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A1 | Rchain项目介绍

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  • 2018-07-20
简介Rchain是一个可并发、可组合、可无限伸缩全新的区块链平台,最终能为企业提供高性能的区块链服务。RChain 理论上每秒至少处理 40,000 笔交易,并可以扩展。它来源于一种基于形式化验证的、去中心化的、并行计算模型。主要解决区块链底层协议扩展性的问题,该项目融合了分片技术、Casper 协议、Rho演算的形式化验证、高并发 RhoLang 语言及多虚拟机并行计算等五大创新技术,充分显示了团队极高技术实力。

 

项目背景

 
λ演算(Lambda-Calculus)是最基本的编程语言。包括:C++、C#、Java、Scala、Haskell、Python、Erlang、Golang以及 Ethereum VM 中的 Solidity 等都源于“λ演算”,它们都属于冯诺依曼式(the von Neumann style)编程语言。计算机最初的理论模型来自于“图灵机”。冯诺依曼体系结构将数据与指令分开,数据保存于内存中,由指令处理。而后绝大多数编程语言实际上是对冯诺依曼体系结构的模拟,比如条件语句模拟跳转指令,变量模拟内存,因此这些编程语言都统称为冯诺依曼式。由于逻辑直观且易于工程实现,成为了目前绝大多数计算机采用的事实标准。他们的共同点都属于顺序计算模型,这些以顺序计算模型为基础的编程语言发展到今天,即使在引入多线程、纤程、异步等概念后,并没有从根本上改变其内部顺序执行的本质,其在大规模并行执行的环境下(比如区块链网络)效率低下。
90年代以Robin Milner为代表的科学家发展出了π-calculus。π-calculus是第一个成功实现在动态变化的网络环境中进行并行计算的模型。这即是说,在多个计算节点组成的网络中,即使计算过程中有节点加入或者离开网络,计算过程也能平滑地在网络上继续下去。在它的基础上逐渐发展出了以Rho演算(Rho-Calculus)和ϕ演算(Phi-Calculus)为代表的高阶演算(Higher Order Calculus)。其中Rho演算最为接近实用,它已经被成功地应用到了微软BizTalk服务中。RChain的分布式并行计算模型来自于Rho-caculus,它是process-calculus的分支。从Rho演算衍生出的Rholang编程语言以及RhoVM虚拟机。RhoVM虚拟机基于Rho演算的计算机--RhoMachine,而Rholang就运行在RhoMachine中。RhoMachine虽然运行于冯诺依曼计算机之上,却和冯诺依曼计算机有本质的区别--它虚拟机的RhoMachine是可组合的,在大规模并行执行的环境下(比如区块链网络)效率很高。
冯诺依曼计算机是CPU+RAM的指令式计算机。而RhoMachine的运算和状态都是基于Tuplespace,最大的特点就是可组合性--RhoMachine可以和RhoMachine叠加,组成新的RhoMachine,Tuplespace的可组合性解决了一个大难题,就是可扩展性难题。冯诺依曼计算机组成集群,对于代码来说每台计算机的边界都不是透明的。当其它链还在为状态分片、分片间状态同步等问题头疼的时候,RChain凭借Rho演算早已经跨过了这道坎。如果tuplespace彼此之间相互信任的话,分区间的交互通过name的消息机制完成,则故事结束。但是,在区块链环境中是肯定不能随随便便相互信任,所以接下来RChain设计了名字空间机制来解决tuplespace彼此间的信任关系。这又和其它链有很大的区别,其它链都是绞尽脑汁地建立节点间的信任关系,RChain却只需要合理地组织tuplespace。所以RChainn设计了名字空间(namespace),一个名字空间对应一个tuplespace,然后用rholang代码导出合约接口只允许其它相关名字空间和本名字空间交互。RChain这部分的实现代码都是rholang写的,在RhoMachine的基础上去解决,容易很多。  
解决了名字空间相互信任的问题,再回过头来看名字空间内部。同一个tuplespace由N个节点维护,首先这保证了高可用性。而Rho演算的并行性特点又允许这N个节点对tuplespace同时进行运算修改,保障了单个名字空间的吞吐率。
最后,解决名字空间內这N个节点对tuplespace运算修改的可信问题,使用了casper共识。使tuplespace运算的结果来自于N个节点的共识结果。
RChain通过Rho演算一环接一环来解决区块链的可扩展性问题,姑且不论RChain在其它方便的微创新(比如形式化验证),单就采用全新的计算机理论这点上,它的意义不是其它项目可以同日而语的。

