隨著比特幣網(wǎng)絡(luò)軟件的引入，一個新的技術(shù)時代誕生了。它第一次提供了一個缺乏信任的點對點支付網(wǎng)絡(luò)，提供了非常透明的、基于規(guī)則性的貨幣供應。它揭示了一種分布式賬本技術(shù)，它將深刻地改變社會轉(zhuǎn)移價值的方式，并開啟了一個值得信任的去中心化新時代。

然而，人們很快發(fā)現(xiàn)，比特幣為實驗留下了相當大的空間。自我強加的塊大小限制導致許多學者和工程師以分叉和第二層應用程序的形式探索替代方案。實驗已經(jīng)催生了2000多個啟動項目。

萊特幣試圖提高交易速度，降低集中度。以太坊增加了一個完整的智能合約層。Peercoin和Nxt似乎更節(jié)能。Dash和Monero關(guān)注的是真正的匿名性。

不過，第一代改進并沒有過多關(guān)注可伸縮性。隨著比特幣社區(qū)的發(fā)展和交易數(shù)量的增加，規(guī)模問題成為了一個主要問題。比特幣的基本瓶頸限制了其當前點對點覆蓋網(wǎng)絡(luò)支持更高吞吐量和更低延遲的能力。這帶來了第二代改進，以及基于代幣的新初創(chuàng)企業(yè)的爆炸式增長。

Bitshares、Ripple和Stellar最先將交易速度提高到1000/秒以上。這些第二代的工作都采用了一種獨特的方法來解決全局可伸縮性問題。

第三代分布式賬本技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)，它見證了無塊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新。與區(qū)塊鏈架構(gòu)相比，Nano和IoTA使用有向無環(huán)圖（DAG）來顯著提高交易吞吐量。Hashgraph使用不同的無塊架構(gòu)來實現(xiàn)顯著的吞吐量。

目前的分布式賬本協(xié)議仍然是垂直可伸縮的，但不能進行水平伸縮。在一定情況下，向網(wǎng)絡(luò)添加更多的節(jié)點并不會增加吞吐量或容量?？缮炜s性問題仍然沒有解決，重大的進步和采用需要對技術(shù)方法進行基本的重新思考。

Shardus Ledger簡介

Shardus分類帳是第四代分布式分類帳，采用無塊架構(gòu)。通過單獨處理每個交易，而不是將其分成塊，實現(xiàn)了真正的可伸縮性并顯著提高了吞吐量。

這是通過一個去中心化的賬本實現(xiàn)的，它被均勻地分布在所有節(jié)點上的計算、存儲和帶寬上。它包括一個獨特的協(xié)商共識協(xié)議——Shardus協(xié)商共識算法，以支持交易的即時處理，而不需要通過領(lǐng)導節(jié)點將交易分組為塊。

New Code Base-不從任何其他網(wǎng)絡(luò)進行分叉

Shardus共識算法-唯一共識模型

Shardus分類帳-增加更多的節(jié)點增加網(wǎng)絡(luò)的計算和存儲能力，而帶寬保持不變

Shardus代幣——發(fā)展的激勵代幣

Liberdus—一個點對點支付網(wǎng)絡(luò)，將以Shardus技術(shù)為特色

我們創(chuàng)建Shardus技術(shù)的動機是支持全球范圍的去中心化應用程序，這些應用程序的目標是使數(shù)十億用戶實現(xiàn)每秒數(shù)百萬次的交易。

Shardus社區(qū)致力于建立這樣一個網(wǎng)絡(luò)：

水平可擴展——增加吞吐量和容量

帶寬常數(shù)——交易帶寬不隨節(jié)點數(shù)量的增加而增加

自動縮放——在一定數(shù)量的節(jié)點自治中保持網(wǎng)絡(luò)

低延遲——確認網(wǎng)絡(luò)應用交易的時間比塊快

公平——交易是按收到的順序處理和應用的

安全——利用拜占庭容錯，使加密更安全

可持續(xù)發(fā)展——由本地發(fā)展基金支持，以維護和促進網(wǎng)絡(luò)

自治——所有的代幣持有者可以參與網(wǎng)絡(luò)的未來發(fā)展方向

Liberdus和采礦

在類似比特幣的網(wǎng)絡(luò)中，礦商往往擁有最大的控制權(quán)，因為他們有權(quán)選擇運行哪個版本的軟件。此外，確認比特幣交易所需的能源將很快超過全球能源的1%。雖然以太坊已經(jīng)討論過通過權(quán)益證明來降低能量，但他們還沒有實現(xiàn)。

Shardus引入了一種獨特的共識算法，它定期向節(jié)點提供穩(wěn)定的激勵，而不是讓礦商通過工作證明來競爭本地的Liberdus Coin。受普遍基本收入概念的啟發(fā)，它每天獎勵向網(wǎng)絡(luò)提供資源的節(jié)點。因此，節(jié)點具有高度的自我管理的動機。

