Was ist Harmonie (ONE)?

Die Entwicklung der Blockchain-Technologie hat seit der Einführung von Bitcoin im Jahr 2009 nicht aufgehört, und wir können sehen, wie ein Teil dieser Entwicklung Wirklichkeit wird Harmonie, Eine Blockchain, die sich darauf konzentriert, spezielle Funktionen für die anzubieten dezentrale Anwendungsentwicklung (DApps) hohe Geschwindigkeit und Skalierbarkeit.

Um dies zu erreichen, greift Harmony auf eine Reihe technologischer Verbesserungen in seiner Blockchain zurück, wie z State-Sharding und die Entwicklung einer Reihe von Verbesserungen am Proof of Stake-Konsensmechanismus (in Harmony als EPoS – Effective Proof of Stake bekannt). All dies, gefördert dank der EIN Token-Einsatz, das native Token der Plattform.

Der Ursprung der Harmonie

Harmony wurde 2018 von Stephen Tse und den Mitbegründern Rongjian Lan, Nick White und Sahil Dewan gegründet. Sie alle waren Infrastrukturingenieure, die früher dort gearbeitet haben Google, Amazon, Apple und Facebook. In seiner ursprünglichen Vision sollte Harmony eine hochleistungsfähige, skalierbare und sichere DApp-Entwicklungsinfrastruktur bereitstellen.

Vor diesem Hintergrund hat Harmony eine private Finanzierungsrunde im Wert von 18,3 Millionen US-Dollar eingeworben. Hinzu kamen eine weitere Node-Runde im Wert von 5,5 Millionen US-Dollar (angeführt von Binance Labs und HashKey Capital) und ein Initial Exchange Offering (IEO) im Wert von 5 Millionen US-Dollar über Binance Launchpad. Also mit mehr als 28 Millionen Dollar für die Entwicklung von Harmony, Das Team machte sich daran, seinen Traum wahr werden zu lassen. WHITE PAPER versprochen.

Nach einer mühsamen Entwicklung gelang es Harmony, sein Mainnet zu starten Juni 2019 und aktivierte das Abstecksystem im Mai 2020. Derzeit ist es Harmony gelungen, sein maximales Betriebsniveau mit einem Netzwerk von 4 Shards und 1.000 Knoten zu erreichen, von denen 800 derzeit von Community-Mitgliedern verwaltet werden, beispielsweise im Rahmen einer Verpflichtung zur Dezentralisierung im Netzwerk.

Die anderen 200 Knoten werden von verwaltet Harmonie-Stiftung. Allerdings erhebt die Organisation keine Belohnungen für das Abstecken, sondern verwendet diese Gelder vielmehr zur Durchführung verschiedener Entwicklungsaufgaben und Prämien in der Community. Tatsächlich weist die Stiftung im Zuge der Weiterentwicklung und Entwicklung des Netzwerks neue Räume zu, damit ihre Knoten von der Community verwaltet werden und die Dezentralisierung weiter gefördert wird.

Wie funktioniert Harmony (ONE)?

Heute wird Harmony als ein Netzwerk definiert, das sich auf die Bereitstellung von Kommunikationsmöglichkeiten konzentriert. Smart Contracts fortgeschritten für die Entwicklung von DApps. Dies ist möglich, da Harmony über einen vollständigen Entwicklungsstapel verfügt, der auf dem basiert Ethereum-Technologie und ihr EVM. Tatsächlich haben Standards wie ERC-20- oder ERC-721-Token ihr Gegenstück in Harmony (bekannt als HRC-20- und HRC-721-Token). Dies weist darauf hin, dass die Harmony-EVM mit der Ethereum-VM kompatibel ist und dass große Verbesserungen nur vorgenommen wurden, um sie an die Bedürfnisse von Harmony anzupassen. In diesem Sinne alles DApps-Entwickler Wer eine Anwendung für Ethereum erstellt, kann in der Regel ohne größere Modifikationen auch Anwendungen für Harmony entwickeln.

