作,借势香港是自然选择。所以大多数人,也理所当然的认为香港是区块链的“共 识之地”,是“区块链之城”。

其次是北京市金融工作局,中关村科技园区管理委员会,以及北京市科学技术委员会,联合下发了《北京市促 进金融科技发展规划(2018 年 -2022 年)》(下称《规划》),明确要求,积极推动以区块链为代表的分布式技术发展。鼓励金融机构利用云计算等技术手段加快产品和服务创新,支持区块链技术在金融监管与风控、普 惠金融、流程溯源等领域的应用。

  • 中国网信办《区块链信息服务管理规定(征求意见稿)》

2018 年 10 月 19 日,中国国家互联网信息办公室《区块链信息服务管理规定(征求意见稿)》涉及提供数字 货币交易信息发布的、加密数字货币存储的、公链节点、采用区块链技术进行体信息发布的、基于区块链技术开发的 app 等区块链项目、区块链技术提供方、区块链钱包数字资产交易平台等主体,凡是带有“信息技术服务” 字样又与区块链相关的企业和法人都有能此次管辖范围内。并且明确区块链信息服务的监管主体为国家互联网信息办公室(简称国网信办)。

另外许多区块链企业为规避来自境内的监管压力,通常选在“境外设立实体 + 采购境内公司的技术开发服务” 的模式。根据《管理规定(征求意见稿)》,这些为境外区块链信息服务主体提供技术支持服务的公司也可能被 认定为受监管的“信息服务提供者”

三、技术评估

3.1 Thunder 共识协议,克服吞吐量及确认时间 2 大瓶颈

Thunder Core 采用双层架构,一层为快速模式(Fast Mode),通过加速器(Accelerator)与委员会 (Committee)快速确认交易,另一层为慢速模式(Slow Mode),即慢链(Slow Chain),架构与传统区块链基本一致,用以记录交易日志。其中快速模式协议如下:

  • 加速器(Accelerator)是一个指定的实体;
  • 所有交易都要发送给加速器;加速器将交易打包进微区块链(Micro-block),用递增序号 seg 对每个 微区块进行签名,并将已签名的微区块发送给委员会(Committee);
  • 委员会从节点中选举产生,委员会成员对加速器签名的微区块进行签名完成承认(ack)操作,但同一个 序号最多只承认一个微区块;
  • 当一个微区块收到超过 3/4 委员会成员承认时,称这个微区块链为经过公证的微区块,参与者可以直接 输出经过公证的最长连续微区块序列。通过这种方式,快速路径可以直接完成交易。

Thunder Core 交易能够通过快速路径迅速得到确认,而无需等待全网确认,单位时间内也将能够处理更多的 交易,这是优于传统区块链的地方。

3.2 回退机制,保证安全性不低于传统区块链

由于交易日志最终还是保存在慢链上,用户不需要信任加速器或共识节点,他们只需要相信诚实的大多数人。例如, 如果加速器任意恶意行为,可能发生的最坏情况是系统速度变慢(达到传统区块链的速度); 它不能破坏系统的安 全保障,也不能阻止系统。通过这种方式,ThunderCore 可以保持完全分散的信任。这个机制可以保证系统能 抵御 49% 的攻击。因此 Thunder Core 的安全底线其实就是底层慢链的安全,而这与以太坊安全性是一致的。

不过,快速路径的存在也给Thunder Core 提出了另一个要求,即如何保证慢链上的日志(尤其是加速器与委员 会的作弊证据)能够快速反馈给快速路径,以便后者在出现问题时及时调整。因此,系统首先要做的就是收集加速器或委员会的作弊证据:

心跳记号(Heartbeats):对慢链上的所有长度 l,加速器就会生成当前快速路径的日志的哈希值 h,并发送元 组(l,h,seq)给委员会成员,委员会成员核查哈希值是否正确,然后进行公证,这种经过公证的元组就叫心跳记号, 加速器随后将心跳记号发送至慢链。若 l+k 长度内未出现心跳记号,则认为快速路径已失效,准备回退到慢链。

