存算一体化公链：Subspace Network 白皮书 ( Ⅰ )

这篇文章在SubBase中重现。

Subspace Network是在web 3上支持大规模可扩展性的同时提供基于集成的基础架构服务的模块化Layer-1，在此基础上，Subspace Network将致力于加强和连接其他区块链生态系统。

Roadmap:

2018 -2019年：得到美国国家科学基金会格兰特和candaq Fintech集团、oneboat Capital等的早期支持

2021年：Whitepaper发布，获得web 3基金会格兰特，4.5百万美元食物许可led by hypersphere Grant stratos technologies(种子奖)

2022年：$ 33 million fund raising led by pantera capital coin base(strategic round)

以下是《Subspace网络汉英比较白皮书》(I)。

subspace:a solution to the farmer ' s dile MMA

次空间：解放被困硬盘农民

第一章背景

Naka moto-style block chains，such as bit coin [1] andEthereum [2]，[3]，combine the longest-chain fork-choice rule With a proof-of-work(pow)mining PP

像比特币和以太坊一样，目前区块链世界中经典的中本式区块链没有将最长链的分叉决定原则和工作量证明(PoW)相结合的计算力游戏。(阿尔伯特爱因斯坦，Northern Exposure，《艺术》)这些系统也证明了安全可靠，同时保持了相当大的活跃，当然

Unlike legacy Byzantine Faulttolerant(bft)consensus algorithms，participation is bothpermission less and scalable . these properties are the standard against which all new block chain consensus protocols are measured

与传统的拜占庭容错(BFT)协议算法不同，网络参与双方不需要许可和扩展。这些属性是衡量所有新区块链共识协议的标准。

Unfortunately，the security afforded by pow comes at a massive cost in electricity . collectively，Miners on bit coin and ether eum consume to

遗憾的是，目前PoW提供的高安全性以巨大的电力成本为代价。总的来说，比特币和以太的矿工消耗着中等国家的能源预算，随着更多资本流入系统，这些电力和各种综合成本将逐渐增加。

this raises the critical question of whether crypto currencies can reach wide scale adoption without adding more fuel to the fire of global warming E of global warming

这就提出了一个重要问题：加密货币是否能在不加剧低功耗、环保和全球变暖的情况下得到广泛承认和采用。此外，矿业最初被认为是一个民主平等的过程，但被认为是“每CPU一票”这样的设计，但好景不长，很快成为高度商品化和集中化的产业。

today participation in bit coin mining instead follows one-ASIC-one-vote，Assuming a miner also research conducted with support

如今，参与比特币开采被“1票专用集成电路(ASIC)”取代。假设矿工也在NSF-SBIR Grant 1844037的支持下进行研究，就可以获得廉价的电力。以太坊开采通过采用“每GPU一票”来努力避免这一问题，但这证明，产业仍然倾向于集中在特别用途硬件脆弱、电力成本低的地区。这提出了另一个重要的问题。也就是说，现有的加密货币是否真的集中，还是单纯地用另一个(矿地)代替可靠的第三方(金融机构)。

these challenges have served as a rallying cry for a di-verse group of hackers，researchers，And engineers who have sought to design a sunUsta inability problem，it does not hold true to naka moto ' s vision . it instead reflects a permission ed and plutocratic alternative。

这些挑战成为黑客、研究人员和工程师们的战斗口号，中本聪试图设计可持续的区块链，以实现迈向更民主、更中心的未来的愿景。这个问题最著名的解决方案是权益证明(PoS)，它采用了以个人财富为基础的虚拟开采系统，被称为“1美元1票”。PoS明确解决了可持续性问题，但不符合中本聪最初的愿景。相反，它反映了获得许可的财阀式的替代方案，并且呈现出强大的集中趋势。

In fact、pos systems serve to magnify the existing wealth disparity in crypto currencies、Which are already significantly larger than histing

实际上，PoS系统将进一步扩大加密货币现有财富的差距，这已经远远超过全球法定财富分配历史上最高的差距，有效地使富人更加富有。相反，我们需要的是基于基本资源的加密证明系统。这个基本资源必须已经大规模分布，不适合专用集成硬件。

