Fantom

项目简介

Fantom 是一个基于 DAG 技术并支持智能合约的高性能公链。

项目愿景

Fantom 的愿景是为开发人员构建最佳的共识框架和工具，以构建可互操作的 DeFi 产品。

市场需求

区块链三角困境是已知的分布式账本技术中心的权衡，即权衡速度、安全性、去中心化程度。在这三角困境中是不可能没有代价的最优化这三方面。例如比特币，通过共识协议和去中心化，实现强安全性，但同时放弃了速度。 Fantom 就是基于有向无环图 DAG 上发展起来的一种新型智能合约平台，旨在解决现存的公共分布式账本技术中的可扩展性问题。Fantom 通过 aBFT 异步拜占庭容错(asynchronous Byzantine Fault Tolerance)来解决这个问题。

解决方案

Fantom 是一个完整的开源技术堆栈，用于在其高性能共识模块内部署和定制区块链网络。

Fantom 平台拥有一项名为 OPERA 的独特技术。OPERA 链作为一种新型分布式基础架构，旨在通过大规模快速处理块来解决现存区块链的扩展性问题。同时，OPERA 链试图在分布式环境中实时处理交易信息以及“StoryData”。

Fantom 体系分为三个层：底层被称为 OPERA Core Layer，负责通过 Lachesis 产生事件并通过所有节点保持共识;中间层被称为 OPERA Ware Layer，可提供支付，发放奖励、激励和存储数据的功能;顶层被称为 OPERA Application Layer，将提供公开可用的应用程序变成接口 APIs 用于应用程序实现 OPERA ware Layer 的功能。

共识机制

aBFT 异步拜占庭容错共识(asynchronous Byzantine Fault Tolerance)

当一个网络被称作“拜占庭容错”时，这意味着当部分网络中存在恶意行为时，节点之间还是能在事件排列顺序上达成一致。

异步拜占庭容错允许网络中的节点在不依赖任何时间假设(Timing Assumption)的情况下确认包含交易的事件区块。这使得网络上的交易确认变得更快，同时也不会在安全性和去中心化程度上进行妥协。

当一笔交易被网络确认的时候，其周期就完结了不能被更改或者回溯。aBFT 共识在节点之间信息有丢失的情况下依然可以对交易达成一致，这使得整个网络更有韧性。

Fantom 通过无许可和管理者共识协议(Permissionless and Leaderless Consensus Protocol)达成去中心化和安全性。此协议中所有节点视为平等，任何人可以随时加入或退出网络。

与比特币、以太坊等区块链不同，这些区块链都是同步的，这意味着交易是被一个个加入到区块中，一次加一个。遵从最长链规则(longest-chain rule)即区块数量最多的链决定最后的事件排序。在更早的区块中的交易和最近的交易比有着更大的概率成为最后事件序列的一部分。即通过网络的多重确认来确保交易成为区块链中永久的一部分。这就导致了交易确认速度会慢很多。

共识算法

Lachesis

Lachesis 是 Fantom 的 aBFT 共识算法。Lachesis 具有异步(Asynchronous)、无领导(Leaderless)、拜占庭容错(Byzantine Fault Tolerant)和最终性(Finality)。

因此任何建立在 Fantom 上的分布式账本都是非常去中心化、安全并且有着高吞吐量和最终性。

最终性(Finality)最终性意味着交易不能被任何人改变或者回溯。aBFT 共识算法例如 Lachesis 很短时间就会达到最终性。因为他们实现了绝对最终性(Absolute Finality)。

绝对最终性是指当一旦交易被包括在区块中，就被认定为最终了。 例如在 Fantom 中，Oprea Chain 可以在 1-2 秒内实现最终性。TxFlow 可以在 1 秒以内实现最终性。

TxFlow

TxFlow 是一种被设计用来反映灵敏性的 aBFt 中间层协议。他和传统的共识算法例如 Laschesis 一起运行来确保网络的安全性。

TxFlow 可以实现亚秒级别的延时，这使得它对于需要即使确认的应有非常理想。

工作原理

Lachesis 技术旨在实现高性能和安全的数据存储。所有的事件块都可从节点起进行异步创建，每个事件块都包含一组业务(如支付，汇款，智能合约，story，声誉以及奖励)。新的事件块会被连接到父事件块(之前事件块中最近的一个)，而且该节点将通过 Lachesis 协议高速生成块。

主链作为一组事件块，可以验证一段时间内创建的事件块。LCA 可以在维护主链的同时有目的性地生成错误事件块，从而有效解决诸如双重支付或恶意攻击等问题。主链还对异步产生的事件块之间的排序有影响，它会让先产生的事件块在序列中具有优先级。主链的核心是 Atropos。

Lachesis DAG 中存在一个 Clotho，它与一组事件块中近七成的块具有联系。在事件块的随机分布中，Clotho 所处的位置与大多数事件块位置的偏差最小。每个 Clotho 都有一个 Flag Table，用于存储同另一个 Clotho 集的连接信息。

使用 Flag Table (Clotho 之间的连接信息)也就指定了 Atropos。利用 FlagTable 的信息进行 Atropos 指定的过程中，事件块与 Clotho 组之间达成共识，这种共识将促成一个 BFT (拜占庭容错)。

