Harmony'nin amacı, tam ölçeklenebilirlik ve güvenlik ile parça tabanlı bir blok zinciri oluşturmaktır. Piyasadaki birçok blockchain çözümünü inceledi ve kendi mühendislik uygulama planını önerdi. Harmony'nin herkesin dikkatini hak ettiği yer burasıdır.
Bu çok yüksek bir hedef. Her şeyden önce tam ölçeklenebilirliğe sahip. Harmony'nin sharding'i sadece işlem onayını, ağ iletişimini değil aynı zamanda blockchain durum sharding'i de içeriyor. İkincisi, parçalanmanın güvenliğini sağlamalıyız. Harmony'nin sharding'i, onu öngörülemez, adil, doğrulanabilir ve ölçeklenebilir kılan DRG (Dağıtılmış Rastgele Üretim) sürecini temel alır. Ayrıca Harmony, doğrulayıcıları seçmek için PoW mekanizması yerine PoS mekanizmasını kullanır ve PBFT mutabakat mekanizması için kendi optimizasyonuna sahiptir. PoS'un belirli bir eşiği vardır, sadece küçük staker'ların ağa katılıp gelir elde etmesini sağlamak için değil, aynı zamanda kötü niyetli saldırganların tek bir kırık üzerinde kontrol ele geçirmesini önlemek için de. Harmony, Uyarlanabilir Bilgi Dağıtma Algoritmasını kullanarak bir parça içinde ve bir parça ağı boyunca bilgi yayılmasını uygular. Harmony ayrıca, parça sayısı arttıkça logaritmik olarak ölçeklenen çapraz parça işlemlerini gerçekleştirmek için Kademlia yönlendirmesini kullanır. Parçalama ile, parçalar arası işlemlerin tutarlılığı da korunmalıdır.Harmony ayrıca parçalar arası işlemleri destekler, parçalar arasında doğrudan iletişimi destekler ve bir atomik kilitleme mekanizması aracılığıyla parçalar arası işlemlerin tutarlılığını sağlar.
Sonuç olarak Harmony, Oyunlar, merkezi olmayan borsalar, Nesnelerin İnterneti vb. dahil olmak üzere daha yaygın merkezi olmayan uygulama senaryolarını destekleyebilen protokol katmanını ve ağ katmanını optimize ederek ölçeklenebilir, güvenli ve merkezi olmayan bir blok zinciri sağlamaya çalışır. Bu iddialı bir vizyon.

Proje Vizyonu

Şu anda birçok yeni blockchain projesi, işlem işleme hızını (verimlilik) artırmaya çalışıyor, ancak EOS ve TRON'daki dPoS, Quarkchain'deki Rootchain vb. gibi yeni çözümler bazı temel unsurları feda etmelidir. ve güvenlik, performansı önemli ölçüde artırabilir.
Böyle bir sistem çok hızlı çalışsa da, yalnızca yarı merkezi bir sistem olarak kabul edilebilir, bu da blockchain'in temel konsepti olan ademi merkeziyetçiliği kaybeder.
Blok zinciri genişlemesi için bir çözüm olarak parçalama, güvenlikten ve merkezilikten ödün vermeden ağ performansını önemli ölçüde artırabilir.
Harmony, blok zinciri genişletme sorununu, blok zincirine durum paylaşımını getirerek çözer; çünkü her düğümün işlemi tamamlamak için sadece blok zinciri verilerinin bir kısmını çalıştırması ve depolaması gerekir, işlem işlemenin iş yükü tarafından paylaşılır. bloğun kendisinin ölçeklenebilirliği.

