深入了解The Graph Web3的关键系统架构—_艺术品

深入了解The Graph Web3的关键系统架构—

上年七月初次向外部详细介绍The Graph时，大家共享了为Web3开发设计去中心化数据库索引协议书的企业愿景。自此精英团队一直勤勤恳恳，今天我十分高兴可以详尽共享第一版The Graph去中心化网络的各个方面。The Graph网络是Web3的关键系统架构——为去中心化运用出示客户级感受的必需部件。

在阅读文章文中以前，我假定阅读者对The Graph具有基本的掌握。假如您是第一次听闻The Graph，那麼大家的公示blog、文本文档或来源于小区的2~3篇优秀作品是一个非常好的新手入门原材料。

全栈开发去中心化

The Graph的重任是颠覆式创新彻底由公共性系统架构所驱动器的互联网技术运用。

全栈开发去中心化让运用具有解决商业服务不成功和寻租的工作能力，另外产生史无前例的互用。客户和开发人员都清晰了解她们资金投入時间和资产打造出的手机软件不容易凭空消失。

为了更好地完成彻底去中心化运用（dApp）的企业愿景，有一点十分重要，便是我们要开展一个范式转移，从为运用一切正常运作需要的不断储存、测算和别的服务项目付钱的运营模式，转化成客户立即为去中心化服务供应商网络付钱。

现阶段大部分“去中心化”运用仅仅在局部变量的底层（即区块链技术）选用这类实体模型，在其中客户对运用情况开展改动都必须付钱。而局部变量的一部分依然由去中心化业务流程经营，而且受限于随意常见故障和寻租难题。

The Graph网络介绍

The Graph网络对Web3的查询层和API层开展了去中心化，清除了dApp开发人员现阶段遭遇的选择难点：到底是开发设计一个性能卓越运用，或是开发设计一个彻底去中心化的运用。

现阶段，开发人员能够在自身的系统架构上运作一个Graph连接点，还可以在大家的托管服务上开发设计一个。在其中，开发人员搭建和布署从Web3数据库获取数据信息并且为其定编数据库索引的子图。现阶段早已有很多领跑的以太币新项目建立了子图，包含Uniswap、ENS、DAOstack、Synthetix和Moloch等。在The Graph网络中，一切索引器都可以根据质押Graph代币总（GRT）参加到网络中，并在出示查询服务项目的全过程获得花费和通胀奖赏。

客户则依照应用频次开展付钱，应用日益提高的索引器，此作法证实了供求规律性也适用该协议书出示的服务项目。

协议书人物角色

与The Graph系统软件互动的人物角色有多种，她们的适当参加确保了协议书的一切正常运作，另外也是有鼓励驱动器她们那样做。

客户（Comsumer）。客户向索引器付款查询花费。她们一般是终端产品用户，但也可能是集成化The Graph的网络服务项目或分布式数据库。

索引器（Indexer）。索引器是The Graph的运作连接点。其驱动力是获得会计奖赏。

策展人（Curator）。策展人应用GRT代币总来指出什么子图非常值得数据库索引。她们一般是开发人员，也可能是适用她们在应用服务项目的终端产品用户，或是单纯出自于经济发展主观因素的一种人物角色。

受托人（Delegator）。受托人向某一Indexer质押GRT代币总，获得一部分通胀奖赏和花费，她们不用亲自运作一个Graph连接点。这类人物角色关键出自于经济发展主观因素。

渔民（Fisherman）。渔民们時刻查验查询回应是不是恰当，为此维护网络。渔民主观因素是利人利己的，因而The Graph将首先为网络出示渔民服务项目。

仲裁员（Arbitrator）。在异议处理期内，仲裁员决策是不是对索引器开展罚没款。她们很有可能出自于经济发展或利人利己主观因素。

测试用例

开发人员

对开发人员而言，搭建子图的API与应用当地或代管Graph连接点的API基本一致。

较大的不同点取决于开发人员布署子图的方法。她们不挑选将子图布署在当地或代管的Graph连接点上，只是布署到以太币代管的注册表文件，随后质押一些GRT对子图开展策展。这为索引器传送了一个数据信号，说明该子图也应当被数据库索引。

终端产品用户

针对终端产品用户，关键差别是她们必须付钱查询索引器的去中心化网络，而不是与有补助的去中心化API开展互动。这一点是根据她们电子计算机上运作的查询模块（不论是电脑浏览器中的软件，或是是内置在dApp中）来完成的。

查询模块保证了客户安全性地查询储存在The Graph上的很多数据信息，不用亲自解决测算和储存数据信息的工作中。查询模块还当做了买卖模块，依据应用的dApp或客户喜好，决策挑选哪一个索引器，必须付款多少费用等。

