評測：即將上線幣安 Launchpad 的 Celer 優缺點有哪些？

由 熱鏈中的人 於 3 月 5, 2019

今日，幣安宣佈 Launchpad 上線項目爲 Celer Network，將於 2019 年 03 月 19 日 22:00 （香港時間）上線 Celer Token （CELR）進行售賣。Celer Network 是致力於以鏈下擴容技術爲基石構建匹配互聯網規模的區塊鏈應用入口平臺，讓所有人都能夠在該平臺上便捷快速地開發、運行與使用高性能的分佈式區塊鏈應用。

NPC 和 BlockVC 曾在 2018 年 6 月 25 日發佈 Celer Network 測評報告，鏈聞特此與各位讀者重溫。

評級機構：NPC & BlockVC
評級模型：NPC 項目評級成長模型 V1.2

項目概述：
Celer Network 定位於鏈下可擴展性解決方案，旨在將互聯網規模帶入區塊鏈。其在傳統鏈下解決方案的基礎上提出了新的技術解決方案和經濟模型，且該方案經過實驗模擬結果顯示有數量級的性能提升。項目開發團隊實力不俗，且有著名的名校研究員和著名開發工程師爲顧問指導，有望在鏈下擴展性方面取得突破性進展。但是，狀態通道也存在天然的侷限性，比如其更適用於多方用戶的高頻互動，而不適用於用戶頻繁變動的低頻交互。即便如此，鏈下狀態通道作爲公有鏈的可擴展性增強套件，一旦成功突破將有利於推動區塊鏈的實用化。

項目亮點：

技術邏輯可行，且已進行模擬驗證。
相對合理的經濟模型。
得到包括 BlockVC, Pantera, DHVC, FBG 在內的投資機構青睞，社區認可度高。
團隊技術強勁。投資人優秀。

缺點：

項目尚未開源，更多的技術細節有待披露。
開發難度較大，存在一定落地難度。

NPC 總評
炒作指數：中高
風險指數：中
NPC 興趣指數：高

NPC 測評模型簡介
NPC 項目評級模型分爲風險模型與成長模型，其中風險模型爲拒絕模型，旨在通過可量化指標全面評估項目風險性，進行項目的初步篩選；成長模型則專注於對項目進行全方位地深度評測，旨在考察項目的成長潛力，篩選出最具價值的投資標的。由於短期資本市場的不可預測性，NPC 更專注於發掘具有長期價值的優質區塊鏈項目。

本期評級機構：NPC & BlockVC
本期分析師：知行者，謝駿毅
背景調查：Goliath
編輯：周徒子

項目概述

該項目定位於鏈下可擴展性解決方案，旨在將互聯網規模帶入區塊鏈。其在傳統鏈下解決方案的基礎上提出了新的技術解決方案和經濟模型，且該方案經過實驗模擬結果顯示有數量級的性能提升。項目開發團隊實力不俗，且有著名的名校研究員和著名開發工程師爲顧問指導，有望在鏈下擴展性方面取得突破性進展。但是，狀態通道也存在天然的侷限性，比如其更適用於固定交互雙方的高頻互動，而不適用於頻繁變動的交互雙方的低頻交互。即便如此，鏈下狀態通道作爲公有鏈的可擴展性增強套件，一旦成功突破將有利於推動區塊鏈的實用化。

一、項目定位

衆所周知，可擴展性不足是目前區塊鏈技術發展所難以迴避的一大難題，而鏈下狀態通道是解決區塊鏈擴展性不足的非常有前景的發展方向之一，特別是可以幫助到已有的性能不足的公鏈。該項目期望通過一套完整的分層架構在以下四個方面去解決區塊鏈這的可擴展性瓶頸 :

支持任意 DApp 和鏈下智能合約狀態快速更新的通用性狀態通道與側鏈；
具有最優證明的分佈式支付網絡路由算法；
高性能 DApp 開發架構與運行環境；
能夠創造網絡效應，給運營節點提供充足資金，以及保障線下狀態安全性的新經濟模型。

Celer 旨在通過以上技術革新實現將互聯網規模帶入區塊鏈，幫助區塊鏈商業化落地的宏大願景。

評價：十分必要

通過鏈下狀態通道提升區塊鏈擴展性的技術方案早已是老生常談，然而大多數項目提出的技術方案基本上註定只能停留在小規模範圍的實驗階段，難以得到大規模的商業應用。原因在於，對於大規模商用來說，交易成本（時間和金錢等）至關重要。

對於去中心化的區塊鏈系統而言，其經濟模型的重要性足夠與項目的技術路徑相提並論，它決定了一個項目能否最終長期穩定的運行。經濟模型設計的關鍵在於根據區塊鏈系統的功能和目標來巧妙平衡網絡效應、流動性、可用性和安全性等彼此衝突的因素。該項目的最大亮點在於其清楚地認識到一個真正可持續運轉的大規模商用區塊鏈系統所必須面對的難題並進行了正面的合理思考，甚至進一步給出了清晰的技術路徑。此外，該項目的鏈下解決方案-廣義狀態通道不只是侷限於鏈下支付這一領域，而是將應用領域拓展到可適用於所有的需要狀態更新的領域（如五子棋遊戲中雙方的棋盤狀態更新等）。

