隨著比特幣網(wǎng)絡(luò)軟件的引入，一個(gè)新的技術(shù)時(shí)代誕生了。它第一次提供了一個(gè)缺乏信任的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)支付網(wǎng)絡(luò)，提供了非常透明的、基于規(guī)則性的貨幣供應(yīng)。它揭示了一種分布式賬本技術(shù)，它將深刻地改變社會(huì)轉(zhuǎn)移價(jià)值的方式，并開(kāi)啟了一個(gè)值得信任的去中心化新時(shí)代。

然而，人們很快發(fā)現(xiàn)，比特幣為實(shí)驗(yàn)留下了相當(dāng)大的空間。自我強(qiáng)加的塊大小限制導(dǎo)致許多學(xué)者和工程師以分叉和第二層應(yīng)用程序的形式探索替代方案。實(shí)驗(yàn)已經(jīng)催生了2000多個(gè)啟動(dòng)項(xiàng)目。

萊特幣試圖提高交易速度，降低集中度。以太坊增加了一個(gè)完整的智能合約層。Peercoin和Nxt似乎更節(jié)能。Dash和Monero關(guān)注的是真正的匿名性。

不過(guò)，第一代改進(jìn)并沒(méi)有過(guò)多關(guān)注可伸縮性。隨著比特幣社區(qū)的發(fā)展和交易數(shù)量的增加，規(guī)模問(wèn)題成為了一個(gè)主要問(wèn)題。比特幣的基本瓶頸限制了其當(dāng)前點(diǎn)對(duì)點(diǎn)覆蓋網(wǎng)絡(luò)支持更高吞吐量和更低延遲的能力。這帶來(lái)了第二代改進(jìn)，以及基于代幣的新初創(chuàng)企業(yè)的爆炸式增長(zhǎng)。

Bitshares、Ripple和Stellar最先將交易速度提高到1000/秒以上。這些第二代的工作都采用了一種獨(dú)特的方法來(lái)解決全局可伸縮性問(wèn)題。

第三代分布式賬本技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)，它見(jiàn)證了無(wú)塊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新。與區(qū)塊鏈架構(gòu)相比，Nano和IoTA使用有向無(wú)環(huán)圖（DAG）來(lái)顯著提高交易吞吐量。Hashgraph使用不同的無(wú)塊架構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)顯著的吞吐量。

目前的分布式賬本協(xié)議仍然是垂直可伸縮的，但不能進(jìn)行水平伸縮。在一定情況下，向網(wǎng)絡(luò)添加更多的節(jié)點(diǎn)并不會(huì)增加吞吐量或容量?？缮炜s性問(wèn)題仍然沒(méi)有解決，重大的進(jìn)步和采用需要對(duì)技術(shù)方法進(jìn)行基本的重新思考。

Shardus Ledger簡(jiǎn)介

Shardus分類(lèi)帳是第四代分布式分類(lèi)帳，采用無(wú)塊架構(gòu)。通過(guò)單獨(dú)處理每個(gè)交易，而不是將其分成塊，實(shí)現(xiàn)了真正的可伸縮性并顯著提高了吞吐量。

這是通過(guò)一個(gè)去中心化的賬本實(shí)現(xiàn)的，它被均勻地分布在所有節(jié)點(diǎn)上的計(jì)算、存儲(chǔ)和帶寬上。它包括一個(gè)獨(dú)特的協(xié)商共識(shí)協(xié)議——Shardus協(xié)商共識(shí)算法，以支持交易的即時(shí)處理，而不需要通過(guò)領(lǐng)導(dǎo)節(jié)點(diǎn)將交易分組為塊。

New Code Base-不從任何其他網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分叉

Shardus共識(shí)算法-唯一共識(shí)模型

Shardus分類(lèi)帳-增加更多的節(jié)點(diǎn)增加網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算和存儲(chǔ)能力，而帶寬保持不變

Shardus代幣——發(fā)展的激勵(lì)代幣

Liberdus—一個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)支付網(wǎng)絡(luò)，將以Shardus技術(shù)為特色

我們創(chuàng)建Shardus技術(shù)的動(dòng)機(jī)是支持全球范圍的去中心化應(yīng)用程序，這些應(yīng)用程序的目標(biāo)是使數(shù)十億用戶實(shí)現(xiàn)每秒數(shù)百萬(wàn)次的交易。

