Hedera Hashgraph (HBAR) - протокол на основе DAG

Hedera Hashgraph (HBAR) использует протокол на основе направленного ациклического графа (DAG), который, как считается, превосходит технологию блокчейна. На самом деле, в некоторых кругах он известен как Blockchain 3.0. Он также был разработан по концепции FFM - или Fast, Feeless и Minerless. Майнер удаляется из Hashgraph, основываясь на протоколе «сплетни о сплетнях».

И в журналах блокчейна, и в хеш-графе любой пользователь может создать транзакцию, которая в конечном итоге будет помещена в контейнер («блок»), а затем распространится по всей распределенной сети.

В блокчейне эти «блоки» контейнеров предназначены для формирования единой длинной цепочки. Если два блока создаются одновременно, сетевые узлы в конечном итоге выберут одну цепочку для продолжения и отбросят другую, чтобы блок-цепочка не «разветвлялась» на две разные цепочки. Это как растущее дерево, у которого постоянно срезаются все ветви, кроме одной.

В хэш-графе каждый контейнер транзакций включается в бухгалтерскую книгу - ни один из них не отбрасывается - поэтому он более эффективен, чем блокчейны. Все ветви продолжают существовать вечно и сплетены в одно целое.

Кроме того, блокчейн не работает, если новые контейнеры поступают слишком быстро, потому что новые ветви прорастают быстрее, чем их можно удалить. Вот почему блокчейн нуждается в проверке работы или каком-либо другом механизме искусственно замедлить рост. В хэшграфе ничего не выбрасывается. Нет ничего плохого в том, что структура данных хэшграфа быстро растет. Каждый участник может создавать транзакции и контейнеры в любое время.

Наконец, поскольку хеш-граф не требует сокращения потенциальных «вилок» (поскольку каждый контейнер транзакций включен в бухгалтерскую книгу), хеш-граф предоставляет более мощные математические гарантии, такие как византийское соглашение и справедливость.

Распределенные базы данных, такие как Paxos, являются византийскими, но не гарантируют справедливость в порядке транзакций. Блокчейн не является ни византийским, ни справедливым. Алгоритм хэш-графа обеспечивает честность, скорость, византийский, ACID-совместимый, эффективный, недорогой, с временными метками и DoS-стойкостью.

Например, один компьютер узнает о транзакции и немедленно отправляет ее на другой компьютер. Этот компьютер проверяет транзакцию и, в свою очередь, отправляет ее на третий компьютер. Тем временем первый компьютер занят отправкой транзакции другим случайным компьютерам в сети. Этот тип совместного использования позволяет быстро распространять данные транзакции по сети.

Hashgraph даже улучшает это, добавляя еще один элемент. Он добавляет два небольших фрагмента информации при отправке транзакции: имя последнего сообщения, отправленного компьютером, и имя последнего человека, отправившего сообщение на компьютер-отправитель.

Два бита данных почти не имеют накладных расходов, но они обеспечивают полную мгновенную прозрачность. И по доверенности это позволяет достичь полного консенсуса и доверия к системе голосования, и все это без необходимости расходовать огромное количество энергии на создание новых блоков и подтверждение транзакций и тому подобное.

В самом общем виде Hashgraph работает следующим образом:

  • участники сети (ноды) обмениваются данными по протоколу Gossip;
  • информация о транзакции отправляется двум случайным узлам, передающим их, в свою очередь, двум другим узлам — и так по экспоненте, пока количества проинформированных нод не хватит для верификации транзакции;
  • ноды обмениваются друг с другом только данными о транзакциях, а не всей информацией о сети, при этом информация хранится не в блоках, а в хэшах — поэтому все происходит гораздо быстрее, чем в блокчейне;
  • транзакции записываются в хронологическом порядке — можно отследить их историю.

