新兴领域的发展会为人类现代文明的大生态系统带来更多生机,然而不断创新的过程中,人们不能循规蹈矩地依照已有的权威理论对新兴领域下定义,革新先驱们需要谨慎地做调查,在学术界进行讨论研究,花费数年时间贡献出新兴领域的定义、涉及的学术范围 以及运行方式方法等等,为新领域建立了坚实的基础。
加密货币涉及很多学科,其中包括分布式系统、机制设计、密码学等等,这些复杂学科的有机结合使得这个领域变得神秘且有趣。加密货币和区块链应用的复杂性需要政府、商业组织、非营利组织 以及全世界的高等院校一起努力,而不仅仅是简单的学术研究。
在此,我必须向那些没读懂 “#Cardano (ADA) 项目# 第一篇 ”的朋友再次强调:
我对Cardano (ADA) 团队的感性介绍其实并非主观,那些介绍都是客观事实。IOHK团队的确和其它值得尊敬的革新先驱们一样为崇高的目标做努力。他们赞助大型的研究组织,除了行业内的研究以外,他们还会考虑其对社会、法律、政治等的影响。而且一切成果都是开源的,真正共享的!学术论文公开,且不追求专利和知识产权。
在此,谨再次致敬。
#Cardano (ADA) 项目# 第二篇 :实现 Scalability (可规模化)的技术细节
在第一篇后半部分我们简述了Cardano (ADA) 在继承前两代加密货币的优秀特性的前提下,需要突破三个革新要点。可规模化是目前加密货币发展面临的三大问题之一。接下来我们将具体说明Cardano (ADA) 想要怎么实现 Scalability (可规模化)的技术细节。
三个主要因素:
1.TPS (Transaction Per Second ,
每秒钟交易数量)
2.Network ( or bandwidth ,网络/带宽)
3.Data scale ( 数据规模 )
一、TPS
老韭菜们都知道,比特币和以太坊每秒钟交易数量也就几次到十几次,一些新的protocol 也许是一百或两百次。显然,这样的交易处理速度是远远不够的,更别提 IOHK 要为30亿人普惠区块链带来的金融服务所需要的 TPS 量了。
为了解决这个问题,Cardano (ADA) 团队经过学术研究和非常严格的验算发明了一种算法Ouroboros , 它有一个奇怪的官方中文名字叫作 乌洛波罗斯(音译)。这是最重要的一个名词,请牢记以便后续的阅读理解。
乌洛波罗斯由 IOHK 团队首席科学家 Aggolos Kiayias 教授领导的团队设计而成。这种革命性的新权益证明算法决定了各个节点如何达成网络的一致性。在整个加密货币领域中,它是具有高效特性的、达成共识的优秀权益证明协议之一,并且是圈内第一个经过严格的学术验证安全性的权益证明协议。
它魔性的地方在于:因为团队预见了行业未来,所以在设计它的时候就是以一个 modular way (模块化)设计的,future proofing (未来试验) 的设计方法是乌洛波罗斯与生俱来的,这两个模型特点就如同 DNA 基因一样深入 乌洛波罗斯的骨髓!为了确保区块链的安全性,选择股权人来制作区块的方法必须是真正随机的。为产生领导者选举过程的随机性,它将通过多方投掷硬币协议来达成随机性。
更具体的技术细节:
1.多个slot (单词原意为 槽,产生一个slot需要一段时间)为一个 epoch (时段)
乌洛波罗斯把整体分为两个epochs,就好比把token分列开来,然后从随即数字中抓取它,通过这种算法来举行一个类似投票选举,以此方法来创造 slot leaders,这些slot leader 所做的事情从功能上来讲是和比特币的矿工所做的工作是完全一样的,他们要做的都是发现新的block并且赢得它,但不同的是:相比于比特币想要创建一个区块的花销,Cardano (ADA) 的乌洛波罗斯 并不需要那么多的计算资源,因此这个系统运行起来便宜得相当多,而且拥有和比特币一样得安全保障。
2.slot leaders 不仅仅有一个单一的区块或链