雖然該項目最終落地之路尚且漫長，但其無疑朝着正確的方向在前進，故評級該項目十分必要。

二、商業模式和估值

經濟模型

（鏈下處理方案應該兼顧資金流動性、可擴展性、可用性和安全性，而其中的經濟模型是至關重要的部分）

Celer 旨在通過鏈下技術解決公有鏈的可擴展性瓶頸，達到每秒數十億次交易，一旦成功將打破目前區塊鏈技術不能實現大規模商業化落地的尷尬現狀。此外，該項目還將鏈上智能合約中普遍使用的邏輯通過廣義狀態通道技術引入鏈下，以期望使 DApp 實現與傳統互聯網 App 同等的使用體驗。

傳統的鏈下擴容解決方案往往要求交易雙方負擔高昂的保證金才能開啓和維持狀態通道，這極大地限制了其商業化應用場景。以 Celer 網絡爲例，即使其側鏈通道能顯著降低所需要抵押的保證金，但依然必須與通道的數量和單個通道的狀態（如支付）中繼能力成正比。這就要求 Celer 網絡中必須具備大量的流動性資金以保證狀態通道正常運轉。此外，一般的狀態通道必須要求用戶雙方保持隨時在線，否則就無法保證公平和安全，這種可用性的不足極大限制了狀態通道的應用。

爲保證 Celer 網絡能夠滿足鏈下擴容商業化落地的願景，該系統必須在保證資金的流動性的基礎上，儘量保證系統的可擴展性和可用性。因此，項目方綜合考慮了網絡中 Token 的流動性、鏈下擴容的可擴展性和可用性三大因素，提出了能使三者相互平衡和協調的 Token 經濟體系，即 cEconormy （如下圖所示）。

cEconormy 中三個相互關聯的關鍵部分

該 Token 經濟體系的功能主要由流動性資金擔保挖礦機制（ PoLC
Minng, Proof of Liquidity Commitment Mining ）、流動性資金支持拍賣機制 ( LiBA, Liquidity Backing Auction ) 和鏈下狀態守護者網絡（ SGN, State Guardian Network ）三部分構成 (如上圖所示)。

cEconormy 中一共有 4 種類型的參與者：終端用戶（ EU，End User，僅使用支付服務）、網絡流動性資金供應商（ NLB，Network Liquidity Backer，提供網絡所必須的流動性資金）和支付服務提供商（ OSP，Off-chain Service Providers，提供狀態通道）和狀態守衛者（ SG，State Guardian，託管用戶狀態）。簡而言之，此處的用戶 EU 不一定指代人類，也包括物聯網 IOT 設備、流媒體供應者、 CDN 供應者甚至是鏈上 / 鏈下智能合約等。 OSP 通過爲鏈下交易提供狀態支付通道來賺取交易手續費（類似於銀行收取轉賬手續費），其職責在於維持狀態支付通道的正常功能（類似於銀行保障轉賬渠道暢通）。 NLB 則通過將閒散資金鎖定在 Celer 網絡中一定時間來賺取 CELR 獎勵和利息，其主要職責是爲 Celer 系統提供足夠的流動性資金（類似於客戶在銀行進行定期存款爲銀行提供流動性資金，存款方可獲得獎勵和存款利息）。而 SG 則負責在用戶不便時進行狀態託管（類似於應酬等飲酒後不便於駕駛而找代駕一樣）。

該經濟模型的具體描述如下：

（1） PoLC 挖礦機制

(通過引入挖礦經濟激勵爲支付系統帶來流動性資金）

該挖礦機制是整個 Celer 網絡流動性資金的關鍵源頭。與抵押協議類似，網絡流動性資金提供商（ NLB ）將個人閒散資金（如 ETH、 BTC 等）抵押鎖定在抵押擔保合約（ CCC, Collateral commitment contract ）中後，系統根據相應的「挖礦算力」（取決於鎖定資金量和鎖定時間）給 NLB 獎勵 Celer 網絡 Token CELR 。當網絡系統中存在多個 CCC 合約時，每個 CCC 所挖礦獲得的 CELR Token 正比於其「挖礦算力」。此外， CCC 合約除了能參與 LiBA 拍賣機制之外，不具備除資金抵押擔保之外的其他功能。

（2） LiBA 機制

（通過 LiBA 機制來爲狀態通道服務供應商 OSP 提供足夠的流動性資金）

對於狀態通道提供者（ OSP ，提供狀態通道服務）而言，他們可利用 LiBA 機制獲得 100% 保證金的 IOU Token （ cCurrency，類似於借條，如果借貸的是 ETH 則 IOU Token 爲 cETH ）用做鏈下擴容中繼時所需的價值轉移媒介。

該拍賣機制的基本過程是：

OSP 在 Celer 網絡提交所需借款資金量和借款時間等信息以創建標準的 LiBA 智能合約，併發起流動性資金支持拍賣（ LiBA ）過程。該拍賣過程爲匿名拍賣，其競價信息包括出借方期望的貸款利率、可抵押的流動資金數量（抵押時長爲競拍發起者 OSP 所要求的時間）、CELR Token 數量等。爲了便於 PoLC 礦工（ NLB ）參與競拍，該競拍機制允許礦工通過 CCC 合約提供流動性資金參與競拍。

拍賣過程採用 VCG 拍賣機制 ((該競拍機制可保證競拍者按照真實估值出價，但機制較複雜，此處略過)，拍賣過程中根據競拍者的競價信息計算得到一個「幸福指數」，並根據一定規則篩選出最終的競拍獲勝者。尤其需要指出的是，如果競拍者分數相近，那麼持有 CELR Token 數量較多者勝出。

