LD Capital:Kaspa——基于GHOSTDAG协议的POW公链
原文作者:duoduo,LD Capital
Kaspa 是基于 GHOSTDAG协议构建的POW公链。与比特币对比来看,Kaspa主要是区块链的结构模式发生了改变。比特币采用的是单一链式结构,GHOSTDAG 采用的是有向无环图(DAG)结构,其中一个块可以指向多个块。
代币KAS 于2021年11月上线,总供应量287亿,现流通量198亿,流通量占比69%,市值7.5亿美元,FDV 10.8亿美元。代币上线至今,涨幅已有百倍。
一、团队
Kaspa的团队有一定知名度,创始人Yonatan Sompolinsky现为哈佛大学博士后,研究方向为交易排序和MEV。他早在2013年就和当时的博士导师一起构思了GHOST协议,相关的论文在以太坊的白皮书被引用。
以下是以太坊白皮书引用的部分内容:
来源:以太坊白皮书
除了创始人之外,还有5名核心开发者。Michael Sutton研究并行算法和分布式系统。Shai Wyborski是GHOSTDAG论文的作者之一,研究经典和量子密码学。Mike Zak和Ori Newman研究分布式系统开发。Elichai Turkel是应用密码学家和区块链高性能开放人员。
二、技术原理
当前kaspa的技术原理主要在其2021年发表的论文《PHANTOM GHOSTDAG:A Scalable Generalization of Nakamoto Consensus》有所阐述。
比特币本质上是一个开放且匿名的节点网络,共同维护一个公共交易账本。账本采用“最长链”原则,来实现诚实区块互相链接,保护网络的安全性。这种设计使得网络的吞吐量被人为地进行了抑制,协议可扩展性较低。目前,比特币区块每10分钟产出一个,每秒3–7笔交易。
结构模型:有向无环图
Kaspa提出了PHANTOM协议,这是一种基于工作量证明的无许可分类账协议,它将中本聪所定义区块链推广至有向无环图(blockDAG)。PHANTOM可以引用多个前区块,提供所有区块和交易的总排序,并输出一组一致的已被接受的交易。
PHANTOM 包含一个参数k ,用于控制协议对同时创建的区块的容忍程度,可以设置该参数以适应更高的吞吐量。当k=0时,意味着没有分叉,就是比特币单一链、最长链结构。
来源:《PHANTOM GHOSTDAG:A Scalable Generalization of Nakamoto Consensus》
我们先来认识DAG中几种不同的区块,下文举例时将需要采用相应的概念。在上图中,以区块H为例:
past(H)={Genesis, C, D, E} — — H创建之前直接或间接指向H的过去区块;
future(H)={J,K,M} — — H创建后直接或间接指向H的未来块;
anticone(H)={B,F,I,L} — — 除了过去(H)和未来(H)之外的区块,这些区块与H没有直接或间接的关系;
tips(G)={J,L,M} — — 叶块或端块,这些块将成为新块的块头引用。
识别诚实区块和恶意区块
PHANTOM解决了诚实区块和恶意区块的识别问题。恶意攻击有一个特点:恶意节点生成的区块与诚实节点生成的区块之间的连通性较低,而诚实节点生成的区块之间的连通性会较高。
判断的标准就是上文提到的参数K值。对于特定区块X,如果 anticone(X)与诚实块的交集数高于k值,则说明X块与诚实块的连通性较低,X 将被判定为攻击块;否则,表示X与诚实块之间的连通性较高,X被认为是诚实块。
下图是一个对诚实区块和攻击区块的判断。这里的K值为3,检查之后,蓝色部分为诚实区块,红色部分为攻击区块。
来源:《PHANTOM GHOSTDAG:A Scalable Generalization of Nakamoto Consensus》
线性排序
为了解决双花问题,项目团队运用了GHOSTDAG协议。其原则是,根据每个区块的连通性(过去区块集合中的元素数量)对其进行评分,选择总分最大的区块形成主链,主链将形成初始子集。其余区块将按照主链顺序依次投票。整个网络就会按照连接度从高到低的趋势进行投票。
下图显示了参数K=3的情况下,GHOSTDAG如何完成排序的过程。每个区块X边上的小圆圈代表其得分,也就是过去DAG中蓝色区块的数量。
步骤1,从最高得分的M区块开始,依次选择K、H、D和创世区块,以蓝色底纹、黑色边框进行标记,这就形成了初始子集。访问区块D,D的过去区块只有创世区块。
步骤2,访问区块H,H的过去区块有C、D、E,采用前述关于诚实区块和攻击区块的识别方法识别后,C、D、E属于诚实区块,加入子集,以蓝色边框标注。
步骤3,访问区块K,K的过去区块包括H、I,识别后均属于诚实区块,标记为蓝色边框。
步骤4,访问区块M,M的过去区块包括K、F,K属于诚实区块,加入子集,蓝色边框标注。
步骤5,区块V是一个虚拟的块,该区块的过去就等于整个当前的DAG。