呼喊交易(Yell Transaction):用户会注意观察心跳记号,如果在足够长的时间内(通常是 k 个区块以内,k 为安全参数)没有心跳记号,则可以认定加速器或委员会掉线或作弊。此时用户将向慢链发出呼喊交易,该交易 包含他们想要确认的交易。如果委员会成员看到慢链上的呼喊交易在足够长时间内(通常是 k 个区块以内,k 为 安全参数)仍未得到公证,则认为加速器掉线或作弊,此时委员会成员就停止签署心跳信息。注意:此时只要有 1/4 的委员会成员仍是诚实的,作弊的加速器就无法工作。

冷却期(Cool-down):在发现作弊证据后,所有节点都将进入冷却期,此时委员会成员停止签署来自加速器的 消息,但是允许大家发布经过公证但没有包含在最近心跳记号中的交易到慢链上,一段时间后(通常是 k 个区块, k 为安全参数)系统进入慢速模式,此时运行机制同传统区块链。

接下来,委员会需要决定如何回退到慢链。决定如何回退到慢链的关键在于:就在何处(从哪个序列号开始)终止快速路径的日志达成一致。

宽限期(Grace Period):在宽限期内,1)委员会停止参与快速路径;2)所有人广播自己看到的快速路径日志; 3)矿工参与慢链挖矿;并为慢链协议输入所有已公证、但未包含在最近心跳记号的交易。这时,最长幸运序列(连 续被确认的交易序列)一定包含在不短于任意诚实节点的日志中。也就是说,最终达成一致的快速路径日志将不 短于任何人所看到的快速路径日志。

关于回退的疑点:

协议并未说明,在加速器诚实,但委员会超过 3/4 成员不诚实的情况下,如何阻止不诚实的委员会成员将签署过 错误交易进行广播。也就是说,从 k 个区块到宽限期的终点,这部分交易的正确性无法保障。

从协议来看,只要加速器或超过 3/4 的委员会成员不诚实,系统就会回退到慢链,这将导致系统效率大大降低, 失去其相较于传统区块链的优势。但协议并未说明,如何对恶意致使系统回退至慢链的行为进行防范。

3.3 重启快速路径将依赖智能合约,但未说明细节

重启快速路径前慢链将决定:1)何时(l长度区块以后)重启快速路径;2)何人担任新纪元的加速器。根据 Thunderella 共识协议,这两项决定将置于应用层,通过智能合约来执行,但协议中并未说明做具体说明。因此, 协议并未回答“如何识别快速路径已经恢复正常”的问题。

纪元号(Epoch Number):当慢速模式与快速模式多次转换时,将在每次启动新的快速模式时分配一个纪元号, 所有微区块和心跳记号消息都应该额外加上纪元号。当有多个纪元时,节点应依次输出所有纪元的日志。

3.4 部分技术细节不明晰,共识协议代码尚未开源

尽管 Thunder Core 在理论上有一些优于传统区块链的地方,但由于其共识协议部分的代码尚未开源,且白皮书 中也有几处语焉不详,因此仍然有以下技术细节不明晰:

加速器与委员会的选举方式不明确

白皮书中提到了委员会选举的可能的 3 种方式,但并未明确指出公链采用何种选举方式,或何时采用何种方式; 加速器的产生方式也未说明。

他们提到的委员会选举方式有:

  • 使用最近的矿工:最简单地选举产生委员会的方法也许是选择产生慢速链上最近 500 个区块的矿工。同时 他们也说到,如果选用这种方法,必须保证的前提是慢速链是“公平的”,即诚实开采的区块比例与诚实用户的比例相近。
  • 利益相关者(stake-holders)抽样:如果区块链用于加密货币,可以改用从最近利益相关者的子样本中 选择产生委员会。该方案的缺点是太乐观地假设大多数利益相关者都在线(因此快速路径的条件很少成立)。
  • 履约保证参与者抽样:上述抽样的弊端在于无法确定利益相关者是否愿意参选,因此本方法将要求希望进入 委员会的利益相关者发布履约保证(escrow)到慢链,再从中进行抽样。

加速器与委员会的激励方式不明确

在其社交网站上团队曾提到其代币名为 Thunder Token(TT),用于支付 gas 费用以确认交易和奖励委员会成员。 但白皮书中并未提及如何对加速器及委员会进行激励。而团队的另一篇论文则指出,加速器及委员会的激励方式 均为收取交易手续费(手续费通过 Fruitchains 机制分配给委员会各成员),但具体比例也不明确。