 

项目简介


Rchain是一个可并发、可组合、可无限伸缩全新的区块链平台,最终能为企业提供高性能的区块链服务。RChain 理论上每秒至少处理 40,000 笔交易,并可以扩展。它来源于一种基于形式化验证的、去中心化的、并行计算模型。主要解决区块链底层协议扩展性的问题,该项目融合了分片技术、Casper 协议、Rho演算的形式化验证、高并发 RhoLang 语言及多虚拟机并行计算等五大创新技术,充分显示了团队极高技术实力。

RChain 主要解决如下三个问题:

1)底层协议扩展性问题;
2)智能合约的形式化验证问题;
3)共识的安全和经济问题。
 

技术创新


1、用于并发处理的RhoLang智能合约编程语言

RhoLang 是一个功能全面的图灵完整的通用编程语言,它使用Rho演算来进行构建。它是一个具备行为类型和反射机制的高阶进程语言,也是 RChain 官方智能合约所使用的语言,其目的是具体化细粒度的并发编程。 
RhoLang 是一种强类型语言,RhoLang 代表反射性的,基于进程演算,高阶的过程语言,作为 RChain 的智能合约语言。RhoLang 允许进程的并行执行和在不同智能合约基础上组合高阶智能合约。
目前主流的智能合约编程语言,比如 Ethereum 所用的 Solidity 、Bitcoin 所用的 Go 语言等,对于变量的处理方式均为单线程。多个线程同时访问并修改同一个变量,为了避免出现某一个线程修改变量的同时被另一个线程修改导致结果错误,上述语言将多线程的并发访问转换成了多个线程的逐个访问,大大降低了处理速度。 
RChain的 RhoLang 语言是采取多线程并发的解决方案,即开多少线程并不是预先设定的,要取决于当时的交易量情况。当系统的计算量增加时,系统将自动增加更多的计算资源处理。  
2、基于名字空间理论的状态分片技术
 
RChain 构建的名字空间是一个虚拟空间,每个空间有很多通道,进程之间通过通道来进行联系,不同的命名空间中,进程可以并发执行而不用担心资源竞争和不一致。这可以理解为一种另类的分片技术:一个事务被拆成不同的问题集,每个节点只处理一个与其特定需求相关的小碎片事务。然后这些小碎片可以连接成更大的碎片,这些更大的碎片最终可以组成一个完整的事务。得益于并发以及分布式计算机制,RChain 每秒能处理 4 万个事务。
它是一种实现地址动态可组合的技术,名字空间为开发人员提供了一个半自动化框架,用于根据其功能,依赖关系和行为模式来配置和执行合同集,帮助开发人员在加密,支持的接口,经济协议,身份等方面构建类型安全的环境策略,使区块链技术在各个领域能得到更灵活的应用。
每个名字空间都是一个区块链,并可以生成次一级的名字空间,最终形成一种树状结构。对每个命名空间内的访问,独立地经由服务于该命名空间的挖矿节点确认。超出该空间的访问会一直往上提升到相应级别的命名空间,由服务于该命名空间的挖矿节点确认。命名保证了资源的无冲突访问,使得一致性协议尽可能地保持在最小的范围内。
  • RChain 的名字空间原理详见官方说明文档,地址为:
  • http://rchain-architecture.readthedocs.io/en/latest/contracts/namespaces.html

