智能合約平台：RSK，以太坊，EOS和Cardano

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智能合約可能最終成為有史以來最重要的發明之一。如今，在多個智能合約平台上已部署了數千個合約。在本文中，我們將比較四種最有前途的智能合約平台-以太坊，EOS，卡爾達諾和RSK。因此，在比較這些平台之前，讓我們快速了解智能合約。

• 什麼是智能合約？
• ＃1智能合約平台-以太坊
• ＃2智能合約平台– EOS
• ＃3智能合約平台–卡爾達諾
• ＃4智能合約平台– RSK
• 智能合約平台–結論

什麼是智能合約？

智能合約就像普通的法律合約一樣，但是是以正式語言編寫的，並且由計算機執行。普通合約要求法律制度和執法部門作為執行合約觸發的動作的最後資源，而智能合約可以直接觸發數字域上的動作，例如付款或轉移數字資產的所有權。

另外，某些法律合約要求受託人（有時是律師或律師事務所）作為第三方在特定時間執行某些操作，通常是在合約涉及同時交易所商品的情況下。智能合約可以模仿受託人的角色，並用計算機程序代替它。因此，只要所有程序輸入和輸出都在數字領域中，智能合約就可以完全自動化並可以自動執行。

＃1智能合約平台-以太坊

2013年，一位年輕的俄羅斯-加拿大程序員Vitalik Buterin發布了以太坊白皮書，並向世界介紹了智能合約平台。從那時起，以太坊不斷發展壯大，並聚集起來建立加密貨幣領域最健康的開發者社區之一。

創作原因

儘管Buterin受到比特幣及其潛在用途的吸引，但他認為區塊鏈不僅提供支付系統，還提供更多的功能。他設想了一個未來，開發人員可以在區塊鏈上創建其應用程序。以太坊將成為一台去中心化的全球超級計算機，它將把計算能力或「氣體」出租給開發人員以創建他們的去中心化應用程序或dApp。

以太坊的適當開發始於2014年初，由一家瑞士公司以太坊瑞士有限公司（EthSuisse）進行。以太坊在2014年7月20日至9月2日舉行了首次代幣發行，籌集了約1,840萬美元。

共識演算法

以太坊使用基於工作量證明的中本共識的一種變體，因此通常被稱為POW共識。在這方面，以太坊相對類似於比特幣。但是，在最後階段，它將升級為稱為Casper FFG的新共識協議，通常稱為權益證明或POS。

在POW中，我們有一些稱為礦工的節點，它們擁有專門的設備。這些類型的設備（ASIC和GPU）會消耗現實的計算能力，並競爭解決密碼難題。如果您先解決難題，就可以贏得比賽。然後，您可以將自己的區塊添加到區塊鏈中並得到相應的獎勵。

以太坊計劃繼續使用POS協議，因為它具有更高的可擴展性和更少的浪費。

POS系統使整個挖礦過程成為虛擬。在POS系統中，礦工（又名驗證者）將一部分硬幣鎖定為系統中的股份。礦工的哈希能力與他們所持股份的大小成正比。之後，驗證者下注特定的區塊。如果下注成功，那麼他們將獲得與其總投注額成正比的積木獎勵。

以太坊將通過Casper協議實現POS。在此協議中，惡意驗證者會因削減其股份而受到懲罰。

有關Casper的詳細說明，請查閱我們的指南。

在以太坊上開發

要了解智能合約在以太坊之上的工作方式，我們需要了解天然氣的概念。

以太坊中的智能合約以Solidity編程語言編碼。 Solidity與JavaScript非常相似，並且Turing已完成。只要有足夠的時間和資源，Turing Complete語言就是一種理論上可以解決任何問題的語言。這就是為什麼在系統中集成暫停機制至關重要的原因，該機制將在需要時停止智能合約。以太坊使用一種稱為「氣費」的「資源表」類型的暫停設備。氣是一種單位，用於測量執行某些操作所需的計算量。簡而言之，合約中的每個步驟都會花費汽油，一旦汽油費用超過預付費用，合約就會被取消。

