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哈希图:它会优于区块链吗?

2019-02-14 作者: 浏览: 7 views 我要评论 字号:

摘要: (麦田的农舍,梵高) 最近有人在推特上说,以太坊如要走向主流人群,需要解决扩展性、可用性和隐私三个问题。而以太坊创始人V神则回应说,还需要加上一个安全性。 大家都知道区块链存在效率、安全和去中心化难以兼顾的问题,但是,要想真正实现区块链的价值,同时又要进入主...

(麦田的农舍,梵高)

最近有人在推特上说,以太坊如要走向主流人群,需要解决扩展性、可用性和隐私三个问题。而以太坊创始人V神则回应说,还需要加上一个安全性。

大家都知道区块链存在效率、安全和去中心化难以兼顾的问题,但是,要想真正实现区块链的价值,同时又要进入主流人群,三者都是不可缺少的。由此,区块链的效率问题一直都是从业者最希望解决的问题之一。如果不能扩展,不能提高交易速度,不能降低交易费用,那么,区块链就无法进入主流人群,也无法支撑起行业更大规模的发展。

目前寻求扩展方面的探索有不少,包括共识算法改进、分片、layer2、侧链、跨链等,从链上扩展到链下扩展都有。此外,除了区块链之外,还有其他分布式账本项目也在寻求去中心化的扩展之路,如Holochain、Hedera Hashgraph等。这里需要提一句,Hashgraph和Holochain都不是区块链。

让我们来看看Hedera Hashgraph平台是如何来思考和解决这个问题的?在保证去中心化和安全的前提下,如何来实现更高的性能?如何让它最终有机会走向主流人群?它会比区块链更早实现主流人群的采用吗?

需要注意的是hashgraph是一种数据结构和共识算法,本文阐述的是基于哈希图共识算法的HederaHashgraph平台,它试图通过什么方案来走向主流人群?标题之所以用哈希图,是因为它是HederaHashgraph平台所采用的最核心的技术,也是最具自我特色的技术,也是它突破目前区块链效率障碍的利器。

走向主流人群需要解决的五个问题

所有分布式账本技术项目都很清楚,如果只能解决安全和去中心化的问题,那么最终来说,其价值和影响力会有限,只能在相对较小规模的人群中被使用。所以,都在努力寻找一个权衡的路径或者是根本性的突破路径。

HederaHashgraph网络显然也有相同的诉求。让人印象深刻的一点是,HederaHashgraph不仅考虑性能和安全,还考虑了治理、稳定以及合规。从这一点看,它在当前的现实情况下,做出了较多综合权衡。这一点对于目前的落地,有一定的优势。

那么,HederaHashgraph眼中的走向主流人群采用的五大关键问题是什么?它包括了性能、安全、治理、稳定以及合规。

目前比特币每秒可以处理的交易大约在7个,而以太坊大约在15个,相比于信用卡还有很大的差距,如果跟facebook处理事务吞吐量来比较,差距就更远了,每秒点赞数几十万个,这是目前区块链和其他分布式账本技术暂时无法处理的。而HederaHashgraph试图满足主流采用的性能要求,达成数十万的tps。

除了性能要求,在安全方面也重要。目前区块链由于在链上扩展有天然的瓶颈,所以要么通过链下扩展来提高性能,要么通过权衡去中心化和安全来提高效率。但对于区块链平台来说,它是分布式账本,它承载了价值的存储和转移,目前熊市下比特币依然有几百亿美元价值,基本上排名前十的项目都有十亿美元以上的价值,这些平台涉及的都是资产的安全,这么大的价值,一旦出现安全问题,后果不堪设想。

所以,需要一个能够保证安全的共识算法。这也是为什么有些DPoS的区块链在牺牲一定程度的去中心化之后,希望通过链上的治理来进行弥补,比如通过社区的仲裁,可以冻结和归还财产等。HederaHashgraph希望通过它的哈希图(hashgraph)共识算法、ABFT等来保证它账本的安全和可靠。

第三方面是治理,这也是HederaHashgraph一直在强调的地方。从2009年比特币诞生到现在,历史上因为治理问题发生了很多的冲突。有的分叉,可能是对不同发展路径的探索,更多的分叉纯粹是因为有利可图。这里存在乱象。