Atropos 事件块是 Cloth 事件块的子集，它们为现存主链事件块的连接生成信息，并能完成新的主链。Clotho 作为所有事件块的中间块，位于路径中的重要位置。 单个 Atropos 事件块可以检查某一轮(所有的父块都在这一轮中)的有效性。指定 Atropos 和 Clothos 的算法是在事件块本身及其所有祖先快的基础上确定的。LCA 异步完成主链。

父块的子块不能连接到另一个父块，这就意味着已经生成的块无法修改或删除。

Atropos 被确定以及主链创建成功之后，就可以确定无序事件块的顺序。可以根据 Atropos 的事件块连接信息来确定每个事件块精确的共识时间。

倘若两个事件块的共识时间相同，那这两个事件块就会利用 Atropos 时间戳来确定视点(viewpoint)。特定事件块的时间点值会决定交易顺序。

技术特点

链的结构

与现有的区块链结构类似，Fantom 的 OPERA 区块链结构有其独特特征。旨在囊括哈希(hash)，签名，时间戳，地址，交易，智能合约，Story 以及索引信息的新型数据结构里添加了“Story”的概念：

在 OPERA 链的事件块数据结构中，哈希(hash)是指前一个块的值。

交易是按块的交易列表中每份交易填充的值。

智能合约包含账户创建的智能合约的信息。

Story 旨在记录不断变化的详细信息，例如有点分布历史的信息。即事件块中的交易里填充的Story 的交易值。Story 的结构与交易结构类似，但其结构已经扩展到拥有继承属性的信息。此外，它还添加了阻止将存储复制到事件块中的算法。

多层组织

Fantom 的 OPERA 链是双层结构，由可支持各种应用程序的 OPERA 软件层组成，如通过付款，收款，保存，交付，商业和信誉数据处理事件块的 OPERA 核心层。与此同时，在 OPERA 核心层中，用于确保交易可靠性的核心链技术以及 Fantom 生态系统中的交换信息可以运行。

OPERA Ware 层提供各类 dApp 所需的开源 API、智能合约脚本、函数式编程语言、钱包以及中间件(如支付，信誉，奖励)。Fantom 代币是 OPERA 软件层中交易的基本组成部分。OPERA 软件除了具备 Fantom 代币这一核心功能外，还支持与交易相关的适当奖励。根据每个参与者(消费者，公司和生产者)的信誉评分和交易记录，使用 Fantom 代币进行支付。

代币作用

FTM token 在 Fantom 的生态中有几个作用，是工作完好、健康的网络中所不可或缺的角色。

1. 保证网络的安全性：Fantom 使用的是需要验证者持有 FTM 的 PoS 系统。

任何人只要持有至少 3,175,000 个 FTM 就可以运营自己的验证节点，获得周期奖励和交易手续费。

每一个 FTM 的持有人可以选择将他们的 token 委托给验证者(同时保留他们自己资金的完全监管权)来获得质押奖励。

验证者则从中获取一小部分服务费。

通过锁仓他们的 FTM，验证者帮助整个网络变得去中心化和安全。

2. 支付网络费用为了补偿验证者的服务和防止交易诈骗，Fantom 网络上的每个动作都会消耗一小笔费用，这笔费用以 FTM 支付。

3. 链上治理的投票：Fantom 生态相关的决定会通过透明的链上投票决定。

票数的权重是依据每个实体所持有的 FTM 数量决定。

基本上 1FTM=1 票。

通过治理 token FTM，验证者和委托人可以对网络参数例如区块奖励、技术委员会等等进行投票。

4. 其他用途：FTM 会在未来的 Fantom DeFi suite 中被用作抵押品。

质押是用于确保 Fantom 网络的安全。Opera 网络使用的是 PoS：验证者和委托人通过质押他们的 token 对确保网络的安全作出贡献，同时会有奖励进行回报。

项目历程

2018年6月15日，“验证Lachesis协议”中间件测试版发布，生成ERC-20令牌。

2018年8月28日，Fantom 正式发布白皮书v1.6。

2018年3季度，完成中间件层，公开API披露。

2019年1季度，完成OPERA核心层开发、发布功能语言测试版、虚拟机测试版。

2019年3季度，Mainnet 启动。

2020年3月7日，Fantom 宣布推出 Staking 和借贷结合的 DeFi 平台 Fantom.finance。

2020年10月16日，Fantom 宣布启动 Uniswap 克隆版 fUNI.Uniswap。

2021年2月25日，Alameda Research 向智能合约平台 Fantom Foundation 投资 3500 万美元。

价值判断

Fantom 是全球首个基于 DAG 技术并支持智能合约的高性能公链。2018年8月正式发布白皮书，采用 aBFT 异步拜占庭容错共识机制解决“去中心化、安全、速度”不可能三角问题。2018年6月公募价格为0.04美元，此后一直未见起色，代币价格最低到$0.0017(种子轮销售价格$0.016)。2020年3月，推出DeFi 平台 Fantom.finance，10月启动 Uniswap 克隆版 fUNI.Uniswap。YFI创始人 Andrew Cronje 曾在 Fantom 担任长达约半年的技术委员会主席，至今仍为技术顾问，2020年10月，AC 表态自己和 Fantom 仍处于共同工作状态。项目在2018年代币发售期间累计获得4130万美元投资，2021年2月，再次获得 Alameda Research 投资3500万美元，并推动整合 Solana、Serum等跨链产品。目前包括 Keep3rV1、Cover、Cream、Frax、Sushiswap、desire 等协议正在由以太坊迁移到到 Fantom，以创建一个跨链生态系统。