原文標題：《[幣萌研究院] 投研報告 – Kusama (KSM)》
作者：此刻kik
01 項目簡述
Kusama 由波卡團隊構建，作為波卡的金絲雀網路（Canary Network），技術架構與波卡基本相同，擁有獨立的經濟模型和治理體系，是一條獨立的公鏈，其建立的目的是為了讓波卡團隊和第三方開發者可以在真實的經濟環境和治理環境下進行技術測試，各類創新的技術方案和功能會先部署到 Kusama 上，穩定運行后再轉移至波卡主網。
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論壇 | https://forum.kusama.network
02 項目解讀
2.1 設計理念
Kusama 是波卡的「金絲雀網路」，該詞匯來源于煤礦行業，礦工在下礦之前，會把金絲雀放入煤礦中，以檢測一氧化碳和其他有毒氣體并提醒礦工。應用到技術開發上，Kusama 是一個針對波卡主網設計的實驗性開發網路，其使命是「預見混亂（Expect Chaos）」，波卡團隊在推出新的技術方案之前可以通過在 Kusama 上部署來發現漏洞并發出預警，第三方開發者也可以將自己的產品先部署在 Kusama 上進行測試，待能夠穩定運行后再遷移至主網正式上線，
很多公鏈都有公開的測試網路，例如以太坊的 Ropsten、Kovan、Rinkeby 網路等，這些測試網上的代幣都是沒有價值的，不存在可靠的經濟模型，也就無法運轉以代幣為核心的治理體系。
Kusama 與之不同的是，其是一條與波卡代碼類似、但相對獨立的公鏈，發行了 KSM 代幣并構建了獨立的經濟模型，讓波卡團隊和第三方開發者可以在一個真實的經濟環境和治理環境下進行全方位的技術測試，波卡的各項創新技術會先在 Kusama 上實施（例如 Kusama 的平行鏈插槽拍賣會先于波卡），這也就意味著，Kusama 不僅僅是一個測試網路，還是波卡主網的先行網路。當然，Kusama 的使命也不僅僅是為波卡測試所用，還會發展屬于自己的生態體系，第三方開發者可以將自己的產品留存在 Kusama 網路中，而不在波卡主網中進行部署，享受 Kusama 網路比波卡主網更優越的準入門檻和靈活性，
2.2 技術架構
Kusama 與波卡的技術架構類似，都是采用異構多鏈架構，采用中繼鏈連接平行鏈的形式實現跨鏈生態，讓鏈與鏈之間可以進行交互，以達成高度可擴展性。
簡單來說，Kusama 的核心技術架構主要包含中繼鏈（Relay chain）和平行鏈（Parachain）。其中中繼鏈是 Kusama 主鏈，在中繼鏈上有很多插槽，能夠插入平行鏈，平行鏈是一個個獨立的區塊鏈，擁有獨立的架構，可以通過中繼鏈進行互相通信，并受中繼鏈的共識保護安全性。中繼鏈上的插槽數量有限，平行鏈需要通過參與插槽拍賣才能獲得插槽的使用權，
除了初始的中繼鏈外，還存在子中繼鏈，子中繼鏈是父中繼鏈的平行鏈，子中繼鏈也能擁有自己的平行鏈，這樣可以使 Kusama 網路無限延展，另外，外部區塊鏈（例如以太坊）也可以通過平行鏈轉接橋（Parachain bridge）進入 Kusama 網路，
接入中繼鏈的平行鏈可以通過 XCMP 協議進行跨鏈通信，該協議將在 2.3 部分詳述。在 Kusama 網路處理跨鏈交易的過程中，有 4 種節點角色負責維護網路的安全運行，
- 收集人：從各個平行鏈中收集交易資訊并打包為待驗證的區塊；
- 驗證人：質押 KSM 代幣，驗證收集人提供的資訊，對平行鏈上的區塊進行驗證；
- 釣魚人：監控驗證人的行為，若發現作惡行為會向其他的驗證人進行舉報；