四、落地评估

4.1 公链落地

根据 Thunder Core 已经公布的部分代码(不包含关键部分共识协议),该项目的底层链与以太坊如出一辙,因 此在落地方面,Thunder Core 的优势与挑战,基本可以参照以太坊,以下仅列举主要的几点:

扩容:与以太坊不同,ThunderCore 采用双层结构,快速通道实现效率提升,底层慢链确保交易安全性不低于传统区块链(如以太坊)。

开发者:Thunder Core 目前已发布测试网络,并为开发者提供了一系列开发工具,但由于测试网络尚不具备快 速模式,因此对开发者来说吸引力有限。

隐私:隐私问题也是公链普遍面临的问题,当所有数据都公开透明,如何保证一些敏感信息的安全性还未得到解决。 场景:目前,公链落地的场景依然十分有限,在以太坊上,用户量最高的 DApp 类型仍然限制在交易所、游戏、赌博、虚拟收藏品等几项,Thunder Core 的交易效率提升后,是否能推动应用场景的多样化值得期待。

五、Dapp 开发进展

ThunderCore 与 EVM 兼容,使现有基于以太坊的 DApp 易于迁移到 ThunderCore。对于大多数 DApps,迁 移到 ThunderCore 只需要很少甚至不需要更改源代码,只需几分钟即可完成。同时适用于以太坊的所有工具也适用于 ThunderCore。

当前进度:测试网已上线,开发者可以测试 DApp,但是不包含快速模式,因此并不能知道实际的交易速度。

六、运营评估

整体来说 Thundercore 项目在运营和推广上并不出色,团队至今未公布详细路线图,对社区和媒体的运营也相 当不够。

6.1 项目进展

团队没有明确地提出项目线路图。2018 年 8 月 14 日测试网络发布,主网按计划在 2019 年一季度上线,Token 将与主网同时发布。因此在主网发布之前团队会有至少 6 个月的测试时间,便于测试实际运行速度和问题。

在最近接受 CNBC 采访时,ElaineShi(联合创始人)表示 thundercore 最新一轮的估值为 2 亿美元。由于他 们的发行模式尚未公布,我们无法提出代币估值。

6.2 市场认可度

团队对社交媒体的运营不够,社交热度为2.5 分(满分 5 分),社交媒体粉丝数少,活跃度低。

Alexa 热度

Alexa 网站排名在 810447,但近期有所上升。

Github 代码提交频率

代码提交次数 15 次,更新频率极低。

情感得分

情感得分为 0 分(分值范围:-5 到 +5),项目社区讨论内容偏中立,用户对项目的看法较为普通,社区氛围普通。

七、总结

优点:

  • 是一种新的共识协议,为解决不可能三角提出一种解决办法;
  • 团队成员技术背景经验丰富,首席科学家Elain Shi 和科学家 Rafael Pass 都是知名的分布式计算专家。 CEO 有成熟的商业化实践经验;
  • 技术架构没有明显漏洞,实现方式有待补充完善。

缺点:

  • 部分技术细节模糊不清,快速路径的安全性较弱,实际应用中可能;
  • 无法维持稳定交易效率 无法测试真实网络交易速度;
  • 在高度可扩展的区块链公链领域已经存在一些竞争者,相对来说他们进入得有些晚;
  • 团队成员以技术人员为主,项目宣传意愿较弱,也没有公开 ICO;也没有说明将会如何使用募集资金;
  • 白皮书的完整度较低,网站上没有项目推进的路线图,也没有列出顾问和投资人;
  • 对于如何围绕这个项目建立社区也没有详细说明。

附 Thunder Core 相关文献:

[1]Litepaper: ThunderCore

[2]Whitepaper: The Thunder Protocol

[3]Thunderella: Blockchains with OptimisticInstant Confirmation

[4]Snow White: Robustly ReconfigurableConsensus and Applications to Provably Secure Proofs of Stake [5]The SleepyModel of Consensus

[6]FruitChains: A Fair Blockchain