为了避免这种问题,HederaHashgraph从一开始就致力于构建能够解决冲突的治理架构,比如治理委员会。它试图让不同领域的专家参与到治理中,比如技术专家管理技术研发路线,业务专家负责业务,市场专家负责价值宣传,经济专家负责激励机制设计,法律专家负责监管合规问题。它还从技术和法律上对分叉做了限制,这在下面会详述。

稳定性的问题依赖于技术有效性和治理结构,所以,在蓝狐笔记看来,稳定性本身不是独立的因素,而是在解决了性能、安全和治理问题之后的自然结果。

最后一个是合规问题。这一条未来会受到越来越多的分布式账本项目的重视。不管比特币还是其他数字货币,如果只是在小范围内使用还好,一旦有梦想要进入主流人群,那么不可避免地会面临合规问题。因为所有的这些项目,都涉及到金融和价值的流转,不受监管关注是不可能的。HederaHashgraph也在这里提出了一个平衡的身份托管系统方案。

如果HederaHashgraph能够在以上五个方面都有突破,尤其是性能和安全方面,如果有实质性的突破,那么,它就有很大的机会进入主流人群。

蓝狐笔记看来,还有一个问题需要重视起来,就是用户的可用性。目前所有的区块链项目都存在可用性的问题,用户对于地址、账户、密钥等交互存在很大的困惑,如何达成更易用的用户体验也是一个重要的课题。当然,完全套用目前的交互模式可能不是很现实,相信未来会有专属于分布式账本技术项目的交互模式。

HederaHashgraph的性能提升:哈希图共识算法、分片

在分布式的状态下,HederaHashgraph要实现性能上的质的变化,需要在共识机制上取得突破。HederaHashgraph有它独特的哈希图(hashgraph)共识算法以及分片技术。

哈希图(hashgraph)的共识算法由LeeMon Baird发明,它的共识达成机制跟区块链完全不同。区块链就像一颗有主干的树,要不断地剪掉枝枝叉叉,保持主干的健壮成长。这跟区块链本身的共识机制内在相关,因为只有剪掉枝叉,才能防止分叉失控。区块链通过区块的链接形成一条单一的合法主链,如果有分叉,比如两个矿工同时创建两个区块,区块链最终选择其中的一个区块,另外一个会被抛弃。也就是上面说到的剪掉枝叉。

哈希图(hashgraph)完全不同,它不仅不剪枝,而且它还会编织交错回来。哈希图的底层数据结构是不同的。哈希图的每个事件(类似于“区块”)都不会被抛弃。所有枝节都持续存在,最终重新组合成为一个整体。从哈希图的角度看,这是一种更有效率的数据结构。

(区块链Vs哈希图)

在哈希图(hashgraph)看来,这种数据结构还可以避免区块链数据结构的一个问题:出块时间间隔设计。在区块链中,为了保证安全,如果新区块产生的时间间隔过短,会产生很多枝枝叉叉,也因此来不及修剪,会出问题。所以,比特币通过PoW机制,大概每十分钟的出块时间间隔,由此降低区块的产出速度。不过,这不可避免地带来交易吞吐量的瓶颈。

哈希图(hashgraph)的解决方法是,不抛弃事件,结构的增长不会受到限制。任何人都可以创建交易,这样,交易的吞吐量就会大增。从这角度看,哈希图提出了新的思路,它无需修剪,试图用新的数据结构和共识算法实现更高的交易速度。

哈希图的共识机制包括两个主要部分,一是八卦网络(Gossip about Gossip)和虚拟投票(virtual Voting)。

首先八卦网络协议类似于办公室的八卦传播,只要两个人之间八卦一下信息,很快所有人都会知道该信息。

哈希图(hashgraph)中,每个节点都传播新交易,同时也从临近节点接收交易。某个节点收到新交易之后,可能会组合其他交易生成一个新事件(交易的容器,类似于区块),并传播出去。事件有两个哈希,一个指向该节点上次的最新事件,另外一个指向该节点收到的另外一个节点的最新事件,之后对整个事件加上时间戳并签名。之后不断地循环广播,直到所有节点获得相同信息。

