Lava 基於容量證明(PoC)的數字加密基礎設施

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Lava 是一個基於容量證明(Proof-of-Capacity, PoC)構建的數字加密基礎設施、以及基於全球廣義儲存空間的“信任之根(Root of Trust)”與“頂層索引(Top-level Indexing)”。PoC 是一個高安全性、低能耗且公平開放的共識機制,有益於建立強大的鏈上信任基礎,凝結更大範圍的共識與價值。Lava 使用了經改進的 PoC 機制(Lava-Firestone)極大程度地降低了維護去中心化網路的硬體門檻,使得任何人都可以輕鬆、低成本地利用閒置儲存裝置參與區塊鍛造活動。Lava 的生態設計考慮了對全球儲存空間的共識凝結和信任價值反哺兩大作用,兩者形成完整的閉環。共識凝結的概念來源於主鏈所採用的 PoC 共識機制,它需要一個龐大、分散的儲存裝置網路貢獻“容量算力”以製造主鏈上的“信任之根”;信任價值反哺是以 Lava 主鏈這一去中心化信任設施為基礎,透過已被驗證成熟的跨鏈擴充套件、虛擬染色、分散式內容定址網路嵌合等技術方案,作為一個通用的、索引與排程全球儲存空間資源的開放協議核心被第三方應用及服務所使用。引入一種基於容量證明(PoC)的共識機制A)基於容量證明的簡要原理PoC 是一種基於容量證明的共識機制,鍛造人透過提供更大的儲存空間容量來提高鍛造區塊的成功率。PoC 鍛造人依賴於靜態儲存的特殊資料參與鍛造區塊的競爭。這些特殊資料是按照特定雜湊演算法得到的一系列有序計算結果的陣列,由鍛造人預先透過計算生成、並透過密碼學手段繫結在鍛造人地址下。由此方式處理完成的資料被稱為 Plot 檔案。
鍛造過程中,共識機制透過待產出區塊的資料,隨機性指定 Plot 檔案資料陣列中的特定位置。參與鍛造的競爭者檢索自身 Plot 檔案中的對應資料,生成一個 Deadline;Deadline 表示節點可廣播新區塊前等待時間,因此產生最小 Deadline 意味著鍛造成功。考慮到 Plot 檔案可以一次生成、長期儲存並重復使用,而鍛造過程所需要的工作僅限於網路廣播、檢索以及簡單的驗證性計算,因此 PoC 機制對高效能運算資源以及電力能源的消耗可以被降到最低限度。在同等安全條件下,PoC 執行所需的電力消耗僅為 PoW 機制的數百分之一數量級。B)生成 Plot 檔案

Plot 檔案是一個由一系列雜湊運算結果排列組合而成的資料陣列。在 Plot 檔案中,每一個基本資料陣列單元被稱為元胞(Nonce Cell)。每個 Cell 的資料容量是固定 256KB。鍛造人的儲存空間越大,就能存放越多的 Cell,增加成功鍛造出塊的機率。

Cell 的生成過程涉及 256bit 的 SHABAL256 雜湊函式。SHABAL256 是一種計算十分緩慢的雜湊演算法,因此天然適合 PoC 演算法的要求。

生成 Cell 的起點是使用者地址。將地址(8Byte)與一個隨機數種子(Nonce Number,8Byte)拼接,構成一個初始種子(Initial Seed,16Byte)。

對初始種子進行一次 SHABAL256 計算,得到第一個雜湊結果#8191;

將#8191 新增在初始種子前面,形成一個新的種子(#8191+Initial Seed),進行 SHABAL256計算後得到第二個雜湊結果#8190;

將#8190 新增在上一個種子前面,形成一個新的種子(#8190+#8191+Initial Seed),進行SHABAL256 計算後得到第三個雜湊結果#8189;

因此類推,每一次都將上一個雜湊結果新增在最新的種子前,直到生成最後一個種子(#0+#1+……+#8190+#8191+Initial Seed),進行 SHABAL256 計算後得到最終雜湊(Final Hash)。