- 提名人：質押 KSM 代幣，從而提名自己信任的驗證人從事驗證工作。
下文簡要概述這 4 種節點角色的分工協作。
當 A 平行鏈上產生交易時（例如用戶從 A 平行鏈轉移資產到 B 平行鏈），A 平行鏈上的收集人就會收集交易從而產生區塊，發送給 A 平行鏈上的驗證人，每個平行鏈上的驗證人由中繼鏈每隔一段時間分配一次，采用 BABE 共識，盡可能保證分配的隨機性和不可預測性。
驗證人會對收集人提供的區塊和相關數據進行驗證，如果該區塊符合平行鏈的狀態轉換規則，且所有交易有效，則進行簽名并廣播給其他驗證人驗證。當驗證人和提名人質押了足夠多的 KSM 代幣時，將執行該區塊中的交易。
釣魚人會持續從收集人節點處收集區塊并驗證有效性，如果發現區塊中有無效交易，釣魚人將提交報告。如果后續確認釣魚人判斷正確，則釣魚人獲得獎勵，相關收集人和進行簽名的驗證人都將受到懲罰（扣除質押的 KSM 代幣）；如果釣魚人判斷錯誤，則釣魚人受到懲罰。
2.3 跨鏈通信
Kusama 采用和波卡相同的 XCMP 跨鏈通信協議，并基于 Merkle 樹的簡單隊列機制確保跨鏈交易的正確性。具體而言，平行鏈的跨鏈通信分為以下兩種情況，
如果兩個平行鏈間存在公共節點，則通過收集人進行資訊收集，消息可以從 A 平行鏈直接傳送到 B 平行鏈。如果平行鏈間不存在公共節點，則鏈間通信需要通過中繼鏈來完成，網路中的每個平行鏈塊都會生成一個消息列表，以路由到其他鏈的區塊，這些消息列表被稱為出口隊列，路由消息之后，它將進入平行鏈的入口隊列，平行鏈會按順序處理入口列表。由中繼鏈上的驗證人負責把平行鏈出口隊列中的交易轉移到目標鏈的入口隊列中，完成消息的轉移。
2.4 插槽拍賣
Kusama 的平行鏈插槽機制和波卡類似，基于 Substrate 構建的平行鏈，需要參與拍賣來獲得插槽的租賃及使用資格，從而正式成為 Kusama 的平行鏈，
大致流程為，平行鏈項目方需要先選擇插槽租期（可選 1-8 個租期，每個租期為 6 周），然后質押 KSM 代幣（即出價）參與拍賣，理論上質押 KSM 越多越容易獲得租賃資格，如果成功拍得插槽，則在租期開始后可以正式在 Kusama 上部署平行鏈，租期結束時，需要參與新的拍賣來進行續租，插槽租賃期間，質押的 KSM 無法流通，租期結束后，質押的 KSM 將解鎖返還。
Kusama 插槽拍賣采用「2+5」兩個階段結合的拍賣方式，最初 2 天是普通拍賣，出價越高（質押越多 KSM）越占優勢，后續進入 5 天的「結束期」，系統會在這 5 天內選出一個隨機的區塊高度作為真正的拍賣結束時間，這一刻出價最高的獲勝。
Kusama 插槽拍賣還有一個「眾貸」機制，平行鏈項目方可以使用 Kusama 內置的 Crowdloan，來向社區眾籌 KSM 代幣參與插槽拍賣，社區用戶無需向項目方轉 KSM，而是通過 Crowdloan 將 KSM 直接轉入到拍賣活動中，這些 KSM 將在該平行鏈的租期結束后返還給用戶，如果拍賣失敗，那么會在拍賣結束后返還。
Kusama 的目標和期望是能夠提供 100 個平行鏈插槽，后續可能會通過子中繼鏈的部署而提升目標數量，當前階段 Kusama 網路能夠支撐的插槽數量還比較少，這些插槽也并不會全部用于拍賣，還需要預留一部分作為公益平行鏈和平行線程（Parathreads）。
- 公益平行鏈：主要用于系統級的公共用途，無需參與插槽拍賣，直接成為 Kusama 的平行鏈，例如 Kusama 上的首條平行鏈 Statemine 就是一個公益平行鏈，其是一個代幣發行平臺，支持同質化代幣（FT）和非同質化代幣（NFT）的發行。
