Ulord深度学习08Ulord原链及技术优势

为了满足互联网数据分发的要求,Ulord原链引入了主节点系统,将整个主节点网络构造为点对点的文件分发网络,提供海量云存储资源,和全球统一的可寻址空间存粗资源,考虑Ulord的可持续发展,引入了投票系统和预算系统。

投票系统不仅能对应用层的多种应用进行智能评判,也能辅助预算系统,资助更多的开发者投入Ulord开发,让整个Ulord生态发展处于良性循环,承载更多应用;Ulord的网络能和智能合约兼容,将以太坊上的应用迁移到Ulord网络上。Ulord采用工作量证明PoW和存储量证明PoS混合挖矿机制,确保区块链网络的发展不被算力劫持。

1、主节点系统

节点分为三类:全节点、简易支付验证SPV节点、主节点

1.1、全节点

全节点指维持包含全部交易信息的完整区块链节点,也称完整区块链节点,在比特币发展的早期,所有节点都是全节点,当前的比特币核心客户端也是完整的全节点。但最近两年,为了使用的便捷性,出现了些轻量化的客户端,不需要维持完整的区块链,只保存头部文件。

完整的全节点保有整条主链产生的全部信息,并一直随区块高度实时更新,可以独立完成点对点的转账,独立自主的校验任何交易信息,是区块链功能的完美体现。但运行全节点需要消耗大量的网络资源,如存储空间和网络流量,比如目前的比特币全节点需要专门的服务器来承担,早期普通电脑是可以承担的。正因为如此,比特币网络上的全节点出现下降的趋势,使区块广播的时间额外增加了40多秒,社区提出了多种解决方案,比如引入微软研究的新奖励计划、bitnose激励计划等等,尝试增加节点数目,但都没有良好解决。

1.2、简易支付验证SPV节点


并不是所有的节点都需要保存完整的信息,为了在便捷的设备上使用,有些节点只需要满足部分功能就可以,所以出现了轻量级客户端,即简易支付验证SPV节点。SPV节点只需下载区块头,而不需下载包含每个区块的完整交易信息,大小只有1/1000。

但SPV节点不能构建所有可用于消费的UTXO全貌,由于此节点并不包含交易的完整信息,SPV节点验证交易时使用的方法略有不同,需要依赖对等节点提供相关分布式图。打个比方,全节点拿着一个城市的完整地图,而SPV节点的地图只有主干道,而具体分支道路需要询问其他路人。虽然两个游客都可以验证某条街道是否存在,但只有拥有完整地图的游客确切知道某个位置是否唯一,而第二个游客需要问足够多的路人才能确认某个位置。

检验支付验证是通过参考交易在区块链中的深度而不是高度来验证的,完整支付验证需要验证完整的一整条链的信息也验证交易的存在,建立完整UTXO数据库;而SPV节点会在当下交易信息和它所在的区块之间通过默克尔路径建立一条路径,SPV节点一直等待,直到第六个区块建立后,通过确认达到6个区块的深度来验证交易的有效性,从而避免了双重支付。

SPV节点可以证实某个交易的存在,但不能证明某个交易的不存在,某些交易是可能对SPV节点隐藏的,这是因为SPV节点没有一份完整的记录。这个漏洞可能会被针对SPV节点的拒绝服务攻击或双重支付型攻击所利用,为了防范这些攻击,SPV节点需要随机连接多个节点,以确保至少连接到了一个可靠节点。

这种随机连接的需求意味着SPV节点容易受到网络分区攻击或者女巫攻击,在女巫攻击中,SPV节点被连接到虚假节点或虚假网络中,没有通向可靠节点或真正的比特币网络的连接,在绝大多数的实际情况中,具有良好连接的SPV节点也是足够安全的。SPV节点是资源、需求、安全、实用性之间维持恰当的平衡,当然,如果要保证万无一失的安全性,最可靠的方法还是运行完整的区块链节点。

1.3、主节点概念

主节点是全节点,同时主节点还需要对全网提供一定的服务,并需要一定量的押金才能加入。先以达世币为例来介绍:

比特币全节点网络的锐减主要原因是缺乏对运行全节点的奖励,随着区块的升高和用户的增加,全节点运行成本更高,降低用户运行全节点的意愿,不利于网络健康。

为了维持区块链骨干网络的健康稳定,达世币提出了分级网络的解决方案,通过引入主节点系统,组成稳定的骨干网络,解决通信延迟大的问题,达世币底层采用了比特币的网络,主节点都是全节点,同时抵押一定代币,提供一定的服务。

1.3.1、达世币主节点网络的优势

达世币是以隐蔽性为中心的受欢迎的加密数字货币,使用工作量证明机制,同时提供主节点机制来保障运行。其节点很稳定且分散,并且主节点具有匿名化功能。主节点承担了交易验证部分的工作,保证了交易的高效性,从而实现非常快的交易反馈,基本实现秒级确认。主节点可以通过提供这些服务获得经济收益。
其特点总结如下:

  • 主节点数量稳定:通过奖励机制,保证足够量的主节点在线,组成稳定的骨干网络维持网络健康;
  • 匿名性服务:提供匿名服务,确保没有集中攻击或取消的团体;
  • 交易速度快:通过工作分离,达世币完成了非常快速的交易反馈,基本实现秒级确认,同时保障了前向的交易处理能力;

1.3.2、达世币主节点网络的劣势

  • 市场流通达世币数量不足300万个,无法保证市场上足够的流通量;
    根据达世币设计原则,发行总量1700万个,目前已发行800万个,主节点数量大概4800个,每个主节点需要1000个币作为担保,有接近500万个币被锁定,流通量不足300万个,与比特币最初交易的设计初衷不同。
  • 主节点服务质量参差不齐,导致网络通信不能达到预期效果;设计主节点时,未充分考虑服务的质量,导致服务质量参差不齐,未达到预期效果;
  • 搭建主节点网络技术门槛高,而委托第三方服务又带来风险。

1.3.3、Ulord主节点网络的优势

  1. 引入主节点候选机制,增强网络服务质量
    Ulord为鼓励用户加入主节点建设,将整个网络25%收益分给主节点持有者,同时引入QoS考核机制,采用优胜劣汰原则,淘汰部分不满足要求的主节点,确保主节点的服务质量。

QoS考核机制,主要从以下3个方面考虑主节点的服务质量,1、数据掉包率;2、网络通信延迟;3、数据同传次数。其次引入PoS机制,提供IPFS服务,以满足Ulord互联网内容分发机制,需要搭建大量节点承载互联网数据,提供更优质的视频流和数据流服务。

成为主节点需要提供2TB的硬盘存储空间,Ulord通过分布式技术将这些主节点组成一个海量的存储资源池。

  1. 引入Proof of Stake机制,提供UDFS服务
    引入PoS机制,确保每个主节点确实存储了数据,该机制通过数据持有性证明和数据可恢复性证明,随机对主节点数据进行完整性验证,确保主节点能稳定的提供数据存储服务,主节点考虑因素有,比如存储容量、存储价值、存储iops等等。

  2. 提供更通用的主节点平台

开发跨平台的主节点客户端,包括windows、Linux、OS、安卓等多个主流系统,方便用户使用,以便为系统自身带来更优质的网络和存储资源。

2、投票系统

Ulord主节点同时具有投票功能,其作用为,一是对开发者提出的预案进行评估,促进社区对Ulord的贡献,二是对Ulord上的资源和站点进行审查,维护Ulord生态健康有序发展。

有开发者为Ulord贡献解决方案或代码,可以得到系统奖励,判断是否对开发者奖励和奖励多少由社区投票决定。

另外,Ulord允许用户发布属于自己的站点,但也可能大量应用发布让整个生态变得无序,难以治理。为此主节点引入共识评判机制,对Ulord网络进行智能维护,用户在Ulord上发布的资源都有唯一的哈希值,所有主节点都可对Ulord上用户发布的站点资源进行投票表决,表面自己的立场。当一定时间内,反对的票数超过某一阀值时,网络会自动禁止资源的传播,并给出时间整改,若不整改,使资源不可访问。

