区块链公链研究报告

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来源：火币区块链

摘 要

● 公链平台主要定位为区块链操作系统，为各种应用开发提供基础技术支撑，是未来区块链技术落地应用的核心基础；本报告主要针对已经公开披露技术白皮书的33个项目进行研究，针对技术方案、开发进度、市场热度和代币分配方案五大维度展开对比分析，旨在综合立体的展示该类项目的设计方案和开发进展；

● 平台类项目赛道竞争主要体现在技术方案设计和开发进展两个维度，技术方案设计方面，已有方案基本覆盖了共识机制优化、交易处理速度提升、智能合约多样化、扩展性提升等领域，但具体项目侧重不同；开发进展方面，平台类项目主网上线周期平均为10.2个月，预计2019年Q1将是平台类项目主网上线集中器；

● 技术社区规模和活跃度对于项目开发效率发挥重大影响，代码更新方面，Nebulas近一月代码更新频率最高，其次分别是Lisk、Aion、EOS，项目代码更新频率和主网上线进度紧密相关；

● 除技术因素之外，用户社群规模和活跃度对公链平台项目生态建设意义重大，主网已上线项目中，ETH、Cardano、Stellar、NEO社群规模排名靠前；主网未上线项目中，EOS、AELF、ONT、IOST社群规模靠前；

● 截至2018年5月，主网已上线项目平均流通市值为353.57亿元，主网未上线项目平均流通市值为75.21亿元。

一、公链平台项目发展现状

1. 区块链项目的发展阶段

根据目前区块链技术的发展阶段来看，区块链技术经历了几个的阶段：

区块链1.0阶段：区块链概念形成阶段

在该阶段，由于BTC最先进入视野，并引起大家关注背后的区块链技术，在这一阶段发行数字货币，使得基本的价值信息和数据进行P2P传输成为现实，为区块链世界打开大门，但此阶段仅限于简单的应用，并无实际价值。

区块链2.0阶段：区块链底层技术发展阶段

在区块链2.0阶段，出现了以ETH、NEO、QTUM和EOS为代表的区块链底层平台，旨在通过对共识机制、智能合约、开发组件、交易处理速度、开发语言进行升级革新，并辅助以分片、跨链、侧链、数字身份、评审和设计的技术进行创新，试图解决区块链商业应用的问题，但目前来讲诸多技术平台尚不完善或者正处于开发阶段，离真正进入商用阶段尚有距离。

在区块链2.0阶段，基于ETH、NEO和QTUM开发了诸多应用，但很多应用也仅是通过这些平台发币而已，离真正的应用尚有距离。

区块链3.0阶段：大规模应用阶段

在区块链3.0阶段，随着区块链技术的成熟，一些平台型项目将成为现实世界与区块链世界的连接器，并能接入其他区块链系统，形成通用的区块链技术平台并能支持大规模的交易处理要求，基于这些成熟的区块链系统，将会出现更多的区块链应用，区块链技术将真正走入现实生活中。

图表1： 区块链技术发展阶段

2. 公链平台类项目

2.1平台类项目介绍

平台类项目指与区块链底层技术开发相关联，且以该类平台使用权或参与权为支撑的一类资产，平台类项目建立技术平台，为各种应用开发提供基础技术支撑，是未来区块链技术落地应用的核心基础，只有区块链平台技术不断完善，才能支撑起未来的商业应用。

现有数量：超过50个品种。

功能：建立技术平台，为各种应用开发提供基础技术支撑。

市场：相当一部分平台处于开发状态，机构投资在该领域占据一定份额，市值最大的是以太坊。

典型产品：以太坊、NEO、EOS等

2.2平台类项目汇总（部分）

图表2：平台类项基本概况

2.3平台类项目研究的意义

区块链技术平台是一切未来区块链商业应用的基础设施，在已有的技术中，涉及到共识机制、智能合约、跨链技术、侧链技术、兼容性和扩展性等，在这些技术的组合影响下，直接决定着区块链平台的基本性能，包括维护技术平台正常运行的节点数量、交易处理速度及应用开发的难易程度等。区块链底层平台技术开发具有技术结构复杂、开发难度大、开发周期长及争议较大等特点。

      围绕着区块链平台这些底层技术，又形成包括区块链钱包、区块链浏览器、节点竞选、矿机、矿池、开发组件、开发模块、技术社区及项目社群等一系列的生态系统，这些生态系统的完善程度直接决定着区块链底层平台的使用效率和效果。

