临界学院

节点数量100个!临界CTO杨延庆,为你讲解节点与跨链!

五月 8, 2019 八月 19th, 2019 没人评论

临界 (Hashgard) 新一代数字金融公有链白皮书已经出炉一段时间了,很多社区小伙伴也看完了白皮书。

那么,临界 (Hashgard) 的节点计划将如何开展,跨链技术又如何实现呢?

5月7日晚,临界学院开启,临界 (Hashgard) 联合创始人&CTO杨延庆,就节点与跨链,和社区开展了交流。

以下为分享全文整理:

首先,感谢大家对临界学院的支持。

Hashgard项目于2018年03月22日成立,在2018年底上线了临界测试网第一个版本 “sif-1000”。2019年过去了四个月,我们已经迭代到sif-4000版本,并在稳步推进。

今天会跟大家聊聊很多人都关心的节点计划,并对跨链功能进行解读,并希望大家能够踊跃提出自己的宝贵意见。

我们先说节点计划。

区块链第一代共识机制叫POW,就是工作量证明(Proof of Work)共识机制,俗称挖矿。简单讲,就是通过哈希值不断的碰撞来证明你完成了这笔交易

要想生产新的区块,就必须进行成千上万次哈希碰撞的运算。而这些运算,会消耗很多电力,造成能源浪费,因此也倍受垢病。更让大家担心的是,一旦大部分算力被垄断,去中心化就受到威胁。

在POW共识机制下,普通人没有能力己购买大量矿机,想要做矿工只能将自己算力接入矿池中,矿池对挖到的Token根据算力进行中心化核算分配(根据算力按一定比例进行分配),虽然这中方式并不透明,但只能选择相信矿池。

第二代共识机制叫POS,就是权益证明(Proof of Stake)共识机制。这一代是纯 POS,根据持币数量与时间来决定谁拥有更多的记帐权,记账权可以约等于我们现在生活中的投票权、提案权。这种共识机制的优点是可以避免能源消耗,但缺点是话语权都被持币大户所掌控,形成中央集权的特征,也与区块链去中心化的初衷背道而驰,所以鲜有成功案例。

第三代共识机制就是EOS采用的DPOS(Delegate Proof of Stake),DPOS 共识最大的特征,就是在POS权益证明的基础之上,加入了现实世界中议会选举制度。

EOS的超级节点,就是从100个备用节点中,经过所有持币用户投票选举诞生的最终获得记帐权的21个节点,有一些类似于我们现在的人民代表由人民选举的意思。然而,”挖矿”收益的集中在超级节点和备用节点中,持币用户仍无法获取收益,不能直接参与社区治理。

第四代机制是BPoS,即绑定权益证明(Bonded Proof of Stake),被Cosmos生态内的公链所广泛使用,如Cosmos Hub、Iris Hub、Hashgard。

在BPoS共识机制下,普通持币用户只要将币抵押给节点,就能获得挖矿收益。质押是“挖矿”的第一步。渠道有两种:

一是成为主网中的验证人节点并将自身Token质押,但成为Hashgard全节点需要配置中低性能的服务器,并需要一定的技术能力。如果这方面不过关,可能还会被罚币,所以建议还是把托管给靠谱的验证人节点,也就是第二种模式。

二,将投票权委托给一个或多个验证节点,验证人节点从收益中分取部分佣金。验证者有点像EOS的超级节点,一个需要付出足够的金钱与精力来维护网络安全,以获得区块奖励的服务商。

抵押模式很好理解,本质就相当于你雇佣了节点帮你进行出块、委托、提案,然后节点赚取一定的分成。

事实上,对于大多数持币者来说,委托给验证人节点是最为普遍且省事的做法。

而验证人节点就像PoW中的矿池,会收取一定比例手续费,但这一切都在链上是透明的。把自己的Token委托给一个或多个验证人间接参与共识分享奖励,直接参与网络治理,这对于未来区块链网络的成功具有重要的意义!

临界 (Hashgard) 是一个创新、开源的金融区块链应用平台,临界鼓励知名机构成为临界主网络的创世验证节点,共同参与网络建设。

第一阶段,原定验证人节点上限21个,但社区有很多小伙伴表示想参与验证人节点建设,经团队与社区再三沟通,将活跃验证人节点上限调整为100个,其中创世验证人节点不超过21个。

成为创世节点之后,要自行寻找其他的股权委托,也就是自己去寻找GARD持币者,鼓励他们向自己节点进行委托。委托部分股权所产生的收益,验证人节点可自行设定佣金百分比,初期为了吸引委托,可降低佣金比例,最低可设置为0%,即收益全部按照比例分给委托人。

除创世节点外,只要有服务器和100万枚GARD,即可加入临界Hashgard主网成为验证人节点,如果验证人节点总数超过100个,则股权最排在第101位及之后的节点将作为备选验证人节点。