八卦算法无法保证某个时刻所有节点状态一致,不过,它可以保证最终某个时刻,所有节点能够对某个时间点前的历史达成一致。

虚拟投票是怎么发起的?哈希图(hashgraph)节点八卦的内容不仅包括新交易,也包括节点间的八卦历史记录,每个节点可以通过八卦来维护一个哈希图。节点会计算其他节点在特定的哈希图中如何投票,无需进行真实投票,可以免去大量的通信。

大体来说,每个节点把自己知道的信息随机八卦给其他节点,每个节点也接收其他节点的八卦信息。接收到的信息之后,创建新的事件,事件会指向自己的最后一个事件以及信息来源节点的最后一个事件。接下来对所有已知事件计算其创建的轮次,确定其是否为该轮次内的见证人事件,然后对所有见证人事件进行选举投票,计算出知名见证人。通过知名见证人,可以确定所有事件的接受轮次,同时通过接受轮次和共识的时间戳,进行虚拟投票。通过虚拟投票决定共识顺序。

哈希图(hashgraph)的投票算法称之为“虚拟投票”,该虚拟投票不要求发送额外信息,可虚拟计算出投票。从理论来看,哈希图的吞吐量较大,它主要的限制来自带宽。如带宽良好,哈希图系统理论上可以处理非常大的吞吐量。

在哈希图(hashgraph)看来,如有快速的家庭互联网连接,它有机会达到VISA网络级别的全球交易性能。HederaHashgraph曾使用亚马逊AWS的m4.4xlarge做过实例测试,测试其吞吐量(每秒100字节的交易)的情况,分别使用了1个、2个以及8个地区的计算机节点。在测试中,根据不同的情况,tps从不到50,000到最高500,000左右。而达成最终状态的时间一般在11秒之内,最快的时间可达到0.04秒(当然,在实际运行中不太可能)。

这里涉及到了吞吐量、延迟、节点数和地理分布的权衡。对于分布在全球8个地区的32台计算机,如要达到50,000tps,其达成最终性共识需要3秒。如果延迟控制在7秒以内(一般信用卡所要求的),且要达成200,000的tps,那么,使用分布在8个地区的32台计算机,或分布在2个地区64台计算机,1个地区的128台计算机,都能到这一要求。最终的吞吐量不仅取决于分布式共识算法,也取决于网速、节点数等。

同时还要看到,这里主要是从交易共识和时间戳来看,还没有包括处理交易的事件。如果每个交易需要数字签名,这也需要算力来验证每秒数十万的数字签名。此外,如果交易要“存储千兆字节”文件,那么,这时候因为带宽限制,也会极大的降低系统的速度。

总之,考虑到实际运行的环境,真实的tps会有所下降,但相对于区块链tps不到100的情况,哈希图有机会达到几万,甚至数十万的tps,算是质的突破。

HederaHashgraph为了实现更好的性能,还采用了分片技术。分片技术会随着HederaHashgraph网络的增长而变得必要。分片可以实现不用每个节点处理每个交易。共识的达成可以并行处理。就像是收费站不再只有一个收费通道,而有多个收费通道。

分片之间相互信任,它允许多分片账本作为一个整体实现异步的拜占庭容错,可以防止双重支付或其他非法状态。每个分片都具有这些属性,且它们之间的消息包含了各自分片的共识证明。节点会被随机分组到不同分片。交易会以正常方式在个体分片中以共识顺序放置。分片中的所有节点仅对源于该分片的交易共识有贡献。分片之间的通信通过不同分片成员之间的消息交换实现。消息是通过推送来交换。每个分片都会记住从其他每个分片处理的最后一条消息的序列号。

HederaHashgraph的安全:ABFT、哈希加密及安全标准

分布式账本在达成共识的同时,也要解决安全的问题,能够防范双花攻击、DDoS攻击、女巫攻击等。

ABFT(异步拜占庭容错)是共识算法最高的安全标准。HederaHashgraph平台所用的哈希图算法是ABFT的,也经过了严格的数学证明。卡内基梅隆大学的教授使用Coq完成了计算机检验的数学证明,证明HederaHashgraph平台使用的哈希图算法是ABFT的。这是值得关注的成果。

