Le développement de la technologie blockchain ne s'est pas arrêté depuis le lancement de Bitcoin en 2009, et une partie de ce développement que nous pouvons voir se réaliser dans L'harmonie, une blockchain axée sur l'offre de fonctionnalités spécialisées pour le développement d'applications décentralisées (Apps) haute vitesse et évolutivité.
Pour y parvenir, Harmony recourt à une série d'améliorations technologiques dans sa blockchain, telles que le partitionnement d'état et le développement d'une série d'améliorations appliquées au mécanisme de consensus Proof of Stake (connu dans Harmony sous le nom d'EPoS - Effective Proof of Stake). Tout cela, poussé par la Un jalonnement de jetons, le jeton natif de la plateforme.
L'origine de l'harmonie
Harmony a été fondée en 2018 par Stephen Tse et les cofondateurs Rongjian Lan, Nick White et Sahil Dewan. C'étaient tous des ingénieurs en infrastructure qui travaillaient dans Google, Amazon, Apple et Facebook. Dans sa vision initiale, Harmony visait à fournir une infrastructure de développement DApp hautement performante, évolutive et sécurisée.
Dans cet esprit, Harmony a levé une ronde privée de 18,3 millions de dollars. Cela a été rejoint par une autre série de nœuds de 5,5 millions de dollars (dirigée par Binance Labs et HashKey Capital), et une offre d'échange initiale (IEO) de 5 millions de dollars via Binance Launchpad. Ainsi, avec plus de 28 millions de dollars pour le développement d'Harmony, l'équipe s'est mise au travail pour faire tout ce que votre papier blanc promis.
Après un développement minutieux, Harmony a réussi à lancer son réseau principal sur Juin 2019 et activé le système de jalonnement en mai 2020. Actuellement, Harmony a réussi à atteindre son niveau de fonctionnement maximal, avec un réseau de 4 fragments et 1.000 800 nœuds, dont XNUMX sont actuellement gérés par des membres de la communauté, comme dans le cadre d'un engagement à la décentralisation dans le réseau.
Les 200 autres nœuds sont gérés par le Fondation Harmonie. Cependant, l'organisation ne facture aucune récompense pour le jalonnement, mais utilise plutôt ces fonds pour effectuer diverses tâches de développement et primes dans la communauté. En effet, au fur et à mesure que le réseau avance et se développe, la Fondation attribue de nouveaux espaces afin que ses nœuds puissent être gérés par la communauté et favoriser davantage la décentralisation.
Comment fonctionne Harmony (ONE) ?
Cependant, Harmony se définit comme un réseau axé sur l'offre contrats intelligents avancé pour le développement de DApps. Cela est possible car Harmony dispose d'une pile de développement complète qui repose sur le La technologie Ethereum et son EVM. En fait, des normes telles que les jetons ERC-20 ou ERC-721 ont leur pendant dans Harmony (appelés jetons HRC-20 et HRC-721). Cela indique que l'EVM d'Harmony est compatible avec celui d'Ethereum, et qu'il n'y a eu que d'énormes améliorations qui lui ont été apportées afin de l'adapter aux besoins d'Harmony. En ce sens, tout Développeurs DApps Ceux qui construisent une application pour Ethereum peuvent également développer des applications pour Harmony, généralement sans modifications majeures.
Fonctionnalités clés de l'harmonie
Ensuite, nous allons passer en revue les principales fonctionnalités d'Harmony.
Architecture entièrement évolutive
L'utilisation de fragments dans Harmony fonctionne non seulement sur la communication réseau et la validation des transactions, mais également sur l'état du blockchain. Cela rend Harmony totalement évolutif dans les trois aspects de la blockchain : réseau, stockage et traitement des transactions.
Le sharding in Harmony, connu sous le nom de sharding d'état, est une autre des grandes caractéristiques de cette blockchain. Dans Harmony, chaque shard maintient sa propre blockchain et son état général, par conséquent, les validateurs de chaque shard n'ont besoin de stocker qu'une partie de l'état global du réseau. L'harmonie est partitionnée en 4 fragments, qui maintiennent une cohérence de travail grâce au partage de données atomiques entre chacun des shards.
Séparation aléatoire sécurisée
Le processus de sharding de l'harmonie est sécurisé contre les attaques par fragmentation (un type d'attaque qui cherche à diviser le réseau en plusieurs parties, pour tenter de contrôler un ou plusieurs fragments, afin de provoquer un comportement malveillant dans le réseau en général). Pour cette protection, Harmony attribue de manière aléatoire des validateurs, non seulement au niveau du nœud, mais également sur les fragments du réseau. De cette façon une faiblesse des éclats est évitée et le consensus du réseau est protégé.