Projede Öne Çıkanlar

Ölçeklendirme, şu anda blockchain endüstrisinde en çok konuşulan konulardan biridir. Kim bu sorunu önce çözerse, sektörde lider olacaktır. Elbette buradaki önerme, güvenlik ve ademi merkeziyetçilik olmak üzere iki özelliğin dikkate alınması öncülüğünde, bu iki temel özellikten fedakarlık edilerek bir atılım yapılırsa, bu sadece alt düzey bir atılımdır veya bir atılımdır. farklı geliştirme yolu.
Güvenlik ve ademi merkeziyetçiliği hesaba katma önermesi altında, sharding, blockchain genişlemesi için en önemli yollardan biridir. Bu, Harmony'nin keşfinin odak noktasıdır.Ethereum 2.0 dahil olmak üzere başka sharding blockchain projeleri olmasına rağmen, çapraz zincir projeleri de vardır.Harmony sharding'i keşfedebilirse, diğer projelerden daha sağlam olabilir.O zaman elde etme şansı vardır. rekabete avantajlı bir başlangıç.
Elbette Harmony ekibi, çok fazla çaba gerektiren ve çok güçlü rakipleri olan zorlu bir yolu seçti. Harmony ekibinin Blue Fox Notes'a yaptığı açıklamaya göre, finansmanı 18 milyon ABD dolarını tamamlayan proje, yatırımcıların Silikon Vadisi, Avustralya, Hong Kong ve Singapur'dan fonları var ve iyi bir başlangıç ​​yaptı.
Harmony'nin teknik incelemesinden, ekibin net bir teknik düşünceye sahip olduğu ve sharding projelerinin uygulanmasında karşılaşılacak sorunlar hakkında derinlemesine düşündüğü görülebilir.Ekip, ağırlıklı olarak arka plandan gelen Ar-Ge personelinden oluşmaktadır. Microsoft, Google ve Apple'ın .