- 平行線程：具備和平行鏈完全相同的 API 和功能，可以理解為「按需付費」的平行鏈，成為平行線程僅需質押少量的 KSM 作為保證金，在項目應用需要進行狀態更新時，按照區塊來支付 KSM 代幣作為費用，這比較適用于一些經費緊張且應用本身不需要頻繁更新狀態的項目，
2.5 治理機制
Kusama 網路具備去中心化治理機制，持有 KSM 代幣的用戶可以發起提案或對提案進行投票，以決策平臺的各類事務，例如更改網路參數、注冊或注銷平行鏈、國庫資金使用等。
Kusama 的治理流程是，用戶通過質押 KSM 代幣來發起提案，其他用戶也可以為該提案質押 KSM 代幣，提案發起后將進入隊列，隊列中最多有 100 個提案。每 7 天進行一次全民公投，會選取質押 KSM 數量最多的提案成為公投提案，所有 KSM 代幣持有者都能對公投提案進行投票，如果投票通過，則提案中的決策將在 8 天的等待期后進行實施。
在權力部門設置上，Kusama 采用「三權分立」的治理方案，分為公投議院、理事會、技術委員會三個部門，
- 公投議院：包含所有的 KSM 代幣持有人，其權力包含發起提案、對提案投票、申請成為理事會成員、選舉理事會成員。
- 理事會：共 13 名成員，由 KSM 代幣持有人選舉產生，每 24 小時選舉一次，其權力包含選舉技術委員會成員、否決公投、發起快速公投、監督技術委員會；
- 技術委員會：主要由技術團隊成員和開發者組成，由理事會選舉產生，其主要作用在于確定每個提案的重要性，并與理事會一起確定是否需要針對緊急事件進行快速公投。
總結來說，在 Kusama 治理體系中，全民公投可以在以下 4 種情況下進行。除緊急提案外，任何時間都只能存在一項公投，
- 公投議院發起的質押 KSM 數量最多的提案；
- 作為先前公投通過的一部分而發起的提案；
- 理事會內部投票全票通過/多數通過的提案；
- 技術委員會發起并由理事會批準的緊急提案。
在全民公投的投票過程中，為了防止投票參與者過少而影響決策，提出了一種新的理念：「自適應定額偏見（Adaptive Quorum Biasing）」，使通過提案變得更容易或更困難，具體而言，Kusama 公投將根據不同的提案發起主體以及不同的情況，設定不同的通過方式：
- 公投議院發起的提案：使用正向投票偏見（Positive Turnout Bias）。投票率低時，需要大量的贊成票才能通過該提案，也就意味著該提案更難通過，當投票率增加到 100%時，就會變成多數人贊成即可通過；
- 理事會發起且內部全票通過的提案：使用負向投票偏見（Negative Turnout Bias），投票率低時，需要大量的反對票才能否決該提案，也就意味著該提案更易通過。當投票率增加到 100%時，就會變成多數人反對即可否決，
- 理事會發起且內部多數通過的提案：使用簡單的多數通過方式。不論投票率高低，只要有超過 50%的贊成票即可通過提案；反之，有超過 50%的反對票即否決提案。
2.6 發展現狀
目前 Kusama 上的首條平行鏈——公益平行鏈 Statemine 已經上線，將于近期開啟平行鏈插槽拍賣，這將是 Kusama 乃至整個波卡生態發展的里程碑，下圖為 PolkaProject 整理的將參與 Kusama 插槽拍賣的項目（截至 2021 年 5 月 18 日），
在社區熱度上，Kusama 推特粉絲量為 6.7 萬人，Discord 群組用戶量為 3,294 人，熱度較高，在 Kusama 主網數據上，如下圖所示，目前鏈上已經產生了僅 100 萬筆交易，有近 10 萬個活躍帳戶。
