以太坊的缺陷和墨客的解决办法

随着比特币，以太坊，和区块链技术的持续升温，越来越多的人看好在区块链上面的应用。2018年大家都认为是区块链应用之年。但是目前的应用的主要平台以太坊有着很多缺陷，急切需要技术和架构上的突破。

大家都广为所知的，以太坊的处理能力很低，大概15-30 TPS，可扩展性比较差，一两个受欢迎的应用就可以把以太坊给堵死了。但是我们认为以太坊的主要问题不仅仅是技术上的问题，还有其他问题没有解决，或者还没有很多人关注。

以太坊的缺陷

1

不适合DAPP

以太坊不是为DAPP所设计的。从中本聪的比特币开始，主要目的是建立一个去中心化的电子货币系统。以太坊在此基础上发展而来，增加了智能合约功能，但是并没有改变这个本质。所以以太坊的架构很多方面不适合DAPP。表现在几个方面：

DAPP的用户的学习曲线非常陡峭

如果用户需要使用一个基于智能合约的DAPP，他必须先做这么几件事情，

第一，他要获得一个钱包地址，私钥，并知道如何正确的使用钱包地址和保存私钥；

第二，他必须通过某种方式获得eth。通常的做法是他在coinbase上面开设一个账号，然后与自己的银行账户相关联，然后支付昂贵的手续费之后购买一些eth。

之后需要等待多日，才可以将购买的eth转移到DAPP的钱包地址。这个过程对区块链的小白来说非常复杂，而且需要等待足够长的时间（大于一周）才能完成，之后才能真正的使用DAPP。

维护DAPP运行的成本不公平地

偏向于DAPP的创建者

DAPP的创建者部署了合约之后，合约就可以一直运行下去。DAPP的创建者/维护者不再需要为系统的维护支付任何费用。

一次部署，无限使用。如果DAPP非常成功，占用了区块链系统的大量资源，DAPP也不需要为此承担额外的责任。而是把消耗系统资源的成本转嫁到了DAPP的用户，和其他不相关的DAPP的用户或者eth的使用者身上。目前使用DAPP已经变得非常昂贵，每次对合约的调用大概在$1-$3.

不利于构建DAPP的生态

DAPP创建者的主要目的是让更多的用户使用该DAPP,比较小的部署成本和巨大的使用成本，并不是DAPP创建者所真正需要的。

基于区块链的DAPP的使用应该跟传统的DAPP一样，用户从APP store下载了之后就可以立刻免费或者以很低成本的使用APP。用户其实不需要关心底层的区块链是什么样的。他根本不需要关心Eth的存在或者如何获得Eth。

2

token分配不合理

以太坊的token主要分配方式是通过挖矿。中本聪的理想是每个拥有计算机和网络的人都可以参与挖矿，并获得虚拟货币。这样，使得比特币的分配可以更加去中心化，让更多的人可以使用比特币，而不是控制在初始的少数人手里。但是现实是挖矿已经变得非常昂贵，只有支付得起巨额的矿机和昂贵电力的人才能在这个分配过程中收益。以太坊的挖矿采用GPU，比比特币的ASIC相对好一点，但是依然很昂贵。

另外，由于每个区块的reward蛋糕都是固定的，相当于所有的矿工一起分这个蛋糕，参与的人越多，分到的越少。这是个负反馈的过程。

那么到一定阶段，参与的矿工数量会稳定下来，而且会集中到有财力的人手上。虽然以太坊尝试转换到POS的共识机制，但是那样不会改变分固定蛋糕的局面，而且维持了强者恒强，富者愈富的场景。以太坊包括大多数区块链缺乏有效的二次分配token的方式来去中心化。

3

支持的TPS有限

以太坊目前能够支持的TPS非常有限。因为所有的节点都处理同样的智能合约，而且所有合约的状态都记录到公共的区块链账本中。很难想象这样的系统能够支持成千上万的DAPP的调用和状态存储。以太坊急切需要解决这些问题。

以太坊最近的casper 是希望能够解决技术上的扩容问题，但是对前面两个更加重要的问题仍然没有解决方案。

墨客的解决方法

墨客区块链（MOAC）通过对以太坊系统架构的革新能够同时解决上面的三个问题，并提供有效的跨链功能。具体的做法如下：

1

采用分层结构，将balance transfer和智能合约分开处理，底层以POW的方式处理所有的balance transfer和全局合约，解决全局一致性和双花的问题。DAPP的智能合约部署在上层，通过特定共识方式处理，并采用sharding技术，提高系统TPS至100x。

2

SmartContract as a Micro-chain (SAAM)。每个部署的DAPP合约其实是一个Micro-chain。它可以自己选择所需的验证节点（挖矿节点），选择合适自身的共识方式，有自己的blockchain来保存状态。Micro-chain采用定期刷新的机制将自己状态的hash写入底层区块链，以实现finality。

3

双层挖矿机制，底层的POW采用以太坊一致的挖矿方式。这类挖矿节点的数量在几千至上万。上层的挖矿采用DAPP支付挖矿费用的方式，按照使用的矿工数和单位产量来付费。这类挖矿节点的数量可以是几十万至上百万。每个矿工以随机的方式参与某个Micro-chain，提供服务，并获得收益。

在这样的配置环境下，上层挖矿就不再是一个负反馈的过程。每个矿工产生一个区块的收益是相对固定的。如果有大量的应用部署上来，需要大量的矿工来为这些应用提供服务，大量矿工的加入一方面增加了生态系统规模，也增加了系统能够提供的服务能力，从而吸引更多的应用来平台上部署。

这样的过程其实是一个二次分配的过程，有钱人（应用创建者）通过支付费用给矿工来实现应用的正常运行，并在不断壮大的生态系统中获得应用价值的提升。劳动者（矿工）通过固定收益的保证来为系统持续增加服务能力。

4

DAPP的创建者必须支付Micro-chain中的每个区块的费用，以持续不断的方式，支付给参与上层挖矿的验证节点。这样就类似以每月支付水电账单的方式维持DAPP的持续运行。

5

DAPP的使用者可以采用直接调用的方式，不需要支付任何gas费用，对DAPP的应用发起调用。如果需要防止用户滥用，DAPP自己可以实现相应的处理方式。

这样，通过DAPP支付费用的方式，实现token的二次分配，以吸引海量的用户来参与挖矿提供服务。因为上层的共识协议不需要消耗大量的能源来获得随机数，而是纯粹处理智能合约的执行或者服务，对系统的要求非常低。普通的嵌入式系统甚至手机都可以参与。

这样，海量的节点提供的巨大的处理能力，然后通过sharding的方式可以支持成千上万的DAPP的成功，反过来，DAPP持续的支付费用可以支持更多的上层矿工，这样就形成了一个开放的，正反馈的循环，使得系统成为一个巨大的，适合DAPP的生态圈。

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