酷应用

NKN：被重新定义的“区块链”网络

百家作者：硅谷洞察 2018-02-02 06:53:20

NKN 创始人、Onchain 联合创始人李彦博现场介绍 NKN 概念

李彦博是 Onchain 的联合创始人，具有丰富的项目开发和管理经验。他是onchain区块链平台DNA（distribute network architecture）核心设计和开发者之一（https://github.com/dreamfly281/DNA）。

NKN：被重新定义的“区块链”网络

1 月 30 日，首届 NEO 开发者大会（DevCon）在美国旧金山召开，此次大会获得了以 NKN 为代表的新兴区块链实体的支持。他们作为未来“区块链”发展支柱，以攻克区域链发展桎梏为前提，提出了诸多建设性创新方案。“New Kind of Network”（NKN）创始人、Onchain 联合创始人李彦博首次就NKN的概念提出、项目进展及未来路线图做出详细讲解与呈现，用全新视角对区块链未来发展给出专家级的行业展望。

现在，就让我们来正式认识一下 NKN，以及它给行业带来的创新与变革。根据 NKN 的发展规划，目前第一阶段目标已经完成，在接下来的第二阶段中将推出 NKN 白皮书，并发布经济模型。

NKN 究竟是什么？

如果给NKN下一个简单的定义，那就是它是由区块链构建，具有本地通证激励，基于元胞自动机理论实现非冯·诺依曼计算的分布式数据传输网络。

换句话说，它就是一个被重新定义的区块链新网络。

先让我们来理解几个概念：

本地通证激励（Native Token）

NKN 协议是基于区块链和本地通证构建的分布式数据传输网络。客户花费通证来传输数据，矿工通过中继数据获得通证。通证由 NKN 设置并内部生成，对处于新网络各个传输节点的个人或组织，在网络传输过程中做出贡献或进行传输能力分享后给予的奖励，是 NKN 网络的一种有流通属性的加密数字权益证明。

元胞自动机理论（Cellular Automata，CA）

由“计算机之父”冯·诺依曼在20世纪四十年代提出，是一类模型的总称，是一种方法框架，其特点是时间、空间、状态都离散，空间相互作用和时间因果关系为局部，根据特定规则演化的一种离散系统，具有模拟复杂系统时空演化过程的能力。它本身就具有去中心化、对等性、并发性的特征。NKN首次提出将元胞自动机作为网络层的基本元素，从而保证整个网络层都能具备元胞自动机的以上优秀特性。

元胞自动机的编程公式被称为“局部规则”，它们是一个元胞自动机在稳定和混沌之间的边界上的行为定义。作为NKN中必不可少的规则，它是影响网络层拓扑的主要因素之一。

分布式数据传输网络（Decentralized Data Transmission Network）

NKN 引入了分布式数据传输网（DDTN）方案的概念。它集合了多个独立的中继节点提供的数据传输，并自我协调，为客户提供数据传输和数据中继。这种协调是去中心化的，并不需要可信任的各方进行主导和参与。NKN的安全操作是通过协调和验证各方执行的操作的协议来实现的。 DDTN可以采用不同的策略进行协调，这取决于系统的具体应用要求。

与集中式数据传输对应，应用区块链的“去中心化”特性，在整个区块链数据传输过程中，利用每一个传输节点进行数据传送，防止冗余数据在网络上沉淀，并通过本地通证激励实现网络传输能力的共享，将对带宽的影响尽可能的降低。

基于此，我们归纳出 NKN 的四大基本特征：去中心化、开放、动态、自我进化。另外，它使用本地通证激励提升参与者扩展网络的积极性，提升网络连接功能。

创新1：对区块链“网络层”基础设施进行战略革新

区块链的本质是什么？分布式账本。这个账本可以记录多个站点、不同地理位置、不同的机构，需要通过共同组成的网络进行传输，实现数据资源的存储与共享。

换句话说，“区域链”依赖三大能力：计算能力、网络传输和存储容量。

经过比特币的不断演进，及在 2017 年走向风口，区块链对计算能力及存储容量的依赖，被越来越多的人所挖掘和认知。然而，对于网络传输的依赖，则因为各个节点存在分散不可控性与发展不均衡性，在研发上一直未获得重要突破。

NKN正是基于区块链的“网络层”，进行了战略革新，以网络传输能力为“区块链”核心技术，引入共享机制，并将其数字资产化，作为新型的“工作量证明”。

准确的来讲，就是 NKN “网络层”引入元胞自动机来重建网络层。

通过元胞自动机理论非冯·诺依曼计算，将元胞自动机本身具备的去中心化、对等性、并发性等特征，创新性地广泛应用到整个区块链各节点网络层中，作为各个网络层的基本元素而存在，用以保证整个“区块链”的网络层同时具备元胞自动机的优秀特质。

