写了许多介绍Harmony团队和技术的文章之后,这里奉上一份最直接的AMA,关于我们的团队、技术以及未来生态发展最直接的回答:

Part1: 愿景&介绍

1、Harmony这个项目是什么,试图解决哪些问题?未来的愿景和目标是什么?

Harmony是一个基于状态分片和PoS的高性能公链项目,我们的设计利用了安全的随机分片过程,在保证安全性和去中心化的同时,可以极大提高系统的交易处理能力,并且交易处理成本被分摊到多个分片,从而大大降低交易处理成本。

Harmony试图解决的问题是当下公链性能瓶颈和成本太高的问题,并且我们旨在打造一个真正去中心化的网络,让无论大小的任何节点都可以参与到其中做贡献。

Harmony的目标是为未来的全球去中心化经济体提供最安全和高效的信任基础设施,让所有人都可以在一个互信共赢的经济中获得赢得的回报。

2、请向大家介绍一下Harmony团队?怎么组建的?你们现在依然在Stephen的车库工作吗,团队有着怎么一个工作文化?

核心团队15人,工程师团队来自谷歌,亚马逊,苹果,微软等大公司,有数学和安全协议PHD,毕业于美国名校斯坦福,哈佛,宾夕法尼亚大学等。商务团队也都有连续创业和多年做风投的经验。此外我们还有很多半职的员工,分散在国内和美国,总人数在20人,负责周边程序的开发和社区维护等。

确切的说Harmony诞生于Stephen在美国硅谷组织的前谷歌员工创业聚会”TGI”中,Stephen自之前的创业公司Spotsetter被Apple收购并在Apple做了两年的Director之后,辞职出来找创业想法,同时组织了这个每周一次的TGI创业聚会,Harmony的大部分早期成员都是在TGI相识的。

Harmony创业的开始阶段我们确实是在Stephen的车库工作的,当时天气炎热,车库又没有空调,只能开着车库门工作,虽然条件坚苦,但对于创始团队来说也是一种历练和体验。

我们现在已经搬出了车库,现在的总部是一个坐落在美国加州的House,我们还延续着之前的TGI聚会,每周六都会邀请硅谷的创业者来畅谈区块链和创业。

Harmony团队成员的关系很融洽,因为我们之前都是同事或者朋友,之前有过合作经历或者已经认识很久。并且Stephen是个非常有领导魅力的人,在他的带领下,团队气氛很好,我们既是战友,也是朋友。

3、Harmony这名称还有整个品牌形象是怎么传达你们的愿景和目标的,另外我知道你们有个中文名叫和梦链,能否聊一下这个中文名的诞生小故事呢?

兰荣坚:Harmony的品牌取名其实是要传达一个这样的概念,Harmony的中文直接翻译是”和谐韵律“的意思,就像一首音乐虽然可以包括不同的乐器,不同的音调,甚至不同的节奏,但最终这些不同的因素可以协调共进,最终组合成一个美妙的乐曲。

Harmony希望在区块链网络中可以让不同的人、不同的设备、不同的场景有机的整合在一起,最终达成一致的共识,就像一首和谐的乐曲一样美妙。

而“和梦”同时与Harmony谐音,并且也蕴含了我们希望为全球“所有人”打造共通共享的信任基础设施的愿景。

Part2: 技术&分片

1、请介绍Harmony的技术路径?

Harmony的项目建立初衷是为下一代去中心化应用和经济体提供高速、可靠、安全并且公平的基础设施。我们团队建立于2018年初,当时看到公链有很多问题,比如交易速度慢、交易成本高、无法满足更多新型的区块链应用的要求(例如游戏类CryptoKitties),所以我们利用团队在分布式系统和网络开发的经验背景,加上对区块链协议层和分片技术的研究,决定一起做一条完全可扩展的高性能公链。

2、Harmony最重要的技术创新是什么?