图表3：区块链公链平台生态体系

      目前市场上整体生态系统比较成熟的项目包括ETH、NEO、QTUM等，但这些项目尚不能支撑起高频的商业应用，所以市场一直在探索符合商用的区块链底层技术平台。

      为了更好的让用户了解区块链技术的发展的进程，服务于实体经济，火币区块链研究院将持续关注区块链底层技术进展，分析平台类型项目的技术进展、生态系统和应用，为用户提供专业的跟踪报告。

3. 平台类项目重点突破方向

区块链底层技术平台尚处于不断创新，逐渐完善的阶段，以目前的技术水平尚不足以对现实世界产生巨大影响并进入到实际的大规模商用阶段。在目前的区块链底层平台的研发过程中，对共识机制、中心化与去中心化、交易处理速度和安全等问题最为关注，讨论也最为激烈，但对于未来如何实现高效、安全和去中心化的平台大家还尚未形成共识。

3.1公链平台项目的共识机制之争

图表4：区块链共识机制

工作量证明机制：Proof of Work（POW），是指获得多少代币，取决于主体挖矿贡献的工作量，一般来说，电脑性能越好，分给挖矿的矿就会越多。代表币种：BTC、LTC和现阶段的ETH。

权益证明：Proof of Stake（POS），类似于财产储存在银行，这种模式会根据你持有代币的量和时间，分配给你相应的利息。简单来说，就是指谁拥有的币多，谁就有发言权，所以POS就是根据持币比例来证明谁有发言权。

授权权益证明：Delegated Proof of Stake （DPoS），让每一个持有某种资产的人进行投票，由此产生一定数量的代表 ,再由选举产生的代表按照某种机制出块。从某种角度来看，DPOS有点像是议会制度，如果代表不能履行他们的职责（比如出现作弊等情况，他们会被除名，网络会选出新的节点来取代他们。代表币种：EOS。

实用拜占庭容错算法：PBFT Practical Byzantine Fault Tolerance（PBFT），PBFT是一种状态机副本复制算法，即服务作为状态机进行建模，状态机在分布式系统的不同节点进行副本复制。每个状态机的副本都保存了服务的状态，同时也实现了服务的操作。将所有的副本组成的集合使用大写字母R表示，使用0到|R|-1的整数表示每一个副本。为了描述方便，假设|R|=3f+1，这里f是有可能失效的副本的最大个数。尽管可以存在多于3f+1个副本，但是额外的副本除了降低性能之外不能提高可靠性。代表币种：NEO。

对于POW，共识机制，最终由于专业矿工和矿机的存在，算力过度集中让社区趋向中心化发展，此外，大量重复计算产生的高能耗也是POW被诟病的原因之一；POS和DPOS，这种不需要消耗太多算力即可达成共识的机制对POW的上述缺陷有所弥补，但依靠代币数量获得出块又形成了新的中心化趋势，在现实中，诸多项目已经或者准备采用POW+POS的共识机制模式来解决相应问题，但目前对于哪种共识机制优于哪种共识机制，尚无定论。

除了以上共识机制之外，还有各种改进型的共识机制，包括租用共识机制LPOS（通过这一机制，代币持有者可以将他们的代币借给有全网节点的矿工，并获得分红收益）、动态权益的共识协议（DSC，通过动态选举若干记账人，然后在所有记账人中采用PBFT方式进行交易共识）、FBA联邦拜占庭共识、OCE（基于DBFT共识协议和可验证随机函数VRF的增强版本共识引擎，实现了近乎无限的可扩展性，只需很少的计算量，生产几乎不会分叉的区块链网络，OCE支持可插拔验证者、在线协议修复/升级）等。

3.2 中心化与去中心化之争

在目前的区块链技术平台项目中，对中心化还是去中心化争论较大，过度的去中心化影响效率，而过度的中心化又违背区块链的设计原则并有可能影响区块链安全性。从目前主要区块链项目的节点数量来看，基于POW和POS容易导致中心化问题，虽然能提升效率，但有可能牺牲安全和去中心化初衷；而基于POW共识机制则有可能导致效率低下，存在被中心化的风险；目前已有一些项目采用POW+POS的共识机制进行综合，以达到去中心化的目标并提升效率，至于未来具体谁优谁劣，还得看未来的应用的适用性。

图表5： 主要公链平台节点数量与共识机制

3.3交易处理速度

根据目前传统商用应用的处理速度来看，现有的区块链平台项目的交易处理速度尚不能支撑起大规模的商用应用，虽然在不断探索和开发，但区块链要真正的进入的商用应用，还需要很长的路要走。