3、基于 Casper CBC 的 PoS 共识机制
 
Correct By Construction,即构建纠错。Casper CBC与传统协议设计的不同之处在于:
  1. 协议在开始时仅约定了一部分,协议的其余部分需要采用实证方式获取,即证明其满足所需的特性,而传统的协议是在开始时完全定义好的,然后只是测试以满足所述特性。
  2. RChain 的共识协议与以太坊一样,也是基于 Casper 协议,不过与以太坊采用的 Casper 协议的 FFG(Friendly Finality Gadget) 协议不同,RChain 采用 Casper 的 CBC (Friendly GHOST: Correct-by-Construction)协议。即 RChain 的节点会检查逻辑命题,而不是像以太坊一样每个全节点都要验证整个区块。
逻辑命题:这是关于区块链操作的表述,例如:区块链上必须包括哪些交易,以何种顺序,哪些交易不应该被包括,或者其他属性的表述。在这种设计下,因为不需要每个节点都参与对整个区块链的验证,区块链就可以进行切分,能够在某一时间段完成大量交易并达成共识。这种结构能够使RChain以极快的速度处理信息,与中心化服务器形成了竞争,在维持和运行互联网层面也对中心化服务器提出了挑战。
  • 就 Casper CBC 共识机制,RChain 在 GitHub 上有官方的说明文档,详细见:
  • https://github.com/ethereum/research/blob/master/papers/cbc-consensus/AbstractCBC.pdf
 
4、形式化验证 Rho 演算。
 
RChain 将自带形式化验证工具,这是通过数学方法来证明代码中是否存在某漏洞或缺陷,能够消除很多潜在的 bug,尽可能的让开发者开发出稳定并且安全的程序。
RChain执行模型源于Rho演算的语法和语义。Rho演算是π演算的一个变种,π演算于 2004 年被推出,它是第一个提出使用反射策略的并发计算模型。 「Rho」代表反射的,高阶的。
  • 关于 π 演算的详细文档,详见创始人 Lucius Gregory Meredith 在 Cornell University 发表的论文《Higher category models of the pi-calculus》,地址为:
  • https://arxiv.org/abs/1504.04311
 
5、多个虚拟机并行处理
 
RChain 的核心是 Rho 虚拟机 (RhoVM) 执行环境,与以太坊只有一个虚拟机不同的是,RChain 将支持运行多个 RhoVM 虚拟机,每个 RhoVM 可以并发且多线程地执行一个智能合约。RChain合约是内部并发的。他们利用消息传递范例来优化响应能力,提供更加动态和复杂的智能合约生态系统。在多个节点上并行执行时,即使某个节点在运行中意外退出,也不会影响计算进程。
Rho虚拟机执行环境其背后的数学原理就是移动进程演算,是 RChain 创始人 Greg 潜心多年研究的成果。
RChain 创造性的设计了智能合约:通过 RhoVM 并行运算,编译器验证,快速且安全。
除了并发性,智能合约还享有许多行业领先的功能:元编程,反应数据流和模式匹配。
  

共识机制


 
Casper CBC(Correct-by-Construction)是 RChain 选择实现的 PoS 协议,CBC 作为一个共识框架,框架内的派生协议保证共识安全性。

1. Casper 项目有两个分支,分别为:
Casper the Friendly Finality Gadget(FFG)、
Casper the Friendly GHOST: Correct-by-Construction(CBC)。
 
2. Casper FFG:是一个混合 PoW/PoS 共识机制,一个权益证明协议被叠加在正常的工作量证明协议上。区块仍通过工作量证明来挖出,每 50 个区块就将有一个权益证明检查点,也就是网络中验证者评估确定性(Finality)的地方。Casper FFG 是 PoW 过渡到 PoS 的缓冲方案。
 
3. Casper CBC:提出了一个框架并证明了在拜占庭容错度内,估值安全(estimate safety) 保证共识安全(consensus safety)。 Casper FFG 共识协议是 Casper CBC 共识协议的妥协版,Casper FFG 是解决 PoW 过渡到 PoW/PoS 的方案,RChain 直接采用 Casper CBC 共识协议实现 PoS 协议,相对以太坊过渡成本、迁移成本,RChain 的开发成本更低,有利于更快的大规模落地。
1)、Casper 共识协议的几个方面使得参与者达成共识,包括以利益为基础的绑定,解绑定和周期性下注。
2)、分布式共识协议的目的是为了确保横跨多个节点的区块链或部分区块链(基于命名空间)的一致性。
  1. 、在错误频发的网络条件下,为了实现这一点,任何共识协议都应该产生一个确定的结果,并且证明协议的安全性和终止属性。Casper CBC 框架协议解决了这一问题。
  2. 、RChain 的元组空间设计,实现了并行运算,提高了达成共识的效率及稳定性。
  • Casper CBC协议,官方公布了详细的说明文档,见网址:    
http://architecture-docs.readthedocs.io/execution_model/consensus_protocol.html
  

