高性能隐私计算中间件 Taxa助推Web3交互式应用

Web3、Layer2板块今年出现大爆发，但是Layer1以及各种扩容技术，Layer2项目却不能完全解决区块链基础架构中缺失的重要功能，所以一个基于技术而非可信第三方的高性能计算平台的诞生尤为重要，在保护数据隐私的前提下完成DApps所需完成的高性能运算。

高性能运算、保护数据隐私、第三方可信，三者兼得，Taxa做到了。那么Taxa究竟是什么？它如何在保护数据隐私的前提下实现高性能运算呢？助推Web3交互式应用的发展？

(资料图片)

4月27日13时，Taxa Network联合创始人TF Guo做客鸵鸟区块链加密情报局第111期，与主持人小回一起，为大家深度解答高性能隐私计算能力的区块链中间件Taxa Network。

以下是直播实录（内容稍有调整）：

小回：Taxa号称是具备高性能隐私计算能力的区块链中间件，那么目前Taxa的发展情况如何？请TF和大家简单分享介绍下。

TF：

Taxa Network（https://taxa.network）是一个去中心化的、兼具隐私和性能、开发环境友好、可接入多个区块链平台的可信服务平台。Taxa平台的参与者包括：dapp开发者、dapp用户、以及可信算力的运行者。dapp开发者通过Taxa具备可信执行环境的链下网络可以实现高性能、保护数据隐私的智能合约，我们称其为Taxa可信服务（Taxa Trusted Services，简称tServices）。

就如同AWS等中间件助推了整个Web2的成长，Taxa期待成为助推Web3的中间件，成为Web3高性能、强隐私的交互式应用的基石。

Taxa的概念萌发于2017年底。我们注意到layer1以及各种扩容技术layer2项目并不能完全解决区块链基础架构中缺失的重要功能：一个基于技术而非可信第三方的高性能计算平台，在保护数据隐私的前提下，完成dapps所需完成的高性能运算。

以下是我们的路线图：

具体来说，我们产品和技术的进展包括：

发布了测试网及Alpha版主网，目前已经支持单次请求8MB数据量和30秒执行时间的tService运行在Taxa Network上（百倍于链上合约的时间和空间资源）；

发布了Pyxa，一套在安全和隐私方面实现了诸多改进，移植于TEE的Python执行环境，并支持了数学运算，密码学和区块链相关的Python库。可以让用户像开发web服务一样开发tService；

发布了客户端SDK，允许用户使用开发者友好的环境编写dApps并与Taxa Network交互。

生态方面：

已宣布与NKN、Cocos-BXC、Harmony等layer0和layer1项目的技术架构合作（更多即将发布）；

已和Ethereum、Polkadot、Nervos等layer1生态多次合作开发者社区活动；

已拥有dapp开发者社区的种子用户。

2021年，我们的计划包括：

产品方面：我们将加入更多对跨链功能的支持（如整合Polkadot），引入更多的开发者工具（如Web3 SDK，支持基于浏览器的tService），并持续在功能维度对tService进行垂直扩展（完成更多Python库的移植，支持更多使用场景）；

生态方面：继续推进与大型技术生态的互相整合，重点扶持NFT/DeFi领域的dapp开发团队，引入节点伙伴。

小回：Taxa目前的团队成员有哪些，是什么缘由促成了Taxa的诞生？请TF介绍一下你们团队背景和故事。

TF：

Taxa 是一个全球分布式的团队。我和我的Cofounder Esther是14年起在硅谷的“巷内”创业沙龙布道比特币时认识的，志同道合的创业者。

我们的团队成员还包括由研究员、工程师、品牌传播和运营专业人士，拥有安全和科技公司的行业经验，如 Palo Alto Networks、Symantec、Amazon、VMWare、Splunk、Dell 等，及一流的教育背景，如斯坦福大学、加州大学伯克利分校、哥伦比亚大学等。这其中有精通 SGX 的 C/C++大牛，有在一线云厂商工作过多年的架构专家，有在 Youtube 开直播频道写代码的极客，有精通 Python 底层的资深开发者，有精通隐私计算和密码学的安全专家。

小回：Taxa tServices是Taxa链下执行的智能合约，据悉其更接近传统意义的“服务端应用”，请TF详细和大家介绍一下tServices，它主要解决哪些问题？有哪些亮点？

