详解Hedera(HBAR)：开源的公共分布式账本

Hedera 是一种建立在区块链和有向无环图（DAG）技术上的公共分布式账本技术，受 Hashgraph 共识驱动，具有高级别的安全性、闪电般的交易速度和低带宽消耗。HBAR 是 Hedera 生态系统的原生代币，支持去中心化应用，用于支付交易费用、dApp 访问、质押和奖励。

Hedera是什么

Hedera 是一个去中心化的分布式网络，其结构与比特币和以太坊区块链有很大不同，但执行相同的功能。它基于比区块链网络上使用的算法更有效的安全和验证算法。

从技术上讲，Hedera 不是区块链，而是另一种形式的分布式账本技术，称为 Hashgraph。

Hedera Hashgraph 在哈希图技术而不是区块链上实现其分布式开放分类账（DLT）。哈希图技术为利用开放账本系统提供了区块链的实用替代方案。

与区块链相比，该技术具有多种优势。例如，没有采矿，这意味着使用它对环境的影响显著最小化，就 Hedera 而言，它是负碳的。它还拥有较低的固定交易费用，每笔交易 0.0001 美元，其中费用不随 HBAR 代币的价格波动。

此外，基于哈希图的网络可以实现具有与基于区块链的分类账相同的安全性和匿名性的分布式账本技术，并具有改进的性能和更高的处理能力等附加优势。

团队和历史

Hedera 由美国技术专家 Leemon Baird 和 Mance Harmon 于2017 年创立，Baird 是 Hashgraph 的首席科学家，被广泛认为是 Hashgraph 算法的发明者。

Baird 在创立 Hedera 之前，已经创立了几家公司，包括 Swirlds Inc 和 BlueWave Security。他还曾担任美国空军学院网络空间研究中心的高级研究科学家，在那里他获得了计算机科学学士学位。Baird 在卡内基梅隆大学获得了计算机科学博士学位。

Hedera 加密货币的首席执行官 Mance Harmon 曾在密西西比州立大学学习计算机科学。Harmon 拥有超过 20 年的创业和领导企业的经验。他和 Baird 共同创立了 BlueWave Security 和 Swirlds Inc。

• Hedera 于2018年更名为 Hedera Hashgraph, LLC。在其代币销售中，Hedera Hashgraph 筹集了 1.2 亿美元。Hedera 的主网上线，流通的 HBAR 代币达到了 500 亿。
• 2019年，Hedera 宣布了第一批管理委员会成员。
• Hedera Hashgraph 于 2020 年与谷歌合作，成立管理委员会。

现在，一个由多达 39 家全球公司和实体组成的“管理委员会”拥有和管理着 Hedera。

Hedera Hashgraph的运作原理

Hedera Hashgraph 基于图论中的一个思想，即有向无环图 (DAG)。这些图有助于形成不遵循先前状态的数据结构和流程。

当用作 DLT 网络的基础时，非循环图可确保交易一旦经过验证并包含在网络中就无法更改。

Hedera 在其节点（网络验证器）中应用这些图来实现异步拜占庭容错（aBFT）共识机制。该机制是基于区块链的分类账所使用的缓慢且资源密集型加密共识方法的替代方案。

Hedera 坚信 aBFT 机制比标准验证方法更有效、更合理、更安全，因为交易以节能且经济的方式包含在网络中。

由于该网络与智能合约完全兼容，因此它有可能托管dApp。此功能使开发人员能够构建支持在没有第三方（例如银行和经纪人）的情况下转移价值和商品的应用程式，消除中间商使 dApp 比传统应用程式更具成本效益、更快、更安全。

Hedera 通过哈希图共识和治理来运作。从本质上讲，Hedera 的共识和治理使其具有高度可扩展性，最适合成为第一个实现大规模采用的哈希 DLT 网络。

Hedera共识机制

Hedera Hashgraph 是一个利用开源哈希图分布式共识机制的权益证明 (PoS) 网络，该机制现已于 2022 年 8 月5 日开源，在带宽应用方面提供了高效率，处理速度高达 10,000 TPS 。

与比特币等第一代工作量证明 (PoW) 网络不同，比特币选择一个矿工来确定下一个区块，而操作哈希图的节点社区就将哪些交易包含在账本中相互达成一致。

通过八卦和治理投票，哈希图网络对每笔交易的合法性和时间戳达成共识。如果交易是合法的并且在适当的时间内发生，则分类账的状态将被更新以以 100% 的最终结果记录交易。