為了更好地了解天然氣在以太坊中的工作方式，讓我們使用一個類比。假設您要去旅行。在執行此操作之前，請完成以下步驟：

• 您去加油站並指定要在車中加滿多少汽油。
• 您會在汽車中充滿汽油。
• 您向加油站支付欠他們加油站的錢。

現在，讓我們與以太坊進行比較。

汽車是您要執行的操作，例如天然氣或智能合約。

煤氣很好….煤氣。

加油站是您的礦工。

您付給他們的錢就是礦工費。

用戶要在以太坊中執行的所有操作必須為以下操作提供幫助：

• 覆蓋其數據又稱本徵氣體。
• 涵蓋其整個計算。

管治

以下摘自Unblock的流程圖應使您了解整個治理流程的工作方式。

儘管由於其共識協議，以太坊確實有一些鏈上治理，但它通過以太坊改進提案（EIP）進行了大部分鏈下治理。 EIP通常是詳細的設計文檔，可提供有關改進以太坊區塊鏈的建議。這些過程不會在區塊鏈本身上呈現，記錄，傳遞或投票。

根據以太坊指南，在進行EIP時，請牢記以下幾點：

• EIP必須以技術知識和規範為後盾。
• EIP作者需要具有影響力或獲得足夠的支持才能通過EIP，而又不會引起社區裂痕。
• 該過程中最重要的部分是要求所有觀點都必須得到傾聽和考慮。
• 您可以查看EIP文檔及其周圍的所有討論，以全面了解進度。

EIP也可以源自以太坊的評測請求（ERC）。在這種情況下，也要遵循相同的步驟。

什麼是ERC？

ERC是關於改進建議的建議，這些建議通過以太坊提交給同行評審。 ERC-20令牌標準是ERC的結果。一旦ERC對改善以太坊生態系統表現出足夠的希望，便會在社區內進行進一步討論，然後將其更改為EIP。

EIP討論階段

在此階段，從事以太坊開發的人員將就所討論的EIP是否足夠可靠地在現實世界中實施進行詳盡的討論和會議。這些開發人員深深參與了以太坊的開發。 GitHub在GitHub上設有一間專門用於以太坊治理和開發的會議室，他們在那裡進行實時討論。如果開發人員認為代碼升級將對生態系統產生積極影響，那麼，只有到那時，代碼才得以實施。

對於大多數EIP來說，討論階段往往是喪鐘。開發人員不願進行任何過於極端的更改，以免像以太坊經典硬分叉那樣發生崩盤。

此過程既有缺點，也有優點。當然，最大的障礙是此過程需要很長時間。主要優勢在於對每個EIP進行了如此深入的研究，因此通過的EIP通常會給生態系統帶來積極變化。

＃2智能合約平台– EOS

EOS基於由block.one構建的EOSIO軟體。 Block.one由Brendan Blumer和Dan Larimer領導。如果您涉足加密貨幣領域，那麼您將知道Larimer是誰。他是委託的股權證明和權力下放的自治組織（也稱為DAO）的創建者。他還是BitShares和Steem的幕後黑手。

創作原因

以太坊為智能合約平台鋪平了道路，但事實是它是一個非常慢的平台。由於其設計，它每秒只能管理15-20個事務。具有如此高延遲的平台無法支持現代dapp。這就像在Windows 98計算機上玩GTA 5這樣的現代遊戲。

Eos旨在支持工業規模的去中心化應用程序。他們這樣做的方法是從不同於以太坊的角度來處理智能合約。 Eos不再是去中心化的超級計算機，而是計劃成為去中心化的操作系統。 Eos中的用戶將擁有資源以換取他們的股份。因此，如果您擁有EOS的1/1000股份，那麼您將擁有EOS總計算能力和資源的1/1000的所有權。

共識演算法

EOS在委託的股權證明（DPOS）共識機制下，將區塊鏈的驗證委託給共識委員會的21名成員。

在DPOS中，將令牌保存在集成到EOS軟體中的區塊鏈上的任何人都可以通過連續批准投票系統選擇區塊生產者。任何人都可以參加大塊生產者選舉，他們將有機會生產與他們相對於其他所有生產者的總票數成比例的塊。

它是如何工作的？

• 積木每21輪產生一次。
• 在每一輪開始時，都會選擇21個區塊生產者。自動選擇前20名，而選擇第21名則與他們相對於其他製作人的票數成正比。然後，使用從塊時間得出的偽隨機數對生產者進行混洗。這樣做是為了確保與所有其他生產者的平衡連接。為了確保維持常規的塊生產並將塊時間保持在3秒，生產者因未參與而受到懲罰，將其從考慮中刪除。生產商必須每24小時至少生產一個塊。

在EOS上開發

如前所述，EOS使用一種治理模型。只要您放權使用EOS令牌，您就有權獲得自己的資源，例如RAM，網路帶寬和CPU帶寬。話雖如此，這些資源非常稀缺，這就是為什麼您只能在不使用它們的情況下保留EOS令牌3年的原因。不使用令牌的持有人的帳戶將被終止。