拍賣結束後， OSP （借方）需要向 LiBA 拍賣合約預先支付利息，而拍賣合約收到預付利息後會按照 1:1 的比例生成 IOU Token 發送給 OSP 所在的狀態通道合約（ cCurrency，以抵押金爲 ETH 爲例，則生成 cETH ）。該 IOU Token 將被用於鏈下狀態通道中的價值轉移媒介。一般而言，在拍賣合約到期之前，OSP 會將所有借到的 cETH 發送回拍賣合約來進行負債清算，至此該拍賣合約失效。由於 cETH 與 ETH 之間爲 1:1 關係，用戶可隨時無風險的終止鏈下交易並提取資金。

（3） SGN 網絡

（通過 SGN 網絡讓用戶在離線時能進行鏈下狀態託管，防止交易失敗或中斷，提升 Celer 網絡的可用性）

SGN 網絡即爲鏈下狀態守護網絡，是一條爲離線客戶守護鏈下狀態的側鏈。CELR Token 持有者可通過抵押 Token 成爲鏈下狀態守護者，所提交的鏈下狀態任務的守護者會基於狀態哈希和「責任分數」來隨機挑選。但抵押 Token 越多則有更大概率被委派守護鏈下狀態的任務，並獲得更多手續費收益。通過支付一定的費用，Celer 網絡的用戶可在離線前將鏈下狀態提交到 SGN 網絡託管一段時間（如防止對方擅自撤銷不利交易等）。

綜合而言， LiBA 和 PoLC 集中於如何以更容易的方式將狀態交互過程的中間環節引入鏈下，而 SGN 則專注於保護鏈下狀態轉換過程，旨在能將鏈下狀態在必要時帶回鏈上（如對方嘗試欺詐時）。

在整個經濟系統中，CELR Token 可用於流動性資金借貸防欺詐債券的抵押金、支付通道註冊費的支付媒介、交易手續費以及其他可能的服務費。此外，在系統運行的前 5 年，新的 CELR Token 將通過 PoLC 挖礦產生，而 LiBA 只需要將 Token 進行抵押，抵押期後 CELR 仍歸屬於貸款方。當 5 年 PoLC 挖礦期結束後，LiBA 將開始消耗 CELR ，被消耗的 CELR 將不再返回給貸款方，而是作爲連續的 PoLC 挖礦獎勵注入系統。

在安全性方面，Celer 具有如下設計：

NLP 傾向於選擇向沒有任何違約記錄的 OSP 進行貸款。
新鑄造的 cETH 只被允許轉賬到位於白名單中的狀態通道合約中。
cETH 只能以一個上限的速度以下被逐漸花費。
OSP 可以做很多事情來維護一個安全的基礎設施，如分區多節點部署，網絡基礎設施安全訪問規則的形式化驗證等。

評價：經濟模型合理，解決了鏈下擴容通道的流動性資金難題

該經濟模型十分全面，對網絡的參與者進行了有益的區分併爲每種類型的參與者設計了對應的經濟激勵機制。該經濟模型的最大優勢在於通過激勵機制將外部流動性資金引入 Celer 網絡，從而避免了必須由用戶提供大量抵押金的尷尬。關於可能出現的主鏈 DDOS 攻擊（通過發行一個低成本主鏈並接入 Celer 網絡中，因爲該主鏈 Token 一文不值，故可以發送大量垃圾交易來耗盡 Celer 網絡的支付 relay 能力），該經濟模型也能進行不錯的防禦。原因如下：如果一個公鏈的 Token 需要在 Celer 網絡中調用大部分狀態通道就必須就必須被大部分 OSP 節點認可其價值（如 ETH ），否則將無法獲得在 Celer 網絡中的大規模支付能力。因此，對於一個一文不值的公鏈 Token，必然沒有大規模共識，無法得到 Celer 網絡中大部分 OSP 的支持，也就無法癱瘓整個 Celer 網絡的支付功能。如果該主鏈 Token 獲得大規模共識，得到絕大多數 OSP 的支持，就說明該 Token 不再一文不值，這又導致攻擊成本極爲高昂。

技術可行性

關於 Celer 的技術分析部分主要採用 NPC 成員謝駿毅的分析（詳見鏈下交易梳理之三 Celer Network ）。

Celer 的技術路徑主要採用了一個鏈下分層架構，在這個架構中，包含了廣義狀態通道模型和側鏈型通道（cChannel），帶通道平衡的高效支付路由（cRoute），鏈下應用操作系統（cOS）幾個部分組成。

下面對 Celer 網絡的主要特性進行逐一分析：

廣義狀態通道模型

閃電網絡和雷電網絡均是着眼於鏈下的簡單支付（也就是 A 願意支付錢給 B ，至少在系統看來是無條件的支付），從而試圖減少主鏈的負擔。然而隨着以太坊平臺的成功普及，鏈上的帶條件支付已經能通過智能合約來簡單實現和部署。智能合約的存在使得很多人爲的條件判斷和仲裁可以進行自動執行，爲區塊鏈的商業落地場景平添了許多想象力。但是鏈上智能合約的執行均需要經過全網共識，不僅昂貴且交易速度慢，極大的限制了其進一步的商業應用。

Celer 通過提出新的廣義狀態通道模型，實現鏈下智能合約與相應的條件狀態轉換，實現區塊鏈應用運行的快速、低成本、靈活和可擴展性等特性。Celer Network 的廣義狀態通道實現了一套標準，能夠使得各類區塊鏈應用都方便地接入和符合這樣的標準來進行開發。 Celer 中最基本的狀態通道是多人雙向廣義狀態通道連接（ Generalized Payment Channel GPC ），和傳統的閃電網絡一樣，需要將存款存入主鏈來創建通道，但不同的是，Celer Network 定義了一套廣義狀態通道模型標準。該模型在數學上定義了通道狀態，狀態證明，條件狀態轉換，條件狀態轉換羣的抽象模型，通過這些抽象模型，提供來鏈下智能合約與任意狀態轉換的基礎。在這樣的抽象模型上，Celer Network 提供了一系列的自帶特性，具體的內容可以參見項目白皮書。我們現在舉一個簡單的列子來說明這些抽象的概念。一個存在於 Alice 和 Bob 之間的支付通道的狀態由以下元素來構成：

