HARM:一文看懂币安最新IEO项目「Harmony」_Humanscape

Odaily星球日报出品作者|遂心编辑|卢晓明币安宣布下一个Launchpad上线项目为Harmony，将于5月15日宣布代币销售细节和更新的摇号抽签安排。Harmony是一个基于PoS的分片方案，包含一个信标链和多个分片链。分片方案通过随机数的过程产生，而在随机数产生的方案上，选用了VRF+VDF的方法，共识算法方面，Harmony在传统PBFT算法的基础上进行了改良，并将其称为FBFT快速拜占庭容错算法。融资方面，联合创始人NickWhite4月在一封电子邮件中表示，该公司已筹集1800万美元。据悉，该投资获得许多重要来源，包括硅谷的ConsensusCapitalGroup、澳大利亚的BankCentralAsia、香港的LemniscapVC和新加坡的UniValuesAssociates。此前，Odialy星球日报曾对对Harmony做过详细报道，具体项目介绍请参见以下文章：《公链发展下一步怎么走，「Harmony」和以太坊2.0撞思路》在区块链生态中，一个能够满足商业需求、高效的区块链公共应用平台是必不可少。以太坊作为第一公链，性能低、扩展性差、Gas费高等问题都在制约其发展，开发门槛较高、缺乏大规模商业化的基础的缺陷更是频频被诟病。为此，以太坊提出了2.0版本，以太坊2.0将会切换成权益证明来达成共识，另外，还有信标链和分片技术的双层设计结构。Odaily星球日报最近接触的公链Harmony和以太坊2.0发展路径有异曲同工之妙。FBFT共识机制

谷歌趋势：“比特币减半”热度飙升:谷歌趋势数据显示，“Bitcoin halving”关键词自3月22日以来热度飙升，创年内新高。[2020/4/12]

当前公链中用的最多的是PoW算法和PoS算法，另外还有PBFT算法。其中PoW和PoS依据最长链共识，而PBFT是实用拜占庭容错算法，通过节点间的多轮消息传递使网络内的所有节点达成一致，从而解决分布式系统中的拜占庭问题。Harmony联合创始人兰荣坚认为，PBFT机制的优点是节能、不需要做算力证明，不费电，但传统PBFT传递的消息数量大，所以在保证速度的前提下，支持的节点数有限。据介绍，Harmony是在PBFT算法的基础上进行了改良，并将其称为FBFT快速拜占庭容错算法。区别是，在PBFT中，需选出一个节点作为“领导者”，其余节点作为“验证者”。领导者向所有验证者广播其提议，验证者反过来将其对该提案的投票广播给其他人，假设有N个节点，这个过程将产生N2次的交互，从而影响整条链的扩展性。而在FBFT中，领导者不要求所有验证者广播他们的投票，?是运?多重签名的签名过程收集验证者的投票，然后统一?播它，也就是说每个验证者仅接收一个多签名，这样大大减少了其中的交互，只产生N次的交互，减少了传输的数据量。FBFT共识机制运行示意这里提到的多重签名，采用的是由斯坦福大学教授DanBoneh等人于2001年提出，并在2018年更新的BLS签名方案。白皮书介绍，BLS签名方案的时候受到ByzCoin的启发，ByzCoin使用Schnorr签名?方案进?恒定?小的多签名聚合，在验证者之间进行消息传递。然?，Schnorr多签名需要秘密承诺轮次，导致单个多签名需要两次往返。Harmony通过使?BLS多重签名改进，只需要?次往返，加快了广播速度。节点间的验证者根据权益证明选出，而领导者根据随机数随机产生，负责将收到的多重签名压缩成一个签名广播出去，由于其责任大，相应的得到的区块奖励会更多，但另一方面，为了制约领导者，也相应有一些惩罚机制，万一领导者没有完成工作，可以根据协议要求更换，如果在广播过程出了问题，也会扣除其部分权益。在这一点上，兰荣坚表示，这是该机制下美中不足的部分，因为更换领导者时会降低TPS。信标链和分片链