另一个精巧的地方在于,slot leaders 不必要只保有一个区块或链,slot leaders 事实上可以保有数个区块和链。要知道,创造个区块的代价很低,所以 用数个区块和链代替单一的区块或链 的这个主意很有灵性。这同时又意味着,之前我们提到乌洛波罗斯 把整体分为两个 epochs,且每个epochs 包含多个 slots,当整个系统被合理划分,可以平行运行(互不干扰,独立运行)起来,不难想象它的处理能力几何增长的能力。这时,当Cardano (ADA) 的用户增多时,自然产生的区块会被slot leaders 以许多种类的区块链形式 连接,带入到平行运作的系统当中。更值得一提的是,无论是理论基础建立或应用方面,乌洛波罗斯有着相当严格的安全水平。
综上所述,乌洛波罗斯创造了一个在某种程度上 由许多个体组成的 分布式 的协议,这就意味着虽然采用的分层平行运行的形式,但基本的原理没有变,它还是保持原有的安全性的。而其它的系统想要做同样的事情,必须要从基础等一步一步严谨的证明安全性,有些系统则需要做相当大的修改甚至是改变整个系统。
特殊说明:新领域的特性大家都有所了解了,所以在做学术研究、验证再到实践的过程中,发现问题-解决问题是不断反复的一个过程,所以在项目最初的设计和过程中实际操作是有差别的。Cardano (ADA) 在项目推进过程中会有更多的必要的技术更新以满足实际需求或在运行中表现得出色。
二、Network
第二个挑战就是 网络带宽的挑战,进一步解释就是单位时间内整个网络上能够通行的信息量是不是足够大以便处理更多的用户产生的交易量。
加密货币行业规模越来越大时,需要的网络带宽也将越来越大。当这个量达到一定程度时,想要让每个节点(可以理解成每个持有ADA的人手中的电子设备)拥有所有信息数据是不可能的,因为不可能每个节点都是超级计算机。
Cardano (ADA) 团队为了解决这个问题找到了一个新的技术:
RINA ,Recursive InterNetwork Architecture,递归式网络构架。RINA是一个全新的网络网络结构种类(John Day , Boston University),它使用了更聪明的工程语言目的是建立一个网络能给使用者带来隐私安全保证,交易安全保证,规模化保证。RINA会在今年逐渐的加入到Cardano (ADA) 中,并预期在2019年完成。整个过程Cardano (ADA)将会自然地随着用户增长而拥有越来越强的network.
三、Data Scale
30亿用户的 Cardano (ADA) 所面临的数据规模是目前难以预想的,但实际上值得注意的是。不是每个用户都需要知道平台内所有数据,比如 粉丝1想打赏主播2,但又不想透漏其它信息时,那么粉丝1只需要我的打赏给了主播2就行了,至于时间等其它细节都可不计。为了精简数据,技术团队会采用 Pruning(修剪,删除掉冗杂信息) 、 Subisctiption (订阅,我们理解成根据个人需求设置精简偏好)、 Compression (压缩,信息精选后通过压缩减小数据占存储空间的量)等等这些功能性技术来帮助用户尽可能的只保存需要保存的数据,同时省去多余的数据。显然,这将会大大节省所需数据总量。
为了弥补上述精简数据带来的记录不充足引发的缺陷(记录不从足以至于分布程度不够而影响到安全性和信息正确性),Cardano (ADA) 还会采用侧链技术,通过这一技术,那些非常小的数据会通过SideChain 双向绑定连接在一起,这样以来,虽然各个小的chunk 数据量远远小于 blockchain 的数据量,但是他们仍然是有关联的 “blockchain”,所以还能具有与之同等高级别的安全性和正确性。
以上谨作为给刚入门Cardano (ADA) 朋友的非pro版介绍,也同时期待关注Cardano (ADA) 的老朋友们能从中有一些新收获。有限的文字介绍可以说是Cardano (ADA) 的冰山一角,不过我的初衷还是想让读者能在中文社区中近距离了解Cardano (ADA) 这个优质项目。如果你觉得这篇文章没辜负你宝贵的阅读时间,请关注币趣儿团队公众号——持续关注一波优质项目的连载跟踪,包你不亏;如果你觉得阅读后还是有收获滴,烦请动动小手儿点赞/分享推荐一波,给点继续 research ➕更新的动力。欢迎留言,欢迎提问,欢迎分享所有你想分享的。
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