每一個雜湊結果長度都為 32Byte;在進行雜湊計算時,一旦種子長度超過 4096Byte,只取最後 4096Byte 長度。

然後,將剛才計算出的 8192 個雜湊結果(#0、#1……#8191)分別於 Final Hash 進行 XOR操作,儲存得到的 8192 個結果(仍然編入#0、#1……#8191)。

將 8192 個雜湊結果按相鄰兩個為一組排列,每一組稱為一個 Scoop,得到 4096 個 Scoop,填入 Cell 中。由此,Cell 構造完成。

在生成 Cell 的過程中,計算機必須利用快取記錄所有的中間結果,才能獲取最終的雜湊結果。由於每個 Cell 包含 8192 個 SHABAL256 雜湊結果,每個雜湊結果長度 32Byte,因此每個 Cell將固定佔用 256KB 空間。

反覆進行生成 Cell 的操作,再將所有 Cell 進行最佳化排列,填滿 Plot 檔案。至此,Plot 檔案準備完成。

C)區塊鍛造與驗證

鍛造者準備 Plot 檔案後,即可開始參與區塊鍛造工作。

鍛造時,Miner 程式接收被廣播的交易並打包,生成待產出的區塊。Miner 程式會從該區塊中獲取當前難度、塊高(Height)以及 Generation Signature,其中對 GenSig+塊高做 SHABAL256運算,得到 GenHash;以 GenHash 對 4096 取模,得到此次鍛造的 Scoop Number。

Miner 程式檢索並取出 Plot 檔案中所有對應 Scoop Number 的 Scoop 資料,分別後附 GenSig並做 SHABAL256 運算,得到 Target;將 Target 除以一個代表難度的系統引數 BaseTarget,得到 Deadline(8Byte)。

Deadline 是一個強制性等待時間,代表自上個區塊時間戳後,新的區塊時間戳需要等待的延時。延時沒有被滿足之前,生成的區塊是不合法的,不會被網路所接受。

Miner 程式如果接收到網路廣播的新區塊,會對該區塊的提供的資料進行校驗。這些資料包括被選中 Cell 的初始種子與 Deadline。任何網路節點的 Miner 程式都可以在短時間內完成驗證。

Lava-Firestone 共識

A)共識的概述

1)共識的需要:

共識(Consensus)是為解決由非同步通訊構建的網路叢集如何達成一致性狀態問題而設計的中間過程。共識過程需要假定網路中存在一定比例的誠實個體,在作弊者(或攻擊者)佔多數的網路中,共識將難以達成。一般而言,共識過程或透過物質性獎勵、或透過物質性懲罰,使得網路中誠實個體保持行為規範。

在點對點、去中心化的網路中,達成共識的結構基礎越分散,共識的效率低,但是可靠性高;達成共識的結構基礎越集中,共識的效率高,但可靠性低,系統趨於中心化。可靠性也被一般性地詮釋為“去中心化的程度”,因此優秀的共識機制應當平衡效率和可靠性,並且具備開放、公平、對硬體和環境友好的特性。

2)共識的實踐:

PBFT 是基於拜占庭容錯的共識機制。PBFT 可以在保持其安全性的條件下,實現(N-1)/3 的容錯性。但是,PBFT 要求的時間複雜度為 O(N^2),因此不具備擴充套件性。此外,PBFT 一定程度上是一個 permissioned 網路,同樣損害其開放性。

工作量證明(PoW)是基於競爭、基於物質性獎勵的共識機制。Adam Back 於 90 年代提出的HashCash 概念,即利用工作量證明篩選系統中的不誠實者,被廣泛應用於過濾垃圾郵件。越高難度的工作量證明可以最大限度地排除作弊者,是一種可以取得相對理想共識效果的方案。但是,工作量證明在實際應用中被證明存在兩個重要缺陷:a)維持共識效果的能耗巨大;b)算力 ASIC 化不可逆問題。

權益證明(PoS)透過給予持有代幣者權重,減少或避免了爭奪記賬權的算力競爭強度。相比於工作量證明的可靠性來自於物質性獎勵的誘惑,權益證明則透過人的損失厭惡屬性來保持共識效果。但是,權益證明缺乏持續的開放性,權益的初始分配存在排他性。