首先 Harmony做了状态分片。状态分片是指每组分片分别存储一部分账本信息,而不是存储全网所有账本。网络分片和交易分片一定程度上可以提高交易处理速度,但如果没有实现状态分片,分片间就没法实现完全独立,交易也必须最终在全网进行同步,这样大大限制了系统可扩展性。只有状态分片才能实现每个分片的独立性,分片间除了跨片交易,不会有多余的数据交换,这样可以最大程度提高整个网络的可扩展性。

此外,Harmony采用的是完全同构的分片结构。Harmony的构架是由一条信标链和多条共识链组成的多链结构,每条链的属性是同质的,但信标链会提供更多服务,例如去中心化的随机数生成,共识链链头的验证,存储和广播,还有最重要的是接受验证节点的权益抵押。也就是说 Harmony的分片结构更加平衡稳定,没有瓶颈问题。

而在安全性上,Harmony采用基于VRF+VDF的去中心化随机数产生器来保证分片过程不可预测,不受恶意干扰,进而防止单一分片受到攻击,即1%攻击。

所谓1%攻击,是指系统分片后,每个分片不管是在算力还是在节点权益数量上,都只有整个网络的N分之一,如果有一百个分片,那么利用全网1%的算力或权益就可以完全控制一个分片,进行双花,甚至凭空创造新币

Harmony采用了自适应阈值PoS和安全的随机分片技术,靠算法把大Staker的权益打散到多个分片,使每个分片的恶意权益比例不超过1/3的安全线,确保每个分片的安全性。

在去中心化上,Harmony是第一个实现在Sharding上面做PoS的系统,我们每个分片可以支持400个以上的节点,这样整个系统将包括至少上千个节点。相比其他PoS项目的21到100个节点的状态,我们将更加去中心化,并且允许更多非专业的小节点加入。

最后Harmony很关注网络层的优化,如果熟悉区块链底层瓶颈的朋友一定知道网络数据传输是区块链系统最大的瓶颈,Harmony采用了Kademlia跨片路由技术,让跨片间通信的网络开销在O(logN),并且利用Erasure Encoding(纠删码)对区块广播过程进行了优化,在确保数据可用性的同时,避免发送者的网络瓶颈问题,真正意义上实现高效的横向分片扩展。

3、最近PoS和Staking Economy是近期一个热点,可以讲讲Harmony在Staking方面的一些机制设计吗?

我最近刚刚写了一篇Medium文章(https://medium.com/harmony-one/staking-mechanism-and-token-incentives-design-of-harmony-e3fa6b27c387),内容关于Harmony的Staking Economy的设计,里面提到了分片系统的Staking模式需要有特殊的解决方案。

具体来讲,不同于其他PoS系统简单的21个或者100个节点,我们的分片系统需要承载上千甚至上万个节点,并且允许小节点的加入。

我们每个分片都会分配400个投票权,投票权的获得是需要节点通过staking代币的形式,以类似拍卖的过程完成的,对于一个投票权,你愿意stake的代币越多,你就越有机会获得这个投票权,从而变成一个验证节点。

这种基于拍卖的机制可以使得投票权最终去向最高效的验证者手里,最终增强网络的运行效率。

同时Harmony每个分片的节点都会轮流作为领导者出块,每个节点连续负责40个块,对于不在线的节点,我们会通过view change协议立刻换掉,从而保证系统整体运行速度不受掉线节点的影响。

对于出块者和验证者 我们也有不同的相应的激励和惩罚机制,比如出块者会有更多一些的奖励,出块者收集更多签名也会有更多回报,验证者如果长期不签名的话会被slash等等,具体欢迎阅读这篇文章:https://medium.com/harmony-one/staking-mechanism-and-token-incentives-design-of-harmony-e3fa6b27c387

4、为什么选择用分片来解决性能问题?和其他一些扩容方案像zk-Snark、Plasma、State Channel等,为什么选择的是分片方案?

