什麼是子空間網絡？子空間網絡基本信息

• 子空間網絡概述
• 發展靈感
• 區塊鏈挖礦現狀
• 農民的困境（農民的困境）
• 什麼是子空間網絡？
• 容量證明（PoC）共識協議的本質
• Substrate 中的 PoC 協議
• 確保鏈條的安全性和活力
• Subspace Network項目公司簡介及開發團隊
• Subspace Network 項目的融資輪次和投資者
• 子空間網絡項目開發計劃
• 概括

子空間網絡概述 

發展靈感

為了讓區塊鏈更加節能、公平、去中心化，許多新協議使用基於容量證明（PoC）的共識算法，取代現有的挖礦算法，過度利用計算資源意味著使用過多的系統資源用於存儲。 

Subspace Network開發團隊發現PoC共識協議面臨著相當明顯的結構性挑戰，稱為“運營商困境”（Farmer's Dilemma），這表明目前的研究與鏈上活動的激勵機制並不真正兼容。 

簡而言之，農民必須決定在（1）維護鏈歷史和狀態，或（2）最大化他們可以負擔的存儲空間之間分配稀缺存儲，致力於提供共識協議。通常礦工總是會選擇後者，對他們來說最好的是系統始終運行平穩，而最危險的是讓礦池只剩下幾個值得信賴的人。

為了解決這個困境，該公司開發了 Subspace——一個 PoC 區塊鏈。其中，礦工不需要維護鏈的狀態或歷史，同時保留全節點的安全屬性和去中心化的好處。Subspace 中的共識基於主區塊鏈歷史的副本證明存檔。礦工多次存儲集體歷史記錄，每個人在允許的存儲限制內存儲盡可能多的副本。 

然後共識和計算分離，礦工只需要提出交易順序，而執行節點則維護狀態併計算切換。這種分離大大降低了操作挖掘節點所需的存儲和計算能力，即使在以太坊式模型中也是如此，允許用戶高度參與共識網絡，這對於更主流的硬件來說是正常的。

區塊鏈挖礦現狀

中本聰風格的區塊鏈，例如比特幣和以太坊，將最長鏈分叉選擇規則與PoW（工作量證明）挖礦難題相結合。這些系統從根本上來說是安全的，同時仍然確保活躍的鏈上活動，並且大多數礦工都非常誠實。與拜占庭容錯（BFT）共識算法不同，用戶無需許可即可參與網絡，鏈的可擴展性非常高。 

這些屬性是當前所有區塊鏈共識協議所構建的標準。不幸的是，PoW 的安全性需要付出高昂的能源代價。總而言之，比特幣和以太坊上的礦工目前消耗的能源相當於一個中等國家的能源消耗，並且隨著越來越多的資本流入該系統，這些數字正在穩步增加。這就提出了一個重要問題：加密貨幣能否在不影響全球變暖的情況下實現大規模採用。

此外，雖然挖礦最初被設想為一個民主和平等的過程，具有“一個CPU一票”的規則，但它很快就變得高度商業化和高度集中。如今，參與比特幣挖礦已被“每個 ASIC（比特幣挖礦設備）一票”所取代，這意味著每個礦工還必須獲得低成本電力。 

以太坊挖礦有另一種方法，即“每票一個 GPU”，但也需要特殊的硬件，並且仍然傾向於集中在電價最低的地區。這就提出了另一個重要的問題，即現有的加密貨幣是否真正去中心化，或者我們是否只是將受信任的第三方（金融機構）替換為另一方（礦池）？

這些挑戰吸引了不同群體的黑客、研究人員和軟件工程師，他們正在尋求設計一個可持續的區塊鏈，以實現中本聰對民主和去中心化未來的願景。這個問題最著名的解決方案是權益證明（PoS），它使用基於個人財富的虛擬挖礦系統，根據一幣（或代幣）一票的規則。雖然 PoS 解決了可持續性問題，但它與中本聰的願景並不相符。相反，它現在提供的替代方案要求用戶獲得授權才能參與，這也代表了集中化的強烈趨勢。

事實上，PoS 系統正在放大加密貨幣現有的貧富差距，這種差距已經明顯大於全球法定資產歷史上的最高差距。富者愈富。相反，今天需要的是一個基本的、資源密集型的密碼驗證系統，該系統已經在市場上廣泛分佈，並且不需要專門硬件的干預。 