传统项目交易处理速度：

图表6：传统项目交易处理速度

区块链项目交易处理速度：

图表7： 区块链项目交易处理速度

二、技术开发进度

1. 主网开发进度

截至到2018/5/18，Ethereum市值为668.75亿美元，市值最高。Ethereum作为当前最为成熟的平台，加载了大量应用，网络效应明显，在平台类项目现阶段竞争中，首先胜出。

在已上线主网项目中，Cardano、Stellar、NEO也颇受市场青睐，截止到2018年3月31日，市值分别是62.96亿美元、58.20亿美元、37.52亿美元，可见，市场评价较高。

2018年Q1-Q2为平台项目主网上线密集期，其中，未上线平台中，EOS市值最高，为106.76亿美元，是最受市场期待的平台项目之一。

图表8： 公链平台项目主网上线时间

注：  表示平台主网预计上线；   为平台主网已上线

2. 主网上线项目开发周期

平台主网的平均开发周期为10.2个月，在主网已上线平台中，Waves的主网开发周期最长，根据GitHub Waves主网开发库显示，从2015/1/18第一个代码提交，到2017/3/6主网上线，共用时25.9个月，过去12个月代码提交量为2243次，在平台类项目中排行第五，可见Waves在主网上线后，仍需不断完善。

Ethereum的主网开发周期位居第二，根据GitHub Ethereum主网开发库显示，从2103/12/22第一个代码提交，到2015年7月29号主网上线，共用时19.5个月，是早期主网上线项目之一。

图表9： 公链平台项目主网上线周期

注：主网上线周期=（主网上线日期-主网repository第一个代码提交日期）/30

3. 代码近期活跃度

截止到2018年3月18号，Nebulas近一月代码更新频率最高，代码提交量为547，代码主要由负责主网开发的repo go-nebulas贡献，近一月代码提交量为451；代码更新率其次分别是Lisk、Aion、EOS；其中Nebulas主网在3月30号上线，Aion4月16号测试网络上线，而EOS在6月份主网上线，可见项目方正在积极的推进项目进展。

图表10： 公链平台项目代码更新周期

4、重点项目Roadmap与代码更新频率分析

       1）Ethereum

Ethereum主网已于2015年上线，当前面临的最大问题是扩展性问题，为解决当前问题，Ethereum在2018年有如下规划：

表2.1

本月以改善以太坊主网性能的repo EIP，活跃度最高；另外，负责POS、sharding开发的repo也有部分更新，开发进展也在加快；WASM开发进展相对较慢。可见，近期Ethereum主要关注点是交易性能的提高。从2018年披露的开发计划看，Ethereum团队2018年未来几个季度开发重点将主要集中在交易扩展性能的提升。

2) Cardano

Cardano开发分为Bryon阶段和Shelley阶段，当前技术开发处于Bryon阶段。这一阶段的主要目的是使卡尔达诺结算层在一个中心化的世界里完全去中心化。工作重点是处理网络层，使Ouroboros（算法）更具鲁棒性。同时，还将加入诸如多签名地址和轻型客户端的标准加密货币功能。还会实现其他的非标准特性，如抗量子签名。

Cardano为分层架构，分为结算层和控制层。结算层已于2017年9月上线，主网上线后，负责结算层主网开发的repo cardano-sl代码更新放缓，后期主要是结算层主网相关功能的完善。负责控制层开发的repo 开发进度2018Q1明显提升，本月负责开发EVM的repo活跃度最高。

3) EOS

EOS主网于2018年6月上线，已成为当前热点事件，从其主网开发的repo看，自1月份以来，代码提交量猛增。

4）Waves

Waves2018年开发计划如下：

表2.2

Roadmap                                

2018年春季-夏季：原子交换；投票（前端）；

2018年夏季-秋季：消息发送，离链，前端；

2018年秋天-冬天：简易客户端；图灵完整的智能合约。

Waves近一个月负责主网开发的Repo最为活跃，发行了Version 0.10.2 (Mainnet & Testnet)，实现Mass Transfer功能，节省了交易费用和区块空间；负责客户端开发的repo WavesGUI活跃度也较高，发行了新版的客户端。

5）Rchain

Rchain2018年开发规划如下表2.3：

表2.3

Roadmap

2018年7月发布Rchain测试版本；

2018年9月启动名称注册表；

2018年12月发布Rchain主网。

负责主网开发的repo近一个月代码更新活跃度最高，本月发布了Node 0.1版本；为本月重点研发项目；实施代币激励的repo代码也有部分更新。

6）Aion

Aion的Roadmap为虚拟机研发（可兼容EVM源代码）、跨链通讯、POW共识机制的修改。Aion主网测试网络在4月16号上线，近一个月活跃度最高，可见，主网开发为其近期开发重点；负责POW共识机制完善的repo aion miner代码也有部分更新。

