下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
当前正处于从区块链2.0向区块链3.0过渡的阶段，新型的区块链项目层出不穷，百花齐放，都在竞争成为下一代区块链的典型代表，但大部分还没有正式成型，未来能否实现像各个公司的白皮书中所描述的还有待验证。下面简单从以上介绍的各方面需求来介绍一些比较典型的代表项目。
EOS项目首先提出区块链操作系统的概念。它提供DApp开发、运行所需要的类似操作系统的功能和服务，包括账户系统、用户认证、授权、数据库、异步通信、调度、云存储等。同时EOS也在架构上支持垂直和水平两方面扩展，具体在智能合约的运行上支持并行处理，交易也能并行处理，设计目标是达到每秒千笔甚至万笔以上的TPS。EOS将对用户免交易费，使得用户可以很方便地部署DApp。按目前计划，EOS将于2018年6月正式上线。
EOS正在修改原先的白皮书，将要推出EOS白皮书2.0版本。在Github最近正在修改的更新EOS白皮书中，EOS表示将从过去的DPoS（委任权益证明）共识算法换成可以进行拜占庭容错的BFT - DPoS共识算法，出块时间也从过去的3s降低到0.5s。原先1.0版本的白皮书中，有21个见证人轮流出1个区块，未来将改成每个见证人轮流出6个区块，总共126个区块。21个见证人将由EOS权益人投票选出，得到币值权重最高的前21人成为见证人。21个见证人之间的出块顺序按一个在21个中获得不少于15个同意的共识调度算法来决定。新的BFT-DPoS共识算法将禁止见证人同时在分叉的两条链上出块，除了将作恶的见证人投票移除外，也可能会实现基于密码学证据自动剔除作恶见证人的机制。
EOS区块链能在1s以内对区块链上的交易进行最终确认，确认后交易不能再被推翻。EOS将采用Shards（分片）来实现并行执行，同时支持延迟交易，也就是可以计划一个未来启动的交易，以支持长运行流程交易。
另外一个重大改动是改变了当初支持以太坊虚拟机（EVM）和类以太坊Web Assembly（eWASM）的初衷，未来只支持EOS原生的虚拟机和智能合约。
在治理方面，EOS可以在至少15个见证人同意下，冻结账户、更改智能合约代码。
目前EOS白皮书2.0仍在修改当中，前面提到的更新并不保证成为最终版本的内容，EOS区块链仍然是一个正在开发，尚未经过验证的区块链平台。
在以中间件为定位的项目中，有本体网络（Ontology）和ArcBlock。
根据本体网络的白皮书，本体网络是一个多链、多系统融合的链群结构，除了本体网络本身的分布式账本框架可以支持实现不同治理模式下的区块链体系，也可与来自不同业务领域、不同地区的不同链，通过本体网络的各类协议进行协作，形成各类异构区块链和传统信息系统的跨链、跨系统交互映射，具备一个区块链中间件的形态。
ArcBlock是一个构建去中心化应用的生态系统。提供基础区块链服务组件，将区块链能力集成到现有系统。它包含Pub/Sub Gateway （发布/订阅网关）和OpenChain Access Layer（通用层支持不同区块链），并提供不同区块链的适配器（Adapters），也是一个比较典型的区块链中间件项目。
从广义上来说，区块链网络的主要设计目标是提供扩展性，实现区块链网络互连互通、跨链的资产、信息流通。在具体的实现中，有不同的侧重。下面简单介绍几个区块链网络项目。
1.闪电网络
基于比特币的闪电网络（Lightening Network），实际上是构建一个在主链下的点对点支付通道网络，这样可以把点对点的交易移到链下的支付通道，只是把主链变成一个结算系统，从而降低主链的负荷。而和主链结合，从整体上能支持每秒上万笔的交易。具体的支付流程是交易双方先在比特币区块链上设立支付通道，然后就可以多次、双向地通过轧差方式实现瞬间确认的微支付；双方若无直接的点对点支付通道，只要网络中存在一条连通双方的、由多个支付通道构成的支付路径，闪电网络也可以利用这条支付路径实现资金在双方之间的可靠转移。
闪电网络的基础技术是通过可恢复顺序到期合同（Recoverable Sequence Maturity Contract，RSMC）定义双向微支付通道，微支付通道中预先有双方各自注入的资金，然后每次双方的支付都通过签字互相确认形成新的余额，通道也记录有双方资金的余额。闪电网络也支持哈希时间锁定合约（Hash Timelock Contract，HTLC）有条件的资金支付。举个例子来说：Alice和Bob可以通过HTLC来达成一个协议，该协议将锁定Alice的0.5BTC，在时刻 T 到来之前（ T 以未来的某个区块链高度表述），如果Bob能够向Alice出示一个适当的 S （称为秘密），使得 S 的哈希值等于事先约定的值 H （ S ），Bob就能获得这0.5BTC；如果直到时刻 T 过去Bob仍然未能提供一个正确的 S ，这0.5BTC将自动解冻并归还Alice。