B)PoC 解決的問題

容量證明(PoC)為去中心化系統提供了一種優越的共識機制,同時具備強健、開放、清潔的特徵。

1)PoC 的強健性:

PoC 共識要求鍛造人向網路證明其佔有的儲存介質容量,透過區塊獎勵激勵鍛造人積極參與區塊鍛造競爭,維護去中心化網路的安全與可信。PoC 共識的實現過程決定了:

· PoC 是一種競爭性共識;
· PoC 是一種隨機性共識;
· PoC 鍛造人需要付出工作(或代價),且其工作(或代價)可以被第三方以較低的成本驗證。

以上特性保證了 PoC 鍛造機制是一種極為強健的共識。強健性(Robustness),是用以評價控制系統對系統特徵或外界引數的不敏感性,即在來自系統內外部的、尤其是不可控因素的干擾下,仍能保持穩定有效執行的能力。

PoC 鍛造人需要在鍛造過程中持續佔用其所擁有或可控制的儲存介質,並提前準備 Plot 檔案以備鍛造過程使用。鍛造人無法在不準備 Plot 檔案的情況下,透過實時的高效能運算,製造可以在鍛造競爭中勝出的 Deadline 資料。這是由於,Deadline 資料即被當前區塊的資訊所決定,同時也被Nonce 資料所決定;Nonce 資料強制要求鍛造人透過一定順序且對儲存空間敏感的演算法所決定。因此,PoC 鍛造過程在微觀層面是隨機的;通俗地說,此類作弊成功的可能性低如恰好發生雜湊碰撞的機率。

此外,PoC 鍛造人需要隨待產出區塊提交製造 Deadline 的必要原始資料,則製造 Deadline 的完整過程可被第三方驗證。任何人在任何時刻,都可以回溯驗證區塊鏈歷史狀態中鍛造活動的合法性,進一步保證了 PoC 的可信程度和不可篡改性。

最後,高度競爭的鍛造過程則導致作弊成本被極大地提高,以至於參與者沒有動力嘗試作弊。如果僅以競爭性角度評價,PoC 共識與 PoW 共識是高度類似的;PoW 共識是典型的透過工作量競爭篩除作弊者的共識機制。此類競爭性共識的優勢在於,共識的建立依賴短期內不可複製的資源,因此信任存在一定的不可逆成本。

2)PoC 的開放性:

PoC 是具有優異開放性(Openness)的共識機制。開放性要求:

· 共識對參與者提出儘量低的參與門檻;
· 參與門檻的標準是穩定的、或可穩定預期的;
· 潛在參與者可隨時加入共識、或隨時退出共識;
· 共識具有可無限拓展鍛造算力的屬性;

PoC 則可以滿足以上任意一點。

PoC 要求參與者提供儲存介質並接入網際網路即可參與鍛造活動,這種共識機制的參與者總是幾乎可以得到等比例於其儲存空間(我們也可稱之為“算力”)的回報,其數值可以透過預估全網鍛造算力被具體量化,不存在非線性回報問題。

其次,PoC 參與者可以任意加入或退出鍛造過程,不會受到任何約束。考慮到存在準備 Plot 檔案的過程,全新加入網路的大額鍛造算力無法在極短時間內完成算力切入並導致算力突變;但是,這一機制僅僅平滑了算力變動,沒有實質上造成算力進入或退出的阻礙。並且,PoC 無論網路現有算力規模為何,都能夠隨時隨地、不設上限地容納新加入的算力。

PoW 雖然也具有上述特徵,但是其對高效能運算硬體的要求導致了硬體 ASIC 化不可逆問題。這是因為,雜湊算力對計算硬體的架構是敏感的,例如:CPU 架構效率低於 GPU 架構、GPU 架構效率低於 FPGA 定製化電路、FPGA 定製化電路效率低於大規模整合化 ASIC 裝置,這一點是難以避免的。因此我們認為由於 PoW 對硬體高度敏感的特徵,會導致這種共識存在參與者專業化、集中化且不可逆的趨勢。這一趨勢有損共識的開放性。