FOC(ENTER PROOF-OF-CAPACITY)，

按照“一票一票”的原则，容量证明(PoC)用存储密集型农业取代了计算密集型耕作。基于磁盘的共识似乎是一个明显的选择，因为存储硬件已经商品化，消耗的电力可以忽略，最终用户设备上可能会大量存在。事实证明，在不使用许可模式的情况下实施PoC，以避免返回PoW是非常重要的。正如目前所知，这种链条非常罕见。另外，现有的所有PoC区块链设计都不能解决主要的机构设计问题。

第二章农民困境

observe that in any POC block chain a farmeris，by defi finition，Incentivized to allocate as much of its scarce storage resources as possible

在所有PoC区块链中，根据定义，农民会激励他们尽可能多地将稀缺的存储资源分配给共识。这与所有整个节点保留存储以保持区块链的当前状态和历史记录的愿望形成鲜明对比。

these competing requirements pose a challenge to farmers:do they adhere to the desired behavior

这种竞争要求给农民带来了挑战。他们是坚持自己想要的行为，保留状态和历史，还是最大限度地提高个人收益，将所有可用空间用于达成协议面对这种农民的困境，理性的农民总是选择后者，为了提高个人效率而成为轻度客户，同时降低网络的安全性和中心化。

this implies that any POC block chain would eventually consolidate into a single large farming pool，with even greater speed than has been previon

也就是说，所有PoC区块链最终都会整合成比以前用PoW和PoS链观察到的更快的大“耕池”。

recall that In any naka moto-style block chain，a new consensus node must synchronize the chain state from genesis，In order to be assured

在任何中原青式区块链中，新的共识节点都需要从创世纪开始同步链的状态，以确保处于最长的有效链中。这意味着链条的历史可用性。如果很多节点都存储了记录，那么这个数据很容易得到，网络也不会集中。(约翰f肯尼迪)。

However，as time goes by and the history grows，the storage burden on all full nodes grows as well，and some nodes may choose to prune the hiheif full nodes do not store the history，New nodes must instead rely on altruistic archival nodes or third-party data stores for initial synchronical

但是，随着时间的推移，记录的增加，所有完整节点的存储负担也会增加，有些节点可以选择删除记录，只保留链的当前状态。这种趋势在2014年比特币网络中已经很明显了[5]。如果整个节点不存储历史记录，则新节点必须依赖其他归档节点或第三方数据存储区执行初始同步，从而使网络更加集中。在PoC区块链中，农民通过保存历史没有任何好处，但会失去区块奖励。尤其是随着记录的增加，可用磁盘空间的消耗也在增加。

in order to extend the longest valid chain and collect fees for valid transactions，A farmer must maintain the memoized State of the chain . as the she all farmers are also required to compute the state transition for each new block as part of the ongoing verification process，Imposing a non-negligible task . the farmer ' s dile MMA then serves to exacerbate the well known verifier ' s dile MMA，by further raising the opportunity cosma

要想延长最长的有效链并收取有效交易费用，农民必须保持链的记忆状态。通常情况下，状态太大，无法存储在内存中，因此必须与关于宝贵磁盘空间的协议竞争。对于低速UTXO链可以忽略，但状态存储对所有EVM链或所有寻求基本可扩展性的链至关重要。此外，作为正在进行的验证过程的一部分，所有农民都必须计算每个新区块的状态转换，因此产生了不可忽视的计算开销，这与农民执行轻量级任务的愿望相冲突。农民的困境进一步提高了验证的机会成本，加剧了众所周知的验证者的困境[6]。

if a farmer is willing to adopt a weaker security model、they may instead join a trusted farming pool和Whereby they delegate transaction verion which fifits with the ideal of many small farmers pledging unused disk space on their home computers . when a farmer fi finds a valid solution to the Ock cock who forges the new block in return for A portion of the block reward . as long as the fee is lower than the opportunity cost of local block production A ration

