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TokenGazer深度研究 | Livepeer:技術設計瑕不掩瑜 中繼環節或掣肘未來發展

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2019年6月11日,TokenGazer發布了區塊鏈深度研究Livepeer報告。當前TokenGazer往期的項目評級報告、深度研究報告、加密貨幣月報、策略分析、交易所數據等均已收錄在官方網站:tokengazer.com。

簡介

2018年5月1日,Livepeer 發布通過 MerkleMine 的方式進行通證初始發行。Livepeer 是一個去中心化的視頻基礎設施,利用人們閑置的計算資源來將視頻進行轉碼,旨在大幅度降低成本。和傳統的雲服務視頻基礎設施提供商相比,Livepeer 因為是去中心化的,存在抗審查、去中介等特性,開發者現在可以用 Livepeer 開發視頻類的 DApp。

TokenGazer 研究團隊將從技術、通證、市場和社區層面,為投資者提供 Livepeer 的全面介紹和評估。

技術

2.1 協議角色

2.1.1 節點角色

在 Livepeer 的系統中,主要有直播發布者、轉碼節點、中繼節點、內容消費者和通證持有者五種節點。

① 直播發布者

直播發布者是發布原始流(Stream)的節點。他們在鏈上創建轉碼的需求,並在鏈上托管中放置一些能夠覆蓋完整轉碼作業費用的定金(ETH),該定金用於支付轉碼節點執行的轉碼工作費用。若在工作中出現定金不足,轉碼節點可以停止工作。

② 轉碼節點

轉碼節點是 Livepeer 系統中的關鍵節點,承擔視頻轉碼的工作。他們處理來自直播發布者對原始流進行轉碼的請求,將其即時轉換成許多不同的格式,以便能夠低延時地分發。成為轉碼節點有一定的門檻,需要具備高效、強大、高可用的硬件,高帶寬的網絡連接,以及堅實的DevOps實踐經驗。轉碼節點可從提供轉碼服務以及抵押 LPT 通證獲取 ETH 和 LPT 收益,具體將在通證章節介紹。

③ 中繼節點

中繼節點承擔直播視頻的分發和協議消息傳遞的工作。中繼節點分享自己的上行帶寬以將流提供給內容消費者,該過程和 BitTorrent 的 Tit-for-Tat 機制類似。不同於轉碼節點通過抵押 LPT 獲取通證增發的激勵,中繼節點的收益將完全來源於對內容的需求,如直播發布者的補貼、內容消費者的付款及視頻資源的交換。

④ 內容消費者

內容消費者以免費或付費的方式獲取內容。

⑤ 通證持有者

通證持有者是 Livepeer 系統中最普遍的角色,可以同時是 Livepeer 中的其他角色。通證持有者可以將 LPT 委托給他們認可的轉碼節點並按比例獲取 LPT 的增發收益,在此過程中承擔對轉碼節點進行篩選的工作。

2.1.2 系統角色

Livepeer 協議中除了上述節點角色,還有幾個關鍵的系統角色來實現協議的運轉。如果有提供類似功能的系統,也可以對這些系統角色進行替換,目前這些系統角色如下:

① Swarm

Swarm 是內置於以太坊 Web3 堆棧中的內容尋址存儲協議。轉碼節點將轉碼後的數據存於 Swarm,通過 SWEAR 協議,可以保證數據在驗證時可用。

② Truebit

Truebit 是輔助以太坊完成繁重計算的鏈下技術,可以讓基於以太坊的應用程序做更覆雜的事情。Livepeer 的驗證工作如果在鏈上執行將會花費較多的成本,通過 Truebit 進行能夠提高效率、節省成本。Truebit 對轉碼工作進行驗證後,把結果交由 Livepeer 智能合約執行後續的工作。

③ Livepeer 智能合約

Livepeer 智能合約搭建在以太坊上,是 Livepeer 協議的核心部分,定義了協議的運行邏輯。其作用將在下一小節具體體現。

2.2 工作過程

這部分介紹 Livepeer 系統中的關鍵組件和工作過程:

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① 直播發布者將其流發布到 Livepeer 網絡時,該流將被賦予一個 StreamID 充當唯一標識符,同時也包含源節點的地址。流會被切分為連續的 Segments,Segment 是轉碼最基本的單位,每個轉碼節點會表明自己對一個 Segment 所收取的費用。直播發布者根據希望將其流轉換的格式和比特率在 Livepeer 智能合約中提交一個轉碼作業事務,以及覆蓋該轉碼作業的定金。

② Livepeer 智能合約使用下一個區塊的哈希值偽隨機地為該作業事務選擇符合條件的轉碼節點。根據每個轉碼節點在合約中聲明的轉碼服務價格(以 wei/Segment 為單位),所有價格低於或等於直播發布者所提供價格的轉碼節點都將被考慮。

③ 選定轉碼節點後,直播發布者向轉碼節點傳輸流。後者接收到流之後進行轉碼工作,並為轉碼工作的每個 Segment 存儲一個轉碼收據。轉碼完成後,轉碼節點在鏈上聲明自己的工作。

④ Livepeer 智能合約收到轉碼節點的聲明後,會隨機挑選流中的 Segment,提出驗證挑戰。隨後,轉碼節點將被挑戰的 Segment 寫入 Swarm,由 Swarm 存儲待驗證的 Segment;同時轉碼節點調用 Truebit 智能合約,為其提供存入 Swarm 的 Segment 的哈希。

⑤ Truebit 在收到轉碼節點的請求後,對存於 Swarm 的 Segment 在鏈外執行相應轉碼工作的驗證計算。驗證結束後,Truebit 在鏈上將計算結果提交給 Livepeeer 智能合約。

⑥ Livepeer 智能合約對 Truebit 傳回的計算結果進行判定,以驗證轉碼節點是否正確地執行轉碼工作。如果驗證結果正確,Livepeer 智能合約將分配給轉碼節點轉碼費用;如果前驗證結果不正確,Livepeer 智能合約會將轉碼定金將退還給直播發布者,同時削減轉碼節點的抵押收入。

⑦中繼節點會將轉碼後的流分發給內容消費者,分發的經濟性依賴於 BitTorrent 協議流行的 Tit-for-Tat 帶寬核算,中繼節點沒有像轉碼節點那樣直接的通證分配激勵,其激勵來源於內容需求。

2.3 技術評估

① 整體架構合理,需要實踐檢驗

Livepeer 整體架構合理,創新性地提供了去中心化的轉碼服務解決方案。Livepeer 在白皮書中闡述了可能出現的攻擊和應對方式,從理論上能夠很好地解決去中心化環境中的工作驗證這一核心問題。但是 Livepeer 從發布至今,尚無大規模應用的實踐檢驗,還需持續優化以確保協議的真正落地應用。目前從其 GitHub 代碼庫來看,Livepeer 在保持一定的頻率持續更新,其中正在開發的 StreamFlow 提案,能夠進一步降低轉碼的成本。

② 建立在以太坊上有較多的生態支持,目前對其他項目的發展有一定依賴 

Livepeer 選擇在以太坊生態中構建協議,其中的一個好處是能夠得到以太坊其他協議的支持。比如,在 Livepeer 工作流程中,我們能夠看到它可以從 TruteBit 和 Swarm 獲取支持。

但是目前 TruteBit 和 Swarm 都仍在開發階段,對 Livepeer 協議的發展或許有一定的制約。比如,在 TrueBit 和 Swarm 並不成熟的情況下,Livepeer 中轉發服務的驗證依賴於它們,可能會因它們的缺陷導致 Livepeer 系統出現不正確的削減。

