Rootstock 终极指南

作者: 永远游泳的鱼 | 来源:发表于2018-12-12 15:28 被阅读7次

Rootstock 终极指南

Rootstock 或 RSK 是目前区块链界最重要的项目之一。 Rootstock 使用户能够在比特币区块链上创建和运行智能合约。

Rootstock 终极指南

Rootstock 核心由以下组合而成：

图灵完备的资源核算确定性虚拟机（用于智能合约）
双向挂钩比特币侧链（用于BTC计价交易）
动态混合合并挖矿/联合共识协议（用于共识安全）和低延迟网络（用于快速支付）。

那么，这究竟是什么意思，为什么这个项目获得了如此多的吸引力和兴趣？让我们来看看。

比特币和以太坊简史

当中本聪在 2008 年 11 月发布比特币白皮书时，世界被永远改变了。比特币为世界提供了破坏其金融体系的方法。第一次，有了一个系统能提供不属于单一实体的去中心化货币。比特币实现这一目标的方法是利用了区块链技术。基本上，区块链是一个开放式分类账，任何人都可以通过查询区块链来访问所有信息和交易。

从本质上讲，这是第一代区块链技术。创建了一个支付系统，允许人们利用区块链相互发送比特币，而无需通过中央银行。比特币使用简单的非图灵完整脚本语言。脚本语言允许用户为他们的交易添加一些有趣的复杂功能，但是，不管怎么说，比特币是一个支付系统，就这样。

许多人想知道这是否是区块链技术的极限，当然它具有更大的潜力。其中的一个是一位名叫 Vitalik Buterin 的俄罗斯裔加拿大年轻程序员。在2013年晚些时候，Buterin 提交了一篇论文，其中概述了比特币区块链需要智能合约的必要性。

他的提议需要一个硬分叉，比特币社区希望避免这种分叉。结果，他的想法被丢弃了。然而他继续使用这些确切的原则创建了以太坊，这为开发人员提供编码智能合约和开发去中心化应用程序的平台提供了商机。

现在，在我们继续前进之前，让我们了解下智能合约的定义。

什么是智能合约？

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智能合约就是自动执行的合同。通过在代码上写入特定的指令，这些指令能在特定条件下自动执行。

您可以在我们的深入指南中了解有关智能合约的更多信息。

智能合约是以太坊生态系统中做事的方法。当有人想要在以太坊完成特定任务时，他们会与一个或多个人签订智能合约。

智能合约是一系列指令，使用编程语言“** solidity **”编写，它基于 IFTTT 逻辑 即 ** 如果-这样--那么-就如何的逻辑**。基本上，如果完成了第一组指令，则执行下一个功能，然后执行下一个功能并继续重复，直到达到合约结束。

智能合约的概念由 Nick Szabo 概念化，他将智能合约的概念等同于自动售货机。听起来有点困惑吗？

嗯......我们考虑一下自动售货机是如何工作？

第1步： 你给自动售货机一些钱。

步骤2： 您可以按下与所需物品对应的按钮。

第3步： 您拿走吐出来的物品。

现在看看所有这些步骤并考虑一下。

是不是前一个步骤没有执行，后面的步骤就不可以工作吗？这些步骤中的每一步都与前一步骤直接相关。还有一个要考虑的因素，它是智能合约的一个组成部分。您可以看到，在与自动售货机的整个交互过程中，您（请求者）仅与机器（提供商）互动。绝对没有第三方参与。

这正是智能合约的运作方式。双方可以通过智能合约进行互动而无需通过第三方。

好吧，现在你知道什么是智能合约。现在让我们进入下一个重要主题。

什么是侧链？

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侧链作为一个概念已经存在了相当长的一段时间。想法是建立一个与主区块链并行运行的区块链。它允许用户将通证或其他数字资产从主区块链移动到侧链，反之亦然。

这是怎么发生的？

侧链通过双向挂钩连接到母链。那么，双向挂钩做了什么事？

它使父链和侧链之间以预定的速率实现资产的互换性。那么，如果用户要与侧链进行交互，他们究竟会怎么做呢？

主链上的用户通过将通证发送到一个输出地址来锁定通证。这可以确保他们不能在其他任何地方使用花费这些通证。
完成此交易后，将在主链和侧链上广播确认信息。在此确认信息之后，为用户提供了较短的等待时间以获得额外的安全性。
侧链中的经济只能通过使用通证来实现。通证可以是主链的通证，也可以是侧链本身上通证。因此，在等待期结束后，将在侧链上释放与在主链上锁定的通证相对应的通证。
当从侧链返回到主链时，同样但相反的过程就会发生。

Rootstock介绍

Rootstock（RSK）是一个智能合约平台，通过侧链技术连接到比特币区块链。 Rootstock是 QixCoin 的高级版本，QixCoin 是由同一开发团队于 2013 年创建的图灵完备加密货币。

Rootstock 链通过双向挂钩连接到比特币区块链。 rootstock 链使用智能比特币或SBTC为其内部生态系统提供燃料。用户锁定他们的BTC并在侧链中获得等量的SBTC。这些通证可用于在 Rootstock 区块链上部署或与智能合约和dApp交互。

