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年终盘点 | 一文全览2019年最酷的区块链技术

洒脱喜2019-12-26 09:24:50

2019年的余额已经不足，而区块链技术的发展又那么快，过了这一年，你知道这个世界发生了什么吗？

记不起来了？没关系，我们不妨抽点时间来一起回顾一下吧，这些对象分别是比特币、以太坊、跨链技术、隐私技术以及联盟链（没提到的，大家可以自行补充哦σﾟ∀ﾟ)σ）。

一、2019年比特币技术进展

2019年，比特币最大的技术进展便是闪电网络、 Stratum V2 、Schnorr 签名（ MuSig ）、 Erlay 以及 Miniscript 。当然，像Shamir备份、PayJoin等新技术的出现也是很有意义的。

BTC

由于篇幅有限，本文仅涉及几个相关讨论较少的技术例子(闪电网络可以看这篇文章 )：

1、1、Stratum V2

在很多人看来，比特币等PoW加密货币的挖矿已经呈现出中心化的趋势，这主要是因为当前矿池工作方式的原因，由于矿池拥有普通矿工所不具备的特权（分配奖励、打包哪些交易、包含版本位），其运营者可审查某些交易，或者选择阻止某些协议的升级，而这些特权存在对网络而言是弊大于利的。

而由Bitcoin Core开发者Matt Corallo提出的BetterHash替代挖矿协议，则是将原本属于矿池的权力归还给矿工，从而实现挖矿的去中心化，而由Slush Pool联合Matt Corallo等人提出的Stratum V2挖矿协议，则是在BetterHash的基础上进行了一些改进，在上个月，Stratum V2的规范已正式被公布：https://stratumprotocol.org/，这对于整个PoW区块链行业而言都具有很大的参考意义。

1、2 Schnorr 签名（MuSig）

2018年，区块链协议公司Blockstream的密码学家Gregory Maxwell、Pieter Wuille等人提出了一种名为MuSig的Schnorr签名方案，它可以替代比特币当前所使用的ECDSA签名算法（小插曲：Schnorr签名的发明者Claus Schnorr最初为它申请了专利，直到2008年才到期）。

而在使用MuSig（Schnorr签名）方案之后，比特币就可以扩展到支持固定大小的多重签名和阈值签名，以及“无脚本脚本”，另外Schnorr签名具有的批量验证特性，使得其验证速度要比ECDSA签名快得多。

另外，据Blockstream 研究主管Andrew Poelstra告诉巴比特记者的回答，应用Schnorr签名之后，比特币能够扩容10%-20% ，此外，使用 Schnorr签名+Taproot+无脚本脚本 的组合，会使得比特币的输出难以被分辨，从而大大提高比特币的隐私特性。

可以说，Schnorr 签名会是比特币接下来的重点部署技术，截至目前，Schnorr 签名的 BIP 还处于草案阶段，目前主要是由Pieter Wuille在负责更新；

1、3 Erlay

在今年6月份的时候，巴比特就报道了Pieter Wuille、Gregory Maxwell等人提出了一种名为 Erlay 的中继协议，简单来说，Erlay不仅能够让比特币网络变得更加安全，而且能够降低节点84%的带宽消耗，使得比特币节点的运行成本更低。相比之下，比特币当前因为使用的是BTCFlood中继协议，导致网络连接性太低。

而在今年9月份，Pieter Wuille和另一位开发者Gleb Naumenko正式将Erlay写成了 BIP: 330 ,目前处于草案阶段。

1、4 Miniscript

由于比特币Script（脚本）语言的存在，今天，比特币可以实现一些较简单的交易功能以及各种多重签名、原子互换、闪电网络交易，然而，Script（脚本）的功能并非只有这些，只是因为它的复杂性限制了它的应用。

而由Andrew Poelstra和Pieter Wuille提出的Miniscript，则是一种以结构化方式表示比特币Script的语言，正如它名字的开头Mini一样，则是一种简化版Script（脚本）语言。

而当比特币使用Miniscript语言之后，相关的编程将变得更容易，应用类型也会增多。

截至目前，Miniscript语言并非进入正式应用阶段，不过Blockstream公司已在内部使用了这种语言。

二、以太坊技术进展

eth

2、1 虚拟机Ewasm

当前以太坊所使用的虚拟机是EVM，而在接下来，无论是以太坊1.0还是以太坊2.0，它们都会采用由万维网联盟(W3C)维护的 Webassembly（WASM）类型虚拟机，我们称之为Ewasm。

相比EVM， WASM没有高阶指令，其支持32 / 64 位的操作，支持了更多的语言（例如C++、 Rust、 GO等），理论上它还可提升 Web 性能和功耗。

目前，Ewasm研发团队已经转向了Eth 2.0的研究，而Eth 2.0的设计是无状态的（存储在链外），在第二阶段（phase 2），相关智能合约将以执行环境（EE）的形式进行，而Scout规范是执行环境（EE）的最小接口，目前，Scout规范有三种实现方式：

用Rust语言写的scout，专为快速原型开发和协作而设计；
用Typescript写的scout.ts，用于快速原型开发和浏览器支持；
用C++写的ScoutOne，为性能和生产使用而设计，可嵌入到Eth 2.0客户端；

更多内容可参考这里：https://www.8btc.com/article/525281

2、2 Casper FFG与Casper CBC

我们知道，以太坊2.0将会采用PoS共识机制，而其在初期使用的则是由Vitalik Buterin 与 Virgil Griffith在2017年提出的Casper FFG共识机制。

这种共识机制相对而言更容易落地，而Casper CBC则拥有相对更好的理论（同时也更难实施）。

此外，Casper还会和分片技术一起应用，而根据目前的规划，以太坊2.0 阶段1上线时的分片数已从1024减至64。

截至目前，Casper FFG的 BIP 还没有正式完成，相关参数尚未确定。

2、3 以太坊1.0网络的三次硬分叉更新

在过去的2019年，以太坊已经历了2次硬分叉升级，其中第一次君士坦丁堡升级发生在区块高度7080000，其包括了五项改进提议（EIP 145、EIP 1052、EIP 1283、EIP 1014、EIP 1234），而这次升级当中，最大的争议之处就在于EIP 1234使得以太坊区块奖励从3 ETH减少到 2 ETH（附带拆除了第二次难度炸弹）。

而在区块高度9069000进行的伊斯坦布尔升级，则纳入6项改进提议（EIP-152、EIP-1108、EIP-1344、EIP-1884、EIP-2028、EIP-2200），这次升级最大的影响，是使得基于SNARKs和STARKs的二层（layer 2）解决方案的吞吐量大大提升，例如近期备受关注的ZK Sync以及ZK Rollup方案就可以提升至数千的TPS。

而在区块高度9200000进行的下一次硬分叉更新（代号：缪尔冰川），则是为了拆除再次触发的难度炸弹，使以太坊的区块间隔时间恢复到14.3秒的正常水平。

根据规划，这也将是以太坊最后一次难度炸弹拆除计划。