EOS使用WebAssembly（WASM）開發智能合約。雖然WASM不是一種編程語言，但是它將使開發人員可以使用他們選擇的語言進行編碼，然後編譯為可以在受支持的瀏覽器上運行的位元組碼。

EOS選擇WASM的原因如下：

• 靈活性：開發人員可以使用他們選擇的語言進行編碼。
• 速度和效率：WebAssembly通過利用廣泛平台上可用的通用硬體功能，以本機速度執行。
• 開放且可調試：設計為以文本格式漂亮地列印，用於手工調試，測試，實驗，優化，學習，教學和編寫程序。
• 安全：WebAssembly描述了一種內存安全的沙盒執行環境，甚至可以在現有的JavaScript虛擬機中實現。

管治

在EOS中，通過建立管轄權和法律選擇以及其他相互接受的規則來維護治理。這通常是通過具有法律約束力的憲法來完成的。 EOS中的每筆交易都必須在其簽名中包含憲法的哈希。這將用戶綁定到憲法。

可以通過以下過程修改組成和協議：

• 更改是由生產者提出的，該生產者獲得了17/21的批准率
• 17/21批准必須連續保存30天。
• 所有用戶都必須使用新憲法的哈希值簽署交易。
• 區塊生產者採用對源代碼的更改以反映結構的更改，並使用git commit的哈希將其提交給區塊鏈。
• 塊生產者再次需要連續30天保持17/21批准。
• 在那之後，將給整個節點一整周的時間來適應新的變化。
• 任何不遵循新協議的節點都會自動關閉。

在緊急情況下可以加快此過程。

＃3智能合約平台–卡爾達諾

卡爾達諾（Cardano）是加密貨幣領域最受關注的項目之一，並通過分層架構提供可伸縮性和安全性。它是由以太坊的聯合創始人之一查爾斯·霍斯金森（Charles Hoskinson）概念化的。過去有三個組織全職工作，負責卡爾達諾的保養。

• 卡爾達諾基金會。
• IOHK。
• Emurgo。

IOHK和Emurgo於2018年10月與卡爾達諾基金會分道揚because，原因是該基金會缺乏績效。

創作原因

卡爾達諾的方法是建立在科學哲學和同行評審的學術研究之上的，因此在該領域本身是獨一無二的。

卡爾達諾團隊希望遵守一系列原則和哲學。他們沒有提出適當的路線圖或白皮書。相反，他們專註於擁抱「設計原則，工程最佳實踐和探索途徑的集合」。

以下是這些原則，它們直接來自Cardano網站。

• 將會計和計算分為不同的層。
• 以高度模塊化的功能代碼實現核心組件。
• 一小群學者和開發人員與同行評審的研究競爭。
• 大量使用跨學科團隊，包括儘早使用InfoSec專家
• 白皮書，實施和新研究之間需要快速迭代，才能更正審閱過程中發現的問題。
• 在不破壞網路的情況下增強升級部署後系統的能力
• 為今後的工作開發一種去中心化供資機制
• 關於改善加密貨幣設計的長期觀點，以便它們可以在具有合理和安全的用戶體驗的移動設備上運行
• 使利益相關者更接近其加密的運營和維護
• 確認需要在同一分類帳中考慮多個資產
• 抽象事務以包括可選的元數據，以便更好地符合遺留系統的需求
• 通過擁抱有意義的功能向近1,000種山寨幣學習
• 採用受互聯網工程任務組啟發的標準驅動流程，並使用專用基金會來鎖定最終協議設計
• 探索貿易的社會要素
• 為監管機構找到與貿易互動的健康中間立場，而又不損害從比特幣繼承的一些核心原則。

共識演算法

Ouroborous是加密貨幣空間中第一個經過同行評審的共識演算法。銜尾Serpent觀察令牌在生態系統中的分布，並從隨機數的來源將世界劃分為時代。每個時期都細分為多個時隙，持續約20秒。

然後，每個插槽都有其自己的插槽頭，該插槽頭是隨機選擇的。

Slot領導者的行為就像礦工在POW協議中所做的一樣，因為他們是選擇添加到區塊鏈中的區塊的人。但是，它們只能添加一個塊。

如果老虎機領導者以某種方式錯過了機會並且沒有選擇障礙，那麼他們就會錯過機會，必須等到再次成為老虎機領導者。可以將一個或多個插槽保持為空（沒有生成的塊），但是大多數塊（至少50％+1）必須在一個時期內生成。

如您所見，插槽領導者在生態系統中扮演著至關重要的角色。要獲得資格，必須擁有Cardano 2％的股份。這些利益相關者稱為選舉人，他們是在當前時期選舉下一時期的廣告位負責人的人。利益相關者在系統中擁有的權益越多，他們被選為槽位領導者的機會就越大。