分片方案是广泛应用于传统的分布式计算,用来解决系统扩容瓶颈的工业界方案。它的有效性和可行性是已经被多年的实践所证明了的。分片技术借鉴到区块链上面来解决性能问题也是很多项目研究和采用的。这个技术相对成熟。

Harmony从成立伊始就致力于把成熟的技术应用到我们的区块链上面来,所以我们选择了分片方案。

zk-Snark 它能通过压缩来减少数据传输,它需要在每个Snark上面做更新,总体需要相当的计算量。这个方案还处于一个研究探索过程,工程上的可行性还有待发掘,我们其实也在积极研究这个方向,在主网上线后在考虑加入ZK的支持。

Plasma网络是一个Layer2,第二层的侧链解决方案。它在安全性上面的保证还需要依靠像Harmony这样的Layer1链的支持。

State Channel也是Layer2的一种,安全性上还是要依赖layer1的支持,并且它的应用场景主要限于小额点对点高频交易,并不能满足像Harmony打造一个通用的高性能网络的要求。

5、分片、分层、DAG、新的共识机制,底层公链的性能拓展方式该如何选择?您的项目当时是如何考虑和权衡的?您觉得您项目技术架构的特点有哪些?

首先大家知道比特币和以太坊的PoW共识机制在安全性和去中心化上做的不错,但是交易处理速度极低。并且是完全没有横向可扩展性的,即网络中加入再多的节点,性能是不变的,甚至会略微变差。很多项目在纵向可扩展性上做努力,即通过改变单一共识机制来提高效率,例如Bitcoin Cash扩大了区块大小,SegWit隔离见证技术让同样的区块内容纳更多的交易等等。

这些纵向扩容的技术一般都逃离不了我们常说的区块链不可能三角理论,即安全性、去中心化和性能不可能同时得到很好的优化。扩大区块大小的做法其实是损失了一定的安全性和去中心化,因为大区块的广播速度会变慢,这样使得网络更难达到同步状态,更容易出现分叉,同时大区块也会给小节点带来存储和网络的压力,阻碍小节点加入网络,所以会损失去中心化程度。

而我们采用的是可以在安全性、去中心化和性能上做到很好权衡的状态分片技术。状态分片是目前唯一可以做到横向扩展区块链性能的扩容技术,即在网络中增加更多节点和分片,就可以提升交易处理量,并且不损失安全性和去中心化。

Harmony的构架是由一条信标链和多条共识链组成的多链结构,每条链的属性是同质的,但信标链会提供更多服务,例如去中心化的随机数生成,共识链链头的验证、存储和广播,还有最重要的是接受验证节点的权益抵押。

对于一个好的分片公链,我认为一定要具备三个特点,第一是实现状态的分片,第二是可以抵御1%攻击,既单一分片攻击,第三是解决数据可用性Data Availability问题。

6、您如何看待PoS类项目採用Staking取代PoW算力的方式,未来会成为趋势吗?Staking 经济又会对区块链应用落地带来哪些影响?当前区块链不同链之间无法进行交互,跨链是必由之路。您认为未来跨链的生态图景是怎样的?

我认为PoS或者说Staking的项目未来会成为主流,一方面PoS相对PoW更加高效以及极少浪费能源,另外PoS所带来的Staking经济也会为区块链领域带来更多的新模式和新玩法。其实从技术演化史来看,方向都是从依托于实物的介质,向更加虚拟化的模式发展,就好比电子计算器取代了实物算盘一样,我认为基于虚拟权益的PoS取代基于算力设备的PoW也将是区块链的发展方向。

正如我们看到的,越来越多的基于PoS的项目主网上线,如Tezos、Cosmos等等,基于Staking的虚拟货币占全部虚拟货币市值也在近期接近了10%左右,这个数字在今后还会快速增长。

Staking不同于传统PoW挖矿,用户不再需要购入矿机,不需要担心矿机淘汰的风险,并且不受到矿机功能的限制,可以随时快速切换不同的项目平台做Stake,或者交给专业机构托管Stake。其实Staking是广义挖矿Generalized Mining的一种,在Staking的经济里新玩法很多,比如Liverpeer的转码挖矿,Uniswap的流动性支撑挖矿等等,这些新模式将给Staking Economy注入新的活力,也给更多基于PoS的项目带来新的机遇。

Harmony就是因为这些原因,选择了基于Staking的挖矿机制,我们的自适应阈值PoS机制在保证了系统的安全性的同时,允许家庭小节点参与挖矿,增加了去中心化程度。我们的Staking年化率预计在15%左右,对于不想直接参与Stake的持币者,我们也支持安全托管机制,在不丧失所有权的情况下,让第三方专业机构代理Stake。

Staking其实给了底层公链更多的机会,让新兴公链可以快速吸引验证者节点,并且由于Staking的高收益和参与的便利性,更多的代币会被Stake在网络中,增加网络的安全性,同时提高代币价值,目前PoS链的Stake比率已经达到30%,未来还会更高。

7、请问一下Harmony的主网什么时候上线?现在测试网的一些性能数据如何?