治理结构


 
RChain采用合作社的治理模式,它由董事会和普通社员组成,归全体社员共同拥有;合作社采用会员制度,由社员民主管理,实行一人一票制,缴纳20美元再通过官方的KYC,即可成为会员,只有成为会员后才能拥有选举权和被选举权,参与技术、商业、运营等各方面的讨论和决策。
合作组织成员福利包括:
1、获得公共记录服务器中的全部渠道权限;
2、选举董事会成员;
3、参加管理决策会议;
4、参与提议和参与工程合作,并且就项目决策和预算控制作出决定。
5、额外的福利将随着发展逐项确定。
 

董事会


董事会一共有9名成员,他们都是由社区投票产生。董事会席位年限有 3 年、2 年、1 年三种,每年更换一次。
 

第一届董事会成员:


3 年:Greg Meredith, Vlad Zamfir, Ian Bloom
2 年:Kenny Rowe, Evan Jensen, Alexandr Bulkin
1 年:Navneet Suman, Hendrik Jan Hilbolling, David Currin


https://medium.com/rchain-cooperative/annual-meeting-summary-3827a82a2e33


第二届董事会成员:

 
http://www.genesisfor.com/rchain/news/313.html

合作组织的官方人员包括:

Greg Meredith, President;
Evan Jensen, Secretary;
Lisa Rice, Treasurer。

为了更好的治理和组织合作组织,目前有三个指导委员会,分别为:执行委员会、治理委员会和薪酬委员会。所有委员会都对公开参选开放,但某些委员会人数只限于 11 位工作人员加一位主席。


会员注册:


注册链接:https://member.rchain.coop/#/membership-request
注册流程:https://docs.qq.com/doc/DcWlxSENqSFRmVFFP?localPadId=qiqHCjHTfTQO&id=DcWlxSENqSFRmVFFP&opendocxfrom=admin&_wv=1031&subDomain=300000000


会员投票

 
形式包括:在线调查投票和使用 RHOC 投票,投票结果由董事会和合作社委员会核实。

 

合作伙伴


RChain合作社在私人社区令牌出售活动中筹集2970万美元,并与Pyrofex,Reflective Ventures和Pithia Inc.签署协议,宣布与Pyrofex,Reflective Ventures和Pithia Inc.建立合作伙伴关系。
       
Pyrofex由Mike Stay和Nash Foster共同创立,他们是从事安全和广告平台工作的前Google员工。Pyrofex是由20多位世界级开发人员和数学家组成的完整团队,他们致力于构建和支持RChain平台的开发。


关于 Pyrofex

在Pyrofex,构建易于使用,安全且持续可靠的高性能分布式开发工具,使得大规模分布式计算更容易,更易于访问。

Reflective Ventures是由Greg Heuss,David Otto和Steve Careaga创立的,他们主要负责投资区块链初创公司; RChain合作社是他们的第一个有限合伙人,并且已经投资了1亿 RHOC(RHOCs是当前的代币,当平台启动时它将被转换为原生RChain实用性代币“REV”)。 Reflective Ventures打算投资至少12家承诺在RChain平台上建立的初创公司。
  
关于 Reflective Ventures

Reflective Venture Partners总部位于华盛顿州西雅图,是一家私人拥有和管理的风险投资公司,源于与RChain合作社(一个当前正在开发的下一代区块链应用平台)的持续战略合作伙伴关系。为了发展RChain生态系统,Reflective Venture Partners会提供战略性融资,并为特定的区块链DApps和互补技术设计令牌生成事件(TGEs),这些技术在RChain区块链生态系统中具有强大的增长潜力。 欲了解更多信息,请访问www.reflectiveventures.io

关于 Pithia, Inc.