TF：

Taxa tServices是一种交互式的Web3服务。它解决的是智能合约中的如下问题：

运算性能：以太坊曾经提出的“世界计算机”的概念深入人心，但“计算”其实是区块链非常不擅长的一件事。共识机制需要所有节点执行同样的计算，处理同样的状态，使得链上的时间和空间资源非常昂贵。任何复杂的业务逻辑和运算，任何的批量数据输入（哪怕是传统web应用的级别），都会导致高昂的gas价格，甚至不可能完成。

隐私：隐私其实是个和区块链设计理念背道而驰的功能。区块链是为了透明性（transparency）而设计的，而非隐私性（confidentiality）。这同样是因为共识机制，所有的状态必须在整个网络或shard复制。无法保证隐私。

这两个问题都是链上共识机制导致的。tServices将合约的执行转移到链下，并通过基于TEE的可信计算技术保证不可篡改的运算流程和结果，以及数据隐私。

同时，tServices有以下特点：

tServices是一种交互式服务。用户可以通过一种基于“请求 - 应答”（request - response）的通信协议与tService通信，无需像链上应用一样等待确认。每个tService的入口都可使用URL来标识，如“taxa://QmWPypqFkmHYEwB61g8FNmGLvXAGraLZ6yzxM4qG61g6nz/function”。其中的“地址”部分是tService代码的哈希值。所有指向同一URL的请求一定对应着同样的代码。Taxa URL为Multihash格式，兼容IPFS。

用户可以将request发送到Taxa Network，得到response作为回应。这是最基本的交互方式。

tServices是一种无状态（stateless）链下智能合约 - Taxa Network不存在类似区块链的状态存储。但支持通过跨连通信将状态转换结果写回链上，以及非永久状态存储服务“session”。

Taxa Network和区块链的关系，类似“后端”和“数据库”的关系。tServices在layer-2处理高性能，强隐私的业务逻辑，而通过layer-1来实现共识，存放不可篡改，永久存在的状态。

大家可以去docs.taxa.network，上面有指导怎么下载SDK，以及怎么编写tService。我们的工程师北美时间周五上午会在Discord上提供答疑时间。

小回：作为区块链分层架构中的一个中间件，Taxa与layer 1的交互机制是怎么样的？这当中有什么逻辑理念？请TF和大家讲解一下。

TF：

Taxa Network目前的设计可以兼容所有支持ECDSA签名验证的智能合约系统。基本思路是：利用TEE的隐私环境保存私钥，在TEE的enclave环境中生成无法伪造的签名消息（被我们称为transaction authorization message，交易授权消息）。将此消息发送至链上合约，验证签名，解锁相应的交易。

用户需要提前将token锁进Taxa在链上部署的交易认证合约，并预授权tService能够使用的token上限，收款地址白名单等。在tServices执行完成后，交易授权消息会被包含在response中一个特定的field中。矿工出于经济动机，会将此消息广播至区块链，解锁交易。

举个例子：两个人可以用tService玩纸牌游戏（交互式，信息不对称游戏），二人会事先在链上存好token并授权交易（如，最多只能花多少钱，收款人地址白名单），在tService上游戏结束后，tService会返回一条签名的message，矿工将它广播到区块链，就会解锁交易，赢到token。

小回：中间件承载着web3的各类应用，能否详细介绍一下web3中间件所包含的功能和代表项目，以及Taxa所处的位置？

TF：

Web3 的价值在于，让每一个人真正掌握自己信息和资产的所有权。我们已经有了以太坊提供了基础的经济体系和价值传输系统，但隐私，运算性能和交互方式的限制，使得纯基于Ethereum的dApp难以满足很多场景的需要（即便是上面提到的DeFi和NFT，已经受到了很多限制）。我们还有了IPFS，实现了去中心化的静态内容分发。

而 Taxa的目标是成为 Web3 另一块缺失的基石：保护数据隐私的动态应用。想在去中心化互联网实现传统互联网的“web服务”，对于基础架构有着较高要求，需要服务的提供者在保护隐私的同时，对用户数据进行运算。Taxa Network 将通过可信计算技术，在 Web3.0 生态中扮演这样一个架构。