Harmony的主网将在今年6月上线。和其他项目比如Cosmo、Zilliqa一样,第一个上线的版本v0并不是一个完全的方案,但它将包括多个分片、Block Rewards等核心功能。

我们的测试网从一月开始运行,刚结束的测试网3.0用了4个分片,稳定运行了三周时间,完成了22万block。我们并没有在当前的测试网上面做大规模的性能测试,主要侧重于系统安全和稳定性。

在去年底的测试中,我们在41,440个节点、124个分片中达到了118357 TPS,这篇文章里面有详细报道:https://medium.com/harmony-one/dear-investors-and-friends-d4dfecf5481c

目前在测试网上面,我们运行了4个分片,每个分片50个节点。

8、你们有研究过其他一些竞争对手的分片方案吗?像Zilliqa、Quarkchain、Ontology、Tomochain、MultiVac、NEAR Protocol、Elrond等。相比于这些对手,Harmony的分片方案有什么特别之处和优势?

在币安的Harmony官方研究报告里面有一个表专门比较了几个分片项目,包括Zilliqa, Quarkchain, MultiVac, Eth2.0:https://info.binance.com/en/research/ONE-2019-05-14.html。这是第三方的比较和评价,大家可以借鉴。

我们的分片是深度分片方案Deep Sharding,这是一个端到端的、安全可靠的技术方案,这是我们的技术优势。

在系统开发方面,我们是第一个实现了基于BLS多重签名的快速共识,我们的项目使用golang实现,减少系统不稳定性。同时我们的开发工程项目全部开源,工程能力经得起社区检验。透露一下,我们是第一个正在实现独立的VDF的golang模块,也会给贡献给开源社区。

简短的说,我们的技术优势在于脚踏实地、切实可行的Deep Sharding技术方案和快速高效的开发进展。

9、我有看到你们提出了Deep Sharding这个概念,能够详细讲讲这个概念吗?是单指分片还是代表一个性能扩展方向?

Deep Sharding是Harmony提出的对于分片技术的一个深化方向,分片技术可以应用在不同的层面,具体包括网络传输层、共识协议层和用户应用层。这是一个端到端的技术方向,我们认为这个方向是值得我们投入和鼓励社区来研究的。

单一层面上的分片方案只能解决部分问题,比如单纯网络分片会造成系统资源冗余浪费,单纯用户应用分片会带来跨分片交易昂贵且缓慢。

Deep Sharding这个概念是我们提出来的,就是指在网络层面,使用了基于RaptorQ的喷泉码来加速区块广播;在共识层面,各个分片独立异步运行来达到线性增长;在用户应用层面,我们用Kadelimia Routing来加速跨分片运算。简而言之,我们首创性地提出Deep Sharding这个扩展方向,并且引领开发,这个方向会给分片区块链技术带来更多的思考和研究。

我们期望与同行做更多的交流,与社区做更多的分享来深化这个方向和拓展它。

10、在很多投资者的观念中,Harmony的定位标签是分片,竞争对手是Zilliqa 或者Quarkchain。你们自己认为Harmony的真正定位标签和竞争对手是谁?

对于分片的标签,大家比较熟悉的是Zilliqa和Quarkchain,我们很欣赏这两个项目的技术和团队,他们也是我们学习的对象。

但对于一个完全去中心化、可扩展、高效率的分片公链,我们的目标竞争对手其实是以太坊2.0。

Harmony的系统设计不论在安全性、去中心化、还是速度上都是和以太坊2.0在同一个思考水平的。比如我们对于分片系统的安全性问题,尤其是如何避免单一分片受攻击的问题,进行了很深入的研究,我们采用分布式安全随机数的方法来随机分片,并且进行有定期的再分片,这样可以有效防止攻击者控制单一分片的节点。

