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使用区块链操作系统?IPSE的Substrate的支持:高效出块+跨链通信

简介:IPSE(InterPlanetary Search Engine)是一个基于IPFS的搜索引擎,帮助用户快速检索IPFS网络上的文件,寻找到所需要的数据,同时让用户参与挖矿还能获得通证激励。IPSE除了使用IPFS(星际文件系统)技术,还使用到了Substrate——这是一个区块链框架,具有完全通用的状态转换功能(STF)和模块化组件。基于Substrate构建的Polkadot是一个跨链网络,能方便不同的区块链网络之间进行通信。IPSE网络将利用Substrate/Polkadot的支持,构建能互操作的价值网络。下面是目前IPSE与Substrate/Polkadot的支持之间结合的关系。(注:详细技术设计可访问IPSE技术黄皮书

 

出块奖励+存储奖励+任务分发奖励

Substrate能够轻松⽀持上⾯三种奖励,⽽且三种奖励的利益分配也可轻松调整,参考下⾯的治理委员会和公⺠投票。

描述:矿工可以获得的奖励主要来自于贡献存储空间和带宽,在系统中,矿工需要保证硬件设备完好,提供充足的存储空间,接收到任务分发任务以及完成存储,将获得奖励。

如果矿工打包区块,会有token转入矿工钱包作为出块奖励。

 

⾏为不端惩罚+存储丢数据惩罚+分发任务⽆效惩罚

Substrate能够轻松⽀持各种类型的惩罚机制。

描述:正常的矿工参与网络,只要保证设备正常运行,即作为参与者角色。维持网络的安全引入了惩罚机制,约束矿工的行为。如果矿工进行无意义的分发,将影响其它矿工的正常工作。另外,如果出现故意丢失存储数据(如删除、长期下线)进而影响稳定性。对多种非正常行为的惩罚是罚没质押token,降低矿工信用度。当达到预定值时,被惩罚的矿工将被网络中的其它矿工淘汰。

 

⺠主选举+委员会成员+全⺠投票

所有⽤户持有POST即可参与选举治理委员会,委员会席位有限,⽽且是轮替选举的。⽤户锁定POST⼀定时间获得投票权⼒,然后给验证节点进⾏委员会选举。当选的委员会负责⼀些重⼤提案的起草,发起和⼀票否决投票等。例如可以投票治理奖励如何分配,存储节点加⼊⻔槛等。

描述:用户持有POST可以参与投票,进而影响节点的奖励系统。

 

抵押机制+共识安全

Substrate的抵押模块能够轻松⽀持各种抵押场景的设计,IPSE为了共识安全,也将部分引⼊抵押机制,但主要是为了防⽌存储⽤户和任务分发节点的作恶⾏为,⽽不是为了减少流通量拉升币价。Substrate的默认共识是组合共识,BABE+Grandpa的组合,BABE⽤来验证出块,速度快,Grandpa⽤来负责链的finality,速度慢,更安全。存储节点在接⼊⽹络的时候,其账号需要抵押最低⻔槛的Token,⽤来保证不在⽹络中进⾏作恶⾏为。


描述:现有的IPSE网络并不采取提前抵押才能挖矿的方式,而是允许矿工以简化、接近零成本的方式参与到网络中,挖矿获得的资产会有一部分质押到合约中,在未来几年进行释放。但是矿工如果出现恶意行为、不端行为等,即意味着矿工放弃了质押所有权,失去质押的token。同时矿工将面临失去信用,被全网其它矿工淘汰。在维持共识和简少成本之间,IPSE进行了充分的考虑。引入部分抵押机制,将有效防止作恶行为。这种抵押是建立在安全基础上的效率选择。此外,在共识组合中,BABE进行出块,效率高。Grandpa则可以大量高效率确认区块,一次可以确认多个。


依赖BABE + Grandpa混合共识,所有块生产者都具有可验证的随机函数(VRF)密钥,将随机分配出块,这样出块奖励将会公平,节点均享有出块的权利,同时也实现共识。