在基于区块链的分类账中，共识机制要求在一条长链中验证区块，并得到节点验证者的同意。

当同时创建两个区块时，验证者会选择一个区块并拒绝另一个区块，以免网络分裂成两条链。就像一棵正在生长的树，除了一根树枝之外，所有的树枝都被不断地砍掉。

在哈希图中，每个交易包都被添加到分类账中，没有一个被丢弃。因此，它被认为比基于区块链的分类账更有效。所有的树枝都永远存在并编织在一起。

此外，如果新的交易请求发出得太快，基于区块链的分类账可能会失败，在新分支萌芽速度快于被切断速度的情况下。这就是为什么区块链需要 PoW 或其他一些机制来人为调节增长。

在哈希中，交易不会被丢弃；因此无需人为地减慢进程。

Hedera Hashgraph治理

Hedera Hashgraph 由 Hedera 理事会管理，该理事会由来自各个行业的 39 个世界领先的主要组织组成。这些组织包括谷歌、LG 和波音。

该理事会是完全去中心化的，每个成员在软体升级、网络定价、财务决策等方面享有平等的投票权。此外，理事会成员是有任期限制的，并且 Hedera 不支付报酬。

该委员会旨在帮助 Hedera 实现完全去中心化、公平、可靠的治理的愿景，以保证网络的长期利益。每个成员都通过 Hedera LLC 协议对部分网络所有权负责，可以在投票后一个月内查看每次理事会会议的纪要。

Hedera 的治理体系极大地降低了影响大多数公共网络治理的概念或个人分歧的风险。

为了确保可靠的以开发人员为中心的社区和开发人员驱动的路线图，用户可以通过 Hedera 改进提案 (HIP)发送有关特性、功能和标准的提案。

这些提案以社区为基础，由 Hedera 管理委员会评估和接受，并由分布式项目工程师小组执行。

Hedera的功能

Hedera 提供四项主要服务：共识服务（Consensus Service）、智能合约服务（Smart Contract Service）、文件服务（File Service）和代币服务（Token Service）。开发人员可以使用 JavaScript、Java 和 Go 连接到网络。

Hedera共识服务 (HCS)

Hedera共识服务 (HCS) 的开发目标是为 Web2 和 Web3 应用程序生成去中心化的、可审计的、不可改变的、带有时间戳的事件日志。

Hedera 网络接收共识消息，分配一个可靠的时间戳，并公平地进行排列。目前正在使用的应用程序使用 HCS 来追踪整个供应链的来源、记录区块链网络之间的资产转移、在 DAO 中制表投票、跟踪物联网设备等等。

智能合约服务

智能合约具有自我执行的自主逻辑，支持开发全新类别的应用程序,可以通过依靠代码而不是中心化机构来提高各行业的开放性和效率。

• 拍卖：管理投标程序并以去中心化的方式交换所有类型的资产。
• 桥梁作用：为能够在大区块链之间和公共分类账网络上进行无信任交易，智能合约是一个重要的桥梁构建组件。
• DeFi：赚取收入、贷款、管理衍生品，以及传统金融机构的其他事宜。
• 预言机：为智能合约提供真实世界的账外数据，以运用到游戏、零售和制造应用程序中。

文件服务（FS）

Hedera Hashgraph是去中心化的，因而它能够在数据存储业务中竞争。开发人员在为其应用程序存储文件时，将首选Hedera Hashgraph，因为该网络平台十分安全、有效。

在 FS 服务的帮助下，进行网络事务类似于创建（写入）文件。因此，交易数据可以存在于每个节点上，使用户得以查询（读取）该数据。

Hedera代币服务（HTS）

应用程序可以使用原生 Hedera 代币服务在 Hedera 上配置、铸造和管理可替代和不可替代代币。在 Hedera 上，代币可以以 $0.0001 的固定成本转移，以 HBAR 支付，并且它们会立即进行最终结算。

