公链迭代方向具备哪些特征？

作者：Yilan

摘要

1. 随着新公链市场热度攀升，特色公链的概念随之浮现，打败以太坊的或许不是以太坊的 Fork，而是更具破局性质，能够帮助 Web3.0 走向成熟形态的好用公链。

2. 发展特色公链是 Web3.0 塑造下一代互联网的必经之路，从满足 Web3.0应用规模化的需求角度来看，特色公链持续迭代对需要进行高维度用户体验改进的 Web3.0 世界具有重要意义。

3. 以太坊合并分层进程的逐渐完成对高性能以太坊 Fork 并不友好，而另类共识机制如 DAG，DiemBFT v4 等支撑的特色技术公链，以及拥有模块化创新架构的公链或许会在下一个公链浪潮中脱颖而出。公链也会逐渐分化为面向广域、私域和特定赛道方向（如应用链）发展。

4. 生态建设健康且能够持续吸引原生项目的公链能够穿越牛熊，正在建设中的公链承载了大量未迸发的生命力，公链发展在模块化的复杂延展性和呈现给用户的体验精简性中寻找平衡。

5. 面向垂直场景的、具有鲜明特征、可满足特定需求且迁移成本更小的公链方案或成为下一波加密用户创新力量的选择，而这些选择也将大概率成为继通用型公链如以太坊，BSC 等下一代穿越牛熊的公链。

导语

前不久Aptos 以 27.5 亿美元估值获得 FTX1.5 亿美元投资，总融资额 3.5亿美元。在熊市这是尤其亮眼的成绩，当然这与其在Meta(前Facebook)通过获取用户信息建设的可行方案以及大批顶级科学家精心设计的背景被资本定价不无关系,。而上一波牛市崭露头角的新公链 Solana，目前熊市FDV不到 200 亿美金, Near FDV 则只有 41 亿美金。

公链形成承载更多应用价值的稳定生态离不开时间和用户沉淀、极强的技术开发团队以及庞大的社区和技术社群支撑共同促进应用开发和落地。因此搭建公链就像修建一条铁路，所需要的前期投入巨大，但后期收取来自使用者 的费用带来可持续的收入，并且生态越繁荣，创新力量越强大，带来的收入边际效益会更多，这也解释了基础设施公链作为 Web3.0 核心价值载体高估值的背后原因。

纵观公链发展进程，大概分为三个阶段。

第一阶段为 2008-2013 年，中本聪发表比特币白皮书后，比特币走红，也出现很多以改良比特币为目的的“山寨币”，产生了以 BTC 为代表的第一批公链。

第二阶段为 2014-2017 年，图灵完备的加入，让以太坊成为了公链发展的转折点，智能合约概念首次出现在区块链中，并且让公链具备了承载应用运行的可编程性，同时加密猫等应用的问世，人们开始真正体验到区块链技术展现的应用展现。以太坊也以先 发优势在公链中建立自己的生态壁垒，这一时期产生的公链包括 ETH、NEO、 QTUM、EOS 等。

第三阶段是 2018 年至今，各类共识机制，验证交易层技术的迭代造就了一批高性能低成本的公链，代表包括 BSC，Solana, Avax 等。

下个阶段公链发展伴随 ETH2.0 合并且分片扩容的进程可能会出现两种趋势，第一种分片完成后是 EVM compatible 的 L1 及对应的 L2 上原先迫于高 Gas 费而溢出的用户或许会回流,以太坊的 Fork 们面临挑战；第二个趋势是拥有特色技术及创新架构的公链会脱颖而出，公链的发展也会逐渐分化为向服务广域/私域和特定赛道方向发展（如应用链）。

公链的广义分类和特色公链概念

特色公链是从广义公链中进一步剥离出来的概念，对公链特征在技术特色，Product-Market Fit, 价值叙事层面进行细分，以感受公链迭代的方向。例如：

以创新架构（如模块化）以及独特技术为特色, 代表公链有Aptos，Sui，IOTA2.0+Assembly，zk-snark 轻量级公链 MINA，EMIT-Core等；