HederaHashgraph网络任何人都可以参与运行节点,无法假定所有节点都是诚实的。如果有的节点有恶意,它可以进行DDoS攻击、女巫攻击等,可以通过延迟交易等方式来破坏共识的达成。

ABFT意味着什么?它意味着没有任何单一的或小部分成员可以阻止最终共识的达成。因为HederaHashgraph网络中诚实的节点可以保证就交易的时间和顺序达成共识,甚至有约1/3的节点都是恶意节点也无法阻止共识的达成。

此外,拜占庭容错(BFT)系统还能实现共识的最终性,这意味着一旦共识达成也不会被少数恶意成员篡改。每位成员相互都知道他们达成最终共识的那个点。

不过,拜占庭容错也需要考虑实际的网络运行。由于互联网自身原因,如果没有收到它期望的消息,诚实节点难以知道这到底是因为网络丢失(诚实节点已发送)的原因,还是不诚实节点未发送消息的原因。

换句话说,网络本身在传递信息方面存在不确定性,这对共识达成造成很大的挑战,也由此对实现拜占庭容错提出了挑战。因此,有些共识算法在理论上算是BFT的,但在现实中可能会面临问题,这些共识算法假设信息传递是及时的,但互联网中存在僵尸网络、DDoS攻击、蠕虫、防火墙、病毒等,现实和理论无法等同。

HederaHashgraph的哈希图共识算法考虑到网络的现实,实现的是异步拜占庭容错(ABFT),它承认网络存在消息延迟或丢失。当然,要实现ABFT非常有挑战,一直很难实现大规模的扩展性。HederaHashgraph的哈希图算法出现改变了这个局面。所以,仅就这一点而言,HederaHashgraph平台的共识算法也值得关注。

而在区块链中,它没有取得共识的完全确定性,它只是随着时间推移,能够篡改的概率变得越来越小。区块链也不是拜占庭容错的,它不会自动处理网络的分区。如果一组矿工与网络的其他部分隔离,它允许多链的增长,这会导致链上交易顺序的冲突。

在哈希图中,它所指的拜占庭容错是强意义上的:1)每个成员最终都知道共识已经达成2)攻击者可能勾结3)攻击者甚至控制互联网本身(有一些限制)。这意味着,即使有恶意行为者能够控制网络,以及删除或减慢他们选择的消息时,它也可以达成共识。只要超过2/3的节点正确执行协议,信息会从一个节点到另外一个节点重复地发送,最终一个个获知消息。

哈希图具有分布式拒绝服务攻击的弹性。它不允许任何单个节点或少量节点在建立共识时具有特权。攻击者可能会试图让一个社区节点或矿工被数据包淹没,暂时将其与互联网断开连接。但,社区作为一个整体将继续正常运行。对整个系统的攻击,要对大部分成员进行数据包淹没攻击,这更加困难。

不同于基于领导者或循环的方案,有的方案试图避免比特币的PoW证明的成本,但如果攻击者攻击当前的领导者,也可切换到攻击新选的领导者,攻击者可以一次只攻击一台计算机,从而冻结整个系统。哈希图避免整个问题,同时也不需要PoW。

最后,哈希图采用了哈希加密和安全标准。哈希图所有的通信都用TLS1.2加密,所有的事件都有数字签名,哈希图使用加密哈希来构建。另外,哈希图的算法和密钥大小符合CNSA Suite安全标准。这是保护美政府最高机密信息的标准。

HederaHashgraph的治理:源于VISA模式的理事会治理

治理模式对于每个分布式账本技术项目来说,都非常重要。它直接决定了未来的发展路线图,包括软件的演化方向、代币的发行机制以及激励模型等。这里需要平衡各方的利益,包括运行共识的节点、持币者、应用开发者、用户、理事会、监管机构等。

HederaHashgraph采用理事会的治理模式,这个治理模型是基于美洲银行(National BankAmericard Inc,后来更名为VISA)的原始模式基础上发展而来的。

HederaHashgraph理事会本身是营利性的有限责任公司,它由最多达39个企业和组织构成。它对这39个成员有严格的要求,一是要求分布在不同的地区和不同的行业,二是要求成员是顶级的品牌或组织,三是观点多样化,可以提供不同的见解。