卡爾達諾發展

卡爾達諾選擇了Haskell和Plutus作為他們選擇的語言。 Haskell將用於對Cardano進行編碼，而Plutus將用於創建智能合約。它們都是功能語言。

當涉及到編程語言時，有兩個系列：

• 勢在必行。
• 功能性。

命令式編程語言

在命令式方法中，編碼人員需要順序放下計算機達到目標所需採取的所有步驟。我們所有的傳統編程語言（例如C ++，Java甚至是Solidity）都是命令式編程語言。這種編程方法也稱為演算法編程。

讓我們舉一個例子說明我們的意思。讓我們看一下C ++。假設我們要加5和3。

整數= 5;

int b = 3;

Int c = a + b;

因此，如您所見，加法過程分多個步驟，並且每個步驟都在不斷更改程序的狀態，因為它們都依次單獨執行。

加法過程分為四個步驟，這些步驟是：

• 聲明一個整數a並為其分配值5。
• 聲明整數b並為其分配值3。
• 聲明一個整數c，然後將and的值相加並將其存儲在c中。

功能編程語言

創建這種編程樣式是為了構建解決問題的功能方法，也稱為聲明式編程。

那麼，函數式編程如何工作？

假設我們要使用一個函數f（x）來計算函數g（x），然後我們要使用它與函數h（x）一起使用。無需按順序解決所有這些問題，我們可以將所有這些簡單合併為一個函數，如下所示：

h（g（f（x）））

這使得函數方法更容易進行數學推理。這就是為什麼功能程序被認為是創建智能合約的一種更安全的方法。這也有助於簡化形式驗證，這在很大程度上意味著更容易以數學方式證明程序的功能以及其執行方式。這為卡爾達諾提供了「高保證碼」屬性。

這就是為什麼功能性方法如此受歡迎的原因，而這正是Cardano使用Haskell為其智能合約編碼其生態系統和Plutus的原因。

管治

如我們之前所說，IOHK和Emurgo等機構負責卡爾達諾的治理。除此之外，為確保隨著時間的推移不斷開發協議，卡爾達諾將擁有一個投票中心以進行更新。將提出更新軟體和協議的提案以進行投票。用戶投票的權重與他們鎖定在系統中的股份成正比。用戶還可以將其投票權委派給受信任的質押礦池。

＃4智能合約平台– RSK

Rootstock（RSK）是一個智能合約平台，通過側鏈技術連接到比特幣區塊鏈。根源誕生於與以太坊的應用程序（web3 / EVM / Solidity模型）兼容，但使用比特幣作為底層加密貨幣。 RSK創建背後的想法是賦予比特幣區塊鏈智能合約功能。根源的核心是：

• 圖靈完備的資源核算確定性虛擬機（用於智能合約）與以太坊的EVM兼容。
• 基於強大聯盟的雙向錨定比特幣側鏈（用於BTC計價的貿易）。
• SHA256D合併挖礦共識協議（用於依賴比特幣礦工的共識安全），具有30秒的區塊間隔。 （用於快速付款）。

創作的原因

比特幣區塊鏈具有多個優勢。它經過長期運行，具有可靠的安全性，廣泛的分布和意識。另外，它還有一個健康的社區，具有強大的哈希功能。 RSK希望其用戶享受比特幣作為價值存儲的好處，同時提供智能合約功能和更高的可擴展性。

側鏈

那麼，砧木如何與比特幣互動？通過側鏈機制。根鏈通過2釘連接到比特幣區塊鏈。用戶鎖定他們的BTC，並在側鏈中獲得同等數量的RBTC。這些硬幣可用於在Rootstock區塊鏈上部署智能合約和dApp或與之交互。 RSK聯合會確保RSK雙向掛鉤的安全，並通過合併挖礦確保區塊共識。

RSK側鏈有15個活躍的工作人員，需要其中8個的簽名才能發布BTC。側鏈使用自定義的硬體安全模塊（HSM）來存儲私鑰，並且允許RSK聯合職能部門審核HSM的固件和硬體。

RSK側鏈中的原生令牌是RBTC。 RBTC不能被預先開採，鑄造，也不能在RSK上產生通貨膨脹。比特幣區塊鏈和RSK區塊鏈之間的這種雙向掛鉤確保了BTC和RBTC之間的固定轉換。 （1 RBTC = 1 BTC）。將BTC轉移到RSK的過程如下：