Harmony-Hauptfunktionen

Als nächstes werden wir die Hauptfunktionen von Harmony überprüfen.

Vollständig skalierbare Architektur

Die Verwendung von Shards in Harmony funktioniert nicht nur bei der Netzwerkkommunikation und Transaktionsvalidierung, sondern auch beim Zustand der blockchain. Das macht Harmony vollkommen skalierbar in den drei Aspekten der Blockchain: Netzwerk, Speicherung und Transaktionsverarbeitung.

Das Teilen in Harmonie, bekannt als State Sharding, ist ein weiteres großartiges Merkmal dieser Blockchain. In Harmony verwaltet jeder Shard seine eigene Blockchain und seinen eigenen Gesamtstatus. Daher müssen die Validatoren jedes Shards nur einen Teil des globalen Status des Netzwerks speichern. Harmony ist in 4 Shards unterteilt, die die Arbeitskohärenz dank der gemeinsamen Nutzung atomarer Daten zwischen den einzelnen Shards aufrechterhalten.

Sichere Zufallstrennung

Das Verfahren sharding von Harmony ist sicher vor Fragmentierungsangriffen (eine Art Angriff, der darauf abzielt, das Netzwerk in mehrere Teile aufzuteilen, um zu versuchen, einen oder mehrere Shards zu kontrollieren, um bösartiges Verhalten im Netzwerk im Allgemeinen voranzutreiben). Für diesen Schutz weist Harmony Validatoren nach dem Zufallsprinzip zu, nicht nur auf Knotenebene, sondern auch auf Netzwerk-Shards-Ebene. Auf diese Weise wird eine Schwächung der Scherben vermieden und Der Netzwerkkonsens ist geschützt.

Das heißt, die Shards teilen bestimmte kryptografische Daten untereinander, um diese Daten bei der Generierung der Blöcke in jedem ihrer Shards zu verwenden. Auf diese Weise bilden Shards „Ketten“ zwischen ihren Blöcken, auch wenn die in den Shards gespeicherten Daten unvollständig sind. Auf diese Weise kann Harmony auch beim Verlust eines gesamten Shards weiterhin Datenüberprüfungsgarantien bieten und betriebsbereit bleiben. Dieser Prozess ist dank der Verwendung von Epochen (Época) und Beacons möglich, die die Generierung einer Reihe von Validatoren und kryptografischen Beweisen ermöglichen, die die Verbindungen zwischen Shards (Shards-Crosslinks) sicherstellen und so die Sicherheit der Kette aufrechterhalten.

Effizienter und schneller Konsens

El Harmony-Konsensalgorithmus Es heißt Fast Byzantine Fault Tolerance oder FBFT. FBFT ist ein hocheffizienter und schneller Konsensalgorithmus, der auf dem berühmten PBFT-Algorithmus (Practical Byzantine Fault Tolerance) basiert, der seit 30 Jahren den Eckpfeiler verteilter Systeme und Konsensforschung darstellt. Dank der Einführung von ist FBFT von Harmony in der Lage, Blöcke in 2 Sekunden zu bestätigen Signatur hinzugefügt BLS (Boneh-Lynn-Shacham). Die FBFT ist außerdem hinsichtlich der Netzwerknachrichtenverarbeitung und der Blockvorschlagspipeline stark optimiert, sodass der Konsens auf Hunderte von Validatoren gleichzeitig skaliert werden kann.

Im Allgemeinen verwenden Blockchains ein BFT-Konsensschema (z. B. Bitcoin oder Ethereum). Dies ist jedoch nicht die einzige Möglichkeit, einen Konsens zu erzielen, da es andere BFT-Algorithmen gibt, die das Problem der byzantinischen Generäle (vollständig oder teilweise) lösen. In diesem Fall haben sich die Harmony-Entwickler aufgrund ihres Bedarfs an einem schnellen Netzwerk entschieden, den Algorithmus als Grundlage zu verwenden PBFT (Practical Byzantine Fault Tolerance), eine Art BFT-Algorithmus, der das Problem der byzantinischen Generäle nicht vollständig löst, aber dennoch ein gewisses Maß an bietet Sicherheit und Vertrauen. Dieser neue Algorithmus ist als FBTF oder Fast Byzantine Fault Tolerance bekannt.