现在，让我们来看看 Rootstock 可以为比特币区块链带来的一些重要功能。

许多人认为比特币因未纳入智能合约而错失良机。智能合约是一种经过验证的商品，比特币也恰好拥有最古老的和更强大的区块链之一。比特币拥有智能合约平台是很自然的。
RSK 区块链由“合并挖掘”保护，这意味着它在防止双重支出和实现结算终结方面将与比特币一样安全。
可伸缩性是加密货币面临的最大问题。事实上，如果不能在短期内解决这个问题，那么我们就可以告别主流加密采用。 RSK 有潜力提高比特币目前的状态。 RSK 每秒可以扩展到 300 个事务，甚至不需要牺牲去中心化和减少存储空间。
交易时间是比特币在日常使用中不太实用的另一个原因。 RSK 将通过使用类似DECOR 和 GHOST 的新协议为网络带来即时支付。他们还将以 10 秒的间隔创建块。

RSK 虚拟机

智能合约需要有三个属性才能成功运行：

确定性：无论它在何处执行，同样的输入必将产生相同的输出。
可终止：必须有一种机制可以暂停程序的执行。
隔离：合约的执行必须隔离，以便在有任何负面影响的情况下，不会影响整个生态系统。

为了确保智能合约具有此属性，它们在称为虚拟机的环境中执行。 Rootstock 利用其 Rootstock 虚拟机 RVM 来启动其智能合约。

RVM 和 EVM 之间有很多相似之处。

它们都是部署和运行智能合约的虚拟机
EVM 使用 gas 为其智能合约提供燃料，而 RVM 使用 SBTC 为其智能合约提供燃料
RVM 与 EVM 在操作码级别兼容，使得以太坊合约能够在 RSK 上完美运行。

之所以存在这种相似性是因为 Rootstock 希望熟悉以太坊的开发人员能够轻松地开始在 Rootstock 上进行开发。

RSK 侧链和联合会

比特币区块链和 Rootstock 侧链通过双向挂钩连接，该挂钩充当桥梁。正如我们之前所说，为了与 Rootstock 链进行交互，用户必须锁定一些比特币。那么，谁来管理这些比特币呢？

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可以通过在两个平台上使用智能合约来创建第三方免费双向挂钩，但是，截至目前，比特币尚不支持智能合约。这就是为什么 Rootstock 选择需要通过信任一组不能完全信任的第三方（STTP）来完成这个功能。目前已有 25 个 STTP 组成了 Rootstock 联合会。

该联盟充当主链和侧链之间的网关。联盟的最大作用是确定用户通证何时被锁定和释放。意味着他们将管理大量资金，那么他们用什么来保证，会只为了系统的利益行事呢？

联盟成员必须是加密社区中备受尊重的成员
他们应具备维护安全网络节点的技术能力。资金的锁定和解锁由安全网络节点完成。
为了成为联盟的一部分，一个主要条件是能够对驱动节点的软件行为进行审核。

联盟和锁定的比特币成为多重钱包的一部分。

了解多重签名钱包如何工作的最简单方法就是想象一个需要多把钥匙的保险箱。多重签名钱包非常适合 2 种用途：

使您的钱包具有更多地安全性，并且能够避免人为错误。
创造一个可供一个人或多个人使用的更具民主的钱包。

多签钱包是一个简单的 m/n 签名。基本上，如果“n”是多重签名钱包中的参与者总数，则“m”是使用资金所需的最少的签名人数。

Rootstock 合并挖矿（Merged Mining）

Rootstock 认为 PoW（工作证明也就是比特币使用的共识机制）是唯一能够提供适当终结性的共识系统。原因在于它是唯一实际消耗宝贵资源（电力）的共识系统。

话虽如此，高速 PoW 也存在一些问题。

为了确保定时出块并且降低孤块的浪费，当一个新块被发现时，矿工必须停机并重启。这将导致挖矿时间差和网络延迟。这个问题降低了整个挖矿过程的效率。

因此，为了解决这个问题，Rootstock 使用一种名为“DECOR +”的区块奖励分享方案来减少竞争，并允许矿工延迟切换到 Rootstock 最佳区块。我们稍后将更多地讨论一下 DECOR+。

为了防止51％攻击的可能性，特别是在早期，Rootstock 会包含 PoW 块的联合检查点。联合检查点由联盟成员签署，客户可以使用大多数签名来更好地确定哪个是最佳链。

尽管采取了所有这些措施，如果 Rootstock 的算力确实低于比特币的 5％，那么联邦就有权创建签名区块。此外，如果 Rootstock 算力超过 BTC 最大算力的 66％，则用户将停止使用联合检查点。