• 發送者必須確保要傳輸的比特幣被鎖定在P2PKH地址中。如果不是，則必須在事務Tx1中將它們轉移到P2PKH地址。
• 在事務Tx2中，比特幣從P2PKH地址轉移到聯盟多簽名地址。
• 聯盟確認此交易後，區塊鏈立即將等價的RBTC解鎖到由發送方控制的地址。

共識演算法

比特幣使用POW共識機制協議，該協議已在上面進行了討論。儘管該協議存在某些問題，但它是目前唯一的一種，它通過以熱力學保證實現概率確定性，可靠地保護了區塊鏈免於重組和雙重支出。

用非常寬鬆的術語來說，完成性意味著一旦完成了特定的操作，它將永遠銘刻在歷史中，沒有任何東西可以還原該操作。這在涉及金融的領域中尤其重要。想像一下，愛麗絲擁有公司特定數量的資產。只是在公司的流程中出現一些小故障，她就不必還原該資產的所有權。

那麼，戰俘如何給定性？查看下圖。

因此，讓我們看看這裡發生了什麼。藍鏈是主要的區塊鏈。紅色鏈是一群惡意礦工，他們想要超越主鏈並超越系統。在POW中，由於一個原因-成本，這將是極其不切實際的。戰俘是一個昂貴的過程。因此，礦工實際上沒有經濟上的動力去違背該系統，因為它可能很昂貴。

Rootstock正在使用一種稱為「合併挖礦」的技術來使用與主要比特幣區塊鏈相同的挖礦哈希率，實際上，它目前維持著約30％的比特幣哈希能力，使RSK成為最安全的智能合約平台。讓我們概述一下合併挖礦的工作原理：

• 在挖礦過程中，來自次要區塊鏈（RSK）的新開採區塊的加密貨幣哈希被嵌入到主要區塊鏈（Bitcoin）中。
• 次要塊的哈希值以合併挖礦的「標籤」為前綴。此標籤是簡短的描述性文本，又稱為「魔術位元組」。
• 主比特幣區塊鏈中的一個區塊最多只能與RSK區塊鏈中的一個區塊相關聯。這樣可以確保在標籤位置方面不會造成混亂。
• 合併挖礦的主要安全要求是，與挖礦兩個不同的主區塊鏈區塊相比，創建一個可與同一次級區塊鏈中的兩個區塊關聯的主區塊鏈區塊必須更加困難。

RSK網站上有一個關於合併挖礦的特定部分，解釋了礦工的激勵措施。

RSK開發

RSK中的智能合約在RSK虛擬機（RVM）中執行。 RVM的主要功能如下：

• 在操作碼級別，RVM與EVM兼容，這意味著它可以RSK可以執行以太坊合約。
• 用戶將能夠在比特幣區塊鏈的安全性下運行以太坊DApp。本質上享受兩全其美。
• RSK社區將不斷建議許多RSKIP（RSK改進建議）中記錄的性能改進管道。

這是RSK已採用的一種巧妙方法。他們將允許他們使用最流行的智能合約語言（Solidity）來創建dApp，而不是創建自己的語言並迫使開發人員以某種方式工作。

管治

儘管目前Rootstock使用社區驅動的改進建議系統（RSKIP），但RKS的原始白皮書提出了一種長期治理模型，旨在代表社區的所有參與者，並提供由5個席位組成的治理委員會：

• 礦工將能夠使用哈希算力投票（1票）
• 比特幣和砧木用戶將以權益證明投票（1票）
• 交易所和網路錢包將通過參加聯邦投票（1票）
• 砧木和比特幣核心開發人員將擁有特殊的門檻投票系統（1票）
• 最後的投票權可能會提供給一家非營利性建立的比特幣機構，該機構可能代表最大的生態系統。也可以向組織提供機構投票，以使EVM / Solidity / Web3工具鏈標準化。

智能合約平台–結論

現在，在這四個中選擇「最佳智能合約平台」將是愚蠢的事情。它們都有自己的優點和缺點。要記住的重要一點是選擇一個最適合您的平台。

• 如果您想要一個擁有強大開發人員社區的平台，則可以選擇以太坊。
• 如果您想要一個強調速度而又不關心去中心化的平台，那麼EOS是您的理想之選。
• 如果您想要一個經過科學和學術研究的平台，那麼卡爾達諾就是您的選擇。
• 最後，如果您認為從長遠來看，比特幣將是價值存儲的主導者，並且您想要一個平台，該平台可讓您在享受比特幣安全的同時利用以太坊的智能合約，那麼RSK將是您的理想平台。

讓我們對這四個平台進行最終比較：