Comprendre le partage de la blockchain

Harmony met en œuvre le sharding de la blockchain en trois dimensions : état, réseau et transaction. Cette approche de sharding multidimensionnelle est conçue pour améliorer l'évolutivité et les performances. Dans le cadre du partitionnement par état, chaque partition gère sa propre blockchain et sa propre base de données d'états, ce qui permet aux validateurs de chaque partition de ne stocker qu'une fraction de l'état de l'ensemble du réseau. Cette division veille à ce que la blockchain puisse évoluer en fonction du nombre de fragments, améliorant ainsi l'efficacité du stockage et la vitesse de traitement.

Le partitionnement réseau consiste à diviser le réseau de validateurs d'Harmony en fragments distincts, chacun avec son propre ensemble de validateurs. Ces validateurs travaillent en étroite collaboration pour parvenir à un consensus et synchroniser les blocs au sein de leur partition. Cette structure permet une communication efficace et la réalisation d'un consensus entre les validateurs, réduisant ainsi les frais généraux et la latence associés à un réseau blockchain monolithique unique.

Le partitionnement des transactions permet à Harmony de traiter les transactions en parallèle sur différents fragments. Chaque transaction est attribuée à un fragment spécifique, ce qui permet un traitement simultané et augmente de manière significative le débit global des transactions du réseau. Cette méthode permet à Harmony de gérer un volume élevé de transactions sans compromettre la rapidité ou l'efficacité.

Le mécanisme de partitionnement d'Harmony est conçu pour fonctionner de manière fluide, les transactions croisées étant facilitées grâce à une approche structurée qui garantit une éventuelle atomicité. Cela signifie que malgré la séparation des fragments, le réseau garantit que les transactions entre les fragments sont exécutées de manière à éviter les doubles dépenses, garantissant ainsi cohérence et intégrité sur l'ensemble de la blockchain.

Les époques jouent un rôle crucial dans la structure de partitionnement d'Harmony, car elles marquent les périodes pendant lesquelles les comités de validation des fragments restent inchangés. La transition entre les époques implique l'élection de nouveaux comités de validation, afin de garantir le dynamisme et la sécurité du réseau. Cette rotation périodique des validateurs entre les fragments renforce la sécurité et la décentralisation, car elle empêche un groupe de validateurs d'exercer une influence indue sur le réseau.

Les liens croisés font office de pont entre les chaînes de partitions et la chaîne de balises, garantissant ainsi que les blocs confirmés dans les chaînes de partitions sont reconnus et validés par l'ensemble du réseau. Ces liens croisés confirment non seulement le statut canonique des blocs de chaînes de fragments, mais jouent également un rôle crucial dans l'enregistrement des activités des validateurs, qui sont essentielles pour le calcul de la récompense des blocs et pour préserver l'intégrité du réseau.

L'architecture entièrement évolutive d'Harmony

L'architecture d'Harmony est conçue pour être totalement évolutive, répondant au trilemme de la blockchain en trouvant un équilibre entre décentralisation, sécurité et évolutivité. L'architecture exploite le sharding pour répartir la charge du réseau sur plusieurs partitions, chacune étant capable de traiter les transactions et de maintenir son propre état de manière indépendante. Ce design permet à Harmony d'évoluer de manière linéaire à mesure que le nombre de fragments augmente, sans compromettre la sécurité ni la décentralisation.

L'architecture évolutive du réseau repose sur un mécanisme de consensus robuste, Fast Byzantine Fault Tolerance (FBFT), qui garantit des délais de confirmation des blocs rapides et améliore le débit du réseau. La FBFT est optimisée en termes de performances, ce qui permet à Harmony d'atteindre la finalité des blocs en quelques secondes, soit une amélioration significative par rapport aux systèmes de blockchain traditionnels.

L'architecture d'Harmony inclut également un nouveau mécanisme de jalonnement, l'Effective Proof-of-Stake (ePOS), conçu pour réduire la centralisation et garantir une répartition équitable des récompenses entre les validateurs. ePOS encourage la participation en autorisant les validateurs possédant différents montants de jetons mis en jeu à contribuer à la sécurité du réseau, en veillant à ce qu'aucun validateur ou groupe de validateurs ne puisse dominer le réseau à lui seul.

L'infrastructure du réseau repose sur le protocole peer-to-peer de pointe, libp2p, qui fournit une couche réseau robuste et évolutive. Ce choix de technologie réseau permet à Harmony de gérer efficacement le volume élevé de communications requis pour les transactions entre fragments et entre fragments, améliorant ainsi l'évolutivité du réseau.

L'architecture d'Harmony est complétée par une suite d'outils et de protocoles pour développeurs conçus pour faciliter la création et le déploiement d'applications décentralisées (DApps). Ces outils, combinés à l'infrastructure évolutive d'Harmony, fournissent un environnement propice aux développeurs qui souhaitent créer des DApps évolutifs et efficaces sans les limites des plateformes blockchain traditionnelles.

