麻省理工学院的研究人员开发出更快、更高效的加密货币：Vault

对于去中心化的电子支付，加密货币似乎是当今最有前途的方法。然而，为了支持大量用户和交易，加密货币需要解决两个重要且相关的瓶颈：引导（用户必须下载多少数据才能加入网络）和存储（每个用户必须存储多少数据）。

例如，要加入比特币网络并验证它收到的状态是否正确，截至 2019 年 1 月，用户必须下载大约 200 GB 的数据。这使得某些用户的过程非常缓慢。

最近，麻省理工学院的一个研究团队提出了一种新的加密货币，与现有的知名加密货币相比，它可以将用户加入网络和验证交易所需的数据量大幅减少 99%。因此，网络可以很好地扩展（与比特币不同，成本不会随着交易数量线性增加）。

名为 Vault 的新加密货币允许用户通过下载整个交易数据的一小部分来加入网络。为了验证，它只使用最近的交易数据，这些数据在网络上被分割和分布，以最大限度地减少用户的处理和数据存储需求。

这种加密货币中的每个区块都包含一个哈希（唯一标识字符串）、它在区块链中的位置和时间戳。每个新区块由前一个区块的哈希组成，一个区块最多可以承载 10 MB 的数据——或多达 10,000 笔交易——需要所有用户验证。

Vault 建立在名为 Algorand 的安全加密货币网络上，该网络比其他现有加密货币更具可扩展性。它使用“股权证明”模型来验证区块并使新用户能够以有效的方式加入网络。

参考：加密货币的快速引导 | MIT CSAIL

每个区块都选择了一个有代表性的验证“委员会”。在网络中持有更多股权（金钱）的用户被选中的机会更高。用户无需验证每笔交易，只需验证证书即可加入网络。

每个新证书都有基于前面数百个称为“面包屑”的块的验证信息。加入时，用户将之前区块的面包屑与后续区块的面包屑进行匹配。

然后，该面包屑可以进一步与后续块的另一个面包屑匹配，依此类推。通过这种方式，用户只需要一个先前的区块来验证未来的另一个区块，跳过所有中间区块并节省大量带宽。

Vault 中的分片方案将交易数据拆分成更小的块并在整个网络中分发，这样每个用户不必处理大量数据来验证交易。

为了以一种安全的方式做到这一点，Vault 实现了一个二叉 Merkle 树，其中根节点包含单个区块的哈希值，每个底部节点包含一个哈希值，表示参与一个区块交易的一个账户的余额信息。

树是自下而上构建的，块哈希和余额连接在一起。网络加入两个子节点以获取父节点哈希并验证任何单个交易。

Merkle 树被分成单独的分片并分配给不同的用户集。与传统的加密货币不同，每个分片存储海量数据结构的一小部分，允许用户验证来自网络其他部分的交易。

此外，在特定时间段内余额为零的分片帐户将被自动丢弃，从而释放网络空间。

阅读：比特币所有者是隐藏社区的寡头

Vault 原型的实现表明，在下载包含 5 亿笔交易的账本时，它可以将加入网络的带宽比以太坊降低 90.5%，比比特币降低 99.7%。

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