小回：隐私计算一直是layer 1和layer 2的热点问题，Taxa有哪些优势和特点？

TF：

layer1和layer2上的对隐私的定义并非完全一致，我们分开说。

Layer1，“链上部分”，通过共识机制来存储不可篡改的状态。这一层的隐私问题，在于身份财务信息的隐私，和交易记录的隐私。比如我们常提起的“匿名币”：ZCash, Monero, Grin都属于这类自带有原生隐私方案的layer1。后二者是从区块链本身的机制上实现的隐私（混淆签名，或者取消“账户”概念），而ZCash的zkSNARK是在layer1上进行隐私计算的思路。其特点是：非交互式，运算资源有限，保护的数据局限于转账信息。这是受共识机制的影响所致。

而在链下架构中，少了共识机制的限制，便有了更多的隐私和性能潜力。我们可以创造一些独立的架构，执行更“重量级”的隐私运算，兼顾运算性能和图灵完备的开发语言。常用的技术如TEE，SMPC，同态加密等。

Taxa Network采用了TEE技术，可以在没有链上共识机制的情况下，仍然保证代码执行的可验证性；保证执行的流程和结果不可篡改；同时还可以保证运算的提供者无法看到用户提交的隐私数据。

除此之外Taxa的tServices还有以下优势：

1）交互式：基于“请求-应答”的协议，无需等待确认；

2）图灵完备的开发语言，开发者友好的环境：Taxa移植了Python环境进入TEE，可以支持丰富的库文件，支持密码学/区块链/模型运算等垂直场合的需要。同时，降低了开发者的门槛，非常适合编写服务类应用。

小回：Taxa致力于助推Web3交互式应用，对此Taxa目前做了哪些计划？目前进展如何？

TF：

产品上，我们在整合Polkadot，实现tService与更多底层架构（如Chainlink）的接口。我们将在Q3发布Web3 SDK，让浏览器成为Web3 service的入口。我们同时也在和NFT等领域的头部项目探讨合作，在Pyxa开发环境加入相应功能的支持。生态上，我们会继续和ETHGlobal等社区合作，并启动开发者激励计划。

小回：目前DeFi板块的总锁仓量已超过900亿美元，可谓是如日中天， Taxa在DeFi应用场景提供了哪些支持？请TF和大家介绍下。

TF：

隐私是DeFi中重要的组成部分之一，举例来说，使用tService，开发者可以实现：

1.钱包应用：TEE 可以管理密钥，允许用户通过更加友好的方式管理钱包，同时不会失去对钱包密钥的所有权。

2.Token 原子交换：tServices 作为一个可信第三方，可实现跨链资产的原子交换。

3.混币器：相比基于零知识证明的实现，tServices 支持更加复杂的混币逻辑，且无需 “可信设置仪式”。

Q9：随着越来越多的互联网和传统行业进入NFT领域，区块链也终于实现破圈，Taxa对此的看法是？

TF：

Google search/Facebook/Amazon marketplace这些是基于Web2的killer app。我们认为，真正意义上的killer app，是在新技术架构下才能发生的新需求、新应用、新用户习惯。NFT符合这个标准。我们认为NFT有潜力成为Web3上破圈的现象级的killer app。

最近大火的metaverse概念，实际上重新构建了一个世界及其组成部分及其ownership，而NFT作为可编程的物权协议，天然适合这个世界。在NFT领域，区块链降低了交易中间的成本，提供了流动性。这是一个让人兴奋的社会实验，有巨大的想象空间。

最重要的是，开始逐步建立“NFT=物权”的共识。

Taxa可以为NFT的可开发性和可扩展性带来很多新的可能。具体来说，比如：在链下执行交互式的拍卖，降低了gas成本的同时保证了公平性；同时，tService的隐私特性可以实现盲拍等功能。这是我们的抛砖引玉。我们相信技术产品是在和终端用户的互动中完成了自我定义。我们非常期待看到开发者们的创造。

小回：Taxa也即将发行自己的代币TXT，很有意思的代号，请TF和大家简单介绍下它的经济模型和释放规则？

TF：

Taxa Token（TXT），是一种跨链资产，可通过 bridge 在链之间转换。token 作用：

TXT 最主要的作用是 tServices 的价值交换媒介，可作为基于不同区块链上的 dApps 的通用代币。无论你把交易输出到哪条链，价值单位都是 TXT。随着 Taxa 生态和应用的增长，市场对 TXT 的需求也会增加。

节点 staking，同时用于管理节点行为和服务质量的押金。

对节点运营商的挖矿奖励。

释放规则：

Mining/Staking 30%

Foundation Reserve 25%