3、预算系统


为了促进Ulord生态的健康发展,Ulord预留了10%的收益给整个社区的开发者,并给开发社区提供统一的提案入口,社区开发者可以通过该入口提交对Ulord的改进提案,提交后提案广播全网,并提醒主节点用户投票。

当一个提案的支持者数目超过一定阀值,比如50%,提案获得通过,开发者获得预算系统的支持。同一个提案,用户需要两次表决,第一次表决后,开发团队将接收预算的支持,但只给予50%的预算,直到开发完毕后,第二次表决,用户才能得到剩下的50%的预算支持。

在挖矿设置上,每隔17000个区块,就会自动生成一个超级块,作为对开发者奖励的币,其数量随总体释放量,保持10%的比例。

提案通过,相应预算发送到设定地址,若暂时没有提案,资金会自动存储在资金池中,用于后续的预案预算。


问答

1.Ulord如何分配和平衡主节点的工作及考核?

前期上线了主节点系统,但因为功能还不完善,所以考核并不严格。随着建设的深入,会考虑主节点服务质量,将不合格的剔除出去。也会发挥投票机制等功能。

2.实际操作过程中,主节点托管质量不高,一有问题就上百个节点掉线,如何避免?

等到节点数达到上千个之后,即使上百个掉线,也不会影响网络的性能。但第一批,集中在微信群寻找的服务商,导致主节点过于集中,下一步应该会避免,既保证自己的收益,也保证为网络提供支撑。

3.天和内容审核的投票需要每个主节点都参与吗?频率是多久?

需要全部上线节点数的20%参加即可,投赞成票必须大于弃权票和反对票之和才通过。频率根据提交情况确定。主节点是公链管理的一部分,希望更多主节点主动参与投票管理。

4.Ulord主节点很多都是集中托管状态,这是不是和分布式存储有背离?

现阶段出现托管是正常的,在逐步发展过程中会逐步分散。这与分布式存储有些背离。主节点系统借鉴了区块链的思维和思想,所有愿意参与的算力和存储资源,都可以参与进来,最终实现存储的去中心化。

5.Ulord最近有一次关于4K小红包游戏提案,第一次感受到了主节点的权利和义务,但是498个节点,参与者有限,如何做到让所有主节点知晓,但又不中心化去拉票。

新钱包会设置提案投票的入口,展示提案并提醒大家执行主节点的义务,会更加便于操作。

6.主节点双黄蛋原理?

主节点出块是选定后面的第10个节点,而同时排除前8个节点,这就有可能有些节点恰巧处于第9和10时同时被选中。每个节点得到双黄蛋的概率是一样的,但是概率是非常低的,完全是幸运。

7.原链和侧链中的gas的切换机制如何?

主链没有gas,转和消耗的都是ut,侧链消耗gas。与以太坊类似,USC侧链转帐需要消耗gas。

CyberKuber白话区块链系列课程3:价值的桥梁侧链https://mp.weixin.qq.com/s/2FRDH-SsQh36ZmRkZcujiA

8.请介绍下预算系统,是对Ulord侧链上开发项目的预算支持吗?什么样的项目才有资格申请到?

白皮书对预算系统有相关说明,可以再去看看,有比较详细的阐述。对公链的改进和完善都会以提案的形式展现给主节点,主节点会对提案进行投票,对于通过的提案可以得到相应的代币支持,提案人详细说明提案的开发计划,系统根据当前预算,将相应代币分配给相应项目,由主节点投票确认后将币发给相应地址。

9.主节点和云盘的区别在哪里?

云盘是存储概念;主节点更多是支持公链上应用的存储。考虑利用所有闲散资源支持Ulord系统的存储,实现去中心化存储,根据使用贡献度给予回馈。跑了更多应用后,回馈会更加丰厚。

10.早期比特币存在硬盘中,如何把硬盘中比特币提取到比特币钱包中?

所有比特币都在区块链上,所谓在硬盘中,是数据文件在硬盘中,重要的是找到私钥然后转账到别的地址上。

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