以服务细分赛道为特色，代表有 Flow，Metabit，ImmutableX，Metabit和MINA 等；

以价值叙事为特色的 ReFi 绿色公链 Celo。

拥有开拓性技术，面向私域和特定赛道领域的公链市场仍然一片蓝海。

特色公链

本文主要探讨五个在创新架构（如模块化）以及核心技术上符合特色公链概念的项目。

• Aptos – 含着金钥匙出生，采用Move语言的高性能公链

Aptos由Meta稳定币项目Diem（原Libra）前团队成员发起的L1高性能公链项目。Aptos团队认为，用户体验需要在安全性和可拓展性方面得到显著改善才能接触到大众（Mass Adoption）。Aptos在新公链中最具先发优势，公共主网或许今年第三季度发布。

1.1 Aptos核心技术特点介绍

共识机制

Aptos采用和Solana相同的优化BFT（异步拜占庭）作为其共识机制，但和Solana不同的是，Aptos新增了创新信誉系统，这种信誉系统尤其适用于去中心化环境，可检查链上数据，遇到验证者无响应状态时可自动改变领导者而无需人工介入, 此外，区块提交时间也明显缩短，平均提交完成时间不到1秒。而这种异步机制也加强了网络安全功能，能够抵御恶劣的网络条件、网络分区或对验证器的DoS攻击，因为它不会对网络施加任何同步假设。

内存智能合约并行执行引擎

Aptos Labs设计出一种支持同步过程的灵活交易编程的新技术方法Block- STM，STM代表软件交易内存（Software Transactional Memory）,这种技术在实验环境中，32核同时处理1万+ 账户的交易情况下在低竞争负载下比顺序执行性能高出20倍，在高竞争负载下高出9倍，预期理论TPS达到了16万+。

数据源：Aptos Labs

Move编程语言

Aptos开发团队创建了Move编程语言来提高区块链的安全性。Move不仅设计用于编写智能合约，用户还可以使用Move管理自己的帐户，更改节点设置，调整佣金大小并添加新功能。

一句话总结Aptos的技术创新，其系统目前通过共识（AptosBFT），执行（Block-STM）和环境（Move）并行优化交易，以提高速度并降低成本。

1.2 Aptos目前生态

Aptos 团队已经在稳定币，DEX，钱包，借贷市场和预言机等五个板块的生态建设上发力。值得关注的有Thata Labs的稳定币项目、首个Dex Pontem Network、加密钱包Martian、流动性质押协议Zaptos、域名服务商ANS、加密钱包Fewcha Wallet、NFT项目Aptos Toad Overload、NFT市场Topaz、合成资产Clone、区块浏览器Aptosscan等，生态项目原生性较高。此外很多Solana的项目也都抢先登陆了Aptos生态，Aptos对Solana上项目产生了强大的虹吸效应。

数据源：@AptosInsights

• Sui – 与Aptos同时期出现、共享主要特征的高性能公链

Sui是Mysten Labs（团队来自Meta稳定币Diem以及Novi钱包项目）推出的高性能L1公链。Sui和Aptos一样试图解决区块链三难困境，但它的中心是为包括游戏、社交、商业在内的广泛元宇宙应用扩展可组合和动态NFT。Sui同样在熊市取得了不俗的融资成绩（20亿美元估值），并提前于Aptos发布通证经济学模型。

2.1 Sui与Aptos核心技术异同

语言环境来看，Sui同样以Move作为其原生编程语言。尽管Sui的内存数据与代码模型与Aptos略有不同。，Sui的Move语言清楚地表明了内存数据与代码何时是拥有/共享或可变/不可变的，而Aptos并不享有这一特征。

共识机制来看，与Aptos类似，Sui的共识协议也是HotStuff的衍生品。Sui和Aptos的共识机制都最大限度地减少了验证者之间处理交易所需的通信，以实现更低的延迟。AptosBFT是部分异步的。Sui实现共识的设计是将协议的内存池与共识层区分开来，而大多数PoS L1具有单一的共识协议。