综合公链上线初期的业务量与节点数量,我们建议验证人节点的最低硬件配置为:CPU 2核,内存 8G,硬盘 100G SSD,网络 10Mbps,操作系统 Ubuntu 18.04 LTS 或 CentOS 7.6。

主机需要有稳定的带宽以及不间断电源、并具备动态扩容能力,推荐大家使用主流云主机,如亚马逊、阿里云、腾讯云、百度云等云服务提供商。

由于PoS公链网络中的节点数量明显少于PoW共识的公链网络,故必须考虑防范DOS攻击。

DoS是Denial of Service的简称,即拒绝服务,造成DoS的攻击行为被称为DoS攻击,其目的是使计算机或网络无法提供正常的服务。最常见的DoS攻击有计算机网络带宽攻击和连通性攻击。

为此,我们提供了”哨兵”节点机制。网络拓扑如下图所示:

验证人节点藏在哨兵节点后面,与互联网不直接相连,外部也无法直接访问验证人节点。哨兵节点对外暴露 IP 地址,但不必与验证人节点进行显式关联,故攻击者很难通过攻击一个验证人节点的全部哨兵而使验证人节点瘫痪。

换句话说,哨兵节点越多验证人节点越安全。

之前的分享有小伙伴反馈使用的术语太专业,不易理解,这里我们举个通俗一些的例子。

类似于一家汽车餐馆,门口的空间有限,只能容纳5辆车,现在攻击方在饭馆前停了5辆车不让营业,这就是DOS攻击。但是我们的哨兵机制呢,是在餐馆外面几个不相干的地点延伸了两个门,每个门都可以容纳5辆车,攻击者很难有足够的汽车堵住所有的门,汽车餐馆就可以正常营业。

节点计划就介绍到这里,接下来我们解读一下跨链协议。

跨链是从2017年开始进入人们的视野的,2017~2018年,公链项目一直增多,基于公链项目的Token也在增多,且互不兼容,除了交易所的中心化交换方式外,没有可信任的区块链架构来保证价值交换。

跨链就是在这种情况下诞生出来的,它想解决的是各个区块链间的信息孤岛问题,希望能架设一个底层互联架构,类似于互联网TCP/IP协议,让现存的和后续新增的项目能够自由的进行数据交互。

跨链狭义上指的是Token之间的交换,广义上指的是区块链网络之间的价值交换。

价值交换包含了Token交换,它还包括信息交换,代码交换等等,从计算机角度来说,我们可以统称为数据交换。

跨链也是Cosmos网络最重要的两个特性之一,基于IBC协议实现链链交互功能,IBC协议是一种区块链间的通信协议,大家可以简单理解为解决区块链孤岛问题的一种方式。

以Cosmos网络为中心枢纽,网络中的链通过IBC进行通信。区块链以分支的形式连接到Cosmos Hub,网络中的分支又被成为「Zone」,如下图所示。

临界Hashgard网络为上图中的一个Zone。

一般来说,实现跨链需要做到以下两点:

1. 共识算法需要具备及时最终性,也就是说在出块之后,需要能够快速确认为不可逆(固定不变),这使得用户在交易后不需要再等待漫长的确认过程。

2. 交易确认需要高效独立的证明方法,目前的做法都是基于Merkle证明,Merkle证明也是比特币的经典证明,可以快速确认交易的存在。

IBC协议与大多数跨链协议一样,并没有过多的神秘之处,比如,A链上的一个帐户想要发送6个GARD到B链。整个工作流程可以分为下面四个阶段:

1. 跟踪:B链持续接收A链的区块头,同时A链也接收B链的区块头。这允许每个链跟踪与之相连链的验证人集。从本质上讲,每个链都运行与之相连另一个链的轻客户端。

可以理解为两个国家的银行分别同步记录另外一个国家的账簿摘要信息。

2. 绑定:当启动IBC传输时,GARD被锁定在链A上,不可以转移。

可理解为A国人要转账6个GARD到B国,A国的银行首先将其账户中的印有A国国徽的6GARD放到一个透明箱子里加上锁。

3. 证明传递:此时,将A链锁定了6GARD的证明传递到B链。

相当于A国银行把透明箱子的照片和钥匙发到了B国银行。

4. 验证:证明在B链上针对链A的区块头进行验证,如果有效,则在链B上创建6个GARD。有一点要注意,在B链上创建的GARD不是真正的 GARD,因为GARD仅存在于链A上。它们是来自A链的GARD的在B链上的表示,以及证明这些GARD在A链上被锁定。