HederaHashgraph理事会治理主要是管理理事会的业务。包括治理委员会的选举、制定政策、规范网络代币、批准平台代码库的更改等。

理事会成员通过选举产生。理事会条款确保任何单个成员无法控制理事会,且不会有一小部分人对整个机构产生不利影响。它的所有理事会成员的管理权平等,有一定任期,确保治理的去中心化。审议和辩论会公开给所有人,没有人可以控制。治理委员会将选举和任命成员到小组委员会中,小组委员会对HederaHashgraph业务实施监督。

小组委员会将包括但不限于技术指导委员会,财务委员会,联合营销和公关,法务/监管监督委员会。理事会成员涵盖广泛业务领域的组织,且是各领域的领先代表。管理成员从运营节点收取费用。由理事会任命HederaHashgraph的CEO,他会成为理事会的成员,但不能担任理事会主席。主席由理事会选举产生,但没有执行或运营权。总裁负责为董事会会议准备议程。任何事情都可以由董事会任何成员提上议事日程。

除了理事会治理,HederaHashgraph还有一组咨询委员,它们提供咨询服务,但没有投票权。开放式共识模型涉及节点加入网络的过程,以及在平台中就交易顺序达成共识的过程。它防止一些恶意节点勾结以攻击系统,比如伪造加密货币,恶意修改账本,或影响交易的顺序的共识。哈希图抑制勾结的方式是:基于节点的利益,用哈希图算法实现投票权重。一般来说,每个节点的一代币代表一票。

最终来说,HederaHashgraph希望构建一个可信任的、安全、分布式的网络空间。这是它治理模式的最终目标。

HederaHashgraph的稳定性:技术与法律的控制

历史上,分布式账本项目的发展路线充满纷争,分叉给平台本身带来不稳定性。HederaHashgraph的稳定性主要靠技术和法律控制来实现。

HederaHashgraph技术控制包括两个方面,一是,哈希图技术确保软件客户端在使用共享状态机制之前验证哈希图的谱系。网络节点无法分叉官方版本的哈希图平台。二是,哈希图技术让HederaHashgraph治理主体不仅可以指定对网络节点进行软件更改,且也能确保何时采用这些更改。当HederaHashgraph治理主体发布软件更新,所有诚实网络节点将会自动更新其软件,并且几乎都在同时一刻完成更新。任何拥有无效软件的人无法修改哈希图,也无法让其他人接受他们的版本。

具体来说,哈希图的节点可以拥有一组有签名的状态副本,这些签名可向第三方证明这是真正的共识状态。证明也包括“地址簿”,包括了所有成员的公钥列表、每个成员的权益。每个地址簿都来自于前一个地址簿成员的签名。一系列的地址簿可以追溯到创世地址簿,创世地址簿的哈希可以充当分类账本的唯一标识符,有自己的名称。

如果一些成员想搞分叉,创建新账本,他们技术上可以实现分叉,也可以让新账本的初始状态跟旧账本相同。

但问题在于,他们无法创建地址簿历史记录来追溯到创世地址簿,每个地址簿的成员签名下一个地址簿,由于大多数成员不会签名少数分叉成员的地址簿,这会导致新的分叉只能有一个新的创世地址簿,因此会产生新的唯一标识符和新的名称。

所以,创建出来的分叉无法让其他人相信是合法的账本。例如Alice要向Bob发送代币,它们不仅验证交易转移的发生,还验证它是否在正确的账本上完成的。如果发生五五开的分叉,那么,没有任何一方能够证明它与创世地址簿相关联。这个结果则是对分类账本的彻底破坏,相当于创建了两个完全不相关的账本。这对于节点来说,由于再也无法向访问原始账本的客户那里赚取费用,对他们来说,价值减少。同时,所有的原始代币,从真正意义上来说,将不复存在。这样的后果对分叉产生很大的抑制。节点没有动机进行这种分叉。