現在介紹容量證明 (PoC) 存儲概念，該概念用存儲農業取代了濫用計算能力的挖礦，最多可使用單個硬盤。依賴硬盤驅動器的共識協議似乎是一個可行的解決方案，因為存儲硬件長期以來一直被構造為消耗品，消耗的功率可以忽略不計，並且大量存在於我們的設備和最終用戶中。事實上，在不使用許可模型的情況下實現 PoC 使其不會切換回 PoW 一點也不簡單，迄今為止倖存下來的少量鏈就證明了這一點。此外，當前所有的 PoC 區塊鏈設計都未能解決我們將很快分析的機制中的一個關鍵問題。

農民的困境（農民的困境）

根據定義，我們可以看到，在任何 PoC 區塊鏈中，礦工（農民）都會被激勵分配盡可能多的存儲資源以達成共識。相反，希望所有節點保存存儲以維護區塊鏈的當前狀態和歷史記錄。這些相互矛盾的要求給礦工帶來了挑戰：他們是否符合系統所需的機制，保留鏈的狀態和歷史，或者他們必須找到一種方法來最大化鏈的份額？通過將所有存儲容量專用於獎勵自己共識協議？ 

面對這種困境，礦工總會選擇後者，運行平穩高效，但同時也降低了網絡的安全性和去中心化程度。這意味著任何 PoC 區塊鏈最終都會合併成一個大型礦池，其速度甚至比 PoW 和 PoS 鏈還要快。

請記住，在任何中本聰風格的區塊鏈中，新的共識節點必須從源頭同步鏈的狀態，以確保它們確實位於最長的有效鏈上，這意味著始終可用且具有字符串歷史記錄。如果大多數節點存儲歷史記錄，則該數據將始終可用，並且網絡可以被認為是去中心化的。然而，隨著時間的推移，歷史記錄的增長，所有節點的存儲負擔也隨之增加，一些節點可能會選擇截斷歷史記錄，只存儲鏈的當前狀態。這種趨勢早在 2014 年就在比特幣網絡中表現得很明顯。 

如果全節點不存儲歷史記錄，新節點必須依賴存儲節點或第三方數據存儲進行初始同步，從而導致網絡更加中心化。在 PoC 區塊鏈中，礦工從存儲歷史記錄中得不到任何好處，但在執行驗證時顯然可能會失去區塊獎勵。特別是隨著歷史的發展，越來越多的數據需要存儲在驅動器上。

為了延長最長的鏈並對有效交易進行收費，礦工必須維護鏈的助記詞狀態。由於狀態通常太大而無法保存在內存中，因此它必須與在寶貴的硬盤流量中實施共識協議的需求競爭。雖然對於 UTXO 風格的低吞吐量序列來說可能微不足道，但狀態存儲對於任何 EVM 風格的字符串或任何旨在擴展基類的字符串都有意義。 

此外，作為驗證過程的一部分，所有礦工還需要計算每個新區塊的狀態轉換，而計算成本並不小，這與挖礦變量的願望相矛盾，變成了一項輕任務。由於增加了驗證的機會成本，礦工的困境進一步加劇了驗證者的困境。

如果礦工願意採用較弱的安全模型，他們可以加入可信礦池，將交易驗證和區塊提議的功能委託給單個運營商節點執行，而礦工只專注於評估區塊。這具有顯著降低參與共識所需的計算成本的額外好處，使其成為許多僅使用家用計算機上未使用的存儲空間的小型礦工的理想選擇。 

當礦工找到該塊的有效解決方案時，他們將其提交給礦池的運營節點，該節點將鑄造一個新塊以換取塊創建獎金的份額。只要費用低於內部出塊的機會成本，理性的礦工總會選擇參與礦池。在 PoW 區塊鏈中，這種選擇很大程度上取決於對更平滑獎勵功能的渴望，因為與加入農業池不同，加入礦池不會增加一個人的獎勵股份總數。