C'est-à-dire que les fragments partagent certaines données cryptographiques entre eux, afin d'utiliser lesdites données dans la génération de blocs dans chacun de leurs fragments. De cette façon, les fragments créent des "chaînes" entre leurs blocs, même si les données stockées par les fragments sont incomplètes. Ainsi, même en cas de perte d'une partition entière, Harmony peut toujours garantir la vérification des données et maintenir le fonctionnement. Ce processus est possible grâce à l'utilisation d'Epochs (Epoch) et de beacons, qui permettent de générer un ensemble de validateurs et de tests cryptographiques qui assurent les liens entre shards (shards cross-links), maintenant ainsi la sécurité de la chaîne.
Consensus efficace et rapide
El Algorithme de consensus d'harmonie cela s'appelle Fast Byzantine Fault Tolerance ou FBFT. Le FBFT est un algorithme de consensus très efficace et rapide construit sur le célèbre algorithme PBFT (Practical Byzantine Fault Tolerance) qui est la pierre angulaire des systèmes distribués et de la recherche de consensus depuis 30 ans. Le FBFT d'Harmony est capable de confirmer les blocages en 2 secondes grâce à l'adoption du signature ajoutée BLS (Boneh-Lynn-Shacham). Le FBFT est également hautement optimisé dans le traitement des messages réseau et le pipeline de propositions de blocs afin que le consensus puisse s'étendre à des centaines de validateurs en même temps.
En général, les blockchains utilisent un schéma de consensus BFT (par exemple Bitcoin ou Ethereum). Mais ce n'est pas le seul moyen de parvenir à un consensus, car il existe d'autres algorithmes BFT qui résolvent (complètement ou partiellement) le problème des généraux byzantins. Dans ce cas, les développeurs d'Harmony, poussés par leur besoin d'un réseau rapide, ont décidé d'utiliser l'algorithme comme base. PBFT (Practical Byzantine Fault Tolerance), un type d'algorithme BFT qui ne résout pas entièrement le problème des généraux byzantins, mais offre tout de même un certain niveau de sécurité et confiance. Ce nouvel algorithme est connu sous le nom de FBTF ou Fast Byzantine Fault Tolerance.
FBFT est conçu pour permettre la construction de réseaux décentralisés utilisant le sharding qui peuvent rapidement faire l'objet d'un consensus. En fait, FBFT est la clé pour Harmony d'avoir des temps de confirmation de 5 secondes entre ses blocs, ce qui en fait l'un des réseaux de blockchain les plus rapides de l'écosystème. Bien sûr, cela a un coût, et c'est que FBFT est attaquable avec seulement 33% de la puissance du réseau (rappelez-vous, l'attaque Bitcoin à 51%, seulement 33% suffisent sur Harmony). Cela le rend moins sûr, mais c'est là qu'EPoS entre en jeu en tant que mécanisme d'égalisation pour empêcher que cette situation ne se produise. Une solution élégante à un problème, tout en bénéficiant des avantages d'un consensus rapide sur le réseau.
Preuve de participation efficace
Contrairement aux blockchains traditionnelles qui nécessitent PoW (Proof of Work) pour parvenir à un consensus, Harmony a développé une amélioration de l'algorithme Preuve de participation, qui a appelé Preuve de participation effective (EPoS). Cet algorithme est axé sur l'offre garanties de décentralisation entre les fragments qui composent le réseau Harmony. Pour ce faire, les validateurs avec une grande quantité de jetons jalonnés sont obligés d'exécuter plus de nœuds pour prendre en charge le réseau, tandis que les validateurs avec moins de mise exécutent moins de nœuds. De plus, EPoS est capable de répartir les paris de manière aléatoire et uniforme sur tous les fragments, de sorte qu'aucun fragment n'est moins sécurisé qu'un autre.
Preuve de participation efficace permet à Harmony de créer un réseau PoS compatible avec le sharding avec sécurité supplémentaire pour les attaques de sybil ou de partitionnement. Le livre blanc Harmony nous apprend que le réseau est constitué de 4 shards pouvant regrouper 1000 nœuds. De cette façon, chaque shard est composé de 250 nœuds, équilibrant la puissance de chacun des shards, même au niveau économique, puisque EPoS est conçu pour atteindre l'équilibre.