通过为账户 KYC 验证和冻结、代币供应管理、转移和其他功能提供灵活性的密钥和代币配置，开发者可以对 Hedera 上的代币和账户进行细粒度的控制。

用户可以将用 Hedera 代币服务创建的任何类型的代币直接纳入 Solidity 智能合约中，从而实现完整的第一层级可编程性。

Hedera解决的问题

Hedera 和 Hashgraph 都在试图解决五个问题，Hedera 认为解决这些问题可以促进分布式账本技术的广泛采用。

性能

Hedera 声称其速度非常快，每秒可以处理超过 10,000 笔交易，并在 3-5 秒内完成交易。

安全性

Hashgraph 的共识算法是异步拜占庭容错（aBFT），被认为是最安全的共识方法之一。

Hedera 通过 aBFT 使得任何成员在达成共识后都无法破坏社区共识或更改记录。攻击者的节点不到三分之一，以保证网络可以容忍出现故障的节点

当网络达成共识时，社区会被实时通知，确保共识不会被破坏。这意味着即使一些网络节点宕机或受损， aBFT 也能保护 Hedera 免受恶意节点和 DDoS 攻击。

治理

Hadera Hashgraph 定义了两个治理模型，已经提到的理事会政府模式是 Hadera 的整体管理机构，负责维护网络的去中心化、可信性和稳定性。

每个理事会成员最多可连任两届，每届任期三年。

这种配置允许个人或组织使用更多的权力。共识模型是第二个治理模型，它允许任何想要运行节点的人这样做。

共识模型允许任何人运行节点，为共识做出贡献，并因其努力而获得奖励。该团队预计，节点数量将迅速增加，并显著提高Hedera Hashgraph的去中心化。

稳定性

Hedera Hashgraph 已经声明永远不会分叉，因为该平台通过法律和技术控制保持稳定，以防止分叉。这可以防止竞争平台的出现，减少混乱和不确定性。

技术控制创建了两个功能。首先，软件客户端始终可以使用共享状态机制验证 Hashgraph 的谱系。这个共享状态包括所有提供验证信息的节点和网络的共识状态。

在这样的共享状态下，恶意行为者无法破坏网络，还可以防止任何节点分叉或进行更改，然后将其作为有效的信息推送到整个网络。

第二个功能能够保证治理机构所做的任何软件更改都是合法的，，因为它们会自动更新并在整个网络上指定。

合规性监管

通过一个包含的、可选的身份机制，Hedera 实现了 KYC/AML 合规性，被称为 Opt-in Escrowed Identity System，它允许已验证的身份与其他匿名的钱包相关联。

HBAR代币

HBAR 是 Hedera 生态系统的原生代币，支持去中心化应用，用于支付交易费用、dApp 访问、质押和奖励。

HBAR 代币的最大供应量上限为 500 亿个，目前所有代币均已分发，并遵守 15 年的兑现时间表，具体分配如下：

开发人员使用 HBAR 支持 HBAR 传输、代币管理（可替代和不可替代）和数据记录等网络服务。

此外，HBAR 代币还用于以下实用程序：

• 支付：HBAR代币用于支付Hedera平台上的交易费用。
• dApp访问：HBAR持有者可以访问发布在Hedera上的dApp。
• 质押：HBAR代币用于质押，并成为交易节点。
• 奖励：用户在参与节点处理时将获得HBAR代币奖励。

Hedera的负碳网络

在分布式账本技术领域，Hedera 的负碳网络提供了一种可持续的选择。使用权益证明共识机制显著减少了碳排放。

此外，该网络还通过开发可持续性发展工具、支持绿色项目和向气候贸易组织捐赠等各种举措积极应对气候变化。

Hedera 的负碳网络为分布式账本技术提供了一种可持续的选择，并且在性能上优于其他区块链替代方案。

与 Algorand、Cardano、Ethereum 和 Solana 等领先的区块链网络相比，Hedera 的交易速度最快，每秒交易量最大，能耗最低。

这不仅仅是一种主张。这证明 Hedera 的网络是寻求可靠、高效和环保的区块链解决方案的企业的绝佳选择。

Hedera生态系统

自从 Hedera 最近为开发者推出开源 SDK 以来，大约有 100 个 dApp 致力于在 Hashgraph 平台上进行构建。

此外，超过 5,000 名开发人员正在积极参与 Hedera Hashgraph Discord 频道，讨论基于 Hedera Hashgraph 的应用程序的开发。

Hedera Hashgraph 已经准备好通过智能合约、文件存储和本地加密货币颠覆金融、房地产、游戏、媒体和娱乐行业。

Web3 项目正在 Hedera 上构建下一代应用程序，涵盖 DeFi、NFT、创作者经济、可持续性等领域。

能源解决方案

Verde Block

Verde Block 正在利用 Hedera 的分布式账本技术创造历史，提供一个允许透明、可信、公开、可验证和可再生能源购买的平台。

BlockScience

BlockScience 是一家复杂的系统工程公司，通过 The Guardian 在 Hedera 网络上开发了一种半可替代资产的定价机制。该机制被称为自动回归市场制造商（ARMM），允许对可再生能源信贷（REC）和碳抵消/清除信贷（CORC）等可持续价值能源市场，进行有效和透明的定价。

Tamuwa

Tamuwa 是一家将碳废物转化为可再生替代燃料的非洲公司，该公司使用 Hedera 网络通过其平台 Cynk.io 将已验证的减排数字化。

Tamuwa 是第一个获得 HBAR 可持续发展影响基金资助的非洲组织。

能源过渡

Hedera又掏出一张王牌，与 Power Transition 签署了合作协议，以彻底改变政府人员使用电力和能源的方式。用户将通过 HBAR 的点对点交换来获得能源

Hedera Hashgraph 的技术在区块链的世界中是革命性的。虚拟投票、流言协议以及 aBFT 等技术的加入，使得网络变得更安全、快速和公平。虽然 Hashgrap 技术在分布式账本解决方案中优于区块链技术，但还需要更广泛的采用。