详解 Shardeum 的基本概念及运作机制_KEN:Hard Protocol

原标题:《WhatisShardeumandHowDoesItWork?》

作者:CJ,CoinGecko

编译:饼干,ChainCatcher

Shardeum是一个基于EVM的Layer1网络,专为线性可扩展性而设计。由于拥有先进的分片解决方案,Shardeum承诺永远保持低gas费用。Shardeum还将推出自己的原生代币SHM。

关键要点

Shardeum通过线性扩展和分片,以及自动扩展及其独特的法定人数证明共识解决了可扩展性问题。

Shardeum利用动态状态分片来提高交易吞吐量,同时保持低gas费用。

Arbitrum是以太坊的扩展解决方案,允许以更高的TPS和更便宜的gas费用执行交易,这是该网络受欢迎的原因之一。因此,Arbitrum的空投活动备受加密社区的期待,ARB奖励给那些早期参与Arbitrum主网的人。?

除此之外,加密领域还有许多旨在实现DeFi扩展的协议,Shardeum就是其中之一。Shardeum由印度头部加密货币交易所WazirX的创始人创立,该团队自2017年以来一直在构建Web3项目。Shardeum在2022年10月完成1820万美元种子轮融资,并且可能会向那些参与其测试网的人进行空投。

中国工程院院士陈纯:要高度重视发展国产自主可控的区块链基础设施和平台:12月26日,2021CCF中国区块链技术大会在海南海口举办,中国工程院院士陈纯分享了对我国区块链发展的思考,他表示,要高度重视新型区块链体系架构的研究,区块链的每一次重大技术演进都是在面对不同的应用场景和需求,提出了新的体系架构,从根本上解决区块链的性能、安全性、可扩展性的问题,需要体系架构的内生支持。

要高度重视区块链生态发展,区块链本质上是一种构建可信生态的技术技术平台,要形成技术生态体系。要高度重视发展国产自主可控的区块链基础设施和平台,加快建设区块链国家重点实验室,国家战略科技理念,从基础理论、核心技术、底层平台等方面实现原始创新突破。

要充分认识区块链技术的核心价值,建立自主可控、高效安全广泛深入的区块链底层技术体系和行业应用生态,支撑网络强国,数字中国等国家战略的实施,推进社会治理体系和治理能力现代化。[2021/12/26 8:04:46]

资料来源:Shardeum博客

在本文中,我们将了解什么是Shardeum,以及其独特的可扩展性功能和生态系统。

动态 | 报告:三季度底层公链取得一定进展 国产公链乘风起:TokenInsight发布《2019 Q3底层公链行业报告暨评级结果更新》。报告指出:

1. 2019年第三季度,底层公链在行业中的市值占比9.8%,较第二季度14.9%有大幅下降。主要原因可以归结于底层公链应用发展低于市场预期,没有正常的商业模式导致估值降低。

2. 2019年第三季度二级市场回落,各项目的投资回报率均为负值,底层公链一改前两季度的增长势头,开始回落调整。

3. 三季度底层公链取得一定进展,Ethereum正准备下一步的网络升级,EOS等项目进一步降低开发人员开发成本,Polkadot等项目为主网的落地而不断努力。

4. 市值排名前十的底层公链主网均已上线,但从生态成熟度分析依然是Ethereum、EOS、Tron三家较为完善。

5. 2019年第三季度,跨链及分层架构成为底层公链领域的热点,分片也取得了较大进展。

6. 国产公链乘风而起,纷纷布局跨链、分层等新技术以实现区块链性能的突破,但技术进展较缓依然是困扰国产公链的难题。[2019/12/13]

什么是Shardeum?

Shardeum是一个基于EVM的Layer1区块链,专为线性可扩展性而设计,承诺提供低gas费用,同时通过动态状态分片保持去中心化和安全性。Shardeum的潜在用例范围从DeFi到开源AI和游戏,旨在让下一个十亿人加入加密货币领域。