③ 流的分發對中繼服務的穩定性要求較高,中繼環節或掣肘 Livepeer 發展

在白皮書中,Livepeer 未提出明確的中繼解決方案。目前來看,其開發重點也在於流的去中心化轉碼服務。但實際上,視頻分發也是整個視頻服務流程中關鍵的一環,而且流的分發對中繼服務的穩定性、可拓展性要求很高。Livpeer 若以白皮書中提到的 BitTorrent 形式去構建 P2P 分發網絡,中短期內可能很難提供穩定的中繼服務。除此之外,Livepeer 白皮書中也提到了其他方案,如中心化和去中心化的 CDN 等,投資者需對 Livepeer 視頻分發技術方案的具體實施保持關註。

通證分配

Livepeer 的通證為 LPT,下面介紹其發行和分配機制。

3.1 初始發行

2018年5月1日,Livepeer 發布並開啟了 MerkleMine 的通證發行方式。經過三個月的冷啟動期,從某個以太坊的區塊高度開始(2018年7月26日),任何持有0.1個以上 ETH 的人,都可以到 Livepeer MerkleMine 合約提交可用證明,以生成 LPT,其間只需支付轉賬手續費。參與者可以提交可用證明的數量沒有限制,直到2,598,071個證明被提交,根據證明提交情況分配 6,343,700 LPT。

具體而言,參與者第一天提交證明可生成的 LPT 通證較少,但是會隨著時間的推移而上升。但如果參與者因此而等待太長時間,也可能會導致證明名額被提交完。所以該過程需要參與者自己權衡,並且如果想持續、高頻地提交證明,需要寫一些自動化的腳本。

此次 Livepeer MerkleMine 在2018年10月結束,完成通證的初始發行和分配。

3.2 後續分配

LPT 是通脹的,在初始發行之後以 DPoS 的方式根據通脹時間表繼續對 LPT 進行分配。LPT 的持有者可以選擇成為轉碼節點或者將 LPT 委托給轉碼節點來獲取新發行的 LPT。

每一輪增發的 LPT 數量根據已發行的 LPT 數量以及 InflationRate 生成,然後成比例分發給轉碼節點和轉碼節點的委托者(轉碼節點可以選擇向委托者收取一定比率的費用,該比率是公開的,委托者在推托之前可作為選擇轉碼節點的參考),因此轉碼節點以及轉碼節點的委托者能夠有效地抗通脹。LPT 的通脹率較高,將有利於激勵 LPT 持有者以成為轉碼節點或委托的方式參與到網絡中來,否則將承擔通脹帶來的影響。通過調節 InflationRate ,Livepeer 可以間接地調整網絡的參與度。

在以下情況下,轉碼節點以及轉碼節點的委托者的分配激勵將被削減:

未通過對轉碼工作的驗證時

在 Livepeer 智能合約提出驗證挑戰不提供驗證時

不根據委托份額執行在平台所需的工作時

Livepeer 通過削減分配的方式,激勵轉碼節點正確地工作,也激勵委托者選擇合適的轉碼節點進行委托,被削減的 LPT 將流向公共池。

3.3 通證權益

① 服務牌照和分紅權益

在 Livepeer 中提供轉碼服務並獲取直播發布者所支付的 ETH 收益,需要抵押 LPT 成為轉碼節點,也可以將 LPT 委托給轉碼節點,獲取一定的收益分成(分成比例由轉碼節點設置,可以為0)。

Livepeer 系統目前僅用 ETH 結算交易,LPT 用作 DPoS 的抵押通證。LPT 在這裏是一種服務牌照和分紅權益,擁有牌照才可以在 Livepeer 網絡中成為轉碼節點提供服務,擁有 LPT 就可分享轉碼節點的收益。

② 治理投票權

Livepeer 存在鏈上治理機制,旨在確保為直播發布者提供高效運行、高質量、低成本的網絡。目前該機制尚未在現行的 Livepeer Alpha 版本中實施。

LPT 持有者都有權通過治理協議參與 Livepeer 的治理流程,主要包括對一些可變參數調整的建議,對公共池中大量資金的燃燒或花費的建議。

3.4 通證流通與分布

① 初始分配

在 Livepeer 初始的 MerkleMine 通證分發中,礦工共花費了 2,048 ETH 的手續費。在 MerkleMine 結束後,參與挖礦頂級礦工收入如下:

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數據來源:Multicoin

② 流通與分布現狀

截至 TokenGazer 研究團隊撰寫報告時,共有 13,527,347 個 LPT 發行,分布情況如下:

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在所有發行的 LPT 中,有 41.44% 被轉碼節點和委托者鎖定在合約中以參與網絡中的工作和獲取 LPT 的增發分配,所以真正流通的 LPT 目前分布情況為:

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③ 交易情況

目前支持 LPT 交易的主流交易所較少,交易量較大的交易所為 MXC 和 Poloniex,日交易量分別約為25萬和1.5萬 LPT。LPT 上線了較多的去中心化交易所,在 Radar Relay、Uniswap 和 DDEX 等去中心化交易所均可交易,但在交易深度上比較欠缺。

3.5 通證評估

① 通證初始發行方案很具創新,值得叠代改善

MerkleMine 的通證初始發行方式很具創新性,並且相對於 1CO 有諸多的優勢:

參與門檻低、發行廣泛:任何超過 0.1 ETH 的持有者均可參與;

相對公平,不過有改進空間:發行整體要比很多 1CO 更為公平,不過結果仍出現有單個礦工獲取較高的初始發行比例,並且可能多個地址屬於同一礦工;

無監管風險:整個過程沒有融資且是去授權、去中心化、全球性的。

MerkleMine 通證初始發行方式由 Livepeer 創建並實踐,體現了 Livepeer 團隊的創新能力和實踐能力。Livepeer 這次通證發行給其他項目做了一次 MerkleMine 的示範,經過叠代,有助於其他項目采用這種較具優勢的通證發行方式。

② LPT 的通證發行機制有助於提升網絡參與度,同時也降低了投機屬性 

Livepeer 用較高的增發率來激勵 LPT 持有者參與到網絡建設中,否則將承擔通貨膨脹的稀釋。該舉措從近一年的數據來看是有效的,網絡的參與度在逐步提升(當前系統的參與度目標為50%):

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LPT 較高的通脹會抑制它的投機屬性,因為在外流通交易的 LPT 會面臨潛在較大的拋壓——雖然增發的 LPT 是抵押狀態,但抵押的 LPT 可以隨時解綁,經歷7天的解綁期即可進入流通。

所以如果看好 Livepeer 而持有 LPT 的話,最好的策略是將 LPT 抵押,參與到 Livepeer 網絡中去,而非單純地持有和交易。這種通證機制較大程度地綁定了 LPT 持有者的利益。

③ LPT 通證價值捕獲能力較強

在 Livepeer 網絡中,不僅是轉碼節點能通過提供服務獲取 ETH 收益,普通 LPT 持有者也可以選擇共享一部分收益的轉碼節點來獲取一定比例的收益。轉碼節點通過共享收益能吸引普通 LPT 持有者將 LPT 委托給自己,從而保障自己作為轉碼節點的位置。此時,LPT 對轉碼節點是一種服務牌照,而對於委托者LPT 是選票和分紅的權益。在治理機制中,LPT 也代表著選票,任何持有者都有投票權。無論是服務牌照、分紅權益還是選票,都能較好地捕捉網絡中的價值。

市場

4.1 應用方向

任何需要轉碼的視頻應用都可以使用 Livepeer。在白皮書中,Livepeer 列出了其一系列的用例:

① 即付即用的內容消費

通過將價值交易轉移到協議中,現在直播發布者可以直接向觀眾收取其直播的費用,而不需要通過中心化平台對信用卡、賬戶或用戶身份進行控制。這在教育(付費參加在線課程)、活動(支付觀看音樂會或直播體育賽事)、娛樂(支付觀看遊戲者或表演者的直播流)以及許多其他用例中都能應用,可以保障觀眾的隱私,並允許他們直接支付給直播發布者。