从法律控制层面看,HederaHashgraph代码库将由HederaHashgraph理事会管理,发布1.0.版本给大众审查。代码库将公开审查,意味着任何人都能够阅读源代码,重新编译,并验证它是否正确。使用HederaHashgraph平台无需许可证,使用HederaHashgraph平台的服务来编写软件也无需许可证。基于HederaHashgraph平台构建智能合约也无需许可。基于HederaHashgraph平台构建的app可以是开源的或专有的。它们无需任何许可证或获得HederaHashgraph的批准。

Swirlds拥有哈希图共识算法的知识产权。HederaHashgraph理事会获得来自Swirlds的许可,可以使用哈希图共识算法以及相关的技术,可用于HederaHashgraph分布式账本平台。

作为许可的一部分,HederaHashgraph理事会将支付10%的收入给Swirlds(每月最低费用),Swirlds将拥有5%的Hedera代币。Swirlds将继续要求在许可的网络中使用哈希图技术,但对基于HederaHashgraph公共平台上运行的分布式应用,不要求许可。

HederaHashgraph和Swirlds将使用与哈希图算法相关的专利权,以在法律层面实现防御,禁止对代码库对分叉和创建竞争平台和货币。开发者用相关的原生代币在HederaHashgraph平台上构建分布式应用是免费的。

HederaHashgraph的合规:可选的身份托管系统

HederaHashgraph对合规从一开始就非常重视,这也是在目前情况下,要进入主流人群的必须要面对的问题。HederaHashgraph认为其平台必须能够实现KYC和AML。它的实现的方式是可选的托管身份系统。

HederaHashgraph的身份托管系统允许用户的真实身份在逻辑上跟他们的账户绑定,绑定需要借助第三方权威证书颁发机构的认证。经过KYC检查和执行AML保护的用户,可自由转移账户的资金。同时,用户也可以明确选择是不是使用这种身份托管的系统,如不选择,用户的账户交易依然保持匿名。不过,一旦选择匿名,可能部分金融交易会受到限制。

具体来说,类似于创建新的银行账户,需要出示身份证件。HederaHashgraph系统让用户将数字证书的哈希添加到他们的账户,数字证书则由公认的身份提供者创建。同时,以交易的形式来把该附件发送到网络。交易需要用户私钥签名、第三方身份提供者的签名。

当需要用到现实中的金融服务,例如当用户从HederaHashgraph账户把资金汇入现实中银行。用户需要向银行提供账户地址和身份证书。银行通过账户地址和证书确认身份,之后才能授权本次汇款交易和接收资金。银行这么做,也是为了合规,比如监管者可能需要查阅交易的详情。

如果用户觉得无需某些金融服务,也可保持匿名交易,可以对账户和身份之间的关系绑定进行撤销。

HederaHashgraph的合规方案主要是为了兼顾到监管者和用户隐私的之间平衡,能够保证监管者的审查,也保证一定程度的用户隐私需求。

HederaHashgraph的架构:互联网层、算法层及服务层

(Hedera Hashgraph网络整体架构图)

从大的架构上看,HederaHashgraph包括互联网层、哈希图共识算法层、服务层(激励机制、文件存储以及智能合约)。

HederaHashgraph的节点是互联网上的计算机,它们通过TLS加密保护的TCP/IP进行连接,以实现完美前向保密。它的节点由IP地址和端口来寻址,而不是通过符号名称进行寻址,因此对DNS系统的攻击不会影响到网络。

第二层是共识层,HederaHashgraph的所有节点都运行哈希图共识算法,节点从客户那里获取交易,使用八卦协议把它广播到整个网络。通过哈希图共识算法,可以就每个交易的共识时间戳和它的历史共识顺序达成一致。

服务层,则包括激励机制、文件存储以及智能合约。任何运行节点的用户和组织都可以获得加密代币的报酬。任何用户都可以创建自己的账户,只需要创建密钥对即可。HederaHashgraph的文件系统允许用户存储信息,在它分片中的节点存储相同的文件,不会丢失。存储信息只能由具有权限的人才能删除。文件系统也可充当撤销服务。例如撤销驾照的服务。一位用户通过驾照授予机构获得驾照,该用户和驾照授予机构都对该交易进行数字签名。一旦获得双方的签名,用户可以向其他人证明TA拥有有效的驾照。如果用户违反交规,驾照被吊销,这个时候驾照授予机构则可删除许可证的哈希,从而让驾照失效。