声音 | 陈纯院士:中国应大力发展国产自主可控的区块链技术平台:11月26日,陈纯院士在人民日报刊文表示,从目前趋势来看,西方区块链技术发展重点是公有链,应用和产业发展重点主要是基于公有链的金融创新,而中国区块链技术发展重点是自主可控的联盟链,应用和产业发展重点是区块链如何服务于产业经济、政府服务和社会治理。今年以来,联盟链在我国金融、法律、医疗、能源、公益等诸多领域都有了实际落地应用。我们要充分认识区块链技术的核心价值,积极探索和拓展区块链技术在金融、民生、政务、工业制造等领域的应用落地,重点分析区块链技术能够解决的业务痛点以及在不同场景下的适用度,大力推动区块链应用产业发展,努力使区块链成为数字经济发展的新动能和社会信用体系的重要支撑。[2019/11/26]

为了克服可扩展性、安全性和去中心化的区块链三难困境,Shardeum借鉴了以太坊的去中心化和安全性,同时通过动态分片及其结合的Quorum和Proof-of-Stake共识增强线性可扩展性。

Shardeum将推出自己的原生加密货币SHM,该团队已经公布了其代币经济学,固定供应量为5.08亿枚,但目前SHM仍处于开发阶段。

声音 | 中国产经新闻:区块链技术已在生活中得到应用 但也面临一些挑战:中国产经新闻网发文《向民生领域延伸 “区块链+”在路上》。文章提到,区块链技术可以解决数据权责不清、难有质量、难共享、难开放等发展中的“痛点”,目前已在众多和人民生活息息相关的领域得到了应用。但就目前形势看,“区块链+民生”的应用也面临一些挑战。

首先,区块链在民生领域大范围应用尚处在探索性应用阶段,未达到生产级别大范围推广;其次,一些加密数字货币记账可直接获得收益不同,区块链应用到民生领域的分布式记账缺乏技术开发、数据确权、数据共享、记账激励等标准体系,影响了“区块链+民生”普及化;最后,传统中心化数据库架构的安全控制措施已无法照抄照搬,必须研发新的风险管控技术和应急措施。并且,区块链治理体系尚未形成,还需政府加强引导。[2019/11/18]

接下来让我们探讨是什么让Shardeum值得关注。

Shardeum的独特功能

Shardeum通过使用分片技术进行扩展,该技术将区块链分成更小、更易于管理的部分。

具体而言,区块链本质上是一个大型数据库系统,分片区块链是指将大数据表拆分成更小的数据表。通过将信息分解为可管理的部分,使得分片网络能够比非分片区块链每秒处理更多的交易。

声音 | 中国工程院院士陈纯:大力发展国产自主可控的区块链技术平台,充分体现中国特色:10月31日,中国工程院院士陈纯接受采访时表示,在技术研究上,陈纯教授认为积极落实,争取区块链技术发展主动权,大力发展国产自主可控的区块链技术平台,充分体现中国特色,而不是完全基于国外开源平台。除了强化区块链包括联盟链和公有链核心技术研究之外,也要努力探索与人工智能、大数据等融合发展。[2019/11/1]

分片对于Shardeum来说并不陌生,Zilliqa、Polkadot、Near甚至以太坊都在使用分片。然而,Sharedum使用了一种独特的分片技术,称为“动态分片”。?

动态分片

动态分片是分片技术的前沿解决方案之一,其架构具有灵活性,并且可以轻松适应整个区块链生态系统的变化。在动态分片中,所有节点并非覆盖相同的地址范围,而是为这些节点分配不同地址范围,从而使让多个分片的事务能够同时处理而不是顺序处理。该技术可以减少处理事务的时间,也有助于提高交易吞吐量,同时始终保持较低的gas费。

本质上,它允许网络根据动态需求的波动,即时添加或删除区块链分片或数据存储方法。优点是无需停止生态系统即可轻松升级网络。

与静态分片不同,动态分片不会减慢网络速度,因为它可以在网络负载变化时执行,并且轻松应对网络负载的波动。?

原子处理和跨分片可组合性

Shardeum也支持利用原子处理技术来确保事务正确执行。原子性意味着事务可以部分执行,或者一个都不执行。如果没有原子处理,交易可能会失败,并造成网络数据不一致,从而导致安全风险、降低可靠性。

Shardeum结合原子处理和跨分片通信,允许交易访问不同分片的数据和状态,它将使复杂的交易和智能合约能够在分片环境中执行,从而使智能合约开发人员的编码更加容易。

自动缩放功能

由于网络的负载和需求会随时变化,因此自动扩展需要适应需求的高低,并且不影响安全性和网络性能。

自动缩放基于负载来测量每个周期的网络负载,它将与处理负载所需的验证器节点数量达成共识。整个过程是自我执行的,无需任何中介。这类似于比特币网络根据哈希率每两周自动调整其难度级别。

例如,当ShardeumdApp收到大量活动时,网络会自动添加更多活动验证器节点以增加吞吐量。当活动减少时,它将减少活跃验证器的数量并保持网络上的精简操作。?