闪电网络可以通过点对点的支付通道扩展成一个网络。例如Alice和Bob之间有支付通道，Bob和Eva之间有支付通道，那么Alice和Eva之间就可以借助前两个支付通道实现点对点的支付。目前闪电网络已于2017年12月25日测试版上线比特币主网，目前有超过1000个节点运行在比特币主网上。
2.雷电网络
雷电网络是基于闪电网络思路在以太坊上实现的一个链下支付通道网络。它通过智能合约来实现双方的支付，包括条件支付功能。雷电网络通过向链上合约提交“Update Transaction”（更新交易）报文来实现支付，其中的通过函数调用实现智能条件（Smart Condition）可以提供币闪电网络的HTLC更丰富的条件支付功能。雷电网络在2017年发布了开发者预览（Preview）版本，计划在2018年推出最初版本。但截至2018年5月，项目仍未发布最新版本。
3.Flash网络
雷电网络在以太坊生态进行支付能提高支付效益，但也有它的缺点。一个问题就是成本可能还是不低。因为在使用支付通道网络节点时，还需要给路径上的支付节点交手续费。硅谷一家叫Splend的创业公司研发了一个Flash网络和相应的钱包。Flash也是一个以太坊的线下扩容方案。与众不同的是该网络不但支持ERC20的代币支付，还支持法币支付。他们将产品定位为一个虚拟币和法币的融合支付平台。当用户使用Flash网络时，不需要交手续费。他们支持点对点支付和商家支付，可以通过手机上的钱包，利用二维码方便地进行法币和虚拟货币的支付，有些类似一个微信支付上面叠加虚拟货币的支付功能。
4.Tendermint Cosmos
和闪电网络、雷电网络等定位为依附于主链的链下支付网络不一样，Tendermint Cosmos构建一个原生的区块链网络，从根本上来解决跨链互连的问题。Tendermint Cosmos采用Tendermint Cosmos的BFT POS共识算法。Tendermint Cosmos共识是第一个给出拜占庭容错证明的POS共识机制。传统的POS共识机制可以让作恶成本非常低地分叉，也就是说见证人可以在多个分叉上出块来挣取记账费而不受惩罚。而Tendermint Cosmos首先提出押金的概念，如果发现有见证人在多个分叉上同时出块，其押金会被没收。另一方面，通过多于2/3的见证节点投票来确认区块，能有效地容忍低于1/3的拜占庭节点。Tendermint Cosmos的BFT POS共识机制给后面的以太坊Casper以及EOS带来启发，都将采用类似机制。
Tendermint Cosmos架构是一个并行多链的架构，不同的主权链会放在Zone，通过枢纽链Hub来提供不同链的互连。Tendermint Cosmos第一条发布的链将是Cosmos Hub，根据项目发布的日期将于2018年上线。
侧链的概念是最早由Blockstream公司提出的，其宗旨是在不改变主链结构和参数的情况下通过侧链来扩展主链的功能。后面有很多基于侧链的项目出现，其中比较典型的为Rootstock。Rootstock与比特币双向挂钩，支持图灵完备的智能合约和即时支付。Rootstock的虚拟机加入了EVM的指令集，因此前行兼容以太坊EVM上的智能合约。Rootstock每20s出块，号称在发布时能支持每秒300笔交易，并逐渐扩展到1000t/s，另外，一个很大的特点是虽然Rootstock有自己的区块链，但却是和比特币区块链联合挖矿，因此它有着和比特币相当的安全性。
Rootstock支持与比特币的双向挂钩。当资产从比特币主链上转到Rootstock时，相应的比特币被锁定在主链，而与之相当的Rootstock原生代币RTC会在Rootstock区块链上解锁。当要把RTC资产转到比特币主链时，对应的RTC会在Rootstock上锁定，而原先在比特币主链上锁定的相对应的BTC将会被解锁。
Rootstock的这种侧链技术，既能在不改变比特币主链架构的情况下扩展支持图灵完备的智能合约，又能前向兼容以太坊智能合约，还可以支持资产在主链和侧链间的流转，支持即时支付。
另一个非常有名的项目是Polkodot。Polkodot是Web3基金会发起的一项计划，由以太坊黄皮书作者Gavin Woods领导的Parity钱包团队开发的一个异构多链系统。其宗旨是让企业或开发者能够利用其平台建立平行区块链（Parachain）。Parachain可以有多条，都共用平台上的权威证明（Proof of Authority）共识机制。每条Parachain可以有不同的特性。所有的平行链都和一种被称为中继链（Relay chain）的通用区块链无缝连接，平行链的跨链整合通过中继链来实现。
