Harmony

Harmony (ONE) é uma plataforma baseada em blockchain, construída para resolver o enigma de fornecer escalabilidade e descentralização sem abrir mão um do outro.

O que é Harmony?

Lançado como parte de uma oferta inicial de exchange (IEO) no Binance Launchpad em maio de 2019, Harmony (ONE) é uma plataforma de blockchain descentralizada projetada como uma ponte entre escalabilidade e esforços de descentralização. O seu desenvolvimento seguiu o lema de “descentralização em escala” com foco no compartilhamento de dados e na criação de marketplaces de tokens fungíveis e ativos não fungíveis. Além disso, o Harmony vem com uma promessa adicional de fornecer alto rendimento acompanhado por duas“baixas”: latência e taxas. Combinados, eles devem colocar a plataforma no centro dos esforços para lançar as bases das futuras economias trustless e descentralizadas.

Antes da IEO, o Harmony começou como uma startup em 2018. Seu projeto de arrecadação de fundos conseguiu arrecadar US$ 18 milhões em abril de 2019, atraindo a atenção de vários investidores, como o Consensus Capital do Vale do Silício, o Lemniscap VC de Hong Kong e outros. Mais de 2,8 bilhões de seus tokens ONE foram comprados por investidores, com 12,6 bilhões deles reservados para pré-mineração. Aos investidores, o Harmony promete acesso a um ecossistema que apoiará sua adoção em vários mercados, com foco no compartilhamento de dados, mercados descentralizados, rastreamento da cadeia de suprimentos, exchange de anúncios, sistemas de classificação de crédito e jogos.

O que o Harmony está tentando alcançar?

O desenvolvimento do Harmony se concentrou na ideia de que nenhuma plataforma atingiu um grau satisfatório de equilíbrio entre descentralização e escalabilidade, conforme explicado no projeto do white paper. Com base nisso, ele promete entregar os produtos com os seguintes objetivos:

• Harmony quer se livrar das limitações estruturais que impedem as criptomoedas de se tornarem dinheiro digital genuíno. Isso se refere principalmente ao problema de escalabilidade, como o enfrentado pelo Bitcoin, cuja popularidade crescente criou desempenho e aumentou os custos de uso de seu sistema de pagamento. Em vez disso, o Harmony implementará a tecnologia de fragmentação profunda que abrange não apenas a validação da transação e a comunicação da rede, mas também o estado do blockchain. Sua aposta por escalabilidade total é baseada em se livrar da abordagem modular e tentar resolver o consenso “em escala”. Isso inclui otimizações que estão sendo adicionadas em várias camadas de algoritmos de consenso, redes e sistemas para melhorar o desempenho sem prejudicar a descentralização.
• A maior taxa de transferência de transações é o que deve diferenciar o Harmony de outros como Ethereum e outras soluções de blockchain, que são forçados a obter ganhos de desempenho sacrificando outros recursos. Os desenvolvedores do Harmony descrevem as soluções concorrentes como incapazes de resolver problemas de escalabilidade ou fornecer suporte para aplicativos que exigem alto desempenho de rendimento, como jogos ou exchanges descentralizadas. Da mesma forma, blockchains como EOS ou IOTA tentaram substituir os modelos de consenso e introduzir novas tecnologias, como o gráfico acíclico direcionado (DAG). Tudo isso às custas de segurança e/ou descentralização que o Harmony visa preservar com a criação de fragmentos (grupos) de validadores que seriam capazes de processar transações simultaneamente. Com base nisso, o rendimento total da transação deve aumentar de forma linear e em paralelo com o crescimento do número de shards. Em setembro de 2018, a rede de teste da Harmony conseguiu atingir 118.000 TPS com cerca de 44.000 nodes, com a esperança de fechar a lacuna para os 2.000 TPS do Visa diariamente.
• O protocolo de consenso da Harmony é para velocidade e eficiência energética. Muitas das promessas de escalabilidade e taxa de transferência do Harmony dependem da capacidade de seu protocolo Fast Byzantine Fault Tolerant (FBFT) de empregar processamento de transações paralelas para dimensionar com o tamanho da rede e lidar efetivamente com a latência de conexão. Sua topologia de rede foi projetada para permitir um alcance mais rápido de consenso e troca de mensagens. Ao mesmo tempo, o Harmony apresenta um kernel projetado para executar seu protocolo de forma a permitir que uma gama mais ampla de dispositivos participe da construção de consenso, fortalecendo assim sua descentralização. O próprio processo de fragmentação profunda depende do modelo de prova de aposta adaptável com base no procedimento de geração de aleatoriedade distribuída (DRG), que é descrito como seguro, facilmente verificável e escalável.

Como funciona a fragmentação profunda do Harmony?

O sharding surgiu como um dos métodos pelos quais os desenvolvedores do blockchain visam aumentar as velocidades de transação das plataformas baseadas no blockchain. Em suma, o conceito repousa na abordagem que já está sendo usada em bancos de dados para melhorar sua eficiência. Uma das implementações mais conhecidas de fragmentação no mundo criptográfico é a usada com o Zilliqa. Cada um de seus shards é capaz de processar uma fração da totalidade das transações que ocorrem na rede Zilliqa. A plataforma, portanto, lucra com o aumento do número de fragmentos nela, já que a transação pode ser gerenciada por mais unidades que cuidam deles.

