一文读懂轻量级区块链协议Coda:使账本字节从G到k

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Coda的区块存储压缩技术号称可以提高存储硬件设施的利用效率,让运行全节点的成本大大降低,真正保证了整个区块链节点网络的去中心化。

1. 简介

将区块链数据通过零知识证明压缩到固定字节大小的新型数字货币

区块链全节点数据容量非常大,并且有继续变大的趋势,让全节点的网络同步以及存储变得很困难。coda protocol通过零知识证明的不断递归,号称能将目前几十GB的区块链账本压缩到20k,从而使得移动端也可以即时同步区块链数据。

优点:

1)团队技术实力强悍,有非常强大的理论和工程落地能力

2)项目有众多著名硅谷投资人背书

缺点:

1)20k的节点仅是用户节点,可以做验证人的全节点仍然需要G级别的存储空间。

2)项目方自己开发公链,而非为其它公链生态服务,市场灵活度相对有限。


2. 行业

区块链扩容的其中一大挑战在于,区块链数据容量随着tps增长,也会同级数地增长。因此,随着公链上DApp数量及活跃度的提高, 各大公链都将面临运行全节点硬件配置门槛高的问题。

举例来说,比特币的全节点大小从13年Q1的6GB,增长到了19年Q1的210GB,6年翻了35倍,平均每年增长80%。而以太坊的全节点在16-17年的大牛市中更是一年增长了19倍。未来存储容量的增长是否能跟上区块数据的增长,是一件令人担忧的事情。

在这种背景下,Coda的区块存储压缩技术号称可以提高存储硬件设施的利用效率,让运行全节点的成本大大降低,真正保证了整个区块链节点网络的去中心化。

3. 模式

Coda团队基于Ouroboros Proof-of-Stake协议自行实现公链,增加了使用zk-snark递归压缩的技术。由于zk-snark证明的大小是固定不变的,经过递归压缩后的Coda的账本大小也是固定不变的。

需要注意的是,作为验证人节点,为了生成新的递归证明,仍然需要保存所有中间产生的证明,需要G级别的存储空间。因此在更准确的意义上,20k的节点只能算是增强版的轻节点,相对于传统的轻节点,验证交易不需要向全节点查询交易相关的的区块数据。这一点在官方的宣传材料以及白皮书中并没有提到,只有在网站上的一张配图中有所体现,有误导舆论的嫌疑。

Coda协议里,除了传统的区块验证人外,还增加了Snark生成者,用以处理生成Snark证明的大量计算任务。区块验证者与Snark生成者分享区块奖励,以奖赏Snark证明的生成。

目前,Coda协议只支持交易,智能合约的支持将在未来的路线图中实现。

 

4. 技术

Coda是基于账户模型的(而非UTXO模型)。其递归压缩的原则可以简单的描述如下。首先,假设我们生成一个证明从状态0到状态1的状态转换是合法的,然后,我们继续生成一个证明从状态1到状态2的状态转换是合法的,那么,我们就可以把这两个证明合并为一个证明从状态0到状态2的状态转换是合法的。依次类推,可以将每一步状态转换的证明都递归地合并为一个证明从状态0到最新状态的所有状态转换都是合法的。

Coda的实现是用OCaml语言(一种函数式编程语言,在高频交易界应用较广)完成的,团队原创了不少新的代码库,包括一个基于OCaml 的zk-snark解释器。

Coda的beta测试网已经于今年7月对公众开放,任何人都可以在自己的设备上运行Coda 节点,锁仓Coda测试代币成为区块验证人。

 

5. 社区生态

项目目前在Twitter上有6400个粉丝,在Telegram 上有近6000个成员,在Discord 上有800多个成员。

Coda在旧金山搞过多次线下Meetup,吸引了大量开发者参与,人气比较旺盛。

Coda与著名的zksnark库libsnark的创建者Howard Wu领导的Decrypt Capital有密切的合作关系,举行了zksnark证明器的代码优化挑战等活动,也经常联合进行联席演讲。

6. 团队

CEO 是卡内基计算机学士以及机器人硕士,之前任职Mozilla的软件工程师。

CTO是伯克利的密码学博士,之前在Jane Street对冲基金任职软件工程师,并为多项开源软件贡献源码,包括Elm语言的编译器。

团队目前21人,一线开发人员都是函数式编程社区的活跃人物,可能跟整个项目采用OCaml语言有关。

项目的Advisor包括Coinlist的CEO、Coursera上数字货币MOOC的作者(NYU教授)、以及bulletproof的发明者。 

7. 总结

Coda项目因为有技术大牛领衔,又有扩容题材的支撑,在硅谷机构投资者中热度一直较高。预计后期经过适当宣传,在散户投资者中也会斩获很多粉丝。

目前主要问题在于项目前期宣传中20k大小的为全节点,而实际实现后发现验证人节点仍然需要G级别的存储,20k的只能是用户节点。这导致了项目是否真正解决区块链扩容痛点的疑问。

此外,项目的路线选择了自行开发公链,而非帮助其它公链提供技术服务,因此作为纯技术团队出身是否有能力建造一套完整的公链生态,仍有待考验。

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