以太坊2.0的架构在某种意义上和Harmony类似,都是信标链和分片链的结构,但Harmony的共识机制采用高效的FBFT算法,可以保证交易能够及时确认,这也有助于安全的跨片交易处理,并且Harmony的Staking模型对于验证节点来说,更加高效,可以没有等待时间。

此外,由于开发速度的优势,Harmony将是早于以太坊2.0第一个实现PoS和Sharding结合的公链项目,我们对于Staking Economy的设计可以有效避免中心化节点的行程,并且可以激励更多小节点的加入。

在社区方面,我们目前仍然大大落后于以太坊,但是,随着1E0的进行,更多的人会参与到我们的网络和社区中间来。我们的优势在于迅速开发和项目落地,尤其是需要高性能的新兴应用。区块链的应用会越来越多,我们与以太坊2.0是竞争合作的关系。我们会一起把这个蛋糕做大,做好。欢迎大家积极参与!

Par3: 代币&生态&行业

1、Harmony在设计代币时,如何考量的,One在系统中发挥作用是什么?

ONE在链上主要有三个功能:一是作为验证节点的Stake,验证节点需要先通过ONE代币来Stake获得投票权,之后才可以进入分片开始共识过程;

二是用户的交易费用会通过ONE来支付,未来Harmony的生态越大,应用越多,对ONE的需求越大。

二是用户的交易费用会通过ONE来支付,未来Harmony的生态越大,应用越多,对ONE的需求越大。

2、2019年底层公链还会有哪些突围机会?

谈到跨链首先要提一下我的看法,在公链领域,今后是不会有一家独大的情况的,在2018年以前也许Ethereum可以是公链的唯一选择,但是自从2018年开始,很多新公链的诞生,让整个公链环境百家争鸣,每个公链都有自己独特的属性和功能,适用于不同的应用需求,这种情况将是今后的常态。

对于Harmony来说,我们将更多服务于需要高交易量和低交易成本的场景,如游戏和数据资产交易平台等等。我个人认为公链中不会再有一家独大的局面产生,相反,每个公链都会有自己独特的市场,并且在其中深挖,链和链之间的沟通交流会更多依赖跨链技术。医疗数据共享就是一个很好的例子,通常医疗数据所有权和隐私性是非常敏感的,如果两个医疗系统分别採用了两条不同的链存储数据,那么要想打通两家医院的数据壁垒,就必须靠一个安全可信的去中心化跨链协议来支撑。将来整个区块链生态将是多条公链并存,服务不同的业务需求,链和链之间会由跨链协议来完成价值和信息的流转,实现类似局域网和广域网的生态连接。

3、未来底层公链的生态发展方向有哪些?To B 还是 To C,底层公链如何进行商业落地?

公链生态建设首先需要考虑应用需求,整个端到端的应用功能都需要公链来支撑,包括稳定币、数据存储服务、隐私计算、预言机甚至地图信息服务等等,这些生态基础设施将为未来的区块链应用提供全方位的支持。

Harmony在稳定币、分布式数据库、隐私计算、地图信息等方面都有合作伙伴的布局,包括和Stably、Picolo、Hyperion等的合作以及对零知识证明研究的投入等,此外,我们的COO也在Defi方面有深厚研究,他提出的Delfi链上预言机项目曾在EthDenver开发者大会上获得最佳创意奖,这个链上预言机技术可以很好地为区块链应用提供准确的链下信息。

同时,我认为一个对用户友好的法币入口也是公链需要考虑的要素。为了扩大现有的区块链用户群体,扩大区块链应用的市场,现有复杂的token和钱包的用户体验还需要提高和改进。一个流畅的法币入口可以无缝的让更多非区块链用户低成本的体验区块链应用,用户不需要瞭解区块链钱包的运行机制,可以直接在应用里通过法币获取代币。我们也正在这方面做努力,和支持这些功能的交易所进行对接,以便为Harmony的Dapp用户带来更顺畅的体验。

作为一个公链项目,2B和2C我们会两手抓,在2C上我们会做好开发者的工具环境,以及生态基础服务设施,对于用户,就像刚才说到法币入口等等功能,我们也在尽力完善用户体验。2B方面,我们在和更多有区块链需求的企业应用对接,例如我们和游戏开发领域的头部企业Animoca会合作开发更多基于区块链的游戏应用,以及和负责FDA审批药物溯源和检验的企业Rymedi合作进行药物链上溯源等等。只有一个业务一个业务的推进,才是扩大区块链应用范围的唯一方法。

4、Harmony项目未来在生态发展方向上有哪些规划?您认为哪些行业区块链会率先落地?