来源:《PHANTOM GHOSTDAG:A Scalable Generalization of Nakamoto Consensus》
至此,Kaspa完成新的共识架构的论述,并在实际中进行使用。官网上显示了DAG的可视化生产过程:
来源:Kaspa官网
三、算力情况
KAS挖矿算法为kHeavyHash,支持GPU单挖或与ETHW、ETC双挖,支持部分FPGA和ASIC矿机挖矿。
根据官方区块链浏览器,Kaspa的算力为2.6–2.7 PH/s。根据Mining Pool的数据,Kaspa的算力排名在30名左右,在BCH、BSV、DASH之后,在DOGE、LTC之前。
Kaspa的算力呈现持续增长的趋势。2022年10月、2022年12月、2023年2月、2023年7月分别经历了4次较为明显的算力增长。今年3月有矿机厂商推出了专业矿机,来提高矿工的挖矿效率。
从算力分布来看,算力集中度不算太高。在最新的999个区块中,前五大矿池产出占比为37.1%;有超过56.7%的区块链是被未被标记的地址生产的。
四、代币经济模型
代币分配
KAS于2021年11月推出,无预挖、零预售、无代币分配;总供应量287亿枚,现流通量198亿枚,流通量占比69%,市值7.5亿美元,FDV 10.8亿美元。
代币释放
按照排放计划,KAS每个月均按照给定方式降低产出,从而使得每年可以减少一半的产出。下图是释放示意图,可以看到早期有较高的释放率,早期矿工积累有大量筹码。具体的释放日期表可以在官网进行查询(https://kaspa.org/wp-content/uploads/2022/09/KASPA-EMISSION-SCHEDULE.pdf)。
根据代币排放表,计算了2023年7月至2024年6月期间,KAS代币每个月排放量以及释放价值,具体如下表所示。如果按照0.037的价格计算,2023年7月份,KAS将排放价值1900万美元的代币,此后逐渐降低;至2024年6月,排放价值约1000万美元的代币。
来源:Kaspa官网,LD Capital
根据f2pool的数据,Kaspa的24小时产出价值目前为第四名,仅次于比特币、狗狗币和莱特币,高于ETC和BCH。
来源:f2pool
持仓情况
持有1个及1个以上KAS的地址共有26.7万个。代币集中程度也比较高,前10地址持有17.299%的代币,主要为交易所钱包;前100地址持有26.13%;前1000地址持有61.35%。
从代币的流动情况来看,近30天,持有100–10K代币的地址处于减仓流出,0–100代币以及10k以上的地址均处于流入之中。近7天,持有100–10K的地址,以及持有100m至1b的Humpback地址处于减仓流出,其他的地址则处于流入之中。
来源:kaspa区块链浏览器
五、当前进展与发展计划
官网披露了2023年以来的一些重要进展和近期发展计划。
已完成
2023年2月,项目核心开发人员Michael Sutton发表了关于DagKnight Consensus的论文,这种共识机制是GHOSTDAG的演变,理论上可以为更快的交易和确认时间奠定基础。
正在测试中
使用Rust编程语言重写代码
目前,Kaspa 是用GoLang编程语言编写的。Michael Sutton使用Rust 编程语言重写代码,这将提高Kaspa的性能和交易速度。
手机钱包开发
用户对高性能移动钱包有较为强烈的需求,预计开发时间需要3–4个月。
集成Kaspa在Ledger上使用
用户能够使用硬件钱包Ledger发送和接收KAS。
正在研究开发中
按照DagKnight Consensus对共识机制进行升级
进一步提高每秒出块数和每秒交易数
目前Kaspa每秒产出1个区块,目标是提到到每秒产出32个区块。当前测试网上可以达到每秒10个区块产出。
发布项目白皮书
围绕Kaspa的技术有若干研究论文,但是项目官方白皮书尚未发布,正在整理中。
改进归档节点
目前Kaspa的标准节点只能访问三天前的交易,通过改进归档节点,可以检索到更多历史数据。
发展规划
实施智能合约,建立生态
Kaspa希望在其公链上实现智能合约、Defi 和 Layer 2 应用程序,建立相应的生态系统。
智能合约的开发和部署,是其能够进一步发展的最重要因素。如果智能合约能够及时顺利部署,并且建立起具备一定活跃度的生态,Kaspa市值仍有进一步上涨空间。但是,如果智能合约部署不顺利、生态未能发展,则未来发展会存在明显瓶颈。
六、总结
项目团队技术实力较强,发展基础较好。提出了新的区块链模式,尝试新的发展方向。早期获得了从以太坊转移出来的算力,算力持续提高。
市值较高,已上涨超过百倍。目前,KAS市值7.5亿美元,排名在60名前后,市场对于技术团队和算力增长部分的估值已经较为充分。未来的增长,需要更有力的预期来支撑。
代币潜在抛压较大。早期矿工持有大量低价筹码,另外还有每日持续产出,如果抛售,将造成较大的价格冲击。
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