SDK的创新来看，虽然Aptos也有用于改进DX/UX的SDK，但Sui的SDK在连接其他生态系统和非加密用例方面做出了有趣的尝试，例如开通游戏API，游戏开发人员将能够与Sui的生态系统（用户、其他 dApp、资产）和Move语言无缝交互；允许dApp开发人员通过促进数字资产从其他生态系统到Sui的可移植性来引导社区以及开发面向“Handshake”的前端工具作为用户向加密和非加密用户分发、领取/赎回Sui数字资产（例如支付、商户优惠券）的渠道。

2.2 Sui目前生态

目前SUI已发放激励测试网注册，并发布Chrome扩展自托管钱包“Sui Wallet”。Sui的生态进展似乎较为缓慢，除了钱包，目前在建设的还有浏览器、游戏以及社交元宇宙项目。可以看出Sui的生态定位也更加倾向于游戏、社交、商业在内的广泛元宇宙应用扩展。

• IOTA2.0+Assembly -- 满足模块化+采用DAG技术的高性能公链

IOTA作为Assembly的结算层，率先采用了DAG技术，称为Tangle，严格来说Tangle并不是区块链技术,这也是其拥有的独具特色的开拓性技术。

Assembly配合IOTA 2.0为需要进行大规模用户体验改进的web3.0世界提供了高并发TPS，可拓展部署的合约链，开发者可灵活定制各链激励与费用，共享安全等帮助。

3.1 Assembly核心技术特点介绍

可组合性方面，Assembly可以看成1.5层，这是一个智能合约架构层，在Assembly上搭建的各个智能合约链才是真正的Layer2。

基于IOTA2.0的L1高并发TPS的DAG结构，IOTA2.0+Assembly的组合把其他公链L1+L2模式拆成了2.5层，模块化外显了许多，而且因为有了一个单独的Assembly智能合约架构层，能够组合出各种可能性，如和不同的数据可用层/执行层/结算层进行耦合排列。

费用方面，Assembly的技术特点决定了基于Assembly搭建应用或交互使用的网络费用在整个公链市场中将是最低的，并且费用也会保持在一个稳定的水平。

安全性方面，Assembly用的是类似ETH2.0 欺诈证明Rollup的形式，每个验证者通过质押资产作为安全担保，任何第三方都可以通过监视链的活动在验证者更新错误链状态时提供欺诈证据，并获得奖励。这样保证了只要验证者委员会中只要有一个诚实的验证者，便可以保护链的状态不会被恶意转换。

3.2 IOTA2.0、Assembly的生态建设

IOTA 2.0上目前有213个项目正在开发，这些项目随后可以在Assembly主网上线后进行无缝迁移。一些项目搭载工业4.0概念，与链下产生协同。其中受欢迎的项目包括IOTAlias, IOTA charging station等。

数据源：ecosystem.iota.org/explore/projects

IOTA2.0+Assembly独特的基于DAG共识架构的Tangle模式和模块化的结构组成是市场上为数不多的特色鲜明的公链，但其生态的建设速度较为缓慢。

• Mina -- 采用特色zk-snark技术的轻量级公链

Mina 的核心理念是「简洁的区块链」，整个 Mina 网络中处理的所有交易所占区块的大小都被限定在 22 KB。且最新的区块中会包含整个区块链的最新状态，用户只需一个zk-SNARK证明就可以在几毫秒内完全验证当前区块链的状态。

数据源：minaprotocol.com

与其他随着每个区块添加而增长的第 1 层区块链不同，Mina 能够通过使用一系列自引用的密码证明来保持固定大小。将 Mina 的递归密码学过程视为拍摄区块链的照片会很有帮助。每当添加一个新区块时，都会用现有区块链拍摄新区块的另一张照片，将区块链的大小限制为一张照片，同时保留所有信息。