Rootstock 创始人的主要目标之一是通过 Rootstock 网络激励合并挖矿。然而，如果合并挖矿失败，他们也已经提出了许多备份解决方案（如上所述）。

因此，既然我们提出了 DECOR+ 协议，那么让我们看一下它的意义和工作方式。

什么是 DECOR+ 协议？

正如我们所讨论的，Rootstock 使用 DECOR+ 区块奖励分享计划来减少竞争，并允许矿工延迟到切换到 Rootstock 最佳区块。

在比特币中，很多时候，在同样高度的区块链上，会两个或更多矿工同时得到正确的块。显然，其余节点最好选择同一块以避免任何形式的分叉。

根据 Rootstock 的白皮书，“理想的解决方案将激励冲突中的矿工选择同一祖先，DECOR+ 为统一选择设置了正确的经济激励，而不需要矿工之间的进一步互动。”

简而言之，DECOR+ 是一种奖励分享机制，有助于有效解决冲突，以便：

确定性地解决冲突。意思是，在相同信息的情况下，所有有关各方每次都会得出相同的结论
所选择的决议是能最大化所有矿工收入的决议，既适用于冲突中的矿工，也适用于其他矿工
解决冲突几乎不用时间。

Rootstock 挖矿使用了与比特币相同的设备。这增加了合并采矿的动力，因为 RSK 支付额外的交易费用。与此同时，这会使 P＆D 欺诈
或并行链来攻击网络变得更加昂贵。 Rootstock 使用多个保护点来防止攻击：

RSK 客户要求联邦成员签署检查点。为了使平台成功，节点将使用这些联合检查点来检测 Sybil 攻击并通知相关用户。
每枚开采出来的通证都有 24 小时的成熟期，略长于比特币。加大成熟期有助于减低P＆D 欺诈的能力。
检查点是嵌入在源代码中的。

治理

显然，对于像 Rootstock 这样具有如此重要功能和并涉及如此多的单个元素的项目，治理是一个大问题。他们的治理模式希望通过提供一个有 5 个席位的治理委员会来代表社区的所有参与者：

一票给矿工，使得它能代表他们的算力进行投票
一票给比特币和 Rootstock 用户，使用 Proof of Stake 权益证明投票
一票给交易所和网络钱包，它们通过联邦提供
一票给 Rootstock 和比特币核心开发者，他们将有一个特殊阈值的投票系统
最后的投票，提供给非盈利的比特币机构，如比特币基金会，它代表最大的生态系统。也可以向以太坊基金会提供机构投票，如果它是以太坊社区的代表。

区块链的 AWS 基础设施

RSK 还致力于构建基于 RSK 智能合约的基础架构框架，并支持从开发社区构建和使用类似AWS 的服务。该网络将被命名为“RIFOS”，并将使用称为 RIF（Rootstock 基础设施框架Rootstock Infrastructure Framework）的通证。

那么为什么 RSK 需要这个呢？

事实证明，没有开发人员想要在每次开发应用程序时构建自己的计算引擎、存储层和命名服务。实际上这是 dApp 不能完成开发任务的主要原因之一。

RIFOS 会为开发人员完成所有这些工作，这样他们就可以专注于创建自己的 Dapps，而不用学习任何其他东西。

这是去中心化世界仍然落后于中心化世界的主要领域之一。在中心化的世界中，AWS、Google Cloud 等工具负责开发应用需要的所有内容，从而让开发人员专注于他们正在构建的产品。

这正是 RIFOS 带给区块链开发社区的内容。 RIFOS 将使开发人员能够通过使用现成的数据存储、名称解析，oracles 和支付服务，在比特币区块链之上创建 Dapps。

那么，RIFOS 的主要特点是什么？

这些去中心化的基础设施服务将通过 RIF 通证驱动
“开发堆栈”将对任何想要成为这些服务提供商的人开放
智能合约引擎将与以太坊兼容
所有这些运行平稳，集成在 RSK 智能协议之上的组件，同时受到比特币网络的安全保护
RIFOS 将允许开发人员构建服务，然后将其提供给 Dapp 开发人员

通过 RSK 实现可扩展性

RSK 的最大特点之一是它能将比特币扩展到当前状态之上。让我们看看以下事实：

RSK 支付只需要标准比特币支付大小的五分之一
每个时间间隔的块有效负载比比特币高 8 倍
RSK 将提供多种用户可选择的签名方案：ECDSA、Schnorr 和 Ed25519。特别是 Ed25519比比特币 ECDSA 曲线具有更好的性能。
在相同的情况下，RSK 事务消耗的带宽平均比比特币少 50％，因为块不包含交易数据，而只包含对先前已知交易的引用。
RSK 还可以进一步通过使用概率验证和欺诈证明来减少对存储和带宽的使用。

快速支付和低延迟网络

在本指南的开头，我们说过 RSK 将能实现近乎即时的支付。为实现这一目标，正在开发几种解决方案：

使用无竞争的区块选择
使用中心辐射网络模型（hub-and-spoke network models）
使用高 PoW 块生产率。

什么是中心辐射网络模型

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中心辐射分配网络是一种系统，其中各种网络像线轮一样分布，数据需要经过中心的集线器。它增加了新的中心化节点，客户端钱包需要完全适应这种新的完全不同的支付模式。

RSK 还使用 DECOR+ 和 FastBlock5 协议，它允许超快的块生产率，并且不会激励挖矿的集中化，是不怕自私采矿并兼容激励的。

RSK 与其他比较

下表取自 Rootstock 白皮书。