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藍狐筆記:不犧牲安全下的分片擴展_區塊鏈

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前言:對于區塊鏈來說,去中心化的本質是要達成安全。因此,去中心化是其根本屬性,是不能被妥協的一個屬性。那么,如何在不犧牲安全的情況下實現擴展?目前來看,分片是一條少有的能夠兼顧安全和擴展性的道路。本文作者RomiKumar以Elrond為例,框架性地分析了兼顧安全的分片擴展路徑。本文由“藍狐筆記”社群的“Cipher”翻譯。

關于區塊鏈驗證機制的實現問題,人們有些過度擔心了。通過分片,驗證過程只會得到加強。通過這一過程,只有相當小的一組節點(又名分片,而不是整個網絡節點)將對每個交易進行驗證。

在區塊鏈的情況下,場景并沒有那么復雜。區塊鏈網絡在邏輯上被劃分為多個較小的節點或分片。當用戶創建交易時,分片的驗證將由分片組中的節點執行。然而,有些比普通的分片更聰明更有潛力的東西,它的名字叫自適應狀態分片。

使用自適應狀態分片技術,每個分片每秒能夠進行3750筆以上的交易,如Elrond。

攻擊某巨鯨的網絡釣魚者再次將701ETH轉移到Tornado Cash:金色財經報道,據PeckShield監測,此前攻擊某巨鯨地址獲得2423萬美元加密貨幣的網絡釣魚攻擊者將701ETH(約115萬美元)轉移到Tornado Cash。該網絡釣魚者目前持有價值2270萬美元的加密貨幣,其中包括1.31萬枚ETH和110萬枚DAI。

此前報道,某地址遭受網絡釣魚攻擊損失了價值2423萬美元的stETH和rETH。[2023/9/8 13:26:48]

當吞吐量增加時,新的分片會自行激活,這都得益于其自適應特性,在區塊鏈中實現線性的可伸縮性。

該網絡已開發近兩年。與此同時,人們對區塊鏈的興趣也在增加,因此投入的資源也在增加;因此,在現有的基礎設施上,特別是以太坊已經有了令人難以置信的發展。網絡基礎架構的第三個支柱是互操作性。

其區塊鏈服從以太虛擬機(EVM)。由于以太坊一直是許多獨立區塊鏈開發人員的基礎,因此對于試圖尋求擴展性的已有項目來說,該網絡將是最具吸引力的解決方案。為了進一步簡化項目利用以太坊網絡的流程,Elrond區塊鏈提供了與以太坊ERC-20代幣標準的反向兼容性。

Balancer:4%的鎖倉資金仍面臨風險:金色財經報道,去中心化交易所Balancer論壇帖子表示,收到了一份影響多個資金池的嚴重漏洞的報告,已經能夠緩解其中80% 以上的問題;剩余面臨風險的資金約占Balancer TVL的4%。截至發稿時,此漏洞尚未被利用,也沒有資金損失。Balancer UI將通知參與受影響流動性池的用戶如何提取資產。

這并不是Balancer第一次報告存在漏洞的資金池。今年1月份,Balancer發現價值630萬美元的資金面臨風險。[2023/8/23 18:16:15]

該網絡在真正去中心化的網絡中提供可擴展性、安全性和互操作性。該項目的測試網絡將很快上線,開發者將有一個早期的構建機會,可以說,在迄今為止先進的區塊鏈的基礎上更上一層樓。

加密層

該網絡利用Schnorr方案進行交易簽名和驗證;使用Schnorr簽名占用的數據空間更小。Schnorr方案不僅簡單高效,還采用了經過充分研究和久經實戰的算法。這種創建數字簽名的方法已經存在于各種加密貨幣中,也有人建議將其集成到比特幣網絡中。

Gemini和Genesis尋求駁回SEC對已解散的Earn產品的訴訟:金色財經報道,Gemini和Genesis尋求駁回美國證券交易委員會對已解散的Earn產品的訴訟。美國證券交易委員會聲稱,建立Earn計劃的合同本身就是一種證券。即使這是正確的,那么SEC就必須證明該合同已被售出。這從未發生過。

