麻省理工学院研究人员已经开发出一种新的安全加密货币，减少了数据用户需要加入网络并与今天的流行加密货币相比，验证交易的交易达到99％，这可能意味着更可扩展的网络。图像：克里斯汀·丹妮洛夫（Christine Daniloff）
麻省理工学院研究人员已经开发出一种新的加密货币，大大减少了数据用户需要加入网络并验证交易 - 与当今流行的加密货币相比高达99％。这意味着一个更可扩展的网络。
加密货币（如流行比特币）是在区块链上构建的网络，是一系列inpidual块的金融分类帐，每个都包含事务数据。这些网络是分散的，这意味着没有银行或组织来管理资金和余额，因此用户加入队伍来存储和验证交易。
但分权导致可扩展性问题。为了加入密码收金，新用户必须下载并将所有事务数据从数十万次inpidual块下载并存储。它们还必须存储这些数据以使用服务并帮助验证事务。这使得该过程对某些过程缓慢或计算地是不切实际的。
在下个月在网络和分布式系统安全研讨会上呈现的纸张中，MIT研究人员介绍了Vault，一个加密电机，让用户通过仅下载总交易数据的一小部分来加入网络。它还包含删除占用空间的空帐户的技术，并且仅使用在网络上仅使用最新的交易数据来验证，最大限度地减少inpidual用户的数据存储和处理要求。
在实验中，与比特币和90％相比，Vault减少了99％的带宽，与Ethereum相比，90％，被认为是今天最有效的加密货币之一。重要的是，Vault仍然可确保所有节点验证所有事务，提供等于其现有对应物的紧密安全性。
“目前有很多加密货币，但他们正在击中与将系统作为新用户加入系统和存储相关的瓶颈。这里的广泛目标是使加密货币能够为越来越多的用户扩展，“计算机科学和人工智能实验室（CSAIL）的研究生德里克梁友德里克梁说。
加入梁先生是CSAIL研究人员Yossi Gilad和Nickolai Zeldovich，他也是电气工程和计算机科学系（EEC）的教授;最近的校友Adam Suhl'18。
跳过块
加密电脑中的每个块包含时间戳，其位置在区块链中，以及称为“哈希”的多个数字和字母串，这基本上是块的标识。每个新块都包含区块链中上一个块的哈希。Vault中的块还包含多达10,000个交易 - 或10兆字节的数据 - 必须由用户验证。区块链的结构，特别是散列链，确保对手不能破坏块而不检测。
新用户通过下载所有过去的交易数据加入加密电机网络或“举止”，以确保它们安全和最新。例如，要加入比特币，例如，用户将下载500,000个块总计约150千兆字节。用户还必须存储所有帐户余额，以帮助验证新用户，并确保用户有足够的资金来完成交易。存储要求变得很大，因为比特币扩展超过2200万账户。
研究人员在一个名为algorand的新的加密电脑网络顶部构建了系统 - 由MIT工程工程教授Silvio Micali发明 - 这是安全，分散，更可扩展，而不是其他加密货币。
通过传统的加密货币，用户竞争解决验证块的方程，首先解决接收资金的方程。随着网络尺度，这会减慢事务处理时间。algorand使用“赌注验证”概念来更有效地验证块，更好地使新用户加入。对于每个街区，选择代表验证“委员会”。拥有更多金钱或股权 - 网络的用户具有更高的选择概率。要加入网络，用户不是每次交易验证每个证书。
但是每个块都保存一些关键信息来验证安全证书，因为它必须以链中的第一个块开头，以及其证书，并按顺序验证，这可能是耗时的。为了加快速度，研究人员基于块的块给出了几百或1,000个块的块，称为“面包屑”。当新用户加入时，它们将早期块的填充与前方1,000个块匹配。该面包屑可以与前方的另一个块块匹配，等等。
“纸张标题是一个双关语，”梁说。“一个拱顶是一个你可以储存钱的地方，但区块链也会在加入网络时让您在块上”储存“。当我引导时，我过去只需要一个块，以验证将来的块方式。我可以跳过所有街区之间，这为我们节省了很多带宽。“
分开和丢弃
为了减少数据存储要求，研究人员设计了具有小说“分片”方案的拱顶。该技术将事务数据遍历为较小的部分 - 或分片 - 它在网络上共享，因此inpidual用户只需要处理少量数据来验证事务。
要以安全的方式实现共享，Vault使用称为二进制Merkle树的众所周知的数据结构。在二叉树中，单个顶部节点分支为两个“儿童”节点，每个节点分为两个子节点，等等。
在Merkle树中，顶部节点包含单个哈希，称为根哈希。但是树木从底部构成。树结合了每双子女沿着底部散列，形成他们的父哈希。它重复处理树，从每对儿童节点分配父节点，直到它将所有内容结合到根哈希中。在Cryptocurrencies中，顶部节点包含单个块的哈希值。每个底部节点包含一个哈希，它表示关于块中一个事务中涉及的一个帐户的余额信息。平衡哈希和块哈希捆绑在一起。
要验证任何一个事务，网络将两个儿童节点组合以获取父节点哈希。它重复了处理树的过程。如果最终组合哈希匹配块的根哈希，则可以验证交易。但是通过传统的加密货币，用户必须存储整个树结构。
使用Vault，研究人员将Merkle树遍历分为分配给单独用户组的单独碎片。每个用户帐户只将其分配的碎片中的帐户的余额存储在其分配的碎片中，以及根哈希。诀窍具有所有用户存储一层剪切整个Merkle树的节点。当用户需要从碎片外部验证事务时，它们跟踪该公共层的路径。从那个公共层来看，他们可以确定他们的碎片之外的帐户的余额，并继续正常验证。
“每个碎片的网络都负责存储较小的大数据结构切片，但是这个小块允许用户验证来自网络所有其他部分的交易，”梁说。
此外，研究人员设计了一种新颖的方案，可以从用户的分配的碎片账户中识别和丢弃，该帐户具有一定长度的零余额。其他加密货币保留所有空帐户，这增加了数据存储要求，同时不需要实际目的，因为它们不需要验证。当用户在Vault中存储帐户数据时，它们会忽略那些旧的空帐户。
纸：拱顶：快速启动加密货币