查询模块为了更好地出示优良的客户体验，它将意味着客户全自动对小额贷款付款买卖开展签字，而不是每单买卖都必须提醒签字。大家已经与根据以太币的好几个情况安全通道精英团队开展协作，保证她们的钱夹和作用达到按应用频次开展计费协议书的要求（如The Graph）。另外，大家出示了一个容许dApp对客户查询开展补助的网关ip。

索引器

数据库索引者根据质押GRT代币总，运作一个Graph连接点版本号参加到The Graph中。

她们还期待运作一个索引器代理商，自动化技术监管索引器資源的应用状况、设定查询价钱、明确对什么子图开展数据库索引。索引器代理商是可插式的，而且大家期待连接点营运商试着应用自身的定价模型和对策，进而在销售市场上得到核心竞争力。

策展人和受托人

策展人和受托人根据Graph电脑浏览器开展策展和授权委托。在我们发布网络后，Graph电脑浏览器将变成一个彻底去中心化的运用，只需一个适用dApp的电脑浏览器和一个以太坊钱包就能应用。

构架

The Graph网络包括以太币上的智能合约，及其链下运作的各种各样别的服务项目和手机客户端。

查询销售市场

查询销售市场的主要用途与传统式根据云服务器运用的API相近——根据一个运作在客户机器设备的前面，合理出示需要的数据信息。其关键差别是传统式的API有一个人民团体经营，客户没什么话语权；而The Graph的查询销售市场由去中心化索引器网络构成，他们彼此之间市场竞争，以最少的价钱出示最好是的服务项目。

The Graph网络的这类沉余代表着即便 单独索引器服务器宕机，可是只需存有查询数据信息的要求，便会鼓励别的索引器去进行这种每日任务。

查询销售市场中的买卖由解决查询需要的网络带宽和云计算服务器所决策。

大家看来一下客户与查询销售市场互动的典型性步骤。

服务发现。客户了解The Graph有什么索引器出示她们很感兴趣的数据信息。

索引器挑选。客户挑选她们觉得最有可能以最少价钱出示最好是服务项目的索引器。

查询 额度小额贷款支付。客户向索引器推送查询及其额度小额贷款付款，指出她们想要为测算和网络带宽付款的花费。

回应 证实。假如索引器接纳客户的竞价，那麼她们便会解决查询要求，退还查询結果，并证实该回应是恰当的。出示了证实后，便会接到客户的额度小额贷款支付。

这一证实的造成是可预测性的，对索引器而言它也是唯一性的（用以认证目地），异议处理则由协议书的别的版块承担。

某一去中心化运用查询The Graph时可运用不一样索引器出示的好几个子图，该状况下每一个被查询的子图都需要历经以上步骤。

Graph 代币总

为了更好地适用查询销售市场的作用，The Graph协议书引进了一种原生态代币总：Graph代币总（GRT）。

Graph代币总在协议书中关键有两个主要用途：

索引器质押。索引器质押Graph代币总，便于本身被查询销售市场所发觉，另外在进行工作全过程中出示经济发展安全性。

策展人数据信号。策展人将Graph代币总质押到策展销售市场中，预测分析什么子图对网络具有使用价值，她们由于恰当预测分析而得到奖赏。

客户可以付款ETH或DAI开展查询。可是最后的清算将以GRT开展，以保证全部协议书中应用一种通用性的账号企业。

除此之外，拥有原生态代币总还可以根据通胀来鼓励特殊个人行为。动态性调节通胀财政政策的工作能力是辅助工具中的一个强劲方式。

索引器质押

The Graph选用应用性代币总实体模型，在其中索引器务必质押Graph代币总才可以在查询销售市场上出示服务项目。该服务项目的作用关键包含两层面：

出示经济发展安全系数。假如索引器作出故意个人行为，则遭遇着GRT被罚没款的风险性。GRT一旦被质押后，只有历经一段开启期才可以取回来，这一点为认证和处理争议出示了充裕的室内空间。

出示一个抵御巫师进攻的体制。某一特殊子图存有虚报或低品质的索引器会减少搜索高品质服务提供商的速率。因而大家只期待发觉这些利益相关的索引器。

为了更好地保证以上体制一切正常运作，有一点十分关键，便是对索引器开展鼓励，让她们拥有的GRT与她们为网络所作出的的奉献大概非常。

一个最立即的方式 是依据质押的GRT，在网络中为某一索引器分派一定量的每日任务。但这会产生2个难题：最先它为网络可实行的劳动量设置了一个随意限制；次之，该方法基本上没法开展拓展，因为它规定全部工作中都是在链上开展集中化融洽。

0x精英团队初次明确提出了一种更强的方式 ，它对协议书中的全部买卖扣除一定的协议书花费，随后依据参加者的质押占比和网络收益的占比，运用Cobb-Douglas生产函数再次向参加者分派这种花费。