Alice 的當前餘額
Bob 的當前餘額
Alice 的簽名
Bob 的簽名
通道內當前狀態的序列號（ Sequence number, 單調遞增，最高的序列號代表當前最新的有效狀態）
兩人之間已創建但還未結算完的支付。每筆支付指定了支付人，收款人，支付金額和觸發支付的條件。

舉例說明：

然後，Alice 打算和 Bob 玩個小「遊戲」，誰下棋贏了就付給對方 3 美元（便於理解，此處假定 3 美元等值於 5 個 ETH）。這裏輸贏結果需要是可驗證的自於鏈上的狀態。於是 Alice 會創建以下狀態並進行簽名。

狀態 2: 100 | 50 | Alice 簽名 | 空 | seq2 | 一對未結算的支付。支付 1: 如果 Bob 贏了，Alice 付給 Bob n ETH；支付 2: 如果 Alice 贏了，Bob 付給 Alice n ETH。需要 Bob 在時間點 T 之前對支付進行簽名。

在這之後，Alice 和 Bob 之間開始玩兒遊戲，整個遊戲的過程可完全在鏈下進行，這樣使得整個遊戲能夠非常高效和順暢的運轉，爲用戶提供良好的遊戲體驗。

假設 Bob 贏了，Bob 會發起狀態更新，即鏈下擴容行爲狀態 3: 100 – 5 | 50 + 5 | 空 | Bob 簽名 | seq3 | 無未結算支付

Alice 願賭服輸後，進行簽字，於是：

狀態 3: 100 – 5 | 50 + 5 | Alice 簽名 | Bob 簽名 | seq3 | 無未結算支付如果 Alice 不願簽名，則 Bob 可以發起鏈上糾紛仲裁，並且提供所有以上的支付歷史（通道的狀態歷史）和條件支付所依賴的條件。

以上的流程雖然比我之前想象中的要更加「手動」一些，而且看起來只是比閃電網絡等增加「狀態 2」和「狀態 3」，不過將通道如此通用化看起來還是很舒服的，總體還是又進了一步。通過廣義狀態通道，celer 希望將鏈下擴容方案拓展到支付之外的領域。此外如前文所說，Celer 這裏並沒有像閃電網絡那樣具體說明了怎麼通過不同的密鑰簽名來作廢之前的支付或狀態，防止有一方耍賴將對自己有利的舊的餘額分配進行上鍊兌現。

鏈下分層架構

從上一點推演而來就是可以站在更高處看待鏈下交易，即：鏈下交易並不是鏈上的一個簡單附庸，而是一個獨立的世界，其實可以有自己的具體架構和層級，並且可以選擇將鏈下體系應用在不同的主鏈上。Celer 給出的分層架構極大程度上借鑑了互聯網分層協議模型，看起來還是蠻貼合的。

從最底層開始，第一層是 Celer 通道層，對應的是 TCP/IP 模型中的網絡接口層，基本的作用提供鏈上和鏈下的過渡和連接，負責兩兩之間的通道創建和管理，並且將實實在在發生鏈上交易的主區塊鏈進行抽象和隱藏，從而可以應對各種不同的實際區塊鏈作爲自己的底層宿主。就像互聯網的網絡接口層那樣提供與實際物理硬件之間的接口，以保證上層協議不用關心紛雜的底層細節。當然具體怎麼實現各種主鏈的支持 Celer 並沒有交代太多。

往上是 Celer 路由層，正好對應的就是網絡層，即衆所周知的 IP 協議。職責也幾乎一樣，就是維護一個實際的網絡拓撲結構，主要解決最佳路由選擇，擁塞控制和網絡互聯的問題。而且將 Celer 路由層單獨區分出來的好處就是可以仿照互聯網網絡層那樣支持將某一個支付進行拆分後分開進行路由和傳達，甚至每個拆分下來的碎片可以走不同的路徑，類似於一個端到端的信息可以實際拆分出多個 IP 數據報 ( datagram ) 一樣。這大概就是建模站在巨人肩膀上的威力了，很自然就推導出了這麼個不得了的 feature 。

最上層是 Celer 應用層，對應的是應用層，只不過互聯網中的應用層裏除了實際的應用程序還有各種五花八門的應用功能協議，比如 HTTP ，FTP 等，而 Celer 這裏則只是包括了調用傳輸層接口的應用程序。本層的好處需要結合封裝良好的輸出層，可以允許第三方應用程序的開發更加方便、直觀且不易出錯，從而避免開發者處理複雜的鏈下通信協議和鏈下狀態管理，提升開發者的開發體驗和終端用戶的使用體驗。