FBFT soll den Aufbau dezentraler Netzwerke mithilfe von Sharding ermöglichen, die schnell einen Konsens erzielen können. Tatsächlich ist FBFT der Schlüssel dazu, dass Harmony Bestätigungszeiten von 5 Sekunden zwischen seinen Blöcken hat, was es zu einem der schnellsten Blockchain-Netzwerke im Ökosystem macht. Natürlich ist das mit Kosten verbunden, und zwar FBFT ist mit nur 33 % der Netzwerkleistung angreifbar (Denken Sie daran, Bitcoins 51 %-Angriff, in Harmony reichen Ihnen nur 33 %). Dies macht es weniger sicher, aber hier kommt EPoS als Ausgleichsmechanismus ins Spiel, um das Eintreten dieser Situation zu verhindern. Eine elegante Lösung für ein Problem und gleichzeitig die Vorteile eines schnellen Konsenses im Netzwerk.

Wirksamer Proof-of-Stake

Im Gegensatz zu herkömmlichen Blockchains, die PoW (Proof of Work) benötigen, um einen Konsens zu erzielen, hat Harmony einen verbesserten Algorithmus entwickelt Nachweis des Einsatzes, den er anrief Effektiver Proof of Stake (EPoS). Dieser Algorithmus konzentriert sich auf das Angebot Dezentralisierungsgarantien zwischen den Shards, aus denen das Harmony-Netzwerk besteht. Um dies zu erreichen, müssen Validatoren mit einer großen Anzahl an abgesteckten Token mehr Knoten betreiben, um das Netzwerk zu unterstützen, während Validatoren mit weniger abgesteckten Token weniger Knoten betreiben. Darüber hinaus ist EPoS in der Lage, Einsätze zufällig und gleichmäßig auf alle Shards zu verteilen, sodass kein Shard weniger sicher ist als ein anderer.

Wirksamer Proof-of-Stake ermöglicht Harmony den Aufbau eines Sharding-fähigen PoS-Netzwerks mit zusätzliche Sicherheit für Sybil- oder Partitionierungsangriffe. Im Harmony-Whitepaper erfahren wir, dass das Netzwerk aus 4 Shards besteht, die 1000 Knoten zusammenführen können. Auf diese Weise besteht jeder Shard aus 250 Knoten, wodurch die Leistung jedes Shards ausgeglichen wird, auch auf wirtschaftlicher Ebene, da EPoS darauf ausgelegt ist, ein Gleichgewicht zu erreichen.

Dies ist wichtig, denn solange es eine gibt Kräfteverhältnis zwischen den Scherben, Ein Sybil-Angriff oder Partitionierungsangriff hat praktisch keine negativen Auswirkungen auf die Netzwerksicherheit. Darüber hinaus ermöglicht dieses Betriebsschema, dass das Netzwerk asynchron arbeitet, sodass ein Shard an der Validierung einer Gruppe von Transaktionen arbeiten kann, während der Rest an der Auswahl eines neuen Validators für den nächsten Block arbeiten kann.

Auf jeden Fall ist EPoS das Epizentrum, da dieser Algorithmus auf h ausgerichtet istStellen Sie sicher, dass die Einsätze innerhalb des Netzwerks ausgewogen sind. Wenn beispielsweise Shard A einen höheren Einsatz hat als Shards B, C und D, erzwingt EPoS, dass der Einsatz von Shard A so ausgeglichen wird, dass der Einsatz zwischen den Shards so schnell wie möglich ausgeglichen wird. Andernfalls könnte die Beteiligung von Shard A an der Wahl der Validatoren verringert werden, wodurch dem Shard die effektive Macht entzogen und diese Macht an die restlichen Shards abgegeben wird, bis alles wieder ausgeglichen ist. Die Idee ist klar: Obwohl die wirtschaftliche Macht über Ihre Teilnahme am Netzwerk entscheidet, wird das Netzwerk, wenn Sie über viel wirtschaftliche Macht verfügen, nach einer Möglichkeit suchen, diese zu regulieren und die Dinge für alle gleichermaßen fair zu gestalten. verhindern, dass die Mächtigsten ihre Position missbrauchen.