Это и называется хэшграф — запись о порядке всех транзакций. В хэшграфе каждая нода знает всю историю транзакций, поэтому для достижения консенсуса используют «виртуальное голосование» — не надо координировать все ноды между собой: каждая из них уже знает, как «проголосует» другая. Надежность алгоритма математически описывается как асинхронная византийская устойчивость к ошибкам (ABFT). Проще говоря, его очень сложно (практически невозможно) взломать, а чтобы повлиять на сеть, понадобилось бы согласие более двух третей участников.

Что такое Хедера Хашграф?

Hashgraph - это то, что Hedera называет своей новой формой технологии распределенной бухгалтерской книги (DLT). Эта технология DLT - это когда сеть компьютеров связывается друг с другом, чтобы достичь соглашения по чему-либо, известному как консенсус. В случае с Hedera соглашение заключается в том, действительны ли транзакции, и сеть децентрализована для обеспечения безопасности и справедливости.

Однако Hedera Hashgraph отличается тем, что использует технологию, называемую направленным ациклическим графом (DAG) . Алгоритм консенсуса, который он использует, включает в себя то, что называется виртуальным голосованием, а также протокол Gossip to Gossip.

В официальном документе также утверждается, что Hashgraph имеет «гарантированную византийскую отказоустойчивость», что делает его более безопасным, быстрым и более справедливым, чем другие механизмы консенсуса. Это позволяет Hashgraph быть масштабируемым, эффективным и более безопасным, что является улучшением по сравнению с решениями блокчейна.

Hedera Hashgraph Platform

Hedera Hashgraph был создан доктором Leemon Baird и был запущен Swirlds , компанией, соучредителем которой он является, в 2016 году. Это публичная бухгалтерская книга, использующая запатентованную технологию Hashgraph и описываемая как асинхронный алгоритм консенсуса византийской отказоустойчивости (aBFT), способный защиты платформы от атак.

Технология Hashgraph была запатентована Swirlds, чтобы избежать появления конкурирующих бухгалтерских книг, использующих технологию Hashgraph.

Hedera Hashgraph предоставила Swirlds эксклюзивную лицензию, по которой компания получит 10% от выручки Hedera Hashgraph.

Платформа Hashgraph была создана для корпоративных приложений, а Hedera была построена поверх Hashgraph. Запуск основной бета-версии Hedera Hashgraph был завершен в августе 2019 года.

Это позволяет использовать три основных сервиса, предоставляемых Hedera, а именно криптовалюту HBAR, предназначенную для поддержки микротранзакций, распределенной файловой системы и поддержки интеллектуальных контрактов на надежность.

Что требуется для продвижения индустрии DLT и обеспечения полной реализации ее потенциала?

Платформа, которая обеспечивает сочетание высокой производительности, надежной безопасности, эффективного управления, технических и юридических средств контроля для обеспечения стабильности платформы и инструментов для обеспечения соответствия нормативным требованиям. Только тогда мы думаем, что основные рынки будут достаточно доверять платформе DLT, чтобы принять ее.

Проблемы, решаемые Хедерой Хашграф

Технологии распределенной бухгалтерской книги (DLT) потенциально способны разрушить и трансформировать существующие рынки во многих отраслях. Однако, по нашему мнению, существует пять фундаментальных препятствий, которые необходимо преодолеть, прежде чем распределенные бухгалтерские книги могут быть широко приняты и приняты предприятиями. Вот эти пять проблем:

Скорость

Hedera заявляет, что она очень быстрая, и действительно может обрабатывать более 10 000 транзакций в секунду, с консенсусом, достигнутым в течение 3-5 секунд, с окончательным результатом.

В прошлом тестовые сети Hedera могли достигать пропускной способности в 50 000 транзакций в секунду, и в одном тесте, где имелось географическое ограничение только на 1 континент, платформа могла достигать скорости 500 000 транзакций в секунду.

Таким образом, платформа Hedera, похоже, ограничена только пропускной способностью сети. Другие сети уже бледнеют по сравнению со скоростями, достигнутыми Hedera. Например, биткойн имеет скорость всего 7 транзакций в секунду, и даже сеть Visa достигает скорости 2000 транзакций в секунду.