Supostamente, o problema que os desenvolvedores do Harmony têm com essa abordagem é que ela não inclui a divisão do armazenamento de dados do blockchain. Isso evita que os dispositivos com acesso limitado a recursos participem da rede e aumenta o risco de ataques de controle de um único fragmento. Em vez disso, o Harmony propõe a fragmentação profunda do estado do blockchain:

• Essa abordagem envolve fragmentação nas camadas de transação e de consenso.
• Com base nisso, os nodes podem identificar outros nodes que podem desempenhar um papel na transação e fazer transações apenas com eles como parte do procedimento de construção de consenso.
• Isso deve melhorar a capacidade de processamento paralelo e, por sua vez, o desempenho de rendimento da plataforma.
• Finalmente, a eliminação da necessidade de armazenar todo o estado do blockchain pelos nodes permite que dispositivos de menor capacidade também se tornem nodes na rede.

Como a fragmentação do Harmony se protege?

Os sistemas de fragmentação estariam mais expostos a ataques de código malicioso, não fosse pela atribuição aleatória de nodes a fragmentos. Com base na randomização, o código tem dificuldade em encontrar o fragmento apropriado ao qual é atribuído. Isso levou a uma variedade de opções sendo implementadas com várias plataformas de criptografia que empregam essa tecnologia.

A geração de aleatoriedade distribuída (DRG) usada pelo Harmony surgiu depois que seus desenvolvedores estudaram soluções semelhantes usadas por empresas como OmniLedger e RapidChain. Todos eles foram considerados carentes de aspectos-chave, como velocidade e segurança, levando à criação de um sistema único para Harmony:

• A equipe do Harmony foi capaz de combinar os pontos fortes da Função Aleatória Verificável (VRF), implementada em Algorand, e Verificável Função Delay (VDF) proposta para o Ethereum 2.0. Com a ajuda do BRH, os nodes validadores criam números aleatórios e os encaminham aos nodes líderes, que usam essa informação para chegar ao número aleatório final. Ao mesmo tempo, o VDF é usado para adiar a divulgação desse número para tornar o processo mais seguro.
• Comparado ao protocolo RandHound DRG do OmniLedger, que foi descrito como muito lento para sistemas descentralizados maiores, a solução do Harmony é supostamente muito mais rápida. Além disso, em comparação com o sistema VSS, como o encontrado com RapidChain, o protocolo do Harmony é descrito como inviável e verificável.
• Finalmente, o Harmony foi além do que foi proposto para o Ethereum 2.0 ao implementar o consenso do BFT para fornecer finalidade ao número aleatório.

O que é o consenso da FBFT?

Indo além dos protocolos de consenso padronizados de Prova de Trabalho e Prova de Participação, o Harmony optou por sua própria solução chamada Tolerância a Falhas Bizantinas Rápidas (FBFT). Isso veio como uma resposta ao modelo Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT) de Zilliqa, que é considerado como aumentando a complexidade do processo de comunicação:

• Com o FBFT, os nodes validadores no Harmony não se envolvem na transmissão de votos. Ao mesmo tempo, o tamanho da multi-assinatura foi projetado para reduzir a complexidade do gerenciamento de comunicação.
• Os validadores são nomeados com base na abordagem de Prova de Participação, ou seja, sua escolha depende da propriedade de um número específico de tokens. Quanto maior o número, maior a chance de seleção.
• Com o Harmony, a cadeia de beacon é uma cadeia de fragmentos especializada que aceita os stakes dos validadores. Ele também tem a tarefa de gerar números aleatórios para o DRG.

Comunicação entre Shards

A comunicação entre Shard é habilitada na plataforma Harmony com a ajuda do Kademlia, uma tabela de hash distribuída e protocolo de roteamento. Esta tecnologia é descrita como o principal ativo que deve reduzir a complexidade dos procedimentos de comunicação executados na rede Harmony.

Com base no Kademlia, cada node da rede mantém uma tabela de roteamento que mantém informações sobre a distância dos fragmentos restantes, que é uma função do ID do fragmento. Os nodes que são partes de um fragmento podem enviar mensagens para o fragmento apenas com os IDs mais próximos, eliminando a necessidade de transmitir a mensagem para todos os outros fragmentos em sua “vizinhança”. O roteamento Kademlia também é usado para enviar cabeçalhos de bloco para a cadeia de beacon sempre que um novo bloco é adicionado à cadeia de fragmentos.

A função de um token

O token ONE mantém as engrenagens do ecossistema do Harmony em funcionamento, permitindo a participação nele e servindo como meio de pagamento para várias atividades na rede. Isso é feito da seguinte maneira:

• O token One é usado como uma aposta no modelo de consenso usado com o Harmony. Os titulares podem ganhar recompensas em bloco e são incentivados a manter o sistema saudável.
• Os tokens são usados ​​para pagar várias taxas, incluindo taxas de transação, taxas de armazenamento e taxas de gás.
• Com a ajuda de ONE tokens, os titulares recebem direitos de voto como parte do sistema de governança da plataforma.

Harmony se encontrou no centro das propostas para introduzir a Renda Básica Universal (UBI) com base no compartilhamento de dados pessoais. Os dados seriam compartilhados em troca de pagamento fornecido por anunciantes, varejistas ou mídia, tudo com a ajuda do blockchain Harmony. Os recursos serviriam como uma renda complementar ou básica, seguida pelo desmantelamento dos atuais monopólios de compartilhamento de dados.

A equipe do Harmony é composta por mais de 30 membros, com especialização que varia de engenharia, trabalho acadêmico e empreendedorismo. O pessoal-chave inclui Stephen Tse (do Google e Microsoft Research), Nicolas Burtey, Alok Kothari, Rongjian Lan, Minh Doan, Nick White e outros.