該模型的主要問題是它不是去中心化的。儘管與現有 PoW 礦池相比，實際共識協議中使用的硬件是高度分散的，但礦工仍然集中在一個地方，就像 PoS 協議中的驗證者一樣，經過授權或提名。然而，PoS 系統至少對不當行為進行了嚴厲的懲罰，到目前為止在實踐中已經發揮了作用。 

由於礦池模型中的礦工在輕量級時工作效果最好，因此惡意或串通礦工的影響範圍比區塊鏈要高得多。特別是。假設大多數運營商是誠實的，也意味著大多數運營節點是誠實的。如果這個假設不正確，礦工和大多數用戶將無法區分最長鏈上發生的有效交易和欺詐交易，從而導致礦工憑空產生金錢，或者隨心所欲地花掉運營商和用戶的錢。

PoC 區塊鏈的設計似乎陷入了這一困境的核心。一方面，我們可以放棄讓礦工保留歷史記錄的目標，同時盡一切努力盡量減少狀態維護的負擔，使得運行足夠的全節點的機會成本仍然微不足道，這樣積極性較低的礦工就可以集中起來進入像上面這樣的礦池。這導致了一個更加嚴格的結構，排除了具有完整狀態的智能合約，甚至基類的可擴展性也被最小化。 

另一方面，我們可以放棄中本聰的願景並接受匯集共識作為必要的缺點，因為大多數區塊鏈已經在PoW 和PoS 社區中實施，同時至少可能對現在參與是公平和可持續的事實感到高興。

在這個項目中，TraderH4將提出第三種選擇，打破礦工的困境，而不犧牲網絡的安全性或去中心化，組織如下：

• 為了防止礦工丟棄歷史記錄，Subspace 基於區塊鏈自身的歷史存儲證明構建了新的 PoC 共識協議。其中，每個運營商在其分配的磁盤空間中存儲鏈歷史的許多單獨副本。
• 為了確保歷史記錄始終可用，礦工形成了一個去中心化存儲網絡，使歷史記錄保持完全可恢復、負載平衡和高效檢索。
• 為了減輕礦工維護狀態和冗餘計算的負擔，Subspace 在分佈式系統中應用了經典技術，將共識和計算解耦。然後，礦工僅負責排序交易，而單獨的執行器節點層則維護狀態併計算每個新塊的轉發交易。
• 為了確保執行者對其行為負責，我們使用質押押金系統、可驗證的計算和不可互操作的欺詐證明。

為了實現這一點，TraderH4 將演示Subspace 如何在基於賬戶的綜合可編程區塊鏈的Polkadot 模型中實現該解決方案，該區塊鏈定期提交區塊頭中所有賬戶的狀態。儘管我們相信該項目提出的許多技術可以一般適用於任何中本風格的區塊鏈。

什麼是子空間網絡？

Subspace Network 是由 Subspace Labs（總部位於舊金山灣區、矽谷和西海岸）打造的一款專注於 Polkadot 的產品。這項基於研究的項目最初由美國國家科學基金會於 2018 年資助，目前正在使用 Substrate 框架構建。Subspace 由全球開發團隊組成，其中包括協議黑客、區塊鏈開發人員和軟件工程師。他們的目標是解決區塊鏈領域在可持續性、可擴展性和公平性方面的系統性挑戰，以便加密行業能夠回歸其去中心化的根源。

Subspace是第一個解決礦工困境的PoC區塊鏈，一系列複雜的機制設計挑戰表明當前的PoC區塊鏈並不能真正兼容用戶加入網絡的動機。

礦工的困境表明，在任何 PoC 區塊鏈中，共識節點必須在維護區塊鏈狀態和歷史或最大化其承諾的空間量之間做出選擇。換句話說，與 PoW 和 PoS 網絡不同，PoC 網絡對於用戶運營全節點沒有很強的經濟激勵，導致更加中心化的情況。

在 Polkadot 生態中，Subspace 解決了 03 個重要問題：

• 該平台允許所有平行鏈擁有共同的歷史記錄。雖然中繼鏈提供共享安全性，但每個平行鏈都有責任維護其歷史記錄。Subspace 提供了一個標準存儲層，可確保無限期保留每個平行鏈的歷史記錄，並在標準檢索 API 下保持可訪問性。
• 該項目允許簡單的鏈下存儲。平行鏈可以卸載非必要的合約狀態，例如與 NFT 相關的視頻或圖像文件，同時確保不變性和可用性，而成本卻很低。
• 子空間允許平行鏈的異步交叉存儲。通過使用XCMP技術，平行鏈可以拍攝快照並將任何智能合約的狀態卸載到Subspace中，然後根據計算需要獲取合約狀態。