Shardus社區(qū)致力于建立這樣一個(gè)網(wǎng)絡(luò)：

水平可擴(kuò)展——增加吞吐量和容量

帶寬常數(shù)——交易帶寬不隨節(jié)點(diǎn)數(shù)量的增加而增加

自動(dòng)縮放——在一定數(shù)量的節(jié)點(diǎn)自治中保持網(wǎng)絡(luò)

低延遲——確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用交易的時(shí)間比塊快

公平——交易是按收到的順序處理和應(yīng)用的

安全——利用拜占庭容錯(cuò)，使加密更安全

可持續(xù)發(fā)展——由本地發(fā)展基金支持，以維護(hù)和促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)

自治——所有的代幣持有者可以參與網(wǎng)絡(luò)的未來(lái)發(fā)展方向

Liberdus和采礦

在類(lèi)似比特幣的網(wǎng)絡(luò)中，礦商往往擁有最大的控制權(quán)，因?yàn)樗麄冇袡?quán)選擇運(yùn)行哪個(gè)版本的軟件。此外，確認(rèn)比特幣交易所需的能源將很快超過(guò)全球能源的1%。雖然以太坊已經(jīng)討論過(guò)通過(guò)權(quán)益證明來(lái)降低能量，但他們還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)。

Shardus引入了一種獨(dú)特的共識(shí)算法，它定期向節(jié)點(diǎn)提供穩(wěn)定的激勵(lì)，而不是讓礦商通過(guò)工作證明來(lái)競(jìng)爭(zhēng)本地的Liberdus Coin。受普遍基本收入概念的啟發(fā)，它每天獎(jiǎng)勵(lì)向網(wǎng)絡(luò)提供資源的節(jié)點(diǎn)。因此，節(jié)點(diǎn)具有高度的自我管理的動(dòng)機(jī)。

去中心化

網(wǎng)絡(luò)集中化的一個(gè)簡(jiǎn)單度量是單個(gè)實(shí)體或一組相關(guān)實(shí)體提供的資源的最大百分比。對(duì)于真正去中心化的系統(tǒng)，向網(wǎng)絡(luò)提供資源的節(jié)點(diǎn)必須是不相關(guān)的。理想情況下，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都來(lái)自一個(gè)獨(dú)立的實(shí)體，其他節(jié)點(diǎn)不知道。

然而，比特幣在其采礦模式中遭遇了集中化挑戰(zhàn)，這種模式將控制權(quán)交給大型采礦農(nóng)場(chǎng)和擁有廉價(jià)能源的農(nóng)場(chǎng)。EOS使用一組由社區(qū)確定的指定塊生產(chǎn)者，放棄了去中心化。然而，當(dāng)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)達(dá)到33%或更多的集中度時(shí)，許多去中心化的安全特性就失效了。

Shardus的目標(biāo)是通過(guò)向節(jié)點(diǎn)提供穩(wěn)定的激勵(lì)機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)高度的去中心化，并通過(guò)自動(dòng)伸縮來(lái)防止大量節(jié)點(diǎn)同時(shí)加入。Shardus分類(lèi)帳確保沒(méi)有單個(gè)節(jié)點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)組可以控制網(wǎng)絡(luò)。

沒(méi)有必要的費(fèi)用

Shardus分類(lèi)帳上的交易不需要小額付款，交易處理速度更快。在基于區(qū)塊鏈的網(wǎng)絡(luò)中，區(qū)塊的最大尺寸造成了空間的稀缺性，使得交易費(fèi)用無(wú)法避免。

費(fèi)用也被用作反垃圾郵件/DOS措施，使得不良行為的成本高于實(shí)際收益。任何試圖通過(guò)傳播許多無(wú)效的交易來(lái)阻塞網(wǎng)絡(luò)的人必須支付比合法用戶更多的費(fèi)用。

如果傳輸?shù)慕痤~低于某個(gè)閾值，網(wǎng)絡(luò)通常要求最低的交易費(fèi)用。這阻礙了微交易，減緩了全球采用，使得最低費(fèi)用可能比交易金額更大。