Teknik Genel Bakış

Ölçeklenebilir FBFT mutabakat mekanizması
Harmony, PoW'u benimsemez, ancak PoS mekanizmasını benimser; kullanıcılar, belirteçleri stake ederek blok üretme hak ve ödüllerini elde eder. Aynı zamanda Harmony, blok üretimi ve doğrulama sürecinde FBPT mekanizmasını kullanır. FBFT'nin ne olduğunu açıklamadan önce, PBFT'nin pratik Bizans hata toleransı olduğunu biliyoruz. PBFT, doğrulayıcıların oylarını diğer doğrulayıcılara yayınlaması gereken bir mekanizmaya sahip olduğundan, bu, PBFT'nin iletişim karmaşıklığını büyük ölçüde artırarak sistemde yüzlerce veya binlerce düğüm varsa blok zincirini genişletmeyi zorlaştırır.
PBFT'nin genişletilmesinin zor olduğu problem için, FBFT optimize edilmiştir ve FBFT, iletişim karmaşıklığı açısından doğrusal genişleme sağlayabilir. Özellikle, nasıl elde edilir? FBFT mekanizmasında lider ve doğrulayıcı rollerine de sahiptir ve tüm doğrulayıcıların oylarını yayınlamasını gerektirmez.Lider, doğrulayıcıların oylarını toplamak için çoklu imzalı bir imza süreci yürütür.Bu çoklu imzanın boyutu O(1 ) ve ardından oylamayı yayınlayın. Bu, her doğrulayıcının yalnızca bir çoklu imza alması gerektiği anlamına gelir ve iletişim karmaşıklığını O(n^2)'den O(n)'ye düşürür.
Schnorr imza mekanizması, sabit boyutta çoklu imza toplaması elde edebilir ve mesaj teslimini kolaylaştırmak için doğrulayıcılar arasında bir çok noktaya yayın ağacı oluşturabilir, ancak schnorr çoklu imzası gizli taahhüt turları gerektirir, bu da tek bir imza için iki gidiş-dönüş sorununa yol açacaktır. çoklu imza , FBFT, bu sorunu optimize etmek için BLS (Boneh-Lynn-Shacham) çoklu imza şemasını kullanır ve bunu başarmak için yalnızca bir gidiş-dönüş gerekir.Bu nedenle FBFT, Schonorr imza mekanizmasını kullanan BFT'den %50 daha hızlıdır. Son olarak Harmony, blok yayın sürecini hızlandırmak için RaptorQ kaynak kodunu da kullanır.
Unutulmaması gereken bir nokta, tüm Harmony mutabakat doğrulayıcılarının PoS mekanizmasına göre seçildiğidir. Daha fazla oy payına sahip doğrulayıcılar, her seferinde bir oy imzalamak yerine, herkesten daha fazla oya sahiptir. Bu da demek oluyor ki liderin beklediği 2f+1 doğrulayıcıların imzası değil, 2f+1 doğrulayıcıların oy payları.
VRF ve VDF'yi entegre eden rastgele algoritma
Blok zinciri için hızlı bir şekilde genişletilmesi gerekiyor. Örneğin, yukarıda belirtilen FBFT daha hızlı işlem onayı sağlayabilir, ancak güvenlik her zaman en önemlisidir. önemli. Blokları doğrulama sürecinde, rastgeleliği korumak, güvenlik için en önemli önceliktir.
İyi bir rastgele algoritma öngörülemez, doğrulanabilir, ayrımcı olmayan ve aynı zamanda ölçeklenebilir olmalıdır. RandHound protokolü gibi bazı protokoller öngörülemez, ayrımcı olmayan ve doğrulanabilir olabilir, ancak ölçeklenebilirlik zayıftır. Kendi avantajları ve dezavantajları var.
Harmony, VRF ve VDF teknolojilerini birleştiren bir rastgele oluşturma algoritması önerir. VRF, Doğrulanabilir Rastgele Bir İşlevdir ve VDF, Doğrulanabilir Bir Gecikme İşlevidir. Algorand, bir fikir birliği doğrulama grubu seçmek için VRF'ye (Doğrulanabilir Rastgele İşlev) dayalı kriptografik sınıflandırma kullanır; Ethereum 2.0, gerçek rasgele sayının ortaya çıkmasını geciktirmek ve son ifşa edicinin saldırısını önlemek için VDF'yi (Doğrulanabilir Gecikme İşlevi) önerir.
VDF nedeniyle, lider, pRnd blok zincirine gönderilene kadar gerçek nihai rasgele sayıyı bilemez. Rnd'yi hesaplamak için VDF kullanıldığından, pRnd önceki blokta zaten işlenmiştir, bu nedenle lider bunu manipüle edemez. Lider, protokolü durdurmak için pRnd göndermezse, FBFT'nin lideri değiştirmek ve protokolü yeniden başlatmak için bir zaman aşımı mekanizması vardır. Ek olarak, Harmony tarafından benimsenen DRG protokolünün karmaşıklığı, bazı projelerden en az bir kat daha hızlı olan O(n)'dir.
PoS tabanlı parçalama
Hem PoW hem de PoS, Sybil saldırılarını önlemelidir. PoW zinciri, kimliğini kanıtlamak için bilgi işlem gücünü kullanır ve böylece blok üretme hakkını elde eder. Harmony, PoS mekanizmasını benimser ve PoS bunu kanıtlamak için doğrulayıcının hisse senedi belirteci taahhüdünü kullanır. Harmony'nin doğrulayıcısı olmak için önce belirli belirteçleri stake etmeniz gerekir. Ne kadar çok token stake edilirse, o kadar fazla doğrulayıcı oylama payı alabilirsiniz. Her oylama payı, BFT konsensüsü için bir oya karşılık gelir.