基於擁堵梯度和通道平衡的路由策略

價值傳輸是區塊鏈應用的核心需求。在鏈下網絡中，藉助狀態通道（比如支付狀態通道）可以很容易地在兩個不信任個體之間實現高速價值傳遞。但是，由於建立狀態通道通常需要鏈上操作，所以在任意兩人之間建立狀態通道來直接傳遞價值的做法是不實際的。因此，我們需要一個路由策略來讓價值在鏈下網絡中被高效可信地傳遞。目前基於兩人通道間的路由策略大部分都是基於最短路徑的路由算法或者其改良版本。最短路徑路由是傳統計算機網絡中被廣泛使用的算法，但是並不適合鏈下網絡。其主要原因是傳統計算機網絡的帶寬是「無狀態」的，比如你一條 100 Mbps 的鏈路帶寬就是 100 Mbps 不會改變，但是鏈下網絡則不同，隨着價值交換的進行，每條通道的可用帶寬（餘額）是一直在發生變化的（比如一個存了 10ETH 的通道，轉了 10 ETH 之後通道就變成 0 帶寬無法再使用），這就造成了網絡的拓撲和狀態頻繁改變。由於任何實際的最短路徑路由算法都是分佈式的，在網絡拓撲變化時都要花一定時間重新收斂到新的最短路徑。因此，在鏈下網絡這種網絡狀態頻繁變化的場景下，最短路徑路由算法可能一直處於不穩定的狀態而無法收斂，找到的價值傳遞路徑大多數情況下也是不好的。同時，最短路徑算法沒有考慮到通道平衡這一點，會使得大多數的通道都變成單向傳輸，進而使得網絡中大量通道都變得不平衡（比如一端帶寬是 100，另一端是 0）而無法繼續傳遞價值。

比如一個 A、B 和 C 的三角關係中（存在雙向通道 AB，BC，AC ），每個通道內每一方都有 100 ETH （左上圖，其對應的網絡拓撲如左下圖所示）。如果這個時候我們發起一波連鎖支付：A 給 B 100， B 給 C 100， C 給 A 100，那麼無腦的最短路徑支付就會導致中上圖的情況，即每個通道內都是 0 : 200 的狀態，其對應的網絡拓撲是一個逆時針環（中下圖）。如果同樣的連鎖支付繼續（A 給 B 100， B 給 C 100， C 給 A 100），那麼無腦最短路由則會進一步造成右上圖的情況，每個通道的帶寬反了過來，其對應的網絡拓撲是一個順時針環（右下圖）。如果一直採用最短路徑路由，網絡拓撲會被頻繁的逆轉：逆時針環 → 順時針環 → 逆時針環 → …

而如果一開始讓 C 繞個遠路，走 C → B → A 的路線，那麼所有的通道則會一直保持 100:100 的平衡狀態（如下圖所示），網絡拓撲也保持相對穩定。

由此觀察，我們可以發現最短路徑會頻繁地導致通道不平衡以及網絡拓撲的變化，導致一個高度動態的環境。任何分佈式的最短路徑算法都很難適應這種高動態的網絡拓撲。因此我們需要一個更加聰明的路由機制來維持通道平衡，可以像上面 C 到 B 到 A 那樣另闢蹊徑，在完成支付的同時保障了通道兩頭金額的平衡。這裏的難點在於網絡的價值傳遞請求（比如誰給誰在什麼時候轉了多少 ETH）是事先不知道的，同時因爲整個網絡環境是分佈式的，所以不存在一個全局優化的辦法，只能通過局部優化來影響全局。 Celer 受到了無線網絡中的堵塞梯度（ congestion gradients ）的啓示，具體來說是「背壓路由算法」（具體後面會涉及），將梯度網絡的一套概念用到了鏈下狀態通道網絡中，實現了通道平衡和高 TPS 。

這裏先來看下幾個概念。梯度（ Gradients ）的概念大家應該在高數微積分裏有學過，它在機器學習 ML 和數字圖像處理中有着廣泛的應用，比較常見的可能就是梯度下降法（ Gradient descent ）了。具體來說，假設一個三維的山坡的函數 H(x, y) ，那麼點 (x0, y0) 所在的高度 z0 = H(x0, y0)。這時，在點 (x0, y0) 上的梯度的幾何含義就是整個山體在該點坡度最陡的方向（投射到 xy 平面）；在數學上表達爲 H(x,y) 分別在 x 和 y 方向上的一階偏導數所組成的一個二維向量（在 xy 數軸組成的二緯平面上），該向量所指的方向就是函數值 z 變化最快的方向。下圖中的黑線就是從山頂處某起點下坡到山腳最快的路徑，也就是一路上梯度給出的方向指引，換句話說，如果有一條河流從該起點出發，那麼他在重力勢能的引導下必然會選擇這條最快路徑。當然用三維山體的栗子只是因爲方便理解，實際上更多情況下梯度都是擴展到多元函數和多維空間來做具體應用的。

知道梯度後再來看下梯度網絡（ Gradient network ）和擁堵（ Congestion ），這些都是十幾年前年提出的概念了。梯度網絡是在無向（雙向也行吧）的基底網絡之上的一個或多個有向子網絡，在這個子網絡中，其中每個節點都具有標量數值（ scalar ）作爲勢能，且僅僅一條指向其相鄰節點中具有最小（或最大）勢能的那個節點的外向鏈接。下圖中帶箭頭的邊連起來的子網就是梯度網絡，再加上沒有箭頭的邊就是原來的基底網絡。

在該網絡模型中，每個節點的勢能會隨着時間或其他因素而改變，所以梯度網絡的拓撲結果也會隨之動態改變。這個梯度網絡可以對複雜的網絡中的物質流動 ( flow )，甚至最速流動進行建模和研究。比如大型電網裏的電流，複雜水道網中的水流，這種都有自然的電勢和重力勢能作爲標量數值在一直影響網絡中的物質流動。學過物理的都知道電勢差可以產生和影響電流（即電子的流動），而且他們都很會「偷懶」，一定會走最輕鬆的、勢能差最大、阻力最小的路徑，換言之，局部梯度 ( gradient ) 產生流動 (flow )，又稱梯度流（ gradient flow ）。而大型複雜網絡內的車流，物流，數據信息流，以及支付的路由和規劃也是如此，只是這裏的勢能可以通過人爲定義，進而指定了每個節點基於相鄰節點的勢能後選擇如何轉移發送「物質」的局部行爲規則。

