新型混合共识机制及抗量子特性的 Hcash 主链测试链即将上线
由上海交通大学密码与计算机安全实验室（LoCCS）及上海观源信息科技有限公司负责研发的、具有新型混合共识机制及抗量子特性的 Hcash 主链代码已完成并在 2017 年 12 月18 日之前上传至github：
https://github.com/HcashOrg/hcashd
https://github.com/HcashOrg/hcashwallet
https://github.com/HcashOrg/hcashutil
https://github.com/HcashOrg/hcashrpcclient
相关技术文档（包括新型混合共识机制的基本设计理念、抗量子特性的基本设计理念、抗量子签名方案的技术报告、支持抗量子签名方案的数字钱包使用指南等）也已上传至 github（https://github.com/HcashOrg/hcashd）。
欢迎大家参与 Hcash 主链代码的抗量子特性测试，测试指南请参考https://github.com/HcashOrg/hcashd/wiki上的文档，有任何问题或反馈，请提交至https://github.com/HcashOrg/hcashd/issues.
在经过进一步内部测试及优化后，具有新型混合共识机制及抗量子特性的 Hcash 主链测试链将于 2017 年 12 月 25 日之前发布。
当前其他主流公有链系统存在三大关键问题：性能效率问题（系统吞吐量较低）、安全问题（私自挖矿、51%算力攻击、未来的量子计算攻击等）以及系统协议升级问题（不能支持平滑友好的、去中心化的协议升级）。通过深入研究分布式账本技术及后量子密码理论，上海交通大学 LoCCS 研发团队设计了安全高效的新型共识机制及抗量子计算攻击的方案，这些方案能够很好地解决上述三大关键问题，使得Hcash在安全性的前提下，能够以高效率运行，并且能在未来进行平滑进行去中心化的协议升级。事实上，Hcash 系统是迄今为止唯一一个能够同时满足以上三个特性公有链系统。
Hcash 的共识机制具有如下几大特性（注：具有新型混合共识机制的 Hcash 系统测试链已于 2017 年 9 月 30 日上线并一直稳定运行至今）：
1） 通过创造性地提出 PoW 双层链结构+两级挖矿思想，可以在不影响共识安全的前提下大大提升系统的性能效率。例如：比特币系统的吞吐量不超过 7TPS，而 Hcash 系统的吞吐量可达 450TPS，并可根据需要调整参数进一步提升系统的吞吐量；
2） 通过引入购票交易以及对区块的投票交易机制（一种灵活且实用的 PoS 机制），使PoW 矿工和 PoS 矿工都能参与系统共识并发挥重要作用，从而有效解决自私挖矿问题，提升系统共识的鲁棒性（有效抵抗算力的 51%攻击）与灵活性（支持 PoW挖矿以及 PoS 挖矿）；
3） 在该共识机制基础上，所有矿工和持币者可以参与社区的重大决定，包括协议的更新升级及社区项目投资等。
Hcash 的抗量子特性的优势主要体现在以下几个方面：
1）兼容性：在目前抗量子计算机还没有真正出现之前，密码货币或区块链系统仍然可以使用 ECDSA 签名方案，Hcash 兼容已有系统的 ECDSA 签名方案，从而能够很好地与目前各大主流密码货币交易平台进行对接，并为后续支持跨链互通特性提供基础；
2）灵活性：Hcash 支持两种经过国际密码学界充分分析/评估/论证过的、同时在安全性或性能效率方面非常突出的抗量子签名方案，这为系统提供了更大的灵活性与更好的安全性；
3） 安全性：Hcash 支持的抗量子签名方案不仅具有密码理论上（数学上）的可证明安全，同时具有方案实现上的抗旁路攻击特性；
4）高效性：与 ECDSA 签名方案相比，抗量子签名方案的公钥、签名长度大幅增长，因此，在区块链系统中引入抗量子签名方案，将会造成系统的吞吐量（TPS）大幅降低。我们创新性地提出了一种新型隔离见证机制，该机制能很好地解决抗量子签名算法中签名较长带来的吞吐量明显下降的问题。值得一提的是，Hcash 的抗量子特性与新型混合共识机制结合之后，在系统的吞吐量方面能进一步拥有绝对优势。例如：若在比特币系统中实现 DILITHIUM 抗量子签名方案，其 TPS 至多为 0.389 笔/秒，而实现抗量子特性及新型混合共识的 Hcash 系统的 TPS 大约为 150 笔/秒。
5）适用性：Hcash 的抗量子特性可以广泛适用于现有的密码货币或区块链系统。
后续 Hcash 系统将进一步整合新型共识机制、抗量子特性以及智能合约功能（注：Hcash团队中的另一支开发队伍已完成了智能合约功能的开发并在 2017 年 12 月 11 日提交了具有智能合约功能的 Hcash 系统测试链），在此基础上，Hcash 多个研发团队将致力于跨链互通、隐私保护、数字钱包保护等特性的研究与开发，在未来的 2~3 年内逐步将 Hcash 系统打造为下一代公有链系统的标杆。
众所周知，公有链的核心理念是打造去中心化的信任机制，其中的关键点是安全可靠，而密码学与信息安全技术是保障公有链安全可靠的基础；另一方面，在开源分享的环境下，要想在众多的密码货币或公有链系统中脱颖而出，关键要素就是创新：技术创新+应用创新。因此，Hcash 基金会通过与上海交大 LoCCS 实验室、澳大利亚 Monash 大学/香港理工大学/新加坡南洋理工大学密码学研究小组深度合作，实现各高校研究团队（密码及区块链技术创新）+ Hcash 基金会运营团队（运营与应用创新）的强强联合，通过在密码学技术上的稳步发展与区块链落地应用上的创新探索，为 Hcash 系统成为公有链系统的新标杆奠定了坚实的基础。
Hcash 研发团队将一如既往地在低调务实中推进区块链与密码技术创新与落地，并持续加强与 Hcash 社区的技术交流与互动；与此同时，Hcash 运营团队将继续雷厉风行地开拓新型商业模式、打造增值应用与生态圈。相信通过Hcash团队的努力以及广大Hcash参与者的支持，Hcash 系统将成为下一代公有链系统的示范与标杆。
原文发布时间为：2017.12.19
本文作者：iNewB
本文来源：简书，如需转载请联系原作者。
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