C'est essentiel, car tant qu'il y a un rapport de force entre les fragments, une attaque sybil ou une attaque de partitionnement n'aura pratiquement aucun effet négatif sur la sécurité du réseau. De plus, ce schéma de fonctionnement permet au réseau de fonctionner de manière asynchrone, de sorte qu'un fragment peut travailler sur la validation d'un groupe de transactions tandis que le reste peut travailler sur le choix d'un nouveau validateur pour le bloc suivant.
Dans tous les cas, EPoS en est l'épicentre car cet algorithme est centré sur h.Assurez-vous que le jalonnement au sein du réseau est équilibré. Par exemple, si le fragment A est jalonné plus haut que les fragments B, C et D, EPoS forcera le pieu du fragment A à s'équilibrer de telle sorte que le jalonnement entre les fragments s'égalise dès que possible. Dans le cas contraire, le fragment A peut voir sa participation au choix des validateurs diminuée, supprimant la puissance effective du fragment et donnant ce pouvoir au reste des fragments jusqu'à ce que tout soit à nouveau équilibré. L'idée est claire : bien que le pouvoir économique décide de votre participation au réseau, si vous avez beaucoup de pouvoir économique, le réseau cherchera un moyen de le réguler et de rendre les choses équitables pour tous, empêcher le plus puissant d'abuser de sa position.
EPoS et FBFT se complètent avec l'utilisation de signatures de taille constante Boneh-Lynn-Shacham (BLS) pour valider des blocs en une seule série de messages de consensus. De cette façon, Harmony parvient à rendre les confirmations réseau possibles en seulement 2 secondes et les confirmations irréversibles en 5 secondes.
Infrastructure réseau évolutive
La couche réseau d'Harmony est construite au-dessus du protocole de potins, en utilisant la bibliothèque libp2p. Les commérages sont utilisés pour le diffusion de messages sur le réseau et le protocole de flux pour la synchronisation d'état décentralisée. Afin d'atteindre des performances élevées, nous adoptons le code source RaptorQ et utilisons l'algorithme de dispersion du réseau entre ses nœuds. En outre, un schéma de routage Kademlia est également utilisé pour faire en sorte que le transmission de données entre les fragments évolue à mesure que le réseau augmente en nombre de nœuds et de fragments.
Aléatoire et cryptographie vérifiable
L'utilisation de fragments dans Harmony repose sur une source aléatoire sécurisée afin que les validateurs puissent être affectés aux fragments de manière véritablement aléatoire pour empêcher les attaques. Harmony a conçu un protocole de génération aléatoire distribuée (DRG) qui comprend à la fois VRF (fonction aléatoire vérifiable) et VDF (fonction de retard vérifiable) pour obtenir les propriétés clés suivantes :
- Impossible de prévoir : Personne ne devrait être en mesure de prédire le nombre aléatoire avant qu'il ne soit généré.
- Impartial: Le processus de génération de nombres aléatoires ne doit être biaisé par aucun participant.
- Vérifiable: La validité du nombre aléatoire généré doit être vérifiable par tout observateur.
- Évolutif: L'algorithme de génération de nombres aléatoires doit être évolutif pour un grand nombre de participants.
Ainsi, Harmony crée les éléments de base de fonctions aléatoires et cryptographiques fiables pour assurer le bon fonctionnement du réseau.
Tokenomics du réseau
L'harmonie a le jeton natif (ONE), qui est utilisé pour :
- Jalonnement sur le réseau.
- Payez les commissions du réseau.
- Effectuez des opérations avec les contrats intelligents du réseau.
- Il sera éventuellement utilisé dans la gouvernance décentralisée du projet.
Le jeton a un pic d'émission de 13,6 milliards de jetons, dont initialement distribués :
- Les jetons d'amorçage d'investissement représentent 22,4 % de l'offre totale.
- Le total des jetons IEO représente 12,5 % de l'offre totale.
- Les jetons d'équipe représentent 16,9 % de l'offre totale.
- Les jetons de développement de protocoles représentent 26,4 % de l'offre totale (sur ce total, quelque 505 millions de jetons ont été vendus lors du Node Round pour inciter les premiers entrants à rejoindre le réseau en tant que validateurs).
- Les jetons de développement des écosystèmes, qui représentent 21,8 % de l'offre totale.
Actuellement il y a 12,8 milliards de jetons en circulation au sein de l'écosystème Harmony.
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