这种基于元胞自动机改变区块链“效率”桎梏的NKN实现了网络中所有节点的平等性，每个节点都遵守共同的元胞自动机的简单规则，并随时呈现自身的元胞自动机状态。同时，作为整个网络中不断循环的节点，还将根据最新状态和相邻节点的状态进行随时更新，并跟踪扩展至相邻节点，这直接保证了整个拓扑网络在不改变底层基础设施或协议的情况下不断延展。

可以看出，NKN 解决了现有区块链网络高度依赖根节点，拓扑结构延展性不够，以及以牺牲等价性和延展性所获得的分布可控性。

与去中心化存储网络不同，NKN 更专注于数据传输领域，将参与者的数据传输能力进行标记，最终实现固定的分配比率，以实现稳定。这种全新的NKN 使点对点网络更可靠、更安全，可以实现更健康、更安全、更隐私网络连接层。

创新2：网络传输能力数字资产化

在对区块链网络层进行革新的同时，NKN 顺势推出第二大创新，主张将网络传输能力数字资产化，激励参与者分享自己的带宽，将个人的闲置网络资源充分利用，以实现资源的共享，提高整个社会网络资源的利用率，改善网络传输能力的使用效率。

作为区块链最具特色的应用，“NKN 通证”同样具有以下三个特点：

1.数字权益证明，它代表 NKN 赋予使用者的一种权利，有着固有和内在的价值。

2.可流通，在 NKN 构建的网络中流动，并随时随地进行交易、兑换。

3.加密性，由密码学予以保障，每一个通证都是由密码学保护的一份权利，有保护隐私、真实、防篡改等特性，较之其它保护更“牢不可破”。

通俗点来讲，“ NKN 通证”是 NKN 内部运行中的“数字资产”，它可以在内部进行消费、转让、变现与流通，代表着在 NKN 的一切权益证明。

为此，李彦博称：“作为区块链平台，NKN 是开放式的，一方面，我们用‘NKN通证’激励有多余带宽的参与者有更大积极性参与分享，实现社会资源的有效利用；另一方面，我们将‘ NKN 通证’连接到社会运行系统中，成为整个区块链系统的构成，将创造更多的业务创新可能，这就是我们推出‘ NKN 通证’的意义。”

可以说，基于“网络层”所进行的传输能力的共享机制，不仅是整个项目展示的总纲，还将贯穿至项目设计的每个具体细节，并以此来引领未来区块链的发展。

创新3：“更有用”的工作量证明

要理解这一部分内容，首先我们得去明确一下区块链技术率先服务的“比特币”，它的运行机制，尤其是比特币是如何产生的？以什么为衡量标准？

大家都知道，比特币网络通过“挖矿”来生成新的比特币。所谓的“挖矿”实际上是一种工作量证明机制的运用，即通过“矿工”完成指定难度系数的工作量，和其它节点争夺比特币区块的记账权，以此获得奖励（比特币）和打包交易的手续费。

然而，借助强大硬件支撑的“挖矿”过程需要消耗大量能源。

来自 Dgiconomist 和 RIA Novosti 的数据，比特币的“工作量证明机制”在 2017 年共消耗超过 40 太瓦时的电力。而截至 12 月份，以太坊交易过程中消耗的电量也超过 10 太瓦时。就这两大虚拟货币挖矿所消耗的电量已经超过约旦、冰岛、利比亚等国家。

那有没有一种方法，既能证明工作量，又避免资源浪费呢？

NKN 给出了选择，提供一个更加去中心化、动态演进、自组织和自我进化的网络基础设施，设计一套全新的“共识机制”。

（注：图片来自网络）

这种基于网络传输能力进行的革新，或者说“工作量证明”并不会造成资源的浪费，而是一种“区块链”层面的点对点共享机制的应用。简单的来讲，就是所有参与到 NKN 社区中的开发者，通过贡献超过自身需求量的网络传输能力，来获得 NKN 所提供的奖励。

与大家熟知的比特币不同，NKN 网络所提供的更像是一种传输能力的“网络共享”。该共识算法使用传输量证明（Proof of Relay）机制保障网络数据传输。网络中的每个节点有紧邻的传输共享邻节点。网络传输能力的发展壮大，完全依靠参与者付出努力。同时参与者又会在共享带宽时获得相应的回报。

通过新的共识机制的搭建，NKN将实现一种更为有用并具有实际意义的工作量证明，来解决广为诟病的比特币的传统工作量证明带来的各种问题。

“Free the bits，rebuild the Internet we always wanted”

总的来讲，NKN 是对通用网络层基础设施的战略性探索和创新，它的实现除了使这种新网络能够应用到更多的领域，改变其它领域的未来。一个高度可靠，安全和多样化的互联网是必不可少的，这样每个人和每个行业都可以在网络社会中充分发挥其潜力。对于工业和社会提高效率，可持续性和安全性而言，NKN 将在实现完全去中心化的点对点系统提供巨大的潜在价值。

目前的网络存在巨大的低效率，为所有的信息和应用提供通用的连接和访问。现在是时候重建我们想要的网络，而不是不断修补我们拥有的网络。“Free the bits，rebuild the Internet we always wanted” 精神将贯穿 NKN 项目始终。