文件实际上存储为Merkle Tree,为了方便开发者操作文件,HederaHashgraph为开发者提供Java代码来操作Merkle tree。开发者可以看到目录、子目录、文件,他们可以更改文件内容、目录名、移动文件、拷贝和粘贴。此外,用户也可以在HederaHashgraph文件系统中存储整个目录。

文件可以通过它的哈希访问,不可篡改。但它也有文件ID。它的所有者可以创建新文件,并可以让文件ID跟新文件相关联。这样用户可以找到最新版本的文件。他们只是访问文件ID而不是哈希。如果它通过文件ID来访问,那么就可以找到最新的版本。

在智能合约方面,HederaHashgraph账本可以运行用Solidity编写的智能合约。这也是为了照顾目前的现实情况,当前有大量的Solidity智能合约代码库,可以在HederaHashgraph上保持不变,更方便开发者。

HederaHashgraph的激励:PoS机制

HederaHashgraph的代币机制是为了服务于其最终走向主流人群采用的目的,在这个过程中,它试图满足各方的需求,包括节点、终端用户、开发者、理事会等。

HederaHashgraph采用的是PoS机制。任何个体都可以成为网络的节点。网络节点对共识的影响力跟其所有拥有权益代币量成正比,跟它在哈希图虚拟投票中的权重相关。同时,对于节点来说,更重要的是跟获得的报酬成比例。当然,从系统本身来说,这种按比例的设计,可以有效抵抗女巫攻击,也利于实现透明和分片的性能优势。

为了鼓励更多人成为节点或者把代币委托给节点,HederaHashgraph的PoS机制设计中,节点的代币是可以随时花费的,这样一来,就不用担心失去流动性。

HederaHashgraph的PoS也有代理委托的机制,用户可以把自己的代币授权某些节点来行使权益,同时获得相应的利息收益。节点获得报酬是跟权益成正比的,所得报酬的分配比例由持币人和代理节点之间协商确定。

持币人可以随时把资金撤回或委托给其他权益代理节点。同时,持币人也可以随时花费代币。这种灵活机制可以保证了持币人参与的积极性。

所有参与共识的节点在其账户中需要保有一些代币,这样才能影响共识或接收运营节点的报酬,或者支付相关交易的费用。

从HederaHashgraph的PoS机制设计来看,其运行节点门槛比较低,同时也可以把自己的代币委托给权益代理节点,它可以鼓励那些不亲自运行节点的代币持有人把代币委托权益代理节点参与共识,一是可以让不参与运行节点的持币人获得利息收益,同时,也提高了一些行为者试图获得超过1/3权益影响力的门槛。

那么,在HederaHashgraph平台上,谁因为什么获得报酬?谁要支付费用呢?具体是如何设计的?

首先,在HederaHashgraph平台,用户需要支付费用使用平台的服务,比如进行转账或向账本添加文件等。不过,因为它不是PoW机制,且吞吐量更高,费用目前预计会相对低廉。

而对于节点来说,它们运行服务需要消耗计算、带宽和存储资源,并由此得到报酬。它可以得到节点费、服务费、网络费。

其中节点费是指当客户使用平台服务,节点代表客户向平台提交交易。例如,客户进行代币转账,他们会联系节点,节点把客户签名过的交易放入它创建的下一个事件中,之后把它八卦到网络中,以便于达成共识。因为节点为客户提供了服务,客户需要向节点支付节点费。具体支付多少,由节点和客户协商,后续可根据市场来设置费用。

服务费则是客户为任何HederaHashgraph服务所支付的费用。例如,客户要在账本上存储文件,费用会根据HederaHashgraph设定的收费计划计算。例如按照每个文件以及每个文件存储的每字节每秒的数量来计算。当交易在共识簿生效时,万一客户的账户资金不足,文件不会被存储,客户也不会被收费。

网络费则是指每个网络中处理的交易需要付费,用于覆盖节点八卦传播成本,暂时在内存中存储成本,以及在事件包含它的共识计算成本。费用计算主要根据每笔交易金额、以及交易中每字节的金额来计算。一旦节点把交易包含到它创建的事件中,且该交易的共识达成,那么节点会被收取网络费。而如果交易是来自于客户的,那么,客户将承担该笔交易的网络费用。

