PDF《Dora Network》

Dora Network 郭雄辉 steve@dora.

network Tyler Kot tyler@dora.network 李星 star@dora.network Version 1.1.2

2018 年12 月9日摘要 以太坊等新一代智能合约平台的出现极大地推动了区块链技术的应用,但目前 存在性能不足的问题,无法满足更广泛的应用需求.Dora 从三个方面解决性能问题: 纵向扩容、横向扩容和共识算法.纵向扩容挖掘合约间和合约内的并行度;

横向扩容 采用子母链的技术提高性能;

共识算法 DVBC 基於 DPoS,VRF 和BFT,兼顾安 全性和高性能.Dora 虚拟机兼容 EVM,基於 EVM 的dApp 能快速移植,并通过 零交易费的经济模型进一步激励生态建设.总的来说,Dora1 是一个免交易费的高性 能高并发公有链.

1 区块链的现状与展望 1.1 区块链技术综述

2008 年9月,中本聪发表比特币白皮书[1] .2009 年1月,比特币主链正式上线,并安全 运行至今,开创了加密数字货币的新时代,并将区块链这一新技术拉入公众视野.2015 年7月, 以太坊[2] 上线运行.以太坊的 EVM 可执行图灵完备的智能合约,标志著第二代区块链技术走 上舞台.在众多的以太坊应用当中,加密数字通证无疑是最为重要和流行的一种.以太坊社区推 出了 ERC-20 标准,并提议了 ERC-721 标准,为加密数字货币(cryptocurrency) 、通证 (token) 和非标通证(non-fungible token)的发行和流通奠定了基础.2017 年,整个加密数字货币市场 增长超过五十倍,上千种新的加密数字货币和通证的发行和升值是主导因素.目前, 区块链的前 沿创新技术主要体现在共识机制, 区块结构和网络结构. 首先是共识机制.最早在比特币上采用的是工作量证明 PoW 共识算法,大量的矿工进行哈 希运算来争夺区块的记账权,导致大量的电力消耗.为了克服 PoW 资源浪费的缺点,新的权益 证明 PoS 共识算法根没С钟写沂,以及用户持有代币的时间来决定区块的记账权,大 大减少了争夺记账权而消耗的电力,同时提升了效率.PoW 和PoS 都还需要矿工争夺记账权, 代理权益证明 DPoS 共识算法参考人类行为活动中的公司运营机制,采用去中心化的投票方式 先选举出有限的代理记账节点,这些被选举出的代理节点再按照规则轮流打包区块,避免了对记 账权的争夺,效率得到更近一步的提升.这三种共识算法理论上只要网络中不超过 50% 的记账 节点出问题,整个网络就是安全的.它们都属於间接达成共识的算法族,先要争夺出记账权,再 生成区块,最后通过确定性方法(比如最大难度)解决分叉问题.而在联盟链中更多采用拜占庭 容错 BFT 算法,它属於直接达成共识的算法,这种算法一轮运行结束后就能确定性地在参与者 1路印基金会投资,香港 Loopnest 加速器孵化项目.

1 2 DORA 纵向扩容:并行化

2 之间形成区块共识,不需要先争夺记账权,也不会有分叉,但它只能保证在网络中不超过 1/3 的 记账节点出问题的情况下,整个网络是安全的. 其次是区块的组织结构.传统的区块链采用的是树状结构,一个区块有且仅有一个父区块, 通过区块之间的父子关系来形成全局有序的线性账本.而最新的研究则允许区块有多个父区块, 比如 IOTA[3] 强制要求新区块必须指向两个父区块,从而组织成一个有向无环图 DAG,将多个 交易全局有序的线性账本规约为一个只记录部分偏序关系的非线性账本,从而加速交易的确认 速度. 最后是网络结构.将大的网络分片组织成小的网络,采用子母链的结构.比如 Ardor[4] , Cosmos[5] ,Asch[6] 和PChain[7] .Cosmos 将主链称为 Hub,其他子链称为 Zone,Hub 和Zone 之间通过 IBC(Inter Blockchain Communication) 协议交互,当一个币种通过 Hub 从一个 Zone 转到另外一个 Zone 时,Hub 会负责保持其总量的不变性,但是 Hub 不负责验证单个 Zone 上 的交易,Hub 和Zone 都是采用 Tendermint[8] 共识算法.PChain,类似於 Cosmos,尝试按每 个dApp 构成子链,PChain 主链和子链的共识算法采用 PoS.这些方案中母链对子链的交易没 有任何记录和检查机制,子链的安全性完全交由子链的矿工去维护,在子链矿工数比较少的情况 下存在潜在的安全问题.Asch 和Ardor 考虑到这一点,设计出一个新的矿工角色,要求其把子 链的区块记录打包上传到母链上,Asch 设计要求子链的创建者上传子链区块,而Ardor 的设计 则不做角色的强制要求.Ardor 考虑的更周全一些,让母链在一段时间后可以对子链的区块数 做快照和裁剪,从而解决母链数蛘臀侍. 1.2 目前区块链待解决的两个问题: 性能和存储 随著需求的增加,区块链面临亟需解决的可扩展性问题.目前区块链的低吞吐能力 (比特币 大概