而擁堵講的是如果網絡是星狀的，那麼中間節點可能會需要處理來自周邊節點的流，從而流會有在中心點處發生堵塞，於是就有了一個擁堵因子（ jamming factor ）的定義，假設有一條流經過 n 個節點，接受這條流的節點被稱作接受節點，將這條流發送到他處的節點是發送節點，前者節點的個數成爲接受節點數，後者是發送節點數，那麼堵塞因子 J 差不多是： 1 – (接受節點數 / 發送節點數)，J 爲 0 時表示暢通無阻， J 爲 1 表示完全堵塞。所以可以看出堵塞與否和接受流的節點數量關係密切。另外由於絕大多數情況下，節點對於流的處理是要花費時間的，所以擁堵也會造成工作隊列長度的增加。

上述是一些基礎知識，Celer 將擁堵程度作爲節點的「勢能」，來影響每個局部節點對於某個具體支付的發送路徑選擇。同時，Celer 還考慮了鏈下網絡的通道模型的特殊性（即通道帶寬會隨着傳輸進行而改變），在單純「擁堵梯度」的基礎上加入了調整通道平衡的權重於是路由完成的同時也完成了餘額再調整。具體來說，Celer 是這麼定義了他的模型的：

1). 首先，定義價值轉移流（ transfer flow，可能叫支付流更爲方便） k 是某條由具體起點（源節點）和終點（目的節點）決定的唯一支付路徑（端到端）。在某一時刻 t 的開頭，某節點 i 爲流經它的某支付流 k 維護了一個債隊列（ debt queue ），標記爲 Q(i, t, k)，這個債隊列也就是該節點需要在下一跳中轉出去的 token 總數（但是在 t 時刻剛開的時候還沒有來得及能轉出去），算是衡量擁堵的標量。那麼對於同一條支付流 k，在 t 的下一時刻也就是 t+1 時刻的開頭，節點 i 的債隊列 Q(i, t + 1, k) = Q(i, t, k) + t 時刻需要節點 i 完成的新的支付所涉及到的 token + 節點 i 的鄰居節點們轉給 i 的 token – 節點 i 轉出去給鄰居們的 token 。

「 t 時刻需要節點 i 完成的新的支付所涉及到的 token 」按字面意思看意思很顯然。而「節點 i 的鄰居們轉給 i 的 token」就是節點 i 收到的「擊鼓傳花」中的「燙手山芋」，「節點 i 轉出去給他的鄰居們的 token 」是節點 i 已經送出去的「山芋」。此外，終點節點上的債隊列永遠爲零（只進不出，永不欠誰）。

2). 然後定義在時刻 t 下，兩個節點 i 和 j 之間通道的金額平衡失調度，痛到失調度 ∆(i, j, t) = 節點 j 轉給 i 的 token – 節點 i 轉給 j 的 token （算上 t 時刻前的所有時刻中，每條經過這個通道的流所引發的所有 token 轉移）。如果 ∆(i, j, t) < 0，代表節點 i 轉給 j 的 token 超過 j 給 i 的。等於零的話，表示出入相當，通道平衡。

3). 根據背壓（ BackPressure ）路由算法定義了背壓權重（ BackPressure weight）。其實這裏「背壓」應該翻譯成逆壓或反壓更貼切，該詞來源於工程中氣流或液流由於管道突然變細、急彎等原因導致由某處出現了下游向上遊的逆向壓力，不過翻譯中把 back 翻成了「背部」，也就這麼流傳了下來。

「背壓路由算法」則是專門用來研究了在基於工作隊列的多跳網絡中使用擁堵梯度來動態規劃路由，並且對時間進行了時隙（ time slot ）分割，力求在時隙推進過程中減少網絡中的隊列積壓 ( queue backlog )，主要應用在無線網絡中，移動 ad hoc 網絡中等，是 Celer 路由層中主要借鑑的算法模型。以下是定義：

背壓權重 W(i, j, t, k)= [ Q(i, t, k) – Q(j, t, k) ] + β * ∆(i, j, t) , 其中 β 是通道失調度的影響力因子。上方方括號內則是節點 i 和 j 之間的差異積壓 ( differential backlog )，其目的是爲了減小網絡擁堵；括號外的項是通道失衡度，其目的是爲了平衡通道。Celer 的路由算法就是在每個時間段都沿着能使得上述權重最大的方向進行路由轉移，從而減少網絡擁堵同時實現通道平衡。

對 Celer 來說，具體的局部路由算法就是：

節點 i 不停獲取相鄰節點的債隊列的信息。
節點 i 和相鄰節點建立的兩兩之間的通道會經過多條不同的支付流。
然後在每個時間段中，節點 i 會計算在每個通道上產生最大背壓權重的那條支付流，並且在該通道上進行該特定支付流的 token 轉移發送。而這個路由算法要解決的就是一個叫做 MaxWeight 的優化問題（包括一個很顯然的約束即：支付量不能超過通道的能力範圍）。

Celer 通過對 77 個節點和 254 個狀態通道組成的支付網絡進行模擬實驗，實驗結果證明這套路由算法比閃電網絡之類 (採用最短路徑路由算法) 的路由性能提高了 15 倍，各個通道的利用率提高了 20 倍。