Gemini在其最新提交的文件中表示,這一提議“只不過是一項貸款安排”。盡管該公司提出了許多觀點,但其主要論點集中在這些合約沒有在二級市場出售這一事實上。因此,它參與的貸款協議不構成證券。它要求法院“以偏見駁回訴訟”。[2023/5/27 9:45:30]

由于區塊驗證需要來自多個驗證者的聚合簽名,因此需要多重簽名方案。這樣,該網絡將使用Boneh-lynn-shacham(BLS)多重簽名方案進行區塊簽名和驗證。

在區塊鏈中,區塊、交易和帳戶都以數據的形式存在;所有這些數據都集中在區塊鏈的核心中。網絡核心中的數據模型可以實現臨時或永久存儲。

支付公司Stripe推出面向Web3企業的法幣到加密貨幣支付產品:12月2日消息,支付公司Stripe推出了一個產品,旨在為全球數十個國家的公司提供法幣到加密貨幣的支付服務。該產品是一個可定制的小部件,可以直接嵌入到去中心化交易所、NFT平臺、錢包或去中心化應用程序中,旨在允許客戶在Web3產品中即時購買加密貨幣。Stripe表示,它提供可定制的入口服務,可以處理KYC、支付、欺詐和合規問題。

據悉,在過去的一年里,Stripe擴大了與加密公司的合作伙伴關系,為67個國家/地區的加密支付提供更多支持,使公司能夠向世界各地的個人和企業發送USDC付款。[2022/12/2 21:17:04]

這一層的執行方面是確保一旦數據輸入得到驗證,區塊鏈就會寫入交易。執行層處理交易,然后將它們打包進區塊;然后在所有節點上維護執行的交易和區塊,以確保一致性。因此,執行層還在所有分片上并行維持節點同步;分片之間的同步是在元鏈(Metachain)上完成的。

礦企Stronghold Digital清償6700萬美元債務,新增2300萬美元借貸額度:金色財經報道,比特幣礦企Stronghold Digital宣布完成債務重組,具體包括:清償與NYDIG和The Provident Bank共約6,700萬美元未償債務本金總額中的最后約210萬美元;關閉其先前宣布的WhiteHawk重組和信貸額度,從而增加了2300萬美元的借貸能力。截至周二,Stronghold的流動性約為3000萬美元,其中包括2900萬美元的現金/現金等價物和比特幣。

自8月中旬以來,Stronghold已將約26,200臺礦機歸還給NYDIG,以換取6,740萬美元的債務清償。該公司認為,這些舉措是Stronghold計劃提高盈利能力和流動性并在比特幣價格較低的情況下降低杠桿率的重要步驟。[2022/11/2 12:07:46]

該網絡是去中心化的協議,因此節點之間的有效通信至關重要。通信層的目的是用于消息傳遞和廣播,也是用于通信的通道。

出于安全目的,網絡從各種分片中隨機重組節點。此外,所有節點都必須在交易吞吐量上保持同步。網絡必須能夠在分片的節點內和網絡中的所有分片內中繼通信,通信層可以實現這一點。使用分片內和跨分片通信通道還可確保網絡正確處理復合交易。

通信層確保節點連接,中繼網絡內數據的來回傳輸,為信息請求的提供通道,并處理在單個分片節點和跨網絡中所有分片的區塊、交易和收據的廣播。通信基于來自IPFS中經高度優化的libp2p。網絡分片可確保通信僅限于其在需要的地方使用。具體來說,分片內通信僅發生在感興趣的節點之間。這就實現鏈之間的互操作性,而不會導致數據流瓶頸。

區塊鏈能夠通過維持共識,作為安全和去中心化的網絡運作。這是任何具有魯棒性的區塊鏈的基本屬性。在核心層和執行層處理了網絡功能并將其中繼到分片后,共識層充當一種這樣的機制,它可以確保吞吐量僅驗證誠實數據。