我们认为,现阶段区块链落地还属于早期,公链的机会还有很多,市场上还有很多急需区块链来赋能的传统企业和业务,并且每个企业的需求各不相同,现有的公链不可能在性能,安全性和成本上都完全满足这些需求,所以还需要更多的有着更好的技术实现,更全面的生态服务布局和更佳的用户体验的公链项目来贴补这些空缺。

我们Harmony的测试网今年年初已经上线,经过三个版本的更新,现在已经很稳定,我们还在紧锣密鼓的加紧主网上线的进程,并且在筹备Game of Stake竞赛来测试网络在真实环境下的行为和表现,为即将到来的主网上线做足准备。主网上线后,我们会着重生态建设,同时也会继续优化主网在网络层的性能,并且会支持WASM编译环境,为开发者提供更多便利。

对于最先落地区块链的领域,其实大家看一下现在几大公链的头部应用就一目了然了,那就是游戏类应用,游戏本身虽然是虚拟的,但是虚拟的游戏物品也具有实际价值,利用区块链把游戏资产上链,并提供开放的交易平台,这方面将有巨大市场。此外,游戏运行机制的公平性也可以被区块链的可信环境保障,让玩家资产更好地得到保护。Harmony的去中心化随机数就可以很好的解决链上游戏随机过程的公平性,避免受到黑客攻击,窃取用户资产。

5、Harmony(One)Token为什么会选择在币安链上发行的消息,而不是像过去大部分的项目基于以太坊ERC-20?

之所以选择在币安链上发行初始Token,主要考虑到这样在币安首发1E0会更加便利,并且如果之后在Binance Dex上交易,技术实现上也最简单。

并且我们对币安技术团队的能力很有信心,我们测试了Binance Chain的功能和速度,相比以太坊都有很大提升,对于实现去中心化交易是个很好的选择。我们是看好币安链未来的前景的,它正在取代以太坊ICO的功能,并且迁移更多对速度要求高的虚拟货币资产。

6、可以讲讲和币安的合作过程吗,是币安找到你们还是你们主动找的币安?

兰荣坚:是这样的,我们在之前的一年时间里主要在抓紧研发工作,没有像其他项目很早做1C0,我们选择了先做事后发Token。现在我们离主网上线已经越来越近了,我们认为通过一个好的1E0可以让更多社区的支持者拿到我们的Token,这样不仅扩大了社区,也让Token更加分散,去中心化。

当然融到的资金也有助于我们今后更大规模的生态建设和团队扩展。我们之前和很多交易所接触过,但最后决定和币安合作,是因为我们看到了币安团队的专业性和币安社区平台的体量。

币安做的尽职调查是非常详细的,并且追加很多对于我们技术和公司的问题,可以说选择项目非常谨慎,可以说和币安合作对于Harmony和币安来说都是有积极意义的。

7、官网上看到项目的口号是“Open Consensus for 10 billion people”,你认为实现这个口号大约需要多久?谈谈你对未来几年区块链和加密货币的发展预想?

这个口号是我们的终极愿景,既打造一个世界所有人参与的互信共赢的去中心化经济体,并为其提供基础设施的支持。

Harmony的分片技术可以横向扩展来提供超高的吞吐能力,对于最终实现我们的愿景,我们还需要有更多的社区支持者加入我们,成为我们的节点,为实现Harmony的最终目标出一份力。

我认为现在区块链行业还处于早期阶段,未来还有很多的可能性等待着从业人员去探索,去开发。无论是更有趣的区块链游戏,还是更安全可靠的支付途径,或者是隐私保护和数据交易平台,还有太多的应用场景等待用区块链来拓展,赋能,和提速。

我希望未来5~10年区块链的应用能够真正的为社会的组织结构和运行效率带来翻天覆地的改进,到时候Harmony也会真正实现我们的愿景。