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分片扩容是当前多数公链会选择的方式，据介绍，Harmony是一个基于PoS的分片方案，包含一个信标链和多个分片链。需要注意的是，这里的PoS不是指的算法，而是通过抵押代币的形式来验证节点身份的机制，可以理解为，Harmony是一条基于PoS机制采用BFT共识算法的公链。PoS机制体现在我们前面提到验证者的产生上，要成为Harmony验证者、潜在参与者必须持有?定数量的代币，权益代币数量将决定分配给验证者的投票份额数，每个投票份额对应BFT共识中的一票。Harmony的信标链上存储有每个分片链的区块头，分片链中新产生区块的区块头将被发送给信标链，信标链通过验证前一个区块的哈希值是否在信标链中被提交过，以及区块中多重签名的签名者是否是该分片的验证者来检查区块头的有效性。验证成功后，已提交的区块头将进行全网广播，每个分片保留其他分片一串有效的区块头，并检查其他分片的交易有效性。这样一来，一方面，分片间互相广播区块头的网络成本降低；另一方面，由于信标链和其他分片都存有某分片的区块头，增加了攻击某分片的难度，从而提升了安全性。信标链的作用除了以上增强分片交易一致性和安全性外，还作为安全的随机数产生器存在，兰荣坚介绍，Harmony的分片方案通过随机数的过程产生。而在随机数产生的方案上，Harmony选用了VRF+VDF的方法，兰荣坚介绍，VRF随机数产生方法下，随机数产生算法是协议层写好的，假设有10个验证者，每个人都提议一个随机数，把大家的随机数都加到一起，产生最终的随机数，这样一来，当前9个人都报出自己的随机数后，那第10个人就可以调整自己的随机数来左右最终结果，由此产生攻击。但加入VDF后，通过延迟随机数的计算，加上PBFT机制即时最终性的特性，可以有效阻止最后公布者的有意操纵攻击。VDF延迟了最终随机数的公布通过该随机数产生的方法，随机选出节点所在的分片，以及分片内的领导者角色。另外，据介绍，分片如何产生，用到了一种被称为自适应阙值PoS的方法，也就是节点加?网络所需的份额阀值会根据总份额数量进?调整，通过改变获得投票份额所需要的代币的数量，将各个投票份额分配给分?来保障安全，?不是依赖于单个验证者，这样有利于分散链上的恶意节点，将分片内的恶意节点控制在一定范围内。另外，分片扩容不得不提的是跨分片交易，如果分片之间不能实现跨分片交易，各分片间就相互独立，没有意义。Harmony的跨片交易分两步，例如，从片A发送一定资产给片B，片A验证成功后扣除相应数量的资产，通过共识产生签名，把签名通过片间的路由协议，以最短的路径发给片B，片B去验证签名后，通过共识将资产打到目标账户。项目进展

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项目进度方面，目前测试网已经上线，主网计划在年中左右上线。Harmony的编程语言是EVM，兼容以太坊智能合约，降低了以太坊开发者的迁移成本，考虑到Harmony的发展模式和以太坊2.0不谋而合，似乎其正对以太坊上的DApp虎视眈眈。兰荣坚介绍，目前考虑接入的应用包括去中心化交易所、游戏、去中心化的地图应用等，他表示，高频交易和相对小额的交易场景比较适合。团队方面，全职团队和兼职团队一共16人，其中技术9人。CEO谢镇滔曾任微软研究院总部任职研究员、Google总部高级软件工程师、苹果公司总部主任工程师，曾创立专注于移动搜索的公司Spotsetter，该公司后被苹果公司收购；联合创始人兰荣坚曾任GooglePlayStore工程师。据了解，项目上周宣布完成1800万美元的融资，投资人包括香港的风险投资机构Lemniscap、澳大利亚的BCA基金、新加坡的UniValuesAssociates和硅谷的ConsensusCapital。是各个击破还是“缝缝补补”

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目前公链扩容方案被市场较为认可和接受的就是分片技术，Odaily星球日报此前报道过的Zilliqa和MultiVAC都采用的分片技术。Harmony的技术白皮书中也多次提及Zilliqa的分片技术，并提到多条公链发展的不足之处，基于对这些不足的研究和灵感提取，Harmony完成了自己的发展理念和技术实现。但问题是，这种看起来像各个击破，又好像是“缝缝补补”的解决方案是不是真的可行呢？另一方面，以太坊2.0是以太坊经过1.0发展改进的版本，对于市场具有良好的借鉴意义，但鉴于已经发展多年的以太坊转型之路有太多阻碍，一时间很难直接转向2.0，但思路相似的一个新公链或许能更早地落地也不可知。我是Odaily星球日报记者吴遂心，加好友烦请备注姓名、单位、职务和事由。——————————相关阅读：链与制作人|被看做公链未来的分片技术，究竟离我们还有多远？星球首发|引入存储节点+“弹性计算”，MultiVAC完成1500万美元融资大神给你介绍以太坊2.0是什么？分成几个阶段？

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