鏈下區塊鏈應用操作系統

Celer 在最上層提供了一套被稱爲 cOS 的鏈下區塊鏈應用操作系統，提供了一套開發環境和運行環境。開發者可以在 cOS 之上開發自己的區塊鏈應用，並且能夠非常簡易地使用 Celer 提供的各種鏈下拓容技術。基於 cOS 開發的區塊鏈應用被稱爲 cAPP。那麼爲什麼 Celer 要做這麼一套操作系統呢？這這就涉及到 cAPP （即使用了鏈下拓容技術的區塊鏈應用）和傳統 DApp 的區別。DApp 的構建相對來說比較簡單，其實就是有一個前端（比如用 js 寫的），然後把區塊鏈作爲一個後端數據庫，架構上跟寫一個 web app 很類似（也就是常說的黑話 web3.0），只是把傳統的網頁後端有中心化的服務器 host 的數據庫換成了區塊鏈。但這個東西很顯然的問題就是速度慢成狗。cApp 跟 DApp 的區別主要在於，cApp 不是一個簡單的「網頁+智能合約」，而是需要帶有交互邏輯，條件狀態改變邏輯，鏈上鍊下虛擬機結合，狀態監控，爭議仲裁等等各類複雜的功能。這樣一堆功能是現在在市場上不存在的，如果想要做 off-chain app 行不行？可以，但是超級複雜，特別容易出事兒。於是 cOS 爲 cAPP 的提供了一套易用的開發框架和運行環境，讓開發者可以很容易地使用鏈下拓容技術，而不需要自己去實現相關技術細節。用戶也不需要知道這些細節，給大家一個簡單的開發環境和透明的運行環境，這是我們將用戶和 app 帶到 Celer Network 上的入口，也是 cOS 的必要性。

Celer 在白皮書裏描述了 cOS 提供的三種功能：（1）一套用於描述 cAPP 抽象模型，（2）一套 cAPP 開發套件，（3）一套支持 cAPP 的即時運行環境。

1） cAPP 抽象描述模型。由於 Celer 要支持任意的鏈下應用邏輯（而非簡單的支付應用），而不同的鏈下應用狀態之間又可能有互相依存關係（比如 A 和 B 互相付錢的邏輯可能依賴於某個 A 和 B 之間的五子棋遊戲狀態：如果 A 贏了，B 給 A 支付 10 個 ETH；如果 B 贏了，A 給 B 支付 10 個 ETH）。Celer 通過一個有向無環圖（DAG）來描述一個鏈下應用之間的相互依存關係，比如下圖。其中條件支付對象 (conditional payment object) 可以通過 cRoute 進行多跳傳輸。

2） cAPP 開發者套件。如之前所述，鏈下應用之間可能存在非常複雜的依存關係，同時每個鏈下應用還涉及到狀態的保存，通信協議等等實現細節。這對於鏈下應用開發者來說簡直是噩夢。正如目前的高級編程語言和操作系統會把 CPU 管理、內存管理、I/O 管理這些底層細節給剝離出來一樣，cOS 提供了一套開發者環境（SDK），來讓開發者專注於自己的應用邏輯而不用去關係底層所涉及的各種通信、狀態保存等等細節。下圖展示了一個 cAPP 開發所涉及的基本架構。

3） cAPP 即時運行環境 (runtime)。cOS 爲 cAPP 提供了運行時所需的通信支持和鏈下狀態管理。其基本架構如下圖。這裏細節比較多，有興趣的讀者可以去查閱白皮書第 4.3 章。

路線圖

根據官方披露的路線圖顯示，該項目的關鍵模塊如 cChannel、cRoute、cOS、cEconomy 和社區均在 2018 年第三季度上線測試版本或完成準備工作，並計劃於第四季度公佈相關的正式版本。由此可見，團隊對項目開發雄心勃勃且充滿自信。然而與緊湊的開發里程碑相對應的是大量的開發任務，且開發難度不小。

此外，根據官方博客，Celer 已開發出 MVP 版五子棋小遊戲，但該遊戲目前只給出視頻演示，並未公佈可試用版本。

實際行動是證明自己的實力最好方式，期待項目方的更多開發進展披露。

評價：技術邏輯嚴密，但難度不小

三、團隊與合作方

核心團隊

Celer 的核心團隊畢業自 UC Berkeley、MIT、UIUC、Princeton、上海交大、清華等名校，且均爲計算機專業相關的博士，技術實力毋庸置疑。各成員相關履歷如下：

其他成員

週末

週末（Michael）畢業於麻省理工學院 (MIT)，獲得計算機碩士學位。他的研究方向專注於並行數據流架構編程模型。Michael 在谷歌工作時研發了一系列 Java 和 JavaScript 的編譯器，靜態分析器，虛擬機與開發框架，支持網頁端和移動端應用爲數十億用戶提供服務。

王子軒

王子軒於南京大學獲得碩士學位，擁有 6 年安卓應用的資深研發經驗。他曾是南京銀行和江蘇銀行手機 APP 的核心開發和移動端技術負責人，後任職於中國前五的電商獨角獸企業蘑菇街，在移動端架構組主要負責安卓端相關優化和安卓崩潰保障體系的創建與運行。他大幅改善並保持日活 200 萬以上的蘑菇街 APP 的日平均崩潰率在萬分之四左右，因此申請並獲得了兩個安卓崩潰保障體系的相關專利。他具備極其豐富的手機端開發、安全防護和優化經驗，同時也是早期區塊鏈技術探索者和佈道師，對區塊鏈共識技術、加密算法和智能合約都有較深程度的研究。

