區塊鏈:專訪Hedera CEO：詳解哈希圖、DAG與八卦協議

LeemonBaird

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哈希圖出現于2016年，是一種分布式賬本技術，由Swirlds的聯合創始人兼首席技術官LeemonBaird開發。總體來說，Hashgraph是一種異步拜占庭容錯共識算法，能夠保護平臺免受攻擊。它不需要礦工來驗證交易，并使用有向無環圖來進行時間序列共識而不將打包成塊。

鏈得得在3月于香港舉辦的token2049大會上采訪了HederaHashgraph的聯合創始人兼CEOManceHarmon，他曾就職美國導彈防御局、美國空軍學院網絡安全課程主任和萊特實驗室機器學習研究項目負責人。

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HederaHashgraph由Hashgraph的發明人LeemonBaird和ManceHarmon共同創辦，并在去年獲得了來自BlockTowerCapital、丹華資本、DigitalCurrencyGroup和PVVentures等機構的1.2億美元融資。他們同時也是Swirlds的聯合創始人。

Mance表示，Swirlds是底層Hashgraph技術的授權商，該技術支持HederaHashgraph平臺，并將繼續開發該技術。Swirlds是Hedera委員會的成員，擁有對HederaHashgraph的投票權。

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HederaHashgraph的治理方式并不是常見的社區共治，而是成立一個由39個節點組成的委員會。委員會會對HederaHashgraph的發展路線、盈利、支出等方面進行管理。39個節點會從全球不同地區18個行業中市值超過100億美元的企業中選出，擁有六年任期。在正式啟動平臺和委員會之前，Swirlds可以保留對治理和網絡發展的控制權。發布后，網絡的運營和代碼庫的所有變更將由委員會的投票控制，而非Swirlds投票。

Hedera二月在韓國首爾舉行的Hedera第一屆年度大會上公布了第一批Hedera理事會成員名單，其中包括了德國電信(DeutscheTelekom)、英國歐華律師事務所(DLAPiper)、巴電商平臺MagazineLuiza、日本野村證券(NomuraHoldings,Inc.)和瑞士電信巨頭創立的瑞電信區塊鏈公司(SwisscomBlockchainAG)。

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Hashgraph最大的特殊性在于，它采用了一種被稱為Gossipprotocol的分布式一致性協議。Gossip也叫EpidemicProtocol，實際上它還有很多別名，比如：“謠言算法”、“疫情傳播算法”等。和它的名字一樣，這種算法最初誕生于對辦公室八卦、謠言和病感染的研究中：只要一個人八卦一下，在有限的時間內所有的人都會知道該八卦的信息。但在互聯網世界和區塊鏈網絡中并不是一個新東西，傳統互聯網中常用的泛洪查找、路由算法都歸屬于Gossip范疇，比特幣網絡中實際上也應用了這種算法：節點將信息和全網進行共識的過程就用到了Gossip。

比特幣礦企Marathon Digital 1月份產出687枚比特幣，環比增加45%:金色財經報道，比特幣礦企Marathon Digital在公布的1月份運營更新中表示，MarathonDigital在1月產出創紀錄的687枚比特幣，比2022年12月產出的475枚比特幣增加了45%。

Marathon Digital表示，隨著比特幣產量的增加和公司變得更加穩定，我們做出了戰略決定，按照之前的計劃出售部分比特幣，以支付我們的部分運營費用和一般公司用途。我們打算在2023年繼續出售我們持有的部分比特幣，以支付每月的運營成本。[2023/2/3 11:44:44]

Gossip是一個帶冗余的容錯算法，更進一步，Gossip是一個最終一致性算法。雖然無法保證在某個時刻所有節點狀態一致，但可以保證在“最終”所有節點一致，“最終”是一個現實中存在，但理論上無法證明的時間點。因為Gossip不要求節點知道所有其他節點，因此又具有去中心化的特點，節點之間完全對等，不需要任何的中心節點。

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與比特幣采用的Gossip不同，Hashgraph對其進行了效率方面的優化。在比特幣系統中，節點進行共識需要向全網進行廣播，而Hashgraph則將其改為定期隨機選擇周圍節點發送消息，而收到消息的節點也會重復該步驟。

眾所周知，區塊鏈問題的根源來自于對比特幣系統安全和穩定性的考量。最初，中本聰將區塊大小限制在1MB。如果按照每筆交易占250B，平均每十分鐘產生一個區塊的速度計算，比特幣網絡理論上每秒最多可以處理7筆交易。如果要提高TPS，同時僅生成一個區塊顯然會導致效率低下。Hashgraph和DAG結構類似，核心是使節點不需要用線性方式處理每一筆交易：換句話來說，在Hashgraph中，三分之二的節點在消息傳播的過程中達成了共識，則交易就可以被確認，并不需要所有節點都產生共識之后再打包下一個節點。這種方式大大降低了節點進行共識所需要的帶寬成本，同時保證了整個網絡處理消息的效率。

Hashgraph本身是脫胎于DAG的，但與DAG相比，Hashgraph能夠有效的避免這種非同步共識模式所帶來的一致性和沖突問題，從而避免了雙花和硬分叉的出現。

基于這種技術，HederaHashgraph極大的提高了帶寬和交易速度，但同時不得不面臨以下的幾個問題：

首先，Gossip本身所帶來的冗余問題：節點會定期隨機選擇周圍節點發送消息，而收到消息的節點也會重復該步驟，這個過程中難免會有已經發出過消息的節點再次收到消息。這種冗余會對網絡帶寬造成負擔。針對這個問題，Mance表示，HederaHashgraph選擇了39個節點進行同步，冗余對于網絡的負擔并不大。而在未來引入更多節點之后，HederaHashgraph會向混合網絡靠攏：即引入分片技術減少冗余通信對網絡的影響。

其次，Hashgraph中經過優化的Gossip只會向附近的隨機節點發送消息。當某個節點附近的所有節點都不再可靠的時候，這些不可靠的節點可以攔截和篡改真實的信息，從而造成網絡被攻破。基于這種特性，Hashgraph被認為只能作為私有鏈和聯盟鏈進行部署，HederaHashgraph也采取了這種方式。

對于這一點，Mance的解釋是，目前網絡中的節點進入網絡都需要進行KYC和AML。主網上線之后，用戶可以進入網絡，但并不能成為節點。在引入分片技術之后，通過將節點分為每組100-1000個方式可以避免這種攻擊出現。

總體來說，Hashgraph從某種程度上來說解決了困擾公有鏈行業的性能、安全和去中心化問題，但從另一個角度來說，Hashgraph依然是通過舍棄部分安全和去中心化的代價來換取高可用性，難免讓人認為它會再次步上EOS的后塵。Mance告訴鏈得得，HederaHashgraph的主網會在今年夏天上線，并在接下來的24個月內引入分片，徹底對外開放。至于這種技術能否改寫區塊鏈的發展方向，我們仍需拭目以待。

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