7）Aeternity

Aeternity开发计划是2018Q2主网上线，近一个月负责主网开发的repo epoch代码更新最为活跃，当前主网上线是Aeternity开发重点。

8）Zilliqa

Zilliqa主网将于2018Q3上线，自2018年以来，Zilliqa研发精力集中在负责主网的repo上，是当前代码更新最为活跃。

9）Nebulas

Nebulas主网于2018Q1上线，它是近一个月代码更新度最高的项目，其中它的负责主网开发的repo go-nebulas活跃度最高，在2018年3月31号完成了主网上线。

5、平台项目开发数量

主网上线项目中，Ethereum平台上线项目数量最多，网络效应明显。NEO平台上线项目数量位居第二，专注于智能经济，在细分领域具有一定的网络效应；Waves平台上线项目数量位居第三。

由于当前平台本身的扩展性、稳定性等缺陷，即使基于Ethereum平台开发了大量应用，但这些应用大都未进入实际使用阶段，即这些应用对应的代币只有交易功能而无实际使用功能，所以，当前区块链行业还处于寻找平台入口的阶段，平台技术成熟是整个区块链行业发展的前提。

图表11： 公链平台项目开发数量

6. 技术关注度

技术关注度最高的平台是Ethereum，数量为21324；其次是EOS和Cardano平台。Ethereum作为开发最早的平台类项目，首先提出了智能合约的理念，其它平台的研发思路大都受到Ethereum启发，因此，在平台类项目中技术最受瞩目。

EOS在Ethereum的基础上，扩展性预期会得到极大提升。据火币区块链应用研究院对EOSIO的Dawn 3.0版本在测试环境中通过多个场景的测试对比进行了平台性能的研究分析。基于测试条件下（局域网环境内的AWS服务器）的EOSIO最大能达到1900 TPS。这与Dawn 3.0说明文档中的平均TPS（3000）、最优TPS（6000）和理论最优TPS（8000）仍有差距，但可稳定达到文档所述最差情况下1000 TPS

Cardano提出分层理论，分为控制层和结算层，保证了平台的可扩展性；并允许通过软叉进行升级，保证了平台的稳定性；并实施学术同行评审。

图表12：公链平台项目技术关注度

7. 市场表现

Ethereum收益最高，收益率[1]为158975%，主要是因为Ethereum在现阶段竞争中，成为开发项目最多的平台，具有极强的网络效应，竞争优势明显。

Stratis收益率排名第二，收益率为69793%，在一定程度上是因为项目估值不高，作为开发进度较快、技术关注度较高的项目，收益率取得较高的增长；EOS作为明星项目，收益率相对较低，主要原因是EOS初始估值过高，当前技术还处于研发阶段，未实际落地。

图表13： 典型项目收益与市值

    项目的最大涨幅与收益排名基本一致，但历史最大涨幅远高于当前收益。主要是因为2017Q4末-2018Q初，市场过热；2018Q1中后期，市场出现大幅回调，项目收益整体下跌。

图表14： 各公链平台项目最大涨幅与收益

三、市场热度

1. 流动性/交易所

图表15： 主网已上线项目交易所分数排名

    交易所分数排名反映了项目上线交易所的数量和质量，也反映了token在市场上的流动性。其中ETH作为基础链的鼻祖，表现突出，得到最高的159.41，其次为Qtum和 Neo ,分别为92.93、76.12。排名最差的Asch 仅有8.95的表现。平均分为48.46分。

图表16： 主网未上线项目交易所分数排名

    在未上线主网的项目中，排名前三的分别为EOS、Hshare、aelf，分数分别为85.31、63、50.85；占比最大的项目集中在20-40分之间；排名后五的项目依次为TrueChain、Zipper、Rchain、Moac、Tezos，分数依次为12.51、4.36、3.00、2.00、1.00.平均分为30.75分，低于主网已上线项目的平均分48.46分。

2、交易量/流通市值

1）日均交易量占流通市值比例

图表17： 主网已上线项目日均交易额占流通市值比例（5月18日数据）

    日均交易量占流通市值比例反映了流通量对市值的影响。在主网已上线项目中，日均交易额占流通市值比例的排名，其中ETP占比最高，为18.42%；其次依次为Achain和Nebulas占比依次为16.99%、12.40%；平均值为5.28%。