相当于B国银行看到了照片和钥匙,确认A国在银行冻结了印有A国国徽6GARD,之后B国银行在本地增加发了面值相等的印有B国国徽的6GARD发给B国的接收人。

以上描述了基于IBC协议生态的跨链实现原理

但大量早期的链的共识并不具备及时性,比如BTC和ETH,都是要若干区块后才能大概率确认之前的交易生效,要经历一个漫长的等待期。

大家肯定会有疑问,既然说是跨链,现在IBC协议生态内部,比如Hashgard和IRIS肯定是可以实现跨链了,那么传统的公链,比如说以太坊,是否能与IBC协议生态对接?答案是肯定的。

比如我们想要桥接PoW共识的以太坊区,由于以太坊没有及时终结的特性,我们需要创建一个Peg-Zone作为两者之间的桥梁。

首先,Peg-Zone需要决定以太坊的最终阈值。例如,可以认为以太坊的给定块在其后添加了20个块后即不可篡改。其次,智能合约部署在以太坊区上。

当用户想要从以太坊向Cosmos发送Token时,他们首先向此合约发送Token。然后合约冻结资产,在20个区块之后,这些资产的代表在Peg-Zone上被释放。类似的机制用于将资产发送回以太坊链。

我们今晚的分享基本完成了,跨链技术和节点计划都是临界Hashgard公链上非常重要的部分,也是社区很多朋友非常关心的部分。

希望今天的分享能给大家一些启发,也感谢大家未来一直支持我们。

以下为Q&A:

Sentimental:现在验证人节点需要质押的最少GARD是多少?

答:今天分享的前半部分有提及,成为验证人节点的抵押下限是100万枚GARD。

棘:验证节点是用来挖矿的吗?

答:验证节点首先是网络中的全量节点(Full Node),并通过私钥签名发送广播投票参与节点间的一致性投票。验证节点在区块链中产生新的区块并获得出块收益。

临界一币一嫩模:哨兵节点和验证节点的数量有配比关系吗?成为验证节点后,是自己搭建哨兵节点吗?

答:哨兵节点数量越多、IP 地址越分散,攻击者就越难攻击成功。哨兵节点和验证人节点都需要自行搭建,后续会给出完整的搭建方案。

MAY:跨链是针对所有公链吗,还是只针对主流主链?

答:在 Cosmos 生态内,自然具备跨链能力,对于传统的 PoW 公链,实现跨链需要一个过程,Cosmos 和 Ethereum 有战略合作协议,会优先支持 ETH 的 Peg Zone。目前 Cosmos 团队在起草 ICS 标准,将来遵循此标准的公链均可实现跨链。

Peoley : 1.创世节点有什么特殊的权益吗;2.创世节点有没有什么特殊要求,主网开启后,如何成为创世节点?

答:1. 创世节点没有特殊权益;2. 上线的验证人节点所持股权占所有抵押股权 67% 以上主网才能正常出块,综合考虑众多节点的协调难度,所以制定了至多 21个创世节点的数量限制。

狂奔的蜗牛: 100万就能做节点,是随机还是持有越多就能进前100吗?

答:100万 GARD 是做节点的下限,当验证人节点不足上限 100个时,可立即成为验证人节点;当验证人节点数量超过100个时,抵押 GARD 排在100名之后的会自动变为候选节点

李JianJun:那些设备都是专业的对吗,需要统一订吗?

答:普通服务器即可,但强烈建议租用云服务器,因为要保证可用性、稳定性,家用环境无法满足可用性要求。当节点不稳定被关“小黑屋”时,会有惩罚机制,验证人节点自抵押的代币和委托到该节点上的代币都会被罚款,当然,考虑初期大家都不太熟悉,惩罚机制可能会延缓实施。

总体对于小白用户来讲,将GARD抵押到有技术能力的验证人节点,是比自行搭建节点更好的选择。

棘:如果验证节点挂掉,质押的gard是不是全没了?

答:即使节点被攻破了,委托给验证人节点的 GARD 也不会被一窝端,只需承担掉线的少量惩罚,委托人可将代币立即转给其他可靠的验证人节点

小美味:就是说小白可以得到质押的收益,也可以得到币价上涨的收益?

答:对,还有投票权,真正的参与到社区治理,与公链共同成长

吴晶:质押以后,不投票也是可以的对吗,相当于把投票权也给质押人了?

答:如果委托人不投票,那么相当于将投票权委托给验证人节点了,如果委托人观点与验证人不一致,那么可在不变动委托的情况下进行投票,最终计票时会从验证人总抵押股权中扣除委托人自行投票部分,所以委托人可以自行决定是否被代表。

换句话说:当委托人与验证人节点意见一致时,验证人说的算;不一致时,委托人说的算

公子禹:杨总,我想问一下,除了节点计划之外,在商业应用落地方面,临界有没有相关的案例?

答:我们正在跟基金等金融机构接洽,有进展会及时向社区公布

Felix:杨总,我好像没看到节点收益率?

答:经济模型的精细参数还在最后修订中。