進一步地,我們必須意識到:

· 開放性是公平性的重要基礎;
· 開放性是維持去中心化程度的基礎;

因此,PoC 很好地滿足了共識協議的開放性要求,有益於去中心化系統的形成和長期存續。

3)PoC 的清潔性:

PoC 的清潔性,主要針對 PoW 來說。前文提到,PoC 與 PoW 同屬於競爭性共識,因此在清潔性問題上有可比性;而 PoS、DPoS、PBFT 等作為非競爭性共識,在去中心化程度與系統開放性等層面存在邏輯瑕疵,因此在該問題上不具有可比性。

通俗地說,如果 PoW 被定位為“熱”鍛造,那麼 PoC 則是“冷”鍛造,這一過程相比之下幾乎是完全靜態的。

原理在於,PoC 鍛造過程要求鍛造人事先準備 Plot 檔案,並允許長期反覆使用。在鍛造過程中,鍛造人無需重複計算並生成 Plot 檔案,只需進行簡單的搜尋、驗證性計算即可。因此,PoC 鍛造過程對電能的需求被維持在一個最低的限度,即維持儲存裝置正常工作的量級上。

前文提到,PoW 可無限拓展鍛造算力的屬性;但從能源消耗及經濟角度評價,這一屬性事實上是不成立的。電能是有限且有社會意義資源,產生電能的底層資源不一定是可再生的。這一事實將PoW 共識由一個虛擬領域問題轉換為社會問題,其擴張的持續性受到質疑。PoC 的“靜態鍛造”特徵使得我們幾乎無需關心能源消耗的問題。

C)有意義儲存的實現層次

1)對“無意義儲存”的擔憂:

人們普遍擔憂去中心化數字貨幣基於 PoW 的浪費大量的計算資源和電力;而 PoC 並非也全無此問題,既然 PoC 要求鍛造人提供儲存介質作為不可或的缺鍛造資料,就會涉及將大量雜湊值陣列佔據這些儲存介質的行為。

那麼,這種行為是否是有意義的?我們試圖從不同層次說明,Lava 對有意義儲存、以及去中心化儲存生態的理解,以及打算如何解決此問題的論證。

2)最大化空間資源利用導向:

競爭性挖礦(PoW 以及 PoC)都利用了短期內不可複製資源(計算單元、儲存單元的物理裝置)外加時間(或空間)的累積來換取鍛造權利。這一資源的佔用客觀形成了去中心化信任的基礎,而區塊鏈被期待用於實現協作模式變革與商業模式變革,必然高度依賴於去信任化的基礎設施。因而,PoW 投入的算力裝置、PoC 投入的儲存空間,都如同製造公路所使用的大量瀝青,並非是一種完全意義上的浪費;當然,PoC 對電力資源的節省仍然將產生巨大的社會價值。

Lava 倡導的 PoC 共識在物質激勵層面鼓勵了對剩餘儲存空間的利用,是一種最大化資源利用的導向。儲存空間是客觀存在的資源,這種資源的空置也是具有普遍性的。空置導致裝置利用率降低,帶來社會資源層面的浪費。中本聰在設計比特幣之初所希望實現的“One CPU One Vote”,正是出於“利用閒置算力維護點對點電子現金系統”的美好初衷,然而因 PoW 自身缺陷導致 ASIC化不可逆,帶來了今天 PoW 高能耗、高硬體門檻的現狀。因此,PoC 將比 PoW 更進一步,更充分和徹底地實現了中本聰最初提及的願景。

3)Lava 作為去中心化儲存的基礎設施:

我們認為,以上提及的論點僅僅侷限於對共識過程消耗必要資源的理論解釋,並不能真正表達Lava 的願景。“有意義”儲存必須有助於產生實際社會價值,無論其實現方式是否是以去中心化形式體現。Lava 計劃逐步實現:

· 透過 PoC 機制凝結全球儲存空間共識,成為去中心化儲存生態的的信任之根(Root ofTrust);
· 將積累的信任價值反哺於基於儲存空間的應用與服務,尤其是去中心化儲存應用與服務的信任基礎設施;
· 作為信任基礎設施,承擔全球儲存空間的頂層索引(Lava as Top-level Indexing 協議架構)職能;
· 將去中心化儲存應用與服務的生態嵌入(Lava Layer2 Embedment 協議架構)到 Lava 主鏈,並在通訊技術、資產流轉與經濟激勵三個方面實現跨鏈嵌入;

Lava 這一願景建立於一系列底層技術、底層生態的發展成熟,包括但不限於:

· 基於雙向錨定(2-way peg)的跨鏈資產交易技術;
· 基於指令碼的跨鏈原子交換技術;
· 鏈下拓展方案、支付通道以及狀態通道技術;
· 基於內容定址的分散式儲存網路;
· 分散式儲存網路 DHT 機制及其變種;
· 檔案儲存與檢索的可信證明機制,包括 Proof-of-Retrieval 以及 Proof-of-Spacetime;
· Web 規模的無服務計算架構,包括 Lambda、Fargate;

例如,Lava 主鏈可透過跨鏈方案,將不限地域、不限數量的基於內容定址分散式儲存網路進行Layer2 嵌入,透過主鏈的“空間算力”提供去信任化的基礎環境,以實現對分散式儲存網路資源的頂層索引、資源排程以及相應交易行為的撮合和記錄。如此衍生,基於 Lava as Top-level Indexing、Lava Layer2 Embedment 協議架構,可支援諸如以下應用場景:

· 閒置儲存資源交易的記錄、排程和資產管理;
· 基於內容定址的分散式網路的去中心化 DNS 系統;
· 可信去中心化資料存證;
· 可信計算環境;
· 基於中心化服務的分散式儲存任務排程結算;

鑑於本文的撰寫僅以介紹 Lava 主鏈、基於 PoC 的 Lava-Firestone 共識機制為主旨,對上文提及技術背景以及應用場景不做更詳細的描述。如有興趣,請關注該專案開發進度以及 Lava 基金會作進一步瞭解。

D)Lava-Firestone 共識

1)介紹 Lava-Firestone 共識:

Lava 採用經改進的 PoC 共識機制,即 Lava-Firestone 共識。該共識針對以下因素進行設計、重構或最佳化:

· 最佳化 PoC 共識的發行方式、Plot 檔案生成演算法,使其更加穩定、適合於長期生態發展;
· 前期傾向於基於 PoC 的信任積累,後期傾向於鼓勵有意義儲存、基於去中心化儲存的應用或服務;
· 考慮基於跨鏈、鏈下拓展、Layer2 嵌入的技術方案以及經濟激勵方案;
· 考慮設定系統內建憑證火石(Firestone);
· 考慮基於火石的染色方案(Stone-Coloring);

2)火石 Firestone:

Firestone 機制創新性地引入了一種基於虛擬分層(Virtual Layering)的通證概念,即被稱為“火石(Firestone)”的憑證。

火石是:

· 基於虛擬分層(Virtual Layering)設計的系統內建憑證;
· 佔用或享有 Lava 系統資源份額的代表物;
· Lava 生態的貢獻憑證;
· Lava 生態的治理權利憑證;
· 鏈上治理投票的權利承載體;
· Lava 生態的經濟權利憑證;
· 一種非永久性、可定製化、非同質性的憑證。火石的分配、使用和流轉:
· 對系統安全、共識凝結作出貢獻的任何參與者;
· 對有意義儲存生態作出貢獻的系統成員;
· 透過染色(Coloring)機制由基於自身信用背書的個人、組織或機構透過定製化方式產生並分配;
· 一般情況下,火石主要以透過凍結或抵押 Lava 方式生成;
· 火石的使用方式以及流轉方式是可定製化、非同質性的,因為基於 Lava 生態提供的去中心化儲存類或計算類應用與服務也是非同質性的。Lava 生態的應用或服務提供商可以定義不同的使用規則。

3)生態發展期的火石生成和獎勵機制:

Lava 區塊鏈自上線開始、到有意義儲存生態成熟之前的時期被定義為生態發展期。為解決該期間信任基礎設施的冷啟動問題,系統參與者可透過發起交易凍結 Lava 的方式獲得火石。