Mina 采用 zk-SNARKs 使其成为一个引人注目特色公链方案，与传统区块链相比具有独特的优势。而零知识的浪潮也迎来新的发展趋势，倾向于模块化组合的Snark算法，新的加密模块替代可能带来很有意思的结果。

4.1 Mina核心技术特点介绍

解决状态膨胀问题

以太坊计划在后来的一组名为“The Purge”的升级中解决状态大小问题，而Mina从诞生之初就聚焦见效不断增长的数据以及交易、账户、通证、合同和其他信息增长

支持隐私

零知识证明通过不泄露任何不必要的信息来支持隐私。Mina区块链的 zk-proof 仅证明状态有效，而不显示交互账户。即使是 Mina 的共识节点也只保留最后 290 个区块的历史记录

去中心化改进

运行一个非共识节点只需要很少的磁盘空间和计算能力。虽然其他区块链遭受状态膨胀并且可能需要强大的工业级硬件来运行完整节点，但 Mina 的非共识节点将在智能手机或浏览器上运行。每个用户都可以运行自己的节点，从而显著改善去中心化。超越自我监管的区块链理想是自我验证，而 Mina 是唯一能够实现它的区块链。

4.2 Mina的现状及未来生态布局展望

Mina Protocol目前用作支付链，并于2022年3月23日完成其主网启动一周年。称为zkApps的智能合约在 2022 年第二季度的产品路线图上。今年三月从三箭资本和 FTX Ventures 等大型加密投资者那里筹集了9200万美元，以执行其为web3 构建私有和安全层的愿景。Mina生态系统已累计筹集到1.4亿美元。

Mina目前借助Pickles归纳证明系统可以在不泄露用户身份资料的前提下完成某些应用的KYC操作，并且在不泄露用户信用评分的前提下，证明某个用户的信用评分达到或高于特定阈值，来实现免押金租赁、免抵押贷款等应用场景。由于生态尚未发力，zkAPPs为Mina未来的生态布局留下了足够的想象空间。

MINA利用零知识证明空间的潜力，同时不影响去中心化，成为结合当下最热zk技术与L1的结合的特色公链。

• EMIT-Core -- 模块化的高性能跨链型公链

EMIT-Core 作为EMIT 项目的子项目，核心逻辑是在区块链系统运行过程中，通过Block-Lattice的账本结构和Random-Check共识算法将账户之间的耦合降至最低，以此来提高整个区块链系统的响应速度和吞吐量。它在计算、存储以及带宽等物理瓶颈的弹性扩展方面有非常大的优势。由于系统本身不运行复杂计算，因此交易费用非常低甚至为0。同时使得研发高性能的复杂的去中心化应用（开放式的对EMIT-Core 功能进行扩展）变得非常简单。

5.1 EMIT-Core核心技术特点介绍

Block-Lattice分片账本

与Near的分组式分片不一样的是，Block-Lattice账本算是粒度最小的分片方法，它每个账户就是一个分片。为了实现大吞吐量和低延时，账本将交易解藕，拆分为发起和接收两个部分，分别由不同的账户创建。由于不同账户区块的创建互不影响，在引入区块的结算状态之后，这种模型可以获得巨大的存储和吞吐量的弹性。这种方式也将跨链的行为一般化了。与Nano的账户模型不同，EMIT-Core采用Random-Check算法确认区块，并支持了多样化的资产。

新的去中心化应用Scheme

EMIT-Core 认为，去中心化应用由一组P2P网络节点构成，这些节点作为整体能对输入和输出序列达成一致，而不必去管彼此内部状态，在极端的情况下，应用可以只有输出序列。这种灵活度更高的定义，使EMIT-Core上应用的逻辑可以非常复杂。通过 EMIT-Core 的大吞吐量和低延迟的系统架构优势，使去中心化应用逼近中心化应用的体验。