总部设在华盛顿州的Pithia(原RChain Holdings)是一家风险投资公司。 Pithia是RChain的创始人建立的“RChain推动者”,用于投资和发展生态系统。 我们的优势是提供一个深度网络用以帮助CEO们发展他们的区块链公司。 在概念阶段为公司提供资金,并帮助成熟公司迁移至RChain。 领导团队与全球技术和消费者公司,教育机构以及多元化的企业家和工程社区有着广泛的联系。 目前正在建立企业家,有限合伙人和商业领袖的金融科技网络,以实现最新一代的区块链。 加入我们:www.pithia.com

 

代币信息

 
RChain 目前发售的 RHOC 代币是通过 ERC20 发行的,RChain 主网上线后,持有的 RHOC 可以 1:1 比例兑换成 REV 代币,REV 是 RChain 平台上的原生经济代币。

总发行量: 1,000,000,000 RHOC ;
销毁量:129,336,426 RHOC;
锁定量:410,663,574 RHOC
当前最大供给量: 4000,000,000 RHOC
冻结量:11,000,000 RHOC
流通量:389,000,000 RHOC
官方持币:57,919,689 RHOC(2019.5.5)
Pithia持币: 58,588,673 RHOC
私募时间:2017.8.29 - 2017.9.28
融资额:1500万美元
融资成本:0.2美元
    
代币总量地址:0x168296bb09e24a88805cb9c33356536b980d3fc5
锁定地址:0x1c73d4ff97b9c8299f55d3b757b70979ee718754
销毁地址:0x0000000000000000000000000000000000000000 
coop运营地址:0xd35a2d8c651f3eba4f0a044db961b5b0ccf68a2d
coop待售地址:0x287550958be9d74d7f7152c911ba0b71801153a8
coop研发地址:0x821aa521ecba3f4fdef89cbe1f468636e858d90d
Pithia地址:0xcd9910aea989e9b0b6b3e1192a474b5200e88c6b
Reflective地址1:0xfc27804ba13061a8de5e80d0346f8d76f4d5f309
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Reflective地址30xac5338812fee7fd444700abb609da4f080c85572
Reflective地址40xF7b2a840424475402416808EEF4DA21E04fAeb05

2、RChain 官网公布了 RHOC 与 REV 兑换时间,兑换时间在主网上线后,具体方式:https://developer.rchain.coop/token-swap
 

代币用途

 
REV 的用途包括:
  1. 用户需要使用 REV,才能使用 RChain 网络。
  2. REV 用于补偿节点运营商,以换取计算,存储和带宽资源。
  3. REV 是共识协议中的权益货币(staking currency)。
  4. 持有 REV 是成为 RChain 网络节点的必要条件。
 

相关链接


官方网站: https://www.rchain.coop
区块浏览器:
https://etherscan.io/token/0x168296bb09e24a88805cb9c33356536b980d3fc5
钱包:http://myetherwallet.com/
Twitter:https://twitter.com/rchain_coop
Facebook:https://www.facebook.com/rchaincooperative
博客: https://blog.rchain.coop/
Reddit:https://www.reddit.com/r/RChain/
Bitcointalk:https://bitcointalk.org/index.php?topic=2494040
Medium:https://medium.com/rchain-cooperative
Github:https://github.com/rchain
FAQ:https://github.com/rchain/reference/blob/master/faq.md
线路图:https://rchain.atlassian.net/wiki/spaces/CORE/pages/105709609/Roadmap
Youtube:https://www.youtube.com/channel/UCSS3jCffMiz574_q64Ukj_w
Telegram:https://t.me/rchain_coop
Discord:https://discordapp.com/invite/fvY8qhx

重要的活动及事件披露:https://developer.rchain.coop/conference
代币分配地址及主要持币人地址:https://github.com/rchain/reference/blob/master/finance/rhoc.md
会员门户:member.rchain.coop
为RChain合作社做贡献:https://github.com/rchain/Members/blob/master/CONTRIBUTING.md
2017年度总结会议:https://www.youtube.com/watch?v=CXA_LqsJaks&feature=youtu.be&t=2m40s
区块链比较:http://rchain-architecture.readthedocs.io/en/latest/introduction/comparison-of-blockchains.html
RChain架构文档:http://rchain-architecture.readthedocs.io/
Rholang新手引导: https://blog.rchain.coop/start_coding_in_rholang/
周报索引:https://github.com/rchain/Members/wiki/Weekly-Debrief-Index
RHOC/REV兑换 官方唯一指定页面:https://developer.rchain.coop/token-swap (请加入书签防止钓鱼网站)
RChain爱好者:http://www.rchain.site/

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