在大家的管理体系中，索引器i在某一段时间得到的盈利Yi为：

在其中ωij是索引器i在子图j上资金投入的额度，Ω是网络质押的总产量，θij是索引器i在子图j上为协议书造成的协议书费，Θ是协议书得到的协议书成本费。

推存您阅读文章这篇毕业论文掌握大量內容——但大家发觉一点很有意思的是，在平衡状态下，一个客观领导者可以依据生产制造公式计算，用2个键入计算其耗费的平稳的大概占比。在大家的状况中，也就是租赁或拥有GRT的成本费与运作一个Graph连接点涉及到的经营花费，恰好是这一点决策了一个索引器收到更多个任务，进而获得大量的协议书花费。

大家期待全部客观的索引器平衡状态下会做出相对应的费用预算管理决策，因而大家期待索引器质押一定占比的GRT，等同于她们在网络中的每日任务占比。

该作法的益处取决于，协议书不用强制性规定他们质押特殊占比的代币总，索引器会从最合乎本身的经济发展权益的视角做出管理决策。

策展数据信号

顾客要查询某一子图得话，这一子图务必先创建数据库索引——该全过程很有可能必须好多个钟头乃至几日。假如索引器盲目跟风猜想应当在什么子图创建数据库索引，进而获得查询费，那麼销售市场就十分低效能。

策展人数据信号就是指将GRT质押到某一子图的协同曲线图，进而为索引器指出该子图理应被数据库索引的全过程。

索引器信赖这种数据信号，由于策展人将GRT质押到协同曲线图，为每个子图建立策展数据信号，进而在未来从该子图获得一部分查询花费。出自于个人得失，客观的策展人理应为子图质押GRT建立数据信号，她们期待从这当中获得花费。

在协同曲线图（一种价钱由涵数所决策的优化算法做市）中，策展数据信号越强，GRT和策展的数据信号中间的费率就越高。因而，取得成功的策展人假如觉得将来策展费的价钱早已重归使用价值，便能够马上盈利。一样，假如她们觉得销售市场防范措施展数据信号的价钱标价过高，她们能够立刻把GRT取现出去。

这类变化规律代表着对子图传出的GRT数据信号理应出示一个不断且有使用价值的销售市场数据信号，它伴随着销售市场对某一子图上的将来查询量而更改。

索引器通货膨胀奖赏

将索引器质押及其策展人数据信号联络起來的另一种体制是索引器澎涨奖赏。

该奖赏的目地是鼓励索引器为都还没具备很多查询量的子图创建数据库索引。该作法有利于处理新子图的运行难题，他们在初期很有可能沒有事先存有的要求来吸引住索引器。

它的基本原理是依据子图占总策展数据信号的占比，对网络中的每一个子图开展总网络澎涨奖赏分派。相对性应的，该一部分分派给全部开展质押的索引器，总数依照他们奉献的质押占比。

在数学课上，索引器i的索引器通货膨胀奖赏为：

在其中ωij为索引器i质押到子图j上的总数，Ωj为质押子图j上的总产量，ψj为分派子图j的GRT总数，Ψ为网络中的数据信号总产量，Φ为全部网络以GRT计费的通货膨胀奖赏。

现阶段对通胀率开展动态性设定是一个尚需探寻的行业，但它很有可能会很低，为个位。

该体制为索引器对策展人数据信号出示了附加的鼓励，让策展一种更有意义的主题活动。

从长久看来，大家期待客观的索引器将GRT质押贷款到子图上，她们从这当中得到通胀奖赏和查看花费。可是在互联网运行初期，有一些索引器存有着只开展质押贷款但事实上未在一切子图上开展数据库索引和服务项目查看的主观因素。

因而，在运行环节会有一个协议书整治设定的索引器监控服务。假如发觉某一索引器质押贷款到某一子图但不出示查看作用，那麼监控服务有权利将该索引器加到信用黑名单中。

因为存有着别的非故意缘故会造成 没法出示服务项目，因而索引器被纳入信用黑名单的唯一处罚是撤销得到通胀奖赏的资质，直至从信用黑名单中清除。被纳入信用黑名单不容易对质押贷款的代币总开展罚没款。

Graph电脑浏览器及其Graph域名服务器

当牵涉到有使用价值的子图时，为索引器策展子图才刚开始。大家还期待为开发者展现有使用价值的子图。

它是The Graph的关键目标群体之一：协助开发者寻找有效的可开发设计数据信息，让她们随便将各种各样基本协议书和区块链技术数据库的数据信息融合到某一个运用中。

开发人员现阶段能够根据导航栏到Graph电脑浏览器来保证：

在Graph互联网中，Graph电脑浏览器是一个根据子图高层的dApp，在其中子图可以对Graph协议书的智能合约（数据库，我明白！）开展数据库索引，包含Graph域名服务器（GNS，一个子图的链上注册表文件）。