Random-Check 算法

Random-Check是指，确认检查的需求者在全局节点中随机选取一些节点，并获取这些节点上的账户信息，如果这些账户状态一致，那么就可以认为这种状态是当前账户正确状态。可以通过提高检查次数或者每次检查的节点数量来提高安全性。这种算法是EMIT-Core 高TPS的保证。

数据源：《EMIT White Paper》https://osf.io/bymuk/

5.2 EMIT-Core的生态建设

EMIT项目本身的愿景就是“整合加密世界的资产并创建一个经济完备的去中心化的世界”。在EMIT项目中，已经搭建了联通Ethereum、Binance Smart Chain、Tron、 Super ZERO 等去中心化网络之间的桥，并有一个EMIT-Epoch子项目在不断的吸收和扩展整个生态。这些都建立在EMIT-Core技术的基础上。目前为止，EMIT已经有自己的跨链钱包以及Cross、Chaos、Altar、TeamMining、StarGrid、RelicsMarket、Accounts、Assets、Bangs 等生态应用，这些生态都在 EMIT-Epoch 子项目中，EMIT-Epoch中的生态随着时间推移逐步增加，最终组成一个经济完备的去中心化世界。

价值想象和潜在风险

即便Aptos在熊市获得27.5亿美金的估值，乐观者仍然认为在下一轮牛市Aptos会存在数倍甚至数十倍的成长空间，这也带给我们更大的想象空间，除了将Aptos与公链龙头Ethereum, Near，Solana等高性能公链进行估值的横向比较外，破圈的基础设施离Web2.0的Alphabet的万亿估值还有多远？

当然，质疑者也认为公链赛道已过于拥堵且高性能的叙事尚未为行业带来真正改变，或许只有真正的杀手应用和能够承载这个应用的底层相结合才能创造Web3.0被期待的价值影响力。

总结

相比估值在熊市中依旧高企的新公链，我们或许也不应忽视正在建设中且估值相对合理的特色公链，无论是开发中的还是尚未存在的未来公链，打败以太坊的或许不是以太坊的Fork，而是更具破局性质，能够帮助Web3.0走向成熟形态的好用公链。

目前我们观察到的公链发展趋于模块化松耦合与面向垂直应用领域并行的状态，以太坊等通用型的L1市场逐渐红海，而ETH2.0合并并分片扩容即使完成也并不代表ETH可以完全承载Web3.0潜在增量用户，举个例子，如果一个应用在扩容前拥有1万用户，而后期涌入1000万用户使其对公链TPS的要求也增加了1000倍，单纯扩容1000倍明显不能承担这些增量用户对高性能的需求。即便拥挤，公链赛道依旧存在机会，市场需要模块化的通用型公链将Web3.0世界中最优质的资源嫁接并叠加起来，服务广域用户，也需要面对垂直应用型场景的专业型公链，为细分赛道的具体用例提供最适宜的土壤。

特色公链的发展可能会催生出一些我们站在目前的状态下无法想象的新的应用和商业模式，至于解锁什么样的新应用、新模式，我们至少可以期待下一代互联网在各具特色的区块链技术加持下带给我们比Web2.0优秀数倍的体验。

【参考资料】

[1]Li Xi,《Web3时代的模块化公链探索之路-基于IOTA的Assembly》, LD Capital Research

[2]Tony, Stewart, Mavis, Jason, Ryan, Luiz,《Solana生态报告》，头等舱

[3]Kunal Goel,《Mina Protocol - Small but Mighty》, Messari

[4]medium.com/aptoslabs/block-stm-how-we-execute-over-160k-transactions-per-second-on-the-aptos-blockchain-3b003657e4ba

[5]docs.minaprotocol.com/static/pdf/technicalWhitepaper.pdf

[6]wiki.assembly.sc/learn/introduction

[7]coinyuppie.com/composability-vs-modularity-who-is-the-c-bit-of-the-blockchain/

[8]cointelegraphcn.com/news/mysten-labs-sui

[9]blockcast.it/2022/08/03/sui-a-blockchain-built-by-former-meta-developers/