EPoS und FBFT ergänzen mit der Verwendung von Boneh-Lynn-Shacham (BLS)-Signaturen konstanter Größe, um Blöcke in einer einzigen Runde von Konsensnachrichten festzuschreiben. Auf diese Weise gelingt es Harmony, Netzwerkbestätigungen in nur 2 Sekunden und irreversible Bestätigungen in 5 Sekunden zu ermöglichen.

Skalierbare Netzwerkinfrastruktur

Die Netzwerkschicht von Harmony basiert auf Klatschprotokoll, unter Verwendung der libp2p-Bibliothek. Klatsch wird verwendet für Verbreitung von Netzwerknachrichten und das Stream-Protokoll für die dezentrale Zustandssynchronisation. Um eine hohe Leistung zu erzielen, übernehmen wir den RaptorQ-Quellcode und verwenden den Network Scattering-Algorithmus zwischen seinen Knoten. Darüber hinaus wird ein Kademlia-Routing-Schema verwendet, um sicherzustellen, dass die Datenübertragung zwischen den Shards skaliert, wenn die Anzahl der Knoten und Shards im Netzwerk wächst.

Zufälligkeit und überprüfbare Kryptographie

Die Verwendung von Shards in Harmony basiert auf einer sicheren Zufallsquelle, sodass Validatoren den Shards auf wirklich zufällige Weise zugewiesen werden können, um Angriffe zu verhindern. Harmony hat ein entworfen DRG-Protokoll (Distributed Randomness Generation). die sowohl VRF (Überprüfbare Zufallsfunktion) als auch VDF (Überprüfbare Verzögerungsfunktion) umfasst, um die folgenden Schlüsseleigenschaften zu erreichen:

1. Unmöglich vorherzusagen: Niemand sollte in der Lage sein, die Zufallszahl vorherzusagen, bevor sie generiert wird.
2. Unparteiisch: Der Prozess der Zufallszahlengenerierung sollte von keinem Teilnehmer beeinflusst werden.
3. Nachweisbar: Die Gültigkeit der generierten Zufallszahl muss für jeden Beobachter überprüfbar sein.
4. Skalierbar: Der Algorithmus zur Zufallszahlengenerierung muss auf eine große Teilnehmerzahl skalierbar sein.

Somit schafft Harmony die Säulen zuverlässiger kryptografischer und zufälliger Funktionen, um den reibungslosen Betrieb des Netzwerks zu gewährleisten.

Netzwerk-Tokenomics

Harmonie hat das natives Token (EINS), welches verwendet wird für:

1. Abstecken im Netzwerk.
2. Zahlen Sie Netzwerkprovisionen.
3. Führen Sie Operationen mit den Smart Contracts des Netzwerks durch.
4. Es wird schließlich in der dezentralen Steuerung des Projekts eingesetzt.

Der Token hat eine maximale Emission von 13,6 Milliarden Anzahl der Token, von denen zunächst verteilt wurden:

1. Token aus der Seed-Investitionsrunde machen 22,4 % des Gesamtangebots aus.
2. Die gesamten IEO-Token machen 12,5 % des Gesamtangebots aus.
3. Die Token des Teams machen 16,9 % des Gesamtangebots aus.
4. Die Entwicklungstoken des Protokolls machen 26,4 % des Gesamtangebots aus (davon wurden rund 505 Millionen Token in der Node-Runde verkauft, um frühe Teilnehmer zu motivieren, dem Netzwerk als Validatoren beizutreten).
5. Ökosystementwicklungs-Token, die 21,8 % des Gesamtangebots ausmachen.

Derzeit gibt es 12,8 Milliarden Token im Umlauf innerhalb des Harmony-Ökosystems.