线性缩放

顾名思义,Shardeum允许在网络中添加更多节点,以在需求高峰期间立即增加交易吞吐量,使Shardeum成为一个线性扩展的Web3网络。当一个节点处于备用状态时,它是在等待网络活动恢复,需要被激活才能增加TPS。

无论网络需求如何,这是影响区块链可用性的主要X因素,包括吞吐量、去中心化、安全性和恒定交易费用。

因此,如果有足够的需求和节点,Shardeum理论上有可能实现超过100,000TPS的交易速度。

法定人数证明(PoQ)

Shardeum使用独特的共识机制组合,同时使用权益证明(PoS)+法定人数证明(PoQ)。

股权证明是一种如何验证新交易块、验证是否正确,以及谁可以获得奖励的机制。任何持有SHM最低要求股份的人都可以参与验证。这是目前最流行的共识机制,被以太坊、其他L1和所有Cosmos应用程序使用。

Shardeum使用股权证明来验证新区块,此外,它使用法定人数证明来验证组内的交易。详细地说,法定人数证明用于管理共识组内交易的验证方式,共识组由分片中的多个节点组成。PoQ节点在收到带有时间戳的交易后立即单独验证交易。然后,交易会被广播到网络上共识组/分片中的所有其他节点,而不是网络上的每个节点。

股权证明和法定人数证明共同允许Shardeum?以无需信任的方式和收据的形式收集选票,从而使网络保持去中心化。

永久低Gas费

在Shardeum上,共识和处理是在交易级别而不是块级别完成的。

由于动态状态分片,网络将均匀地分片其状态,并在所有节点之间动态分配计算工作负载、存储和带宽。这种类型的交易并行处理使得验证器节点的开销非常低,因为它们将仅存储它们所涉及的交易的状态数据。

这使得Shardeum能够永远为开发者和用户保持低gas费用。

Shardeum生态系统

Shardeum目前拥有三个测试网:ShardeumLiberty1.X、Liberty2.X和Sphinx1.X,其生态系统中有69个项目。

Shardeum上有各种类别的应用程序,从NFT到?DeFi,以及链上游戏。?

生态系统中最重要的支柱是DEX,所以让我们首先看一下已经在Shardeum测试网上的DEX。

去中心化交易所

每个生态系统都需要一个DEX,因为它是大多数交易和交易完成的地方。在撰写本文时,SwappedFinance是唯一在Shardeum测试网上运行的DEX。

SwappedFinance类似于Uniswapv2风格的DEX,用户可以在其中交换不同的代币并收取0.3%的费用,以及提供流动性并按比例在所有交易中赚取约0.21%的费用。

域名服务

Dotshm.me是一种类似于以太坊名称服务(ENS)的Web3域名服务,使其他人可以更轻松地将加密货币发送到个性域名而不是用户的“0x”地址。

用户只需将钱包连接到Liberty2.X,搜索可用域名,便可注册一个域名。?

NFT市场

没有NFT市场,DeFi生态系统是不完整的,而Spriyo.xyz正是这样。有近3,000个不同的收藏,铸造了超过120,000个NFT。用户可以在市场中探索,并对喜欢的NFT出价。

请记住,所有这些应用程序目前都是测试网,但它们也有可能在未来向测试网用户提供单个项目的空投。

结论

随着下一个十亿用户进入加密领域,可扩展性成为许多网络正在寻求解决的现实问题。分片是提高可扩展性的方法之一,将区块链数据库分成更小的表。这也是以太坊生态系统的下一个重大升级之一,尽管它们将面临来自其他链的竞争。Shardeum很可能是扩展和分片领域的主要竞争者之一,因为他们自2017年以来一直在构建自己的高级分片版本,这使得他们的网络可以无限扩展。

幸运的是,他们仍处于测试网阶段,这意味着仍有可能获得SHM空投,尤其是在团队宣布将为生态系统和空投预留5%的情况下。?

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金宝趣谈

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