② 自動拓展的社交視頻服務

如今構建消費者視頻服務面臨的挑戰是“擴展基礎設施以支持不斷增加的流的需求”和“隨著新用戶的加入而不斷增長的消費者數量”。Livepeer 將能讓開發者開始在其網絡之上構建他們的視頻解決方案服務層,它能夠自動拓展以支持任何數量的流和觀眾,這將是一個值得期待的解決方案。

③ 抗審查的新聞直播

目前的平台,如 Twitter 和 Facebook 提供為觸達廣大觀眾很好的直播視頻解決方案,但他們也是第一個在各種政治沖突局勢中被封鎖或審查的對象。使用一個去中心化的網絡,例如 Livepeer,則不會出現這種情況。

④ 完全去中心化的含視頻 DApps

去中心化應用(DApp)的出現,主要由以太坊生態系統驅動。然而,到目前為止,還沒有一種可行的解決方案,在不使用中心化解決方案的情況下,嵌入 DApp中的直播視頻,或者基於 WebRTC 的約束來限制消費客戶端的數量。通過將 Livepeer 引入到堆棧中,應用程序可以在包含大規模實時視頻的情況下完全去中心化,同時有足夠的擴展能力使想要使用它的用戶很好地使用它。

4.2 應用現狀

目前 Livepeer 和社區合作開發了 Livepeer.tv、crypto.livepeer.tv 樣板 DApp,關於 devcon4.tv 等大會的 DApps,以及ethberlin.com 上的嵌入式 Livepeer 流。但這些 DApps 在支持了一次性的事件之後,目前都處於離線狀態。

TokenGazer 研究團隊對現有轉碼節點的 ETH 收入進行了查驗,可以確定目前 Livepeer 網絡還基本沒有轉碼服務需求。

4.3 市場評估

在技術架構和通證模型的設計上,Livepeer 與傳統服務商相比確實存在諸多優勢 (低成本、抗審查、去中介化等),並且能夠以去中心化的方式支撐大規模的直播視頻應用。但在實際應用上,Livepeer 還處在市場的非常早期,在市場推廣以及使其真正能滿足大規模應用的技術叠代上,都仍需要很大的發展。所以,雖然 LPT 通證能夠有效捕獲網絡價值,但目前其網絡價值的發展還存在很大的不確定性。

社區

5.1 開發者社區&社交媒體

Livepeer 在 GitHub 上主要代碼倉以及在社交媒體上的受關註情況如下:

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5.2 社區評估

從上面的數據,可以看出 Livepeer 目前的影響力較小。從國內社區的情況看,很多加密貨幣投資者對 Livepeer 都缺乏認知,甚至未有耳聞。雖然 Livepeer 是為直接面對消費者的其他視頻服務提供商提供底層基礎設施,但是加密貨幣項目的社區建設也是相當重要的,所以 Livepeer 需加強自己的社區建設。

總結

Livepeer 協議創新性地將直播視頻服務的轉碼環節去中心化,具有成本低、抗審查、去中介化等優勢。Livepeer 的通證經濟機制也很具特點,能夠較好地捕捉網絡價值,並且激勵通證持有者參與到網絡建設中來。不過 Livepeer 發布至今不足一年,該經濟機制仍需更長時間以及更大規模應用的檢驗。TokenGazer 提醒 LPT 的持有者,由於 Livepeer 通脹的經濟機制,持有 LPT 保值的最好方法是將其抵押賺取增發的份額。同時需要提醒的是,目前 Livepeer 還處在發展的早期,在技術上仍需叠代完善,轉碼市場上尚無持續的業務,穩定的中繼服務尚待建立,所以 Livepeer 協議之上能否構建豐富的視頻服務生態、創建較大的網絡價值還存在極大的不確定性。TokenGazer 認為,雖然 Livepeer 有諸多創新,但在 Livepeer 沒有創建能夠產生現金流的視頻服務網絡之前,投資 LPT 是一個基於預期的 Staking 遊戲,須註意風險管控。

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