Les principes de conception de l'architecture mettent l'accent sur la simplicité, la modularité et la pérennité, afin de permettre à Harmony de s'adapter à l'évolution des avancées technologiques et aux besoins des utilisateurs. Cette approche avant-gardiste fait d'Harmony une plateforme blockchain évolutive et polyvalente capable de prendre en charge un large éventail d'applications et de cas d'utilisation.

L'engagement d'Harmony en faveur d'une architecture totalement évolutive se reflète dans ses efforts de recherche et développement continus, qui visent à améliorer les capacités du réseau et à relever les défis liés à l'évolutivité de la blockchain. Grâce à une innovation continue et à un engagement communautaire, Harmony vise à repousser les limites du possible dans le domaine de la blockchain, en favorisant l'adoption de technologies décentralisées dans divers secteurs.

Le partage aléatoire sécurisé expliqué

Le sharding aléatoire sécurisé est la pierre angulaire de l'approche d'Harmony visant à créer une blockchain évolutive et sécurisée. Cette technique implique l'affectation aléatoire et le remaniement des validateurs entre différents fragments, afin de garantir la sécurité du réseau contre d'éventuelles attaques basées sur des fragments. Le caractère aléatoire utilisé dans le processus de partitionnement est généré par un algorithme de génération aléatoire distribué, qui est imprévisible, impartial, vérifiable et évolutif.

La sécurité du processus de partitionnement d'Harmony est encore renforcée par l'utilisation de fonctions aléatoires vérifiables (VRF) et de fonctions de retard vérifiables (VDF), qui fournissent des garanties cryptographiques quant au caractère aléatoire utilisé lors de l'attribution des validateurs. Cela garantit que les attaquants ne peuvent ni prédire ni manipuler l'affectation de validateurs aux fragments, préservant ainsi l'intégrité et la sécurité du réseau.

Le mécanisme de partitionnement aléatoire sécurisé d'Harmony inclut également un processus connu sous le nom de resharding, qui réaffecte périodiquement les validateurs à différents fragments. Ce processus se déroule sans interruption, selon la « règle du coucou » pour garantir la résilience du réseau face à des adversaires byzantins qui s'adaptent lentement. Le repartage renforce la sécurité du réseau en empêchant les attaquants d'établir une présence persistante sur un seul fragment.

L'utilisation du sharding aléatoire sécurisé permet à Harmony de maintenir un haut degré de décentralisation et de sécurité, même lorsque le réseau évolue. En veillant à ce que les validateurs soient répartis de manière uniforme et aléatoire sur les fragments, Harmony atténue les risques liés à la centralisation et renforce la sécurité globale de la blockchain.

Le sharding aléatoire sécurisé joue également un rôle crucial dans la facilitation de transactions croisées efficaces. En veillant à ce que les partitions soient composées de validateurs sélectionnés au hasard, Harmony permet une communication fluide et sécurisée entre les partitions, ce qui permet d'exécuter efficacement les transactions entre partitions sans compromettre la sécurité du réseau.

La mise en œuvre du sharding aléatoire sécurisé par Harmony représente une avancée significative dans le domaine de la technologie blockchain, car elle permet de relever les principaux défis liés à l'évolutivité et à la sécurité. Grâce à cette approche innovante, Harmony est en mesure de proposer une plateforme blockchain évolutive, sécurisée et décentralisée, parfaitement adaptée à un large éventail d'applications et de cas d'utilisation.

Les temps forts

• Harmony met en œuvre le partitionnement de la blockchain en trois dimensions : état, réseau et transaction, afin d'améliorer l'évolutivité et les performances en permettant un traitement parallèle et en réduisant le stockage par validateur.
• Le partitionnement par état divise la blockchain et la base de données d'états en fragments, chaque fragment conservant sa propre chaîne, ce qui permet aux validateurs de ne stocker qu'une fraction de l'état total du réseau.
• Le partitionnement réseau organise les validateurs en partitions distinctes, optimisant ainsi le consensus et la synchronisation des blocs au sein des partitions et facilitant une communication efficace entre les partitions.
• Le partitionnement des transactions attribue les transactions à des fragments spécifiques pour un traitement en parallèle, augmentant ainsi de manière significative le débit et l'efficacité des transactions du réseau.
• L'architecture d'Harmony est conçue pour une évolutivité totale, en tirant parti du sharding, d'un mécanisme de consensus robuste (FBFT) et d'un nouveau mécanisme de jalonnement (ePOS) pour équilibrer décentralisation, sécurité et évolutivité.
• Le partitionnement aléatoire sécurisé garantit l'affectation aléatoire et le remaniement des validateurs par rapport aux partitions, en utilisant des méthodes cryptographiques (VRF et VDF) pour se protéger contre les attaques basées sur des fragments et préserver l'intégrité du réseau.
• La combinaison de ces bases techniques permet à Harmony de fournir une plateforme évolutive, sécurisée et décentralisée adaptée à un large éventail d'applications et de services décentralisés.