Staking yapanlar, stake ettikleri tokenlarla orantılı olarak oylama payları alırlar. Oylama payları, parçalara rastgele atanır. Parça doğrulayıcısı haline gelen paydaşlar, parçada karşılık gelen oy haklarını alır.
Harmony'nin konsensüs ve parçalama sürecinde döngü (Epochs) kavramı vardır. Periyotlar, parça yapısının sabitlendiği ve her parçanın sürekli olarak aynı doğrulayıcı grubuyla fikir birliği yürüttüğü önceden belirlenmiş zaman aralıklarıdır.
Her döngünün başında, DRG protokolü tarafından rastgele bir sayı üretilecek ve parçalanma yapısı, rastgele sayıya göre belirlenecektir. Doğrulayıcılar, belirli bir süre boyunca işlemleri doğrulamak istiyorlarsa, belirteçlerini bir önceki dönemde stake etmelidirler. Hisse taahhüdü için son tarih, rastgele sayı ön görüntüsü pRnd'nin blok zincirine gönderilmesinden öncedir.
Her yeni doğrulama döngüsünün başında, yeni doğrulayıcının oylama payları parçalara rastgele atanır. Yeni doğrulayıcılar bir parçaya katılır ve oylama payları dağıtılır. Shard mutabakatı, en az 2f+1 oylama payına sahip blok imzaları gerektirir.
Harmony, tek bir shard'ın güvenliğini sağlamak için, oylama hisselerinin fiyatını uyarlanabilir bir şekilde algoritmalar aracılığıyla ayarlayan ve tek bir doğrulama yerine shard'lara bireysel oylama payları atayan uyarlanabilir bir eşik PoS'u benimser.
Harmony, büyük ölçekli taahhütlü belirteç saldırılarını önlemek için doğrulayıcılar aracılığıyla parçalama yapmaz, ancak çok sayıda madeni para tutan doğrulayıcının tek bir parçayı işgal etmesini önlemek için oylama payları aracılığıyla parçalama yapar. Farklı parçalara atanmış oylama payları varsa, tek bir doğrulayıcı birden çok parçaya atanabilir. Bir parçanın lideri, belirli bir gruptaki ilk oylama payına sahip doğrulayıcı olarak belirlenir.
Aynı zamanda oy payları o kadar küçük ki, kötü niyetli saldırganlar tek bir parçada güç toplayamıyor. Hesaplamadan sonra Harmony, 600'den fazla oylama hissesinin bir kez, yüksek parçalama güvenliğinin garanti edilebileceğine inanıyor.
Ekonomik faydalar göz önüne alındığında, daha fazla stake edilmiş tokene sahip doğrulayıcıların lider olarak seçilme şansı daha yüksektir. Kötü niyetli davranış durumunda, belirteçleri stake eden doğrulayıcılar, çıkarlarının azalacağından korkar ve böylece ağın güvenliğini sağlar.
Harmony, yukarıdaki mekanizmalara ek olarak, güvenliğini artırmak için yeniden karıştırılmış bir parçalama şemasını da benimser. Çünkü kırıklar yapılandırılmış kalırsa, kötü niyetli saldırganlar yine de saldırılarını gerçekleştirme fırsatına sahip olurlar. Statik döngü saldırısı, yavaş adaptasyon saldırısı veya tam adaptasyon saldırısı vb. Harmony, bu sorunları çözmek için Cuckoo kurallarına dayalı bir yeniden parçalama mekanizması kullanır. Paylarını geri çeken doğrulayıcıların ağdan atıldığı bir doğrulama döngüsünün sonunda, paylarını elinde tutanlar kalır.
Hızlı durum senkronizasyonu
Bir çağın ilk bloğu, önceki çağın ilk bloğuna bir karma bağlantı içerir. Bu, mevcut durumu hızlı bir şekilde doğrulamak için gri bloklara güvenebilecekleri yeni düğümlerin durumunun hızla senkronize edilmesini sağlar.
Parça işlemlerini doğrulamak için tüm blok zinciri geçmişini indirmeniz gerekiyorsa, bu süre çok uzun.Ethereum blok zinciri geçmişini senkronize ettiyseniz, bunun birkaç gün sürebileceğini bileceksiniz. Harmony'nin yalnızca geçerli durumu bir döngü süresi penceresi içinde indirmesi gerekir.
Harmony'de, bir parçaya katılan yeni doğrulayıcılar önce o parça için mevcut durumu dener. Yeni düğümler geçmiş blok başlıklarını indirir ve imzalarını kontrol ederek blok başlıklarını doğrular. Parça durumu, mevcut durumdan genesis bloğa kadar karma işaretçiler ve imzalar gibi kriptografik izler olduğu sürece geçerlidir.
Aynı zamanda, imza doğrulama hesaplamasının maliyetini ve zaman maliyetini azaltmak için, Harmony'nin her döngüsünün ilk bloğu, bir önceki döngünün ilk bloğuna işaret eden ek bir hash işaretçisi içerir. Bu şekilde, yeni bir düğüm, karma işaretçisini genesis bloğuna doğru izlerken bir döngüdeki diğer blokları atlayabilir ve böylece mevcut blok zinciri durumunun doğrulanmasını hızlandırır. Son olarak, durum senkronizasyon sürecini daha da optimize etmek için Harmony, blok zincir durumunu olabildiğince küçük tutacaktır.

İlgili bağlantılar:
https://www.qukuaiwang.com.cn/szhb/3285.html###