這是我們技術博客系列的第一個帖子，發佈這些博客文章的初衷是與大家分享我們關於 Theta 網絡的一些思考，上至高層設計概念，下至具體實施細節，文章均會有所涉及。



過去兩年，各種新的區塊鏈方案層出不窮，致力於爲區塊鏈技術的大規模應用掃清各種障礙，包括有限的網絡吞吐量、日益增長的存儲要求，還有居高不下的交易費用。雖然 Theta 網絡也面臨着類似的挑戰，但 Theta 的設計重點在於解決如何將區塊鏈技術應用於流媒體領域。在研究流媒體生態的過程中，我們發現許多流媒體和區塊鏈獨特的結合點。這些結合點有助於簡化並掃清前述的那些障礙。此外，我們也發現可以用區塊鏈技術來解決視頻流媒體行業的許多獨特問題。



在這篇博客文章裏，我們將簡單回顧我們最近的一些思考，並提供一個高層架構概覽。我們會在之後的博客文章裏深入探索這些主題。

在最初的白皮書中，我們提出了基於 PoW （工作量證明）機制的 Theta 協議，該機制安全性突出，但運算成本比較高昂。尤其在我們最初的提案中，緩存節點同時扮演着礦工的角色，因而也負責解決哈希謎題。相應的，觀衆客戶端需要通過不斷地進行哈希運算來產生服務證書。這個機制對於缺乏運算能力的設備不甚友好，比如智能手機和平板電腦。



在白皮書的“未來工作”部分，我們也探索了使用 PoS （權益證明）機制的可能性，該機制有着低運算成本和高交易吞吐量的優勢。在這種模型中，緩存節點和觀衆客戶端不需要進行哈希運算，從而節約了珍貴的運算資源。然而，這個方案對 Theta 協議的整體設計會產生重大影響，尤其是下面要討論的帶寬分享獎勵機制。

在視頻流媒體領域使用區塊鏈技術還面臨一個獨特挑戰，那就是如何設計一套有效的獎勵機制，鼓勵用戶分享閒置帶寬。這套機制必須充分考慮各方動機之間的博弈，從而防範通過攻擊系統來冒領獎勵的行爲。最初的白皮書引入了 PoW“服務證書”的概念，作爲流媒體中繼服務的概率證明。緩存節點通過收集和使用服務證書來領取挖礦獎勵。



 在 PoS 方案中，每名觀衆需要持有一定數量的 Theta 代幣作爲“本金”。通過代幣 Staking 機制，這些本金能生成新的代幣。觀衆從而通過微支付用新生成的代幣支付上游節點。這樣觀衆只需要持有一定額度的本金即可持續觀看視頻。通過這種方式，從一定意義上來說觀衆仍能免費觀看視頻（本金不被消耗）。另一方面，由於節點之間的相互支付可以看作是一個零和遊戲，攻擊者無法通過假冒緩衝節點的方式牟利。



這個方案也存在一個問題，那就是代幣交易的次數可能會高到令人咋舌。想象一下一場流媒體直播活動，百萬觀衆同時在線，從不同的緩存節點抓取視頻流。幾個小時內，就可能產生幾千萬筆代幣交易。在後面的博客文章裏，我們會具體探討如何解決這個問題。

爲了進一步降低緩存節點的運算負擔，我們正在研究將挖礦（在 PoS 方案下是驗證）和緩存兩個角色分離的可能性，讓專門的節點來挖礦和驗證，也就是組裝新區塊和驗證交易。如此一來，緩存節點和觀衆就不再需要進行除了視頻流編碼解碼之外的更多運算了。這樣運算能力較低的設備，如智能手機和平板電腦均可作爲緩存節點加入 Theta 網絡。我們將在後面的博客文章裏深入討論這個機制。

以視頻流媒體爲服務對象的區塊鏈技術必須能夠支持高交易吞吐量。之前我們提到一種情況，在實時流媒體活動中，可能在很短的時間內因爲緩存節點獎勵而產生大量的代幣交易。類似的例子還包括虛擬饋贈，比如某個知名主播一喊話，就可能瞬間造成大量的代幣饋贈活動，有可能高達每秒幾千筆交易。現有的 ERC-20 代幣系統很難支持這麼高的交易量。



值得慶幸的是，在許多流媒體應用的實例中，交易之間都是相互獨立的。這個特性使得像分片這樣的技術非常有吸引力。分片技術使用得當的話，所有獨立交易都可能實現平行操作，從而大大增加網絡的吞吐量。分片同時也大大降低了驗證者的數據存儲壓力，因爲一個驗證者只要一次操作一個分片就行了。



此外，很多代幣交易是具有重複性的（例如，一個觀看者可能和同一個上游緩存節點產生許多筆小微代幣交易）。鏈下支付和概率支付等技術將有可能使鏈上交易數目變少，同時也能極大降低交易費用。

我們的白皮書介紹了去中心化娛樂網絡（DEN）的概念，網飛（Netflix）、亞馬遜 Prime 和 Hulu 都可以在我們的去中心化流媒體網絡上分銷其原創內容。對這樣的分銷平臺而言，版權保護就顯得尤其重要。區塊鏈技術在數字內容及 IP 所有權和追溯方面也將大有可爲。我們會在之後的博客文章中進一步討論這個主題。

這還用說嘛！視頻流媒體擁有巨大的空間，在這裏區塊鏈技術潛力無限。前進的道路上，更多有趣的問題會不斷浮現，我們也會繼續與大家分享我們的思考和設計方案。千萬不要錯過哦！