1.1.2 公链降临
公链是区块链和Web 3叙事的原点与开端。
根据去中心化程度的不同,区块链被分为公链、私链和联盟链,而公链是区块链和Web 3得以建立的基础,是区块链和Web 3性能提升的重点,也是众多去中心化应用的基础支撑。只有在公链扎实、稳健、高效运转的基础上,区块链商业应用才能真正落地和发展。
比特币是世界上第一条公链,在比特币之后出现了众多以改良比特币为目的的区块链。为了让区块链能够更加灵活地处理货币和金融业务,通过编程实现更多货币和金融功能,以太坊(Ethereum)出现了。以太坊在比特币系统的基础上增加了智能合约虚拟机,这成了公链发展的转折点。这一时期面世的公链包括ETH(以太坊)、NEO(小蚁)、QTUM(量子链)、EOS等。在各种公链中,以太坊一家独大。
随着链上部署的合约数量越来越多、交易频次越来越高,以太坊的性能开始捉襟见肘,同时交易的Gas费也居高不下。在这样的背景下,基于不同的共识机制、不同的验证交易层技术,BSC、Solana、Avax等一批高性能且低成本的公链诞生了,进而形成了多链生态并存的格局。这一时期,加密世界的总市值达到了上万亿美元,同时整个公链生态也被分为兼容以太坊智能合约开发虚拟机环境的EVM联盟公链和不兼容以太坊智能合约开发虚拟机环境的非EVM公链。由于EVM生态强大,所以也有部分非EVM公链计划提供EVM虚拟机或转为EVM兼容方向。
以太坊承载了大部分加密行业的生态应用,同时以太坊一直以来也主导着去中心化金融DeFi和非同质化代币NFT的发展。公链领域的创新虽然从未间断,在以往关于公链的讨论中,人们也总会讨论谁是“以太坊杀手”,但到目前为止,公链世界仍以以太坊为代表,大部分新公链也不再以打败以太坊为目标。当前的公链创新有的选择依托以太坊生态,解决以太坊的扩展问题,与之携手并进;有的以开创性或颠覆性的技术优势,通过解决“区块链三角难题”来吸引以太坊的用户和流量;有的选择专注某个应用生态,吸引主流用户参与其中……
目前,公链领域的应用已基本涵盖了基础设施、钱包、工具、浏览器、预言机、去中心化金融DeFi、非同质化代币NFT、GameFi、SocialFi等领域。从市值来看,2022年排名在前10位的区块链项目中,有5个是公链项目。图1-1给出了2020年和2021年不同公链项目所分享的市值占比。
图1-1 2020年和2021年不同公链项目所分享的市值占比
图片来源:Footprint Analytics。
随着各种结构和类型的公链项目的发展,公链也从原来单一的一层网络(Layer 1),分别向上扩展到了二层网络(Layer 2)甚至三层网络(Layer 3),向下也发展出了零层网络(Layer 0)。最有名的Layer 0项目包括Cosmos、Polkadot、Avalanche。Layer 1公链项目则有通过新共识机制创建的高拓展性公链Solana、使用分片技术实现可扩展性的底层区块链NEAR,以及拥有大量侧链的多层次平台Polygon。Layer 2主要用来解决以太坊生态的可扩展性问题,它的技术方案包括状态通道State Channel、Rollup和Plasma 3类。目前,Rollup为主流方案,代表项目有采用Zero-knowledge Rollup的2层网络扩容方案Zksync,采用Optimistic Rollup 2层网络扩容方案的Arbitrum。
公链赛道作为行业的基础和叙事核心,其历次革新主要体现在共识机制、可扩展性、模块化3个方向。
1.混合共识崛起
共识机制决定了区块链的可扩展性、安全性和去中心化程度。共识机制的创新更具颠覆性,许多新公链的崛起就得益于此。2018年上线的一众公链项目几乎放弃了比特币系统所采用的PoW(Proof of Work,工作量证明)共识机制,以EOS的DPoS[8]为代表的一系列基于PoS(Proof of Stake,权益证明)的共识机制崭露头角。虽然PoS共识算法略显中心化,但其“人人可验证、人人可监督”的特性依旧在当下获得了大多数用户的认同,并在性能上远超PoW共识算法。
此外,Solana通过PoH[9]共识机制带来了号称在不降低去中心化程度和安全性前提下的可扩展性解决方案。Cosmos的共识算法则基于PoS和BFT(Byzantine Fault Tolerance,拜占庭容错),是一个类似实用拜占庭容错的共识引擎,具有性能高、一致性强等特点。
2.更高的可扩展性
为了解决区块链单链容量有限的问题,在部分公链项目选择2层网络扩容Layer 2 Rollup路线的同时,近年来崛起的“Move系”公链则选择从头构建新的 Layer 1,试图一次性解决扩容和合约安全问题。“Move系”公链通过并行化的执行环境提高公链性能,通过Move语言和MoveVM提高合约的安全性。Aptos和Sui两条区块链都是基于Move语言开发的,它们都专注于提升可扩展性。
3.从单体区块链到模块化区块链
在以太坊1.0和Solana这样的区块链网络中,执行交易、数据广播、数据存储都是在一条链中进行的,它们属于单体区块链,在基础共识层同时实现执行、结算、共识和数据可用性4项功能。模块化区块链则由多个模块分别负责这些功能实现,再通过不同模块之间的松耦合或紧耦合,相对灵活地实现对应功能。这成为当前公链赛道一个显著的发展方向。
Celestia是第一个模块化区块链网络,它允许主权区块链摆脱单一架构限制,根据自身条件灵活且自由地构建,旨在让任何人都能以最小的开销轻松部署自己的区块链。
公链赛道从“一链独秀”到“百链齐放”是大势所趋。新公链赶超以太坊或成为下一个以太坊的叙事虽然还在继续,但可能很难成为主流叙事。具备特定功能、面向垂直场景的公链,重视生态建设、帮助Web 3走向成熟的公链,将有可能带来公链生态的再次繁荣。