容量證明（PoC）共識協議的本質

容量證明 (PoC) 是基於共識協議的工作量證明 (PoW) 和權益證明 (PoS) 的主要替代方案。在 PoC 區塊鏈中，濫用計算能力的挖礦被使用存儲（硬盤）的集約化農業所取代。主要好處是節能挖礦（環保且可持續），同時比 PoS 保持與 PoW 相同的安全特性。挖礦也是抗 ASIC 的，允許普通用戶參與主流硬件的共識，儘管這在很大程度上依賴於底層的權益證明實現。

Substrate 中的 PoC 協議

通過使用 Substrate，Subspace 將成為 Polkadot 上的平行鏈。Substrate 支持可以輕鬆集成的共識協議，並提供了幾種當前流行的算法：權益證明、權威證明和工作量證明（Proof of Work）。感謝 W3F Grants 的資助，Subspace 項目能夠擴展上述列表以支持更多的容量證明。為了實現這一目標，Subspace開發了一套Substrate模塊，支持PoC共識協議。這些模塊旨在充當底層 PoC 和 Substrate Pallet 之間的中間件層，總體定義鏈上特定邏輯。

確保鏈條的安全性和活力

最近，Subspace 推出了專注於證券分析師的 Spartan V3，以下是一些假設：

• Spartan（和Subspace）可以被認為是中本聰風格共識協議或最長鏈的安全擴展，通過PoW 衍生自比特幣，使用PoS 擴展到Ouroboros Praos，因為（大部分）在BABE 中實現並為Spartan PoC進行了重構。
• 評估圖（或更具體地說，BST）可以建模為隨機預言機，類似於 PoW 中的哈希函數評估或 PoS 中的可驗證隨機函數 (VRF) 評估。
• 上述對策提供了針對女巫攻擊、模擬、馴服、時空交換、壓縮和遠程攻擊的安全性。

Subspace Network項目公司簡介及開發團隊

子空間實驗室公司

Subspace Labs是一家去中心化公司，專門從事Subspace Network項目的研發。他們總部位於美國加利福尼亞州帕洛阿爾托，是一個全球性的遠程開發團隊，最初的陣容由協議黑客和加密貨幣愛好者組成。

Subspace 項目始於幾年前，其理念是第 2 層網絡，適合大規模構建去中心化應用程序。在實施過程中，團隊意識到加密貨幣領域的根本問題在於設計一個公平和可持續的層，同時保持安全和去中心化。通過調查許多其他項目，開發團隊認為所有現有的和提議的解決方案都是不夠的。在過去的幾年裡，他們從頭開始研究、設計和開發符合這些理想的新協議。

Subspace Network 是第 0 層協議，可與任何層完全互操作，使其能夠充當整個 Web 3.0 生態系統的基礎設施層。基於多年的研發，Subspace是第一個真正解決區塊鏈三大難題的協議，為存儲和計算提供了一個開放且可擴展的平台。Subspace 目前支持 Polkadot、Kusama 以及不久的將來更多網絡。

開發團隊

Subspace Network 項目的兩位聯合創始人是 Jeremiah Wagstaff 和 Nazar Mokrynskyi。 

耶利米·瓦格斯塔夫 (Jeremiah Wagstaff)出生於美國加利福尼亞州帕洛阿爾托，是一名退伍軍人，在德克薩斯州國民警衛隊服役八年多。入伍前，他於2006年成功衛冕理學博士學位

Jeremiah Wagstaff 從 2018 年 4 月開始在 Subspace Labs 工作至今，擔任聯合創始人兼首席執行官。此前，他還創立並運營 Omni Builds、Board Game Island 和 3rdeye MobileVision。 

他也是破解協議領域的資深黑客之一。耶利米也是一位才華橫溢、耐心的企業家，將商業智慧與技術智慧完美融合。他多年來的工作幫助用戶掌握自己的數據，使他們自己成為點對點服務的生產者和消費者。 