(费用的流向)

除了节点获得收益之外,HederaHashgraph也会获得收益。HederaHashgraph会代表处理交易和执行服务的所有节点收取服务费和网络费。然后,它使用所收集的费用支付激励报酬和股息报酬。

激励报酬每天发放一次,该报酬从HederaHashgraph账户转移给节点账户,目的是激励节点提供服务。节点获得报酬也是有要求的,比如需要全天在线,要求节点在24小时期间内为90%的轮次贡献至少一个事件等。同时,节点收到的报酬跟它所持有的权益代币(自有的+代理的)成比例。

股息报酬则是指HederaHashgraph会定期向治理委员会成员支付报酬,目的是奖励它们在治理中起到的贡献。

目前看,HederaHashgraph的PoS奖励部分没有提及新发行代币的激励,更多是基于服务费用,那么这意味着,只有足够大的交易服务费用,节点才会有足够的收益。当然由于它不是PoW 的机制,具体的服务支出相对小很多。

HederaHashgraph的落地:渐进性推进

HederaHashgraph采取了渐进的方式,有个冷启动的过程。首先,HederaHashgraph的中心国库拥有大量的代币,它把这些代币以权益代理方式给到HederaHashgraph治理委员会成员。这些成员以国库代币作为权益来运行节点。

个人也可以使用HederaHashgraph的软件钱包把他们的代币授权委托给治理委员会成员节点。在这个步骤期间,部分代币从HederaHashgraph国库流向给普通大众。

之后,HederaHashgraph会把扩大节点范围,咨询成员或其他可信的主体也可以成为节点,也可以获得代理权益。感兴趣的个人通过KYC流程,也有机会接收HederaHashgraph国库的权益代理代币。

这样,权益代币会进一步分配到更多的主体。匿名主体也可以运行节点和接收权益代理代币。但HederaHashgraph的钱包软件不会给匿名者权益代理代币,他们可以从第三方钱包软件接收权益代理代币。

那么,问题来了,为什么HederaHashgraph国库早期持有绝大多数的代币?这主要是考虑安全问题。只要超过2/3的代币权益节点验证交易之后,交易具有最终性。攻击者如果拥有或超过1/3的代币则有机会破坏网络。而HederaHashgraph早期持有大多数代币,并把代币委托给可信的节点,这些节点早期都是治理委员会的成员,这样网络不易遭受攻击。从它的代币流通的节奏来看,预计在前几年的流通量占代币总量的比例都不会超过50%,HederaHashgraph国库拥有节奏的把握权。如果平台能够有很多人使用,那么,这意味着代币的需求会有较大的增长。

通过这样的方式,代币从初始的HederaHashgraph钱包软件默认给治理委员会成员,到随着时间推移,代币和代理收益的分布会更广泛,逐步走向数百万个节点和账户中。当然,最终的演化还得看后续的发展,目前为止除了达世之外,大多数加密货币的基尼系数都很高。HederaHashgraph能否走出新的路径,值得期待。

结语

哈希图会优于区块链吗?这需要在落地之后才能得出确切的答案。不过,从目前看,至少有一点是值得我们期待,它不是在区块链的基础上做一些小幅度的优化。这一点跟去年的有些公链项目有显著不同。只是做小幅优化的公链项目本质上不会有太大的价值。没有自己的特色和基础,就没有安身立命之地,除非后期有质的突破,否则从一开始就注定了不会走得太远。

分布式账本技术领域,需要更多的不同的探索,例如哈希图的共识算法就是其中一种探索。这里无法预测和断言它将来一定会成功,但它有与众不同的解决路径,值得我们期待。期待诸如此类的创新探索有更多,最终实现质的突破,让我们有更多的选择。

HederaHashgraph网络通过对性能、安全、治理、稳定和合规方面提出自己的综合性解决方案,试图构建一个可信的分布式网络空间,搭建能够走向主流人群采用的平台。期待它能尽快落地,给我们更多的可能性。

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风险警示:蓝狐笔记所有文章都不构成投资推荐,投资有风险,投资应该考虑个人风险承受能力,建议对项目进行深入考察,慎重做好自己的投资决策。

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