Shardus將用可變的、及時(shí)的工作量證明代替交易費(fèi)用。完成交易不需要任何費(fèi)用，但是社區(qū)可以對(duì)模型進(jìn)行投票，包括為了減少代幣的供應(yīng)而燃燒的交易費(fèi)用。

安全是關(guān)鍵

可信環(huán)境中的安全級(jí)別與集中化的級(jí)別成正比。當(dāng)集中化水平超過(guò)某個(gè)閾值時(shí)，網(wǎng)絡(luò)將在公共操作模型的邊界之外運(yùn)行，安全性將不再得到保證。典型的最壞情況包括網(wǎng)絡(luò)分區(qū)、對(duì)狀態(tài)數(shù)據(jù)的惡意更改或拒絕服務(wù)攻擊。

Shardus提出了四種運(yùn)作模式：誠(chéng)實(shí)多數(shù)、不協(xié)調(diào)多數(shù)、協(xié)調(diào)選擇和賄賂。該項(xiàng)目的目標(biāo)是在通用操作模型下提供盡可能高的安全級(jí)別，避免我們的共識(shí)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中的高度集中化。

可持續(xù)性

Shardus將包括一個(gè)本地開(kāi)發(fā)基金，以確保網(wǎng)絡(luò)軟件的未來(lái)開(kāi)發(fā)和維護(hù)。比特幣只為礦商提供資金——為驗(yàn)證交易的節(jié)點(diǎn)提供資金——但核心開(kāi)發(fā)者得到外部捐款和比特幣基金會(huì)的支持。然而，許多項(xiàng)目已經(jīng)開(kāi)始看到未來(lái)規(guī)劃的必要性。Dash網(wǎng)絡(luò)是最早建立本地基金的網(wǎng)絡(luò)之一，以支持未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和推廣。

自治

在類(lèi)似比特幣的網(wǎng)絡(luò)中，一組核心開(kāi)發(fā)者控制著軟件的變化。它的變更和升級(jí)治理模型是由一個(gè)相對(duì)較小的團(tuán)隊(duì)控制的。但是，最近的發(fā)展包括用戶激活的軟分叉（UASFs），在這種軟分叉中，大多數(shù)人可以在沒(méi)有礦工參與的情況下激活軟件的變化。

Shardus的目標(biāo)是加入類(lèi)似UASFs的功能，讓整個(gè)社區(qū)的代幣持有者參與到網(wǎng)絡(luò)的未來(lái)方向中。

實(shí)現(xiàn)全球規(guī)模的分片

Shardus將通過(guò)在狀態(tài)、計(jì)算和存儲(chǔ)級(jí)別進(jìn)行分片來(lái)實(shí)現(xiàn)全局可伸縮性。分片是一種水平擴(kuò)展數(shù)據(jù)的方法，它已經(jīng)存在了幾十年，目前正在被一些區(qū)塊鏈（如EOS、Zilliqa、基數(shù)和Hashgraph）探索（主要是回顧）。以太坊計(jì)劃在2020年引入分片，但只是為了打破計(jì)算瓶頸。

在Shardus模型中，參與節(jié)點(diǎn)數(shù)量增加了網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算和存儲(chǔ)能力，同時(shí)保持帶寬需求不變。分類(lèi)帳被均勻地分布在網(wǎng)絡(luò)中，減少了任何給定節(jié)點(diǎn)或組的負(fù)載。UBL平臺(tái)還允許側(cè)鏈、閃電網(wǎng)絡(luò)風(fēng)格的解決方案和智能合約被合并到其他分布式賬本的額外擴(kuò)展中。

無(wú)初始代幣發(fā)行

Shardus模型還采用了一種獨(dú)特的激勵(lì)方式。該項(xiàng)目不需要花費(fèi)精力在營(yíng)銷(xiāo)ICO上，而是用ERC20代幣激勵(lì)早期的開(kāi)發(fā)者參與網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)建，然后在主網(wǎng)上線后提供一種轉(zhuǎn)換方法。一旦網(wǎng)絡(luò)建立——合理而透明地獎(jiǎng)勵(lì)聯(lián)合創(chuàng)始人和早期貢獻(xiàn)者——代碼將通過(guò)Creative Commons許可證成為開(kāi)源。