他正在開發一種技術，讓人們能夠互相幫助，而無需尋找第三方。他也是一位親力親為的技術開發者，始終對當今新興安全技術和標準的可行性和意圖保持一定程度的懷疑。

Nazar Mokrynskyi，烏克蘭基輔州基輔人。他主修自動化技術，2014年即將畢業時離開烏克蘭國立航空大學創辦一家公司。

Nazar Mokrynskyi 自 2018 年 8 月起加入 Subspace Labs，現任聯合創始人兼首席技術官。此外，他此前還共同創立了 Ecoisme，並擔任首席技術官以及後端和前端開發工程師。在加入Subspace Labs之前，他擔任首席軟件工程師，領導Restream公司團隊超過3年。

從 2010 年 7 月到 2020 年 1 月，Nazar 也是 CleverStyle 團隊的成員，熱衷於破解開源 Web 項目和一些系統管理工具。

Detox 去中心化網絡項目以及 ES-DHT 和 Ronion 等其他底層技術也許是他所構建的技術中最有趣的事情。此外，Nazar 還改進了 Emscripten 等許多工具，並將多種加密工具引入開源社區（為 jQuery 等流行庫甚至 Linux 內核做出貢獻），使 Web 平台能夠進行各種開發應用程序。

其他子空間實驗室開發團隊成員和導師

• 聯合創始人兼首席執行官——耶利米·瓦格斯塔夫
• 聯合創始人兼首席技術官 – Nazar Mokrynskyi
• 首席協議工程師 – Liu-Cheng Xu
• 協議工程師 – Ozgun Ozerk
• 研究助理 – Srivatsan Sridhar
• 社區支持經理 - Justin Hill
• 數字營銷經理 – Diana Pertseva
• 全棧工程師 – Serge Kovbasiuk
• 全棧工程師 – Leonardo Salgado
• 公共關係經理 – Yeweon Park
• 合規經理 - Todd Ruoff
• 業務開發經理 – Skyler Vondra
• 技術顧問 – David Tse 博士
• 財務顧問 – 劉建明 博士
• 商業顧問 – Lawson Baker

Subspace Network 項目的融資輪次和投資者

Subspace Labs 經過兩輪融資總共籌集了 450 萬美元資金。他們的最新資金於 2021 年 2 月 6 日從種子輪籌集。Subspace Labs 由 14 名投資者資助。NEO Global Capital (NGC) 和 Cabin VC 是最新投資者。

其中，參與02輪的投資方為：

• 種子輪前（2021 年 5 月 2 日）：IOSG Ventures
• 種子輪（2021 年 6 月 2 日）：由 Hypersphere Ventures 和 Stratos Technologies 領投，Consensys Mesh、IOSG、Republic Labs、D1、OKEx Blockdream、Gate Labs、NGC、Candaq、Krypital、Dealean、Cabin VC 和 DefinanceX 參與。

子空間網絡項目開發計劃

目前，Subspace Network 項目正在以社區服務的形式對整個 Kusama 網絡中的所有新區塊進行備份，為生態系統的進一步發展做出貢獻。 

Aries 測試網上託管的網絡包括：

該項目的發展計劃將包括網絡的三個階段：

• 斯巴達開發者的公共網絡。2021 年第三季度，使用底層共識協議和安全的容量證明 (PoC)。
• Aries 測試網採用存檔存儲證明（PoAS）共識協議，該協議現已上線。
• Gemini 將於 2022 年第一季度通過解耦執行採用可擴展的智能合約。

概括

Subspace通過容量證明的共識機制，使用戶能夠加入真正去中心化、最公平、最環保的網絡。在其中，人們可以“用自己的硬盤投票”，而不是“用CPU/GPU投票”或“用錢投票”，存儲設備的現狀也隨著越來越便宜而逐漸普及到廣大用戶。得益於獨特設計的挑戰機制，Subspace通過解耦共識和計算過程來解決礦工的困境。此外，Subspace 為用戶提供了一種簡單的方法，將數據直接嵌入到基於區塊鏈的應用程序的可擴展的去中心化內存交易中。

如果讀者想了解有關子空間網絡項目的更多信息，請訪問該項目的溝通渠道：

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