2021年4月-IOTA研究现状更新

2021年4月-IOTA研究现状更新

这个月对我们来说很忙,因为我们进入了交付Nectar的最后阶段,这是我们完全分散,无协调器的网络的第一个功能完整的实现,预计将在几周内完成!我们的团队在将研究成果转化为可用成分方面一直取得了卓越的进步,这是我们为实现这一目标而感到自豪的。

本月的几项重要成就进一步推动了我们无协调器网络的Nectar阶段的发布,包括:在Pollen测试网中实施mana,这使我们能够研究现实网络条件下的攻击;我们的正式规范即将完成,这使我们能够更好地与合作伙伴和其他有关方面沟通协议,并为IOTA协议的标准化提供基础;以及完成了我们的自动测试论文,这是对我们的一个网络组件的验证。以下是我们研究小组的最新动态,详细介绍了过去一个月的这些以及其他进展:


Pollen测试网的实施:该团队推出了Pollen测试网的几次迭代,从引入MANA(声誉系统)的v0.5.0开始,以及拥塞控制(管理对Tangle的访问),以测试其第一次迭代并研究其在这样的环境中的分布。在该版本中,我们添加了一系列新的API,在本地仪表盘,Pollen分析器仪表板以及Grafana仪表盘上增加了一个新的Mana部分。GUI和CLI钱包都已更新,允许用户将节点的身份定义为事务的访问和共识管理承诺的接收方。

我们还重构了共识管理器组件,使其与实际实施的共识机制无关。这样,GoShimmer不仅可以看作是IOTA 2.0原型,而且可以看作是任何基于DAG的DLT的灵活框架。事实上,任何共识机制,例如Tangle Voting、BFT、Leader Based等等,都可以像在Tangle初始化中更改几行代码一样容易地插入。在后续版本中,我们开始将第一个组件与法力集成在一起,即快速概率共识(FPC协议)和自动引导。到目前为止,我们的共识模块已经平等地对待了每个节点的意见。但是,这无法抵御Sybil攻击,因为攻击者运行数百个甚至数千个节点以破坏共识。通过整合mana,节点现在形成仲裁,通过选择节点查询成比例的mana。

为了防止/限制基于sybil的攻击,自动对等使用称为“mana等级”的筛选过程,该筛选过程根据所有已知节点的mana相似度从它们中选择一个子集。这意味着法力相似的节点将更有可能成为邻居。我们已经可以看到它对Pollen网络拓扑的影响:

2021年4月-IOTA研究现状更新

网络图左侧的节点具有更高的共识mana,而在右侧,我们可以看到具有较少或零mana的节点。通过此实验,我们正在寻找正确的参数,以在sybil保护和网络连接之间找到良好的平衡。当前,我们的网络具有200多个节点,网络直径为5。

在接下来的几周内,该团队将专注于将mana与其他模块集成:拥塞控制,最终性(批准重量),重组和dRNG。作为Nectar之前的最后一个里程碑,我们将引入快照和时间戳投票。这些完成后,Nectar将准备向公众发布。

规范:规范的进展一直稳定,现在我们的目标是在升级到Nectar时准备好主要组件。整个过程已被完全记录和标准化,因此我们可以更好地控制进度,并知道哪些模块需要进一步的支持。

让我们谈谈项目的结构。现在,这些文件分为7个部分,分别与它们在项目或网络中的角色有关:控制文件,结构文件,网络层,通信层,价值转移应用程序,共识应用程序和历史记录管理。

在控制文件中,我们正在处理引用每个文件的信息,定义了标准化准则和组织。这里值得一提的是参数和术语文件的索引,它们将通过文件在单个参考位置上获得此信息。结构文件包括有关作为Tangle一部分的数据元素的基本信息。在这里,您将找到全新的Message Layout,主要的Payload Layouts,以及一条消息经过数据流,以便由节点进行处理。

网络层是关于节点之间的通信的,包括引导方法和所有自动对等模块。通信层(可能是我们讨论最广泛的部分)显示了节点维护其Tangle的协议。这包括有关“Tangle”本身的大部分模块,例如时间戳,Tip选择算法,固化,速率和拥塞控制以及标记。价值转移应用程序定义了与账本相关的任何指令,如UTXO系统化,账本状态计算以及有关MANA的所有指令。

顾名思义,共识应用程序是有关与共识相关的所有事物的规范。在这里,您将找到有关快速概率共识(FPC),分散随机数生成器(dRNG),节点感知重组和完备性的所有信息。最后,历史记录管理将详细描述快照过程。

这显示了该项目的广泛性。在我们最初的20个文件中,有7个已经通过修订,其他许多文件也即将完成。我们希望四月份会有很大的进步,并希望尽快与社区分享。

Pollen测试网研究小组:在过去的一个月中,我们完成了撰写并提交了有关基于salt的自动对等的第一篇研究论文。本文讨论了我们的一些设计决策,并对网络拓扑的某些要求进行了首次定量处理。将mana整合到Pollen的自动监测中后,我们将继续研究这种coordicide模块。

我们还分析了当前测试网中访问mana和共识mana的分布和动态。第一项分析的一个特定结果是调整访问mana的“平滑参数”。与我们第一个建议相比,访问mana的更改将在更短的时间内生效。

网络本月,我们制定了一项策略,用于同步暂时脱机的节点或新来者首次加入网络。这些节点很可能错过了许多本应已经处理并附加到其本地账本版本中的消息。使用固定的调度速率时,节点在同步之前可能会经历很长的延迟。在我们的提案中,当节点被标记为“不同步”时,我们可以提高调度速度:在当前版本的GoShimmer中,信标消息用于检测不同步节点,但是我们正在计划建立类似于漏桶(机率提高)的机制,该机制可以自动识别网络中断或数据包丢失。

本月的第二个主要主题是微调拥塞控制算法。特别是,我们进行了广泛的攻击分析,并注意到攻击者的邻居节点可能最终会对当前的流量拥塞产生掺假的感知。低估拥塞会导致速率设置程序允许的吞吐量增加。我们目前正在研究应对这种极端情况的对策。我们要强调的是,这种情况仅在充分利用网络吞吐量的情况下才有意义。因此,我们的协议在不久的将来不会受到影响。

分片:我们正继续在数据共享白皮书方面取得进展。在上个月,我们集体讨论了其他攻击媒介。尽管我们对以前的攻击媒介有了更好的了解,但是我们没有发现任何新的基本漏洞。因此,我们的数据共享建议似乎对各种恶意行为都非常可靠。

我们还讨论了建模数据Tangle增长的其他方法,以便尝试更好地估计系统的潜在吞吐量。我们开始致力于创建模拟器,以模拟子Tangle的创建,并为父子Tangle之间的交互建模。这些模拟将用于验证我们对系统运行方式的理解和假设。

解决了许多最初的理论问题后,我们现在只需完成白皮书即可。目前最大的障碍是找出工时来写作,因为我们所有的研究人员也都参与了完成Nectar的工作。


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专栏作者:IOTA-方可

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