Kusama 同時還在 NFT 領域進行了探索。今年，Kusama 與亞洲首家加密藝術平臺 Block Create Art（BCA）聯合舉辦了全球首個加密藝術展，3 月 26 日在北京尤倫斯當代藝術中心（UCCA）開展，4 月 9 日在上海敬華藝術空間開展，主題為「虛擬生境——鏡中迷因可曾見（Virtual Niche: Have You Ever Seen Memes in the Mirror）」，
2.7 對比波卡
Kusama 作為波卡的測試網路，其技術架構、代碼、邏輯與波卡是極為相似的，但也存在以下幾點不同：
治理和迭代速度：Kusama 為了滿足測試需求，有更快的治理速度和版本升級迭代速度，波卡公投的投票時間以及投票通過后的實施等待期均為 28 天，而 Kusama 的投票時間為 7 天、實施等待期為 8 天，相當于快了 4 倍，這對于平臺的快速發展是有利的，但也意味著鏈上節點需要頻繁的進行版本升級。
安全性和穩定性：Kusama 作為先行測試網，會在波卡之前引入更加激進、創新的技術方案，且會進行頻繁的版本升級，這意味著其安全性和穩定性不如波卡，
準入門檻：Kusama 和波卡的平行鏈均需要通過參與插槽拍賣以進入生態，但相比之下，KSM 的質押成本更低，更加適合資金實力較差的初創團隊，而更加穩定、更高門檻的波卡則更加適合資金實力雄厚的大型項目，
03 團隊/融資
Kusama 歸屬于波卡生態，其團隊成員也與波卡一致，同時 Web3 基金會為其提供后盾支持。Kusama 的核心人物是波卡創始人 Gavin Wood，英國約克大學部計算機科學博士，其同時擔任 Web3 基金會主席，曾是以太坊的聯合創始人和 CTO，是 C++ 版以太坊客戶端原型的開發者，以及以太坊黃皮書的作者，發明了 Solidity 智能合約語言、PoA（權威證明）共識機制和 Whisper 協議。
除此之外，波卡還有兩位聯合創始人，同時也是 Kusama 的創始人。其中，Robert Habermeier 擁有區塊鏈、分布式系統和密碼學方面的研發背景，也是 Rust 社區的長期成員；Peter Czaban 是 Web3 基金會的技術總監，負責支持分布式技術的開發，曾在國防、金融和數據分析行業工作，負責網狀網路、分布式知識庫、量化定價模型、機器學習和業務開發，
由于 Kusama 和波卡同屬一個團隊，且 Kusama 為波卡的先行測試網，所以沒有進行募資，而是將 KSM 代幣以 1:1 的比例發放給波卡的早期投資者，同時也可以通過參與測試網水龍頭獲得 KSM 代幣（該方式目前已停止），
04 經濟模型
4.1 基本資訊
代幣名稱：KSM
發行總量：初始總量 1000 萬 KSM，每年通脹 10%
代幣用途：治理；質押參與插槽拍賣；節點質押；支付交易費用
4.2 國庫
Kusama 網路中存在國庫（Treasury），國庫中的資金來源于以下幾點：
- 節點懲罰：驗證人節點作惡會導致質押的 KSM 代幣被罰沒，這部分金額一部分會獎勵給舉報人，另一部分流入國庫；
- 交易費用：每個區塊的交易費用的一部分獎勵給區塊驗證人，另一部分流入國庫；
- 部分通脹：KSM 第一年的通脹率設計為 10%，獎勵給質押 KSM 的節點們，對應的理想的質押率為 50%。也就是說，如果有占總量 50%的 KSM 被質押，那么所有通脹的 KSM 都將獎勵給質押的節點，如果質押率低于 50%，則會導致一部分通脹的 KSM 流入國庫；