每个平行链拥有等量的完全节点，这些节点具体负责一个平行链，被称为核对人（Collator）。这些核对人收集来自用户的交易，并对其进行验证，然后将验证后的交易传输至负责中继链的验证人（Validator），他们在中继链上运行相当于轻节点的节点。验证人负责验证和广播发送自核对人的区块。为此，每接收一个区块，验证人必须抵押他们的DOT（中继链代币）。为了确保验证人做出正确的行为并且不广播无效的交易，另一类参与者，即钓鱼人（Fisherman）来进行监控。他们只要证明验证人的错误行为，就会获得DOT。除此之外，验证人需要获得提名人（Nominator）的批准，提名人也需要抵押他们的DOT来提名验证人。验证人不仅有权抵押，还能够投票通过或否决某条平行链。通过以上机制，Polkodot来保证网络的安全性。
Polkodot如何支持交易由一个平行链转到另一个平行链呢？以下是一个简单的工作流：
1）用户在平行链A上创建一个交易以向平行链B发送信息。
2）该交易被发送至平行链A的一个核对人。
3）该核对人确保该交易有效，并将其包含在一个区块中。
4）该核对人向平行链A的一个验证人展示这个区块以及状态转变证明。
5）该验证人验证得出该接收到的区块只包含有效的交易并抵押出他们的DOT。
6）当有足够的提名人抵押他们的DOT并提名验证人时，向中继链广播其区块将得到授权。
7）执行该交易，同时，来自A的数据被发送到B。
Polkodot的设计可以在无需信任的环境下保证拜占庭容错。一旦核对人传输错误信息，该行为的证明会生成，随后该核对人可能遭受惩罚或清除。同时，验证人处于钓鱼人的监视下；为了保住DOT，提名人会倾向于提名行为好的验证人。
Polkodot可以用来桥接现有的区块链。Polkodot能够通过所谓的内向合约（Break-in Contract）和外向合约（Break-out Contract）来将以太坊主网连接到Polkodot网络上。为了将数据从以太坊传输到Polkodot 平行链上，部分验证人要么需要运行以太坊主网上的完全节点并监听具体合约的日志，要么需要具备一种从绑定的第三方完全节点接收交易证明的机制。在后一种情况下，验证人无需运行整个区块链，但是将依赖默克尔证明（Merkle Proof）实现对交易的验证。为了保证交易的规范性（Canonicality），验证人在广播中继链上的交易前需要等待最少数量的区块确认。
为了将信息从Polkodot发送到以太坊，人们可以赋予某些验证人将他们的DOT抵押到转出交易中的权利。一份知晓授权验证者名单的内向合约，在收集到规定数量验证者签名后即可创建交易。
总之，通过特定的桥接器，大多数现有区块链可以连接至Polkodot网络。为普通区块链搭建桥接器可能不如以太坊简单直接，但也是有可能实现的。与Polkodot的平行链交换信息的同时，这些区块链可以保留它们现有的共识类型以及网络安全参与者。是否开发桥接器将取决于用例及需要。Parity Technologies已经开源了一种可通过权威证明共识将区块链连接至其他任意Parity链的桥接器。
为了解决资产在不同账本中的流转问题，Ripple在2015年提出了Interledger协议。首先Interledger不是一个区块链，而是一个简称为ILP的一套传输资产的规则。也就是说，ILP解决的是不同账本不能互连互通的问题。ILP有四个基本组件：第一个是发送者（Sender）；第二个是接收者（Receiver）；第三个是连接器（Connector）；第四个是账本（Ledger）。
发送者和接收者都比较容易理解，连接器连接发送者和接收者以完成ILP。连接器也可以连接其他连接器，这样可以将更多的发送者和接收者连接起来。账本用来记录各账户的资产余额。在现实世界里，账本可以是传统银行或第三方支付的账本，也可以是区块链的账本。如果发送者和接收者在同一个账本上，那么他们之间就不需要有连接器而可以直接转账。
类似互联网（Internet）的架构有四层（应用层、传输层、跨网络层、网络层），Interledger架构上也同样有四层（应用层、传输层、跨账本层和账本层）。简单地说Interledger是将互联网的概念应用在互连账本上，以达到不同区块链之间、区块链与传统账本之间，甚至传统账本与账本之间能互连互通的目的。Interledger在金融行业能解决账本孤岛的问题，提供安全、高效的跨账本互连，将具有广阔的使用场景。