張巖

張巖於巴黎高等電力學院 Supélec 獲得工學碩士及法國工程師學位，該校在能源和信息領域排名位於法國第一。他本科畢業於北京郵電大學，通信工程專業。逾十年來，他在歐洲和美國多個著名創業公司和跨國企業擔任主力開發和技術總監，專注於移動應用的開發和移動技術的創新。他從零開發並上線過數十個移動應用及智能硬件產品，其中一些應用和產品在歐美家喻戶曉。

戴運嘉

戴運嘉畢業於哥倫比亞大學，於 2014 年加入谷歌展示廣告團隊，負責開發和演進廣告基礎設施平臺。平臺廣泛服務於 AdSense 及多個 DoubleClick 核心產品。他曾擔任技術帶頭人負責展示廣告伺服-報告接口及基礎設施，用於處理百萬級 QPS （每秒請求數）。

王鵬穎

王鵬穎（Windy）畢業於波士頓大學，獲得國際關係和國際管理雙學位。作爲麻省理工學院中國創新與創業論壇（MIT-CHIEF）的副主席，Windy 已帶領約 50 個美國優秀初創企業回中國參加路演，並與高新科技園區進行交流。她在 MassChallenge 加速器和中美波士頓創新中心（CUBIC）的戰略規劃和市場營銷經歷激發了她對初創公司的熱情和加深了對市場的理解。

李思蓉

李思蓉於羅切斯特大學獲得商業分析碩士學位。她在市場調研、廣告行業和快消行業擁有豐富的工作經驗，並致力於開發新穎的市場戰略以及制定數據驅動的業務決策。她曾在世界 500 強公司 TJX 協調策劃數千名員工的組織轉型。於世界領先的營銷公司奧美，她爲關鍵客戶設計的營銷策略巨幅提升了銷售額與產品知名度。作爲一位經驗豐富的項目經理，她曾帶領一個團隊利用大數據和機器學習技術幫助客戶公司快速提高知名度及銷售額。

Alex Wu

Alex 於 2016 年畢業於紐約視覺藝術學院，獲得社會創新碩士。他曾於康乃爾大學協助醫療相關的產品開發，畢業後在 SAP 擔任用戶體驗設計師，參與項目包括開發企業內部工具、人資、與企業智能語音平臺等，並在多家新創公司擔任設計顧問。 Alex Wu 在 2011 年加入 TEDxTaipei，協助創辦人許毓仁 (現任臺灣立委、臺灣區塊鏈議會聯盟、臺灣區塊鏈自治聯盟發起人) 建立設計與製作團隊，成爲當時新興的新媒體之一。

項目顧問如下：

綜合而言，Celer 項目具備了足夠的開發能力，但考慮到該項目開發難度較大，項目尚未開源，尚未提供可運行的產品原型，只有一個視頻演示，項目落地尚存在一定風險。

此外，技術開發是區塊鏈項目落地的基礎，而一個項目是否成功還取決於運營推廣、法務、團隊管理等諸多因素。在這些方面，官網上公開的團隊成員缺少相關經驗，更多信息有待進一步補充。

行業資源

該項目得到了機構層面的追捧，目前官方公佈的早期投資人如下：

第四個基金是穩定貨幣 Maker DAO 和 Ethereum 研究和投資機構 L4 （Ethereum 創始人 Vitalik 本人就在 L4 團隊中，L4 團隊中都是以太坊生態的元老級人物）爲尋找可靠技術項目，推動穩定貨幣生態而創立的投資基金。

評價：投資機構熱捧

該項目還需要更多的生態佈局，如與其他項目方（尤其是公鏈項目方）的合作。

四、社區熱度與其他機構評級

Github：代碼待公開

Twitter：2k+，運營更新頻繁

Telegram：13k+，管理員響應及時

其他機構測評 :

https://cryptobriefing.com/celer-ico-review-celr-token-analysis/
https://www.coinmarketplus.com/token/celer-network/
https://icoanalytics.net/ico/celer-network
https://www.monoico.com/celer-network/

評價：社區熱度較高，代碼待公開

該項目在海外資本層面已得到足夠認可，其國內的社區熱度也預先炒熱，已有大量志願者自發組成 Celer 社區羣宣傳該項目。

五、Token 分配

Token 符號：CELR ，ERC20
Token 募資進度：已完成基石輪
Token 總量：待批露 Token 分配比例：待批露
軟頂和硬頂：待批露
投資額度獲取方式：社區貢獻

六、綜合評級

該項目定位於鏈下可擴展性解決方案，旨在將互聯網規模帶入區塊鏈。其在傳統鏈下解決方案的基礎上提出了新的技術解決方案和經濟模型，且該方案經過實驗模擬結果顯示有數量級的性能提升。項目開發團隊實力不俗，且有著名的名校研究員和著名開發工程師爲顧問指導，有望在鏈下擴展性方面取得突破性進展。但是，狀態通道也存在天然的侷限性，比如其更適用於多方用戶的高頻互動，而不適用於用戶頻繁變動的低頻交互。即便如此，鏈下狀態通道作爲公有鏈的可擴展性增強套件，一旦成功突破將有利於推動區塊鏈的實用化。

優點 :
1、技術邏輯可行，且已進行模擬驗證。
2、相對合理的經濟模型。
3、得到包括 BlockVC, Pantera, DHVC, FBG 在內的投資機構青睞，社區認可度高。
4、團隊技術強勁。投資人優秀。

缺點：
1、項目尚未開源，更多的技術細節有待披露。
2、開發難度較大，存在一定落地難度。

NPC 總評
炒作指數：中高
風險指數：中
NPC 興趣指數：高