網絡的安全權益證明(SPOS)共識算法基于實用拜占庭容錯(pBFT)。拜占庭錯誤是去中心化網絡上的錯誤或不誠實的數據。顧名思義,pBFT的存在是為了確保共識層能夠承受上述的錯誤。pBFT共識假定網絡中不超過1/3的節點是惡意的。因此,在Elrond網絡中,只有當2/31個驗證者節點聚合簽名時,區塊才能被驗證。

在SPOS機制中,每個分片都由驗證者組成,驗證者的資格是通過權益確定的,該權益在智能合約中持有,并有評級。較低的評級會降低驗證者被選中的概率。對于每個區塊,通過輪盤賭選擇(roulette-wheelselection)隨機選擇一組新的驗證者。隨機選擇的去中心化性質確保了攻擊向量永遠無法預測驗證者是誰,因此他們無法知道占據哪些節點來發動攻擊。

基于pBFT的領導者-跟隨者模型(leader-followermodel),SPOS將驗證者組中的第一個節點指定為區塊提出者。因此,提出者和驗證者都是隨機選擇的,從而使共識層能夠為網絡提供最佳的安全性。

SPOS的優點是,與pow不同,它是環保的。由于節點是根據權益和評級選擇的,因此不用擔心網絡算力會集中到兩個或三個礦場中。相反,任何人都可以成為一個節點,由于這個網絡只需最少的資源來讓活躍節點參與,區塊鏈仍然是真正去中心化的。

自適應狀態分片包括網絡/通信、交易/計算和狀態/存儲的分片。要想對自適應狀態分片所包含的內容有深入了解,了解每種分片形式的目的是很重要的。

網絡/通信分片:數據(消息)是跨分片分區的。

Elrond網絡集成了所有三種形式的分片,這使得網絡擴展可以跟驗證者和分片的數量成正比。

元鏈(Metachain)協調分片,并確保在更多節點加入網絡時激活新的分片。分片可以被無縫添加,因為錢包通過分層二叉樹模型在分片之間進行劃分。添加分片會將父分片的一半地址空間傳遞給兄弟分片。同時,刪除后續分片會將地址空間從兄弟分片合并回父分片。

Elrond網絡允許將交易從一個分片發送到另一個分片。由于網絡使用異步模型,驗證和處理首先在發送方分片中進行,然后在接收方分片中進行。當交易被調度時,元鏈通過創建和提出新的元區塊(元鏈上創建的區塊),并公證從發送分片中來的區塊確保它的安全。

在跨分片交易中,接收分片從元區塊中獲取交易的相關分片區塊的哈希(在分片中創建的區塊,而不是元鏈中創建的區塊哈希),請求發送分片中的分片區塊,分析交易列表,請求缺少交易(如果有),然后最終在本地分片中執行相同的分片區塊,并將此分片區塊發送到元鏈中成為元區塊。一旦這一點被元鏈公證,交易就最終完成。

Elrond網絡是高度專注的研究和開發的成果,也是各種新型區塊鏈基礎設施解決方案實施的結果。每一層都發揮著至關重要的作用——從處理網絡吞吐量到通信或驗證網絡交易。該網絡能夠通過其本地使用自適應狀態分片來增加新的分片,從而擴大某些層的容量。安全權益證明(SPOS)共識確保:在區塊鏈具有去中心化的性質,實施區塊驗證資格的權益和評級系統,以及區塊提出者和驗證者的可證明地隨機選取,三種方法結合的情況下,網絡仍然是安全的。

Elrond網絡堅持可擴展性、去中心化和互操作性的原則。由于每個分片能夠每秒處理3750筆交易,并確保即使是一臺簡單的筆記本電腦也能運行一個節點,因此網絡符合可擴展性和去中心化的原則。此外,其虛擬機與EVM的兼容性提供了互操作性,確保在需要更高吞吐量的行業和應用場景中,可輕松將其網絡轉移到Elrond。

《Harmony聯合創始人AMA:如何理解Harmony?》

風險警示:藍狐筆記所有文章都不構成投資推薦,投資有風險,投資應該考慮個人風險承受能力,建議對項目進行深入考察,慎重做好自己的投資決策。

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