去中心化

網(wǎng)絡(luò)集中化的一個簡單度量是單個實體或一組相關(guān)實體提供的資源的最大百分比。對于真正去中心化的系統(tǒng)，向網(wǎng)絡(luò)提供資源的節(jié)點必須是不相關(guān)的。理想情況下，每個節(jié)點都來自一個獨立的實體，其他節(jié)點不知道。

然而，比特幣在其采礦模式中遭遇了集中化挑戰(zhàn)，這種模式將控制權(quán)交給大型采礦農(nóng)場和擁有廉價能源的農(nóng)場。EOS使用一組由社區(qū)確定的指定塊生產(chǎn)者，放棄了去中心化。然而，當一個網(wǎng)絡(luò)達到33%或更多的集中度時，許多去中心化的安全特性就失效了。

Shardus的目標是通過向節(jié)點提供穩(wěn)定的激勵機制來實現(xiàn)高度的去中心化，并通過自動伸縮來防止大量節(jié)點同時加入。Shardus分類帳確保沒有單個節(jié)點或節(jié)點組可以控制網(wǎng)絡(luò)。

沒有必要的費用

Shardus分類帳上的交易不需要小額付款，交易處理速度更快。在基于區(qū)塊鏈的網(wǎng)絡(luò)中，區(qū)塊的最大尺寸造成了空間的稀缺性，使得交易費用無法避免。

費用也被用作反垃圾郵件/DOS措施，使得不良行為的成本高于實際收益。任何試圖通過傳播許多無效的交易來阻塞網(wǎng)絡(luò)的人必須支付比合法用戶更多的費用。

如果傳輸?shù)慕痤~低于某個閾值，網(wǎng)絡(luò)通常要求最低的交易費用。這阻礙了微交易，減緩了全球采用，使得最低費用可能比交易金額更大。

Shardus將用可變的、及時的工作量證明代替交易費用。完成交易不需要任何費用，但是社區(qū)可以對模型進行投票，包括為了減少代幣的供應而燃燒的交易費用。

安全是關(guān)鍵

可信環(huán)境中的安全級別與集中化的級別成正比。當集中化水平超過某個閾值時，網(wǎng)絡(luò)將在公共操作模型的邊界之外運行，安全性將不再得到保證。典型的最壞情況包括網(wǎng)絡(luò)分區(qū)、對狀態(tài)數(shù)據(jù)的惡意更改或拒絕服務攻擊。

Shardus提出了四種運作模式：誠實多數(shù)、不協(xié)調(diào)多數(shù)、協(xié)調(diào)選擇和賄賂。該項目的目標是在通用操作模型下提供盡可能高的安全級別，避免我們的共識和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中的高度集中化。

可持續(xù)性

Shardus將包括一個本地開發(fā)基金，以確保網(wǎng)絡(luò)軟件的未來開發(fā)和維護。比特幣只為礦商提供資金——為驗證交易的節(jié)點提供資金——但核心開發(fā)者得到外部捐款和比特幣基金會的支持。然而，許多項目已經(jīng)開始看到未來規(guī)劃的必要性。Dash網(wǎng)絡(luò)是最早建立本地基金的網(wǎng)絡(luò)之一，以支持未來網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和推廣。

自治

在類似比特幣的網(wǎng)絡(luò)中，一組核心開發(fā)者控制著軟件的變化。它的變更和升級治理模型是由一個相對較小的團隊控制的。但是，最近的發(fā)展包括用戶激活的軟分叉（UASFs），在這種軟分叉中，大多數(shù)人可以在沒有礦工參與的情況下激活軟件的變化。

Shardus的目標是加入類似UASFs的功能，讓整個社區(qū)的代幣持有者參與到網(wǎng)絡(luò)的未來方向中。

實現(xiàn)全球規(guī)模的分片

Shardus將通過在狀態(tài)、計算和存儲級別進行分片來實現(xiàn)全局可伸縮性。分片是一種水平擴展數(shù)據(jù)的方法，它已經(jīng)存在了幾十年，目前正在被一些區(qū)塊鏈（如EOS、Zilliqa、基數(shù)和Hashgraph）探索（主要是回顧）。以太坊計劃在2020年引入分片，但只是為了打破計算瓶頸。

在Shardus模型中，參與節(jié)點數(shù)量增加了網(wǎng)絡(luò)的計算和存儲能力，同時保持帶寬需求不變。分類帳被均勻地分布在網(wǎng)絡(luò)中，減少了任何給定節(jié)點或組的負載。UBL平臺還允許側(cè)鏈、閃電網(wǎng)絡(luò)風格的解決方案和智能合約被合并到其他分布式賬本的額外擴展中。

無初始代幣發(fā)行

Shardus模型還采用了一種獨特的激勵方式。該項目不需要花費精力在營銷ICO上，而是用ERC20代幣激勵早期的開發(fā)者參與網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)建，然后在主網(wǎng)上線后提供一種轉(zhuǎn)換方法。一旦網(wǎng)絡(luò)建立——合理而透明地獎勵聯(lián)合創(chuàng)始人和早期貢獻者——代碼將通過Creative Commons許可證成為開源。