Безопасность

Hashgraph использует асинхронный византийский отказоустойчивость (aBFT) в качестве алгоритма консенсуса, и этот алгоритм считается одним из самых безопасных способов обеспечения консенсуса.

Использование aBFT Hedera делает невозможным для любого члена остановить консенсус сообщества или изменить записи после достижения консенсуса. Сеть будет в состоянии терпеть неисправные узлы, если менее 1/3 узлов являются злоумышленниками.

Как только сеть достигает консенсуса, она сразу же становится известна сообществу в режиме реального времени, и это гарантирует, что консенсус не может быть скомпрометирован. Это означает, что aBFT обеспечивает защиту Hedera от вредоносных узлов и DDoS-атак, даже если некоторые из сетевых узлов закрыты или скомпрометированы.

Hashgraph также более безопасен, чем технология блокчейна, благодаря чувству завершенности, которое достигается при достижении консенсуса. Он также решает проблемы справедливости, используя консенсусную метку времени для достижения математически доказанной справедливости посредством демократического процесса голосования. В этом случае есть три аспекта справедливости:

  • Справедливый доступ, когда ни один человек не может манипулировать потоком транзакций, либо любой узел может лгать о транзакциях.
  • Справедливые метки времени, которые отражают истинное время, когда транзакция транслировалась в большую часть сети.
  • Справедливое упорядочение достигается за счет использования справедливых временных отметок.

Управление

Hadera Hashgraph поставляется с двумя моделями управления, которые были определены в ее официальном документе. Первым из них является модель правительства Совета, которая является общим руководящим органом Хадеры, который поддерживает децентрализацию, надежность и стабильность сети.

Этот совет состоит из 39 организаций, которые были признаны авторитетными и которые разбросаны по всему миру на 5 континентах. Условия управления гарантируют, что ни один из членов Совета не будет иметь контроля, и ни одна небольшая группа членов не будет иметь чрезмерного влияния на организм в целом. Каждый член совета ограничен двумя последовательными трехлетними сроками. 


Члены Совета управляющих Хедера. Изображение через Хедера

Эта настройка предотвращает удержание слишком большого количества энергии одним человеком или организацией. Вторая модель управления - это модель консенсуса, которая позволяет любому желающему запустить узел.

С моделью консенсуса любой может управлять узлом, помогать поддерживать консенсус и получать вознаграждение за свои усилия. Команда ожидает, что число узлов будет расти очень быстро, существенно улучшая децентрализацию Hedera Hashgraph.

Стабильность

Нет ФОРКИНГА. Это позволит избежать создания любых конкурирующих платформ, что поможет избежать путаницы и неопределенности.

Есть две возможности, созданные техническим контролем. Во-первых, программный клиент всегда может проверить родословную хэшграфа через механизм общего состояния. Это общее состояние состоит из всех узлов, предоставляющих проверенную информацию, состоящую из согласованного состояния всей сети.

В таком общем состоянии злоумышленник не может скомпрометировать сеть, а также не позволяет каким-либо узлам разветвляться или вносить изменения, а затем отправлять их во всю сеть как действительные.

Вторая возможность гарантирует, что любые изменения программного обеспечения, сделанные руководящим органом, гарантированно будут законными, поскольку они автоматически обновляются и указываются в сети.

В дополнение к техническому контролю существуют юридические средства контроля, позволяющие избежать появления вил и создания конкурирующей платформы. Несмотря на то, что кодовая база Hedera Hashgraph - это открытый исходный код, обновлять его нельзя иначе, как через Совет управляющих.

Патентование технологии Hashgraph делает невозможной для другой команды создание платформы с использованием этой технологии, если они не приобретут лицензию Swirld.

Соответствие нормативам

Hedera включил соответствие KYC / AML через включенный, дополнительный механизм идентификации. Получившая название Opt-in Escrowed Identity System, она позволяет привязывать проверенные идентификаторы к другим анонимным кошелькам.

Эта особенность облегчает для Hedera массовое принятие, поскольку правительства продолжают добавлять правила в криптовалюту. 