图表18： 主网主网未上线项目日均交易额占流通市值比例（5月18日数据）

    在主网未上线项目中，日均交易额占流通市值比例的排名，其中Truechain占比最高，为168.12%。平均值为19.28%。

2）流通市值排名

图表19：主网已上线项目流通市值排名（单位：百万元；5月18日数据）

    主网已上线项目中，市值排名前三的依次为Ethereum、Cardano，Stellar市值分别为4380.26亿元、404.48亿元、372.61亿元；平均值为353.57亿元。

图表20：主网未上线项目流通市值排名（单位：百万元；5月18日数据）

    主网未上线项目中，市值排名前三的项目依次为EOS、Aoac、Zilliqa，市值分别为726.91亿元、71.81亿元、66.45亿元；平均数为75.21亿元。低于主网已上线项目的平均值。

3. Twitter关注人数

图表21：主网已上线项目Twitter关注人数(单位：千；5月18日数据）

图表22：主网未上线项目Twitter关注人数(单位：千；5月18日数据）

       主网未上线项目，Twitter关注人数数据，，排名前三的依次为Neblio、IOStoken、EOS.其中Neblio 表现较为突出，数量甚至超过了主网已上线的第一名ETH。Zipper和Pentan没有查到官方的Twitter账户。主网未上线项目推特平均关注人数为8.7万，低于已上线项目的12.9万。

四、代币分配方案

1.  融资比例

图表23：主网上线项目融资比例

       主网上线项目，融资比例情况：前3名为Waves 86%; Stratis 85.7%; Lisk 85%; stellar没有进行融资。平均数为56%。

图表24：主网未上线项目融资比例

       主网未上线项目，融资比例情况：前三名为Neblio 100%; EOS 90%; Rchain 87.9%; 平均数为50%。

2.  项目方比例

图表25：主网上线项目项目方持币比例

       主网上线项目，项目方资本占比情况：前三名为：stellar 100%; NEO 60%; Qtum 49%; 平均数为38%。

图表26：主网未上线项目项目方持币比例

       主网未上线项目，项目方资本占比情况：Aion 90%; Ontology 72%; aelf 63%；Neblio比较特殊，所有Token都用来出售。平均数为42%。

五、回顾与展望

区块链底层技术是行业发展的关键，目前各公链平台项目在系统状态、账本结构、共识算法、智能合约、资产登记、链下链上结合、跨链交易、价值传输、交易处理速度、可扩展及可兼容性上尚未形成明显优势的方案，诸多项目也在不同领域进行创新研究，公链平台项目进入一个明显的爆发期。公链平台项目的爆发式增长，势必带来区块链技术的不断升级，最终将结合实体经济，促进社会的发展。

公链平台项目不仅需要极强的技术开发团队，还需要庞大的社区和技术社群支撑才能形成稳定生态，促进应用开发和落地。本报告主要针对目前市场上主流区块链平台类项目进行分析，就技术方案、开发进度、市场热度和代币分配方案五大维度对项目展开对比分析，旨在综合立体的展示各项目的开发和运作情况。

未来，火币区块链研究院将持续关注公链平台类项目的技术进展、热点及争议，不断分析新的平台项目，创新分析维度，对市场上平台类项目做更为细致和深入的分析与测评。深度透析行业发展现状，全面展现底层技术平台的发展全图景。

报告说明

区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。2008年由中本聪第一次提出了区块链的概念，在随后的几年中，成为了数字货币比特币的核心组成部分。区块链在2015年以后获得迅速发展，特别是在ETH公链平台出现以后，引发了区块链行业的迅速扩张，整体行业的市场规模迅速扩大，参与人数快速增长，行业规模初步成形。

在公链平台的逐步发展之后，随之是各种应用的大规模出现，并不断结合实体行业，带来一种区块链化浪潮，大量的互联网企业加入，更是促进了行业的发展。大量项目用ETH、NEO和QTUM等平台作为底层技术平台，进行融资和技术开发，但目前实际的情况是这些底层技术平台尚不足以真正支撑实际应用，还处在技术探索的阶段，对于公链平台项目，基于共识机制、交易处理速度、智能合约、兼容性、控制性及可用性讨论较多。

基于不同的共识机制、交易处理速度和技术理念，出现了诸多区块链平台类项目，旨在革新技术，增强实用性，在公链平台尚未成型的拓荒阶段，未来区块链技术想象可期的情况下，大量项目出现，不断完善底层技术平台，为下一次的爆发和实际应用积蓄力量。鉴于此，火币区块链研究院就以公链平台为主题，做一类专业研究，为行业展现目前行业的底层技术平台的发展全景，透析行业发展现状。

文琳编辑

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