該機制採用一種特殊的“動態凍結(Dynamic Freezing)”方式生產火石:

· Lava 區塊鏈按照每 2048 塊塊高分割,分割後的段落稱為 Slot。
· 使用者透過發起一筆交易凍結 Lava 獲得火石。
· 使用者在第 N-1 個 Slot 中獲得的火石,僅在第 N 個(下一個)Slot 內全程有效;第 N 個 Slot結束後,火石自動作廢、凍結資金返還。
· 生態發展期,全額區塊獎勵由 50%的基礎獎勵、50%的生態獎勵構成。當鍛造人成功鍛造區塊時,可無條件獲取基礎獎勵部分;如果該鍛造人消耗一個已生效的火石,則還可以額外獲得生態獎勵部分。

使用者發起凍結交易時,需要按照一個動態調整的凍結比率獲取火石。凍結比率可以簡易理解為火石的“價格”,即每凍結多少 Lava 可以獲取一個火石。

凍結比率在每個 Slot 開始時動態調整。當上一個 Slot 中的火石數量超過目標值 2048 時,該Slot 的凍結比率將提高 5%;當上一個 Slot 中的火石數量不足目標值 2048 時,該 Slot 的凍結比率將降低 5%。

技術實現

A) Lava 區塊鏈資料結構

1)區塊結構:

2)交易結構:

B) 生成攻擊 Generation Attack

生成攻擊(Generation Attack)是一類針對儲存證明網路的攻擊形式。惡意鍛造人可以透過高效率低成本的軟體,按需生成大量的儲存資源資訊,從而“欺騙”過共識網路層的節點驗證,這種方式使得惡意鍛造人能獲取大量的區塊收益(儲存空間越高收益越高) 。

在 PoC 的生態網路中,鍛造人最為重要的資源就是儲存裝置,而如何避免惡意鍛造人透過生成攻擊,即形成答案值去提交答案,從而造成 PoC 生態的不公平行為,是每一個 PoC 網路需要考慮的重要攻擊場景。

在 PoC 的場景下,生成攻擊的形成有較為清楚的定義:

· 定義 1.1.(生成攻擊) 在 PoC 網路中,存在驗證角色 Sv、儲存角色 Sp 和 Sp 所申明的資源R。Sp 在每一輪的 PoC出塊過程中,需要 Sv 能夠驗證答案有效性並較為準確的衡量 Sp 的儲存資源 R。

定義 3.1 清楚的指出了 2 個關鍵點,第一是 Sp 需要在每一輪的出塊時間內提交答案(nonceid);第二是 Sv 能夠很清楚的在共識層面對儲存資源 R 進行衡量。Lava 對於這兩點進行了深度的思考:

1) 對於出塊時間的控制

Lava 透過對難度值 baseTarget 的調整,將預期的出塊時間限制在了 4 分鐘。這個值的產生是鍛造過程中合法形成答案(nonce id),儲存裝置掃描的速度而得出的期望值。具體的推導過程為:

推導 1.1. (出塊時間) 由於 Shabal256 演算法的特殊性(無法平行計算),如果惡意鍛造人發動生成攻擊,對於市面上平均效能的單核 CPU,形成一個 nonce 並自我驗證透過的正常時間為 300ms,即每一輪能夠生成 800 次提交,但有效提交一定是遠遠低於 800 次(因為 deadline 的取值範圍為0~2^64-1,而有效 deadline 為 86400)。而對於目前的 PoC 網路,平均 48TB 的算力會在一輪出塊中提交*(2~5)*3*次的答案,對於一個擁有數百 PB 算力的網路來說,想透過生成攻擊對抗全網算力,是幾乎無法做到的事情。

2) 對於儲存資源 R 的衡量

雖然不滿足第一個必要條件,惡意鍛造人基本就不存在發動生成攻擊的可能性,但 Lava 依然對儲存資源進行衡量這個必要條件進行了思考,確保整個 Lava 網路更加安全和健壯。