为什么我们需要共识?共识是一种在共享状态上达成协议的方法。为了使区块链的状态继续建立并向前发展,网络中的所有节点必须达成共识。通过这种方式,分布式网络中的节点可以保持彼此同步。如果对区块链中的节点的分布式网络没有共识,就无法确保一个节点的真实的状态以及和其它节点共享。这是节点之间进行通信并达成协议,并能够构建新块的过程。如果缺少共识,网络将是分散无联系状态,也无法达成统一意见产出区块。

 

Offchain Worker + PDP证明

Offchain Worker将外部服务通过监听区块链事件并相应地触发任务,这些任务完成后,将结果使⽤事务提交回区块链。Offchain Worker允许系统执⾏⻓时间运⾏且可能不确定的任务。Offchain Worker可以轻松访问链上状态进⾏计算,也可以跟链下数据进⾏交互。Offchain Worker⽤来设计做PDP证明,其实就是将数据安全验证节点独⽴开来,治理委员会可以提议更多奖励给到数据安全验证节点,这样会有更多节点加⼊进来,从⽽保证数据更加安全。Offchain Worker可以进⾏HTTP的请求和本地存储-获取并更新,也可以进⾏加密和解密功能,还能签名和随机数⽣成,完全满⾜了独⽴的PDP挑战者和验证者的功能。


描述:为了保证脱链(链下)数据集成安全和高效,Substrate提供了脱链工作者(Offchain Worker)。脱链工作者子系统需要执行长时间运行或者不确定的任务(例如,Web请求,数据的加密/解密和签名,随机数生成,CPU密集型计算,链上数据的枚举/聚合等)。脱链工作者在Substrate运行时之外具有自己的Wasm执行环境。不过要注意的是,脱链工作者产产生的结果并不需要定期达成共识。PDP持有性证明主要是针对存储矿工,以促使它能完成挑战,提供数据存储的证明结合。脱链工作者可以通过执行任务来进行挑战和验证PDP证明。

off-chain-workers.png

区块链浏览器+钱包+轻节点

Substrate开发的链,已有⽐较完善的区块链浏览器使⽤,钱包也有通⽤性的开源代码。⾄于IPSE需要的轻节点,⼀⽅⾯能够集成钱包的功能,另外⼀⽅⾯能够完成⾼层应⽤层的功能,⽐如分享数据和语意标签挖矿,当然还能够通过内置的ipfs节点完成数据的p2p访问。

描述:使用轻节点,本地客户端无需同步全网数据,而是只存储关键数据(区块头部等信息),从而节约资源,同时又提高了通信速度。加上钱包和区块链浏览器,能很方便为用户提供一个简便又高效的使用体验。

 

Polkadot + ParaChain

IPSE定位是要实现跨链的,接⼊Polkadot的⽣态是不错的选择,作为其Parachain所能获得的好处是显⽽易⻅的,当⼀个新的⽤户作为存储节点加⼊进来的时候,不需要到⼆级市场去购买POST,直接使⽤⽐特币或者USDT即可作为抵押的最低⻔槛Token。同时可以在IPSE⽣态引⼊Polkadot的稳定币。

描述:通过平行链(ParaChain),IPSE可以通过和Polkadot连接,和其它区块链网络连通,资产能够进行高效地流转。平行链应用将实现高扩展性,平行链本身将不只一条,而是很多条,相互之间的通信都将通过跨链进行。

 

IPSE处于什么阶段?

☑上线IPFS搜索网络,即IPSE星际搜索引擎

☑全球开放存储挖矿,矿工可以挖矿获得POST

☐应用链开发

应用链开发阶段将在2019-10到2020-03进行研发和测试。现有的阶段并不会影响IPSE(POST通证)在EOS主网上运营。当应用链启动成功,原先EOS主网的token都将一一映射到应用链上。

 

IPSE搜索:https://ipse.io

IPSE技术黄皮书


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IPSE星际搜索引擎
IPSE星际搜索引擎

IPSE是基于IPFS的搜索引擎。打标签即挖矿ipse.io

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