如果农民想采用弱安全模式，可以加入可靠的耕作池。也就是说，将交易验证和区块提议功能委托给运营商，而农民只能集中精力评估该区块的区块挑战。这样做的额外好处是，大大减少了参与共识所需的计算开销，非常适合广大小农使用家用计算机上未使用的磁盘空间。农民找到有效的区块挑战解决方案后，他们将它发送给耕地经营者，铸造新的区块来交换部分区块奖励。如果成本低于当地街区生产的机会成本，理性的农民总是选择加入池塘。在PoW区块链中，这种选择在很大程度上取决于对更平滑补偿功能的渴望。因为与加入耕作池不同，添加采矿池不会增加一个人的总收益

the chief problem with this model is that it is not decentralized . although the actual consensus hardware is highly distributed，Compared to exibuted the scope of action for malicious or colluding operators is much higher than in a typical block chain . the Honest majority farmer assumption becon hone

这个模型的主要问题是它没有去中心化。虽然实际的共识硬件高度分散，但与传统PoW矿相比，运营商仍然是集中点，更像是委托或指定的PoS协议的验证者。然而，PoS系统至少为不当行为提供了强有力的处罚，这在迄今为止的实践中已经奏效。涪陵模式的农民充其量只能是轻度顾客，所以运营商的恶意或串通活动范围比一般区块链要高得多。大部分农民是诚实的家庭，成为多数经营者是诚实的家庭。如果这些假设不成立，农民和大部分用户将无法区分最长链条上的有效交易和欺诈性交易，从而使运营者可以凭空创造货币，或者随意支出农民和用户的资金。

POC block chain design appears to stuck on the horns of a dilemma . on the one hand，we may abandon the goal of having farmers retain the history While wecan abandon naka moto ' s vision and accept pooled consensus as a necessary evil，as has largely been done within the pow and pos communities whh

PoC区块链的设计似乎陷入了两难境地。一方面，我们可以放弃农民保存历史的目标，同时尽一切可能减少维持状态的负担，使执行一个完整节点的机会成本仍然可以忽略，使农民没有聚集的动力。这使得结构更加有限，从而消除了有状态的智能协议和适当的底层层可扩展性。另一方面，我们可以放弃中本聪的愿景，接受普华共识为必要的恶。正如PoW和PoS社区所做的那样，同时对当前的参与公平和可持续感到高兴。

in this work we present a third option，which circumvents the farmer ' s dile MMA without sacrificing the security or decentralization of the tral ization

在这项工作中，我们提出了第三个选项：不牺牲网络的安全性或消除中心化，避免农民的困境。观点如下。

1)to prevent farmers from discarding the history，We construct a novel POC consensus protocol based on proofs-of-storage of the he

1)为了防止农民抛弃历史，我们构建了基于区块链本身历史存储证明的新PoC共识协议。每个农民都可以在磁盘空间允许的情况下尽可能多地储存东西，证明是唯一链条的历史副本。(阿尔伯特爱因斯坦，《北方司法》前情提要)。

2)to ensure the history remains available，farmers form a decentralized storage network，which allows the history to remain fully-

2)为了保证历史的可用性，农民形成了一个分布式存储网络，将历史保持为完全恢复、负载平衡和有效搜索。

3)to relieve farmers of the burden of maintaining the state and preforming redundant computation，We apply the classic technique in distribution

3)为了减轻农民维护状态和重复计算的负担，使用了分布式系统的经典技术，将共识和计算分离开来。之后农民只负责交易排序，其他执行者节点保持状态，计算每个新块的转换。

4)to ensure executors remain accountable for their actions，we employ a system of staked deposits，verifiable computation，ANNs

4)为了让执行者对自己的行为负责，采用了由保证金、可验证计算和非交互式欺诈证明组成的系统。

For concrete ness，we present this approach within the ether eum model of a fully-program mable，account-based block chain，Which

特别地，在Etherfang模型中，提出了这种方法，即定期提交块头内所有账户状态的完全可编程的基于账户的区块链。我们相信，其中的许多技术也可以更广泛地应用于任何中本聪风格的区块链。

单击下载

European Exchange金融投资European Exchange(也称为Eurokx)是世界领先的数字资产交易所，为全球用户提供比特币、莱特货币、以太网货币等数字资产的现货和衍生品交易服务，并使用区块链技术为全球交易者提供高级金融服务。这是一个非常古老的数字货币交易平台，平台为我们提供安全、专业的数字货币交易经验，为新手提供完整的流程指导，使其易于启动，通过客服24小时在线回复提供最佳服务。