- 平行線程費用：平行線程在進行狀態更新時，會按區塊支付 KSM 費用，其中一部分獎勵給該區塊的驗證人，另一部分流入國庫，
國庫中的資金主要用于生態發展，國庫的支出需要得到理事會的批準，批準后進入等待期（預算期），目前預算期默認為 6 天，如果預算期內沒有花費掉所有資金，則將會銷毀一定比例的 KSM 進行通縮（目前銷毀比例為 0.2%），
用戶可以發起提案，向國庫提議支出。為了防止用戶濫用該功能，在發起提案時需要質押所請求金額的 5％（目前最低值設定為 0.067 KSM）作為保證金，如果提案未被通過，則保證金被銷毀，反之則會返還。
根據國庫的支出數據，目前其資金主要用在了資助和小費上。資助主要面向 Kusama 各類基礎設施建設、市場活動等，例如 Polkascan Foundation 開發的 Polkascan 瀏覽器獲得了 3 次資助、BCA 發起的全球加密藝術展獲得了 833 個 KSM 的資助等；小費主要用于打賞社區貢獻者，例如撰寫 Kusama 相關文章、制作 Kusama 圖片/視訊/訪談等。
4.3 價格資訊
注：下方資訊來源于 CoinGecko
當前價格：$ 336.34
當前流通市值：$ 30.16 億
流通市值排名：# 45
歷史最高價：$ 621.71（2021/5/18）
歷史最低價：$ 0.876572（2020/1/14）
上線 CEX：幣安、火幣、OKEx 等
05 項目分析
在技術架構上，Kusama 和波卡相同，都是目前市場上最炙手可熱的區塊鏈擴展方案和跨鏈解決方案。Kusama 使用的異構分片，與以太坊 2.0 的分片結構相比，在可擴展性、Gas 費用、開發難度等方面都更勝一籌，但作為一個公鏈賽道的新選手，在基礎設施和生態應用層面是無法與以太坊相比的，未來或許可以通過橋接以太坊的方式，讓自身生態與以太坊生態協同發展。
Kusama 是波卡的先行測試網路，承擔的是幫助波卡探路的職責，無論是插槽拍賣還是最新的技術方案，都將先于波卡執行，這也就意味著各類項目都會先部署到 Kusama 上，其中一部分項目最終或許會遷移到波卡中，但礙于波卡插槽的稀有性和高成本，預計也會有很多項目留存在 Kusama，成為 Kusama 生態的組成部分，所以 Kusama 存在的意義不僅限于測試，對于諸多初創項目而言，其更是波卡的「平價替代品」。
在準入門檻上，雖然 Kusama 比波卡的平行鏈插槽拍賣費用低，但仍然不是一筆小費用，對于這項問題，Kusama 為項目方提供了多個解決方案：首先是眾貸機制，對于一些熱度較高的平行鏈項目而言，項目方可以設定一定的代幣激勵政策來推動社區成員參與眾籌；其次是平行線程，可以以較低的成本進入 Kusama 生態，隨用隨付，沒有資金壓力；最后，對于沒有開發獨立平行鏈需求的 DApp 項目而言，Kusama 有和波卡上一樣的智能合約平行鏈，例如 Patract，項目方直接在這類平行鏈上部署合約即可運行。
Kusama 最主要的風險在于不穩定性，Kusama 和波卡的技術極為復雜，未來可能會面臨難以預知的「混亂」，而這些混亂都會先在 Kusama 上出現，所以對于部署在 Kusama 上的項目而言，穩定性和安全性是無法得到保障的，
在經濟模型上，目前大部分的 KSM 代幣都已釋放，在開啟插槽拍賣后，或許會由于大量質押需求而導致實際流通量大幅降低，KSM 代幣第一年的通脹率為 10%，通縮主要靠國庫銷毀，需要注意后續的通脹風險，
作為跨鏈領域的獨角獸項目，目前 Kusama 和波卡的生態發展隨著插槽拍賣的啟動才剛剛拉開序幕，未來發展狀況尚不明朗，值得長期關注。