定義 1.2.(算力估算) 在 PoC 網路中,對於儲存角色 Sp,驗證角色 Sv,Sp 每一輪提交答案次數 originalNConf 和提交的答案 deadline 與 Sv 對 Sp 所估算的儲存空間大小 plotSize,存在以下數學關係: 

· m:為人工選取的區塊 chunk,也就是 1 天的區塊總數,一般設定為 360(透過全網出塊時間的期望值得出);
· originalConf:是這個鍛造人在 m 個塊內,提交的 target 資料集的次數。
· nConf:這個鍛造人在 m 個塊內,提交的 target 篩選後資料集的次數,該資料集經過剔除了篩選奇異點和 fastblock 中重複的資料,一般情況下認為 originalNConf 相等。
· sum(BT*Target) :前 m 塊 BaseTarget 和 Target 的乘積和,而其中
· GenesisBaseTarget:固定值,18325193796L

Lava 網路的錢包節點應用了這個公式,對公式得出的算力估算值對每一個鍛造人的算力進行了科學合理的估算,並能夠在共識層面對每一個 minerAddress 進行驗證。這使得惡意鍛造人更難透過生成攻擊對算力進行造假。

C)寄生蟲鏈的攻擊(Parasite Chain Attack)

寄生蟲鏈攻擊(parasite chain attack)是一種惡意錢包節點的作惡行為,其在不被主鏈(MainChain)發現的前提下,秘密的互相驗證並出塊,構建一條私鏈(PrivateChain),並在恰當的時間與主鏈的某個地址發生交易,並將交易出塊並且互相驗證透過。在恰當的時間,其合併到主鏈,建立一筆雙花轉賬,造成交易的修改並浪費全網節點雙倍成本去做交易的驗證。

為了解決這個問題,Lava 在 Blacklist(黑名單)層引入了 CDF 演算法(Cumulative Difficulty Algorithm)。

從數學建模角度,整個網路節點,惡意節點如果要對 PoC 進行攻擊,則需要在突破在共識層面被主鏈合併時提出的挑戰,即對其合併的累計難度大小進行共識層面的驗算,提高惡意節點與的數量,從而提高計生蟲鏈的作惡成本(需要更長的出塊來保證其累計難度值)。

雖然我們認為具有如此大量的串通節點攻擊對於大型全球網路來說幾乎是不會發生的,但無論使用何種高效的選舉演算法,拜占庭容錯的理論得出的惡意節點數量的限制,對於整個 Lava 網路也是存在的。

Lava 的可信層具有額外的安全措施。探索節點可能從 Lava 網路中的整個節點集中選擇適合且可用的節點組成可信子集。給定 N 作為 Lava 網路中的節點總數,並且 T 作為可信層可用和合適節點的數量,其中 T⊂N(T 是 N 的子集),這樣共謀的惡意節點將不得不接受整個 Lava 網路 N 的 33%而不僅僅是子集 T.

此外,集合 N 的所有成員都經常作為 Lava 網路的一部分進行審查,一旦有作惡行為就會被網路中的其他節點列入黑名單,這有效地阻止他們被選入集合 T.

D) 區塊鏈引數

· 最大產出上限(Max Supply):332,800,000 LV
· 目標出塊時間間隔(Target BlockTime):4 分鐘
· 發行引數:
初始塊獎勵:全額產出情況下(需要出塊人兌換火石)為 640LV 每塊、基礎產出情況下(出塊人不兌換火石)為 320LV 每塊;
收斂性發行,每 260,000 塊高度(約兩年)獎勵減半;
在所有塊均全額產出的情況下,系統產出的極限為 332,800,000 LV,即達到 Max Supply;

· 火石的 Timeslot:每 2048 區塊高度
· 初始分配*:
技術團隊 2%
社羣發展啟動資金 2%
Lava 基金會長期預留基金 3%
······合計 7%**

關於更多Lava資訊:https://www.lavatech.org/
更多區塊鏈專案介紹:http://www.qukuaiwang.com.cn/news/xiangmu
風險提示:區塊鏈投資具有極大的風險,專案披露可能不完整或有欺騙。請在嘗試投資前確定自己承受以上風險的能力。區塊網只做專案介紹,專案真假和價值並未做任何稽覈

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