Алгоритм согласования хэшграфа

Hedera Hashgraph использует согласованный алгоритм, основанный на виртуальном голосовании и протоколе сплетен.

Протокол Gossip - это метод для быстрого и эффективного распространения информации по сети. Используя протокол Gossip, узел может случайным образом выбрать другой узел, с которым он уже знаком, и обменяться всей информацией, имеющейся у него с этим узлом. Процесс распространяется по всей сети и экспоненциально увеличивается, пока вся сеть не узнает обо всей доступной информации.

Кроме того, вместо того, чтобы просто сплетничать только о транзакции, протокол сплетен также позволяет «сплетничать о сплетнях», что позволяет историческим сведениям сплетничать по всей сети.

Это означает, что узлы с немного отличной информацией в верхней части цепочки могут быстро прийти к согласию, постоянно сплетничая друг с другом. В конце концов, события сходятся, и члены, находящиеся ниже по цепочке, будут делить одни и те же события. Этот процесс позволяет сети масштабироваться бесконечно, обеспечивая при этом согласованность и оптимизируя обмен данными по сети.

Виртуальное голосование по Hashgraph основано на концепции голосования, но является более сложным методом голосования, который обеспечивает надежные гарантии эффективности. С помощью виртуального голосования сеть может запустить алгоритм голосования без фактической отправки каких-либо сообщений голосования.

Это сделано потому, что протокол Gossip Protocol позволяет каждому узлу в сети хранить полную копию хэш-графа, полную историю каждой транзакции. Эта функция означает, что узлы могут «рассчитать общий порядок событий в соответствии с любой детерминированной функцией этого хэш-графа» и получить те же ответы.

Это позволяет узлам достичь консенсуса в отношении достоверности любых транзакций, если ему известно, что большая часть сети была свидетелем транзакции.

Алгоритм Hedera Hashgraph является уникальным среди распределенных регистров, и он выигрывает от использования очень маленькой полосы пропускания, а также обеспечивает исключительную честность и прозрачность среди сетевых узлов.

Монета HBAR

HBAR - это родная криптовалюта, которая питает общедоступную сеть Hedera. Это утилита «токен», которая будет использоваться для питания децентрализованных приложений, построения бизнес-моделей одноранговых платежей и для защиты сети от любых злоумышленников.

Когда дело доходит до запуска децентрализованных приложений, HBAR используются для оплаты вычислительной мощности, необходимой для выполнения умного контракта, а также для хранения файла или передачи некоторой криптовалюты. Он работает так же, как Gas на таких платформах, как Ethereum или Neo.

Для защиты HBAR ставятся в стек или прокси разбиваются на сетевой узел. Это означает, что право голоса взвешивается в зависимости от того, сколько каждый член имеет в HBAR. Подобно другим протоколам Proof of Stake, требуя финансовых обязательств, Hedera навязывает честное поведение сетевым узлам.


График выпуска монет HBAR. Изображение через экономическую бумагу

Когда дело доходит до экономики, общее количество монет HBAR превышает 50 миллиардов. Первоначальный выпуск монет при запуске сети составил всего 3,6%. Тем не менее, непогашенный запас будет увеличиваться в год согласно графику выпуска монет.

Медленное высвобождение монет предназначено для дальнейшего обеспечения стабильного и упорядоченного роста платформы, чтобы она могла достигать требуемого масштаба, не жертвуя при этом какой-либо безопасностью, необходимой для обеспечения полной надежности сети.

Цена Производительность

Токен HBAR был выпущен только вместе с бета-версией основной сети платформы Hedera Hashgraph 16 сентября 2019 года. До этого в августе 2018 года проводилась ICO для аккредитованных инвесторов, а также было проведено еще 2 раунда финансирования, которые принесли общую сумму. привлечено до 124 миллионов долларов.

Цена ICO в августе 2018 года составляла 0,12 доллара за токен, а цена открытия токена HBAR - 0,416009 долларов, однако к концу первой торговой сессии цена упала до 0,090177 доллара.