子图是由子图明细界定的，该明细储存在IPFS上，不能伪造。不能伪造特点针对具备可预测性和可拷贝性的查看开展认证和处理争议十分关键。GNS容许精英团队为子图加上一个名字，因而它的人物角色很重要，随后客户能够应用该名字偏向持续、没法伪造的子图“版本号”。

这类个性化的名字及其GNS中储存的别的数据库，让Graph电脑浏览器的客户能够更好地了解子图的总体目标和很有可能的主要用途，而英文字母数字字符和已编译程序WASM字节码的随机字符串则没法保证这一点。

在Graph互联网中，发觉有效的子图更为关键，由于大家会调节子图的构成。与单纯性适用dApp在好几个独立的子图上搭建不一样，子图组成还能引进全新升级的子图，让他们直接引用目前子图中的实体线。

让好几个dApp和别的子图能多次重复使用同样的子图是Graph具有的关键高效率之一。大家来比照一下现况，现阶段每一个新的运用都是会布署自身的数据库查询和API网络服务器，但她们一般沒有获得灵活运用。

额度小额付款

大家的付款层旨尽量降到最低顾客与索引器中间的信赖。付款方式是一项对于可拓展、链下、降到最低信赖付款而开发设计的技术性。它牵涉到买卖彼此，她们将资产锁住到链上代管，在其中资产只有在他们中间开展链下的买卖，除非是明确提出从代管中取现资产的链上买卖。

传统式的付款方式一般注重安全性地在链下推送小额付款，而不考虑到服务项目或产品事实上是不是早已接到。

The Graph在一些数据产品或业务外包测算扫码支付的分子互换层面早已获得了一些成效，大家把该构架称之为波浪纹锁（WAVE Lock）。波浪纹意味着了每日任务、证实、认证和期满時间，其总体方案设计以下：

每日任务。客户推送锁住的小额付款，另外指出必须实行的工作中。此项工作中即是小额付款的锁。

证实。服务供应商依照客户要求，退还数据产品或服务项目及其已恰当达到目标的签字证实。

认证。应用某类方式 对以上签字证实开展认证。假如没法恰当执行任务，很有可能会存有一些处罚（如罚没款）。

期满時间。服务供应商务必在小额付款锁住期满以前接到客户收条确定，或是在链上递交证实，来获得她们的小额付款。

在付款方式上开展锁住并不是新鲜事儿，Lightning和Raiden的毕业论文都讨论了根据hach原象对小额付款开展开启。该方式 在多hop小额付款中尤其有效，在其中每一个hop都用同一个哈希值锁住，根据一个原象值开启，该标值会在键入到特定的哈希函数时转化成。

尽管我们可以发布自身专业设计方案置入锁住体制的付款安全通道计划方案，但现阶段应用情况安全通道是最具体的。

我们可以将情况安全通道当做三方支付，将以太币等智能合约区块链当做BTC。她们能够解决简易的付款情景，还可以编号更繁杂的情况转换，另外维持着三方支付的扩展性和安全系数。

付款和情况安全通道的相同点取决于，他们的基本上方式是在事先了解的2个监管方中间开展使用价值互换或情况升级。在上文提及的多hop小额付款中，一切2个参加者中间开展付款都必须在好几个别的参加者中间产生一个三方支付链，将2个初始监管方相互连接。

现阶段有很多非常好的新项目已经解决不一样方式的Graph解析xml，为随意2个参加者方出示小额付款。为简易考虑，Graph互联网最开始会应用轴辐式（hub and spoke）的构造。

这代表着假如得用The Graph，客户必须根据情况安全通道轴在链上打开一个情况安全通道，该安全通道应用客户挑选的平稳代币总或ETH。另外索引器还要在轴启用一个情况安全通道来接受GRT。

情况安全通道轴必须质押贷款GRT并设定付款面值与GRT中间的费率，让全部小额付款都以同一企业清算。

认证

为了更好地保证波浪纹锁的结构和索引器质押贷款充分发挥实际效果，务必要有一个合理的认证体制，该体制可以再现索引器实行的每日任务、鉴别常见故障并处罚故意的索引器。

在Graph互联网的第一阶段，这一点根据链上异议处理步骤来解决，最后結果由诉讼院决策。

渔夫明确提出异议、担保金，及其由索引器签定的证实。假如发觉索引器证实了不正确的查看回应，则渔夫将得到一部分罚没款额度做为奖赏。反过来，假如异议失败，渔夫可能丧失担保金。

有一点很重要，便是渔夫的奖赏务必小于罚没款额度。不然，故意索引器很有可能（自身检举自身）昂首挺胸绕开解除冻结期，或是防止被别人罚没款。

从长久看来，伴随着互联网越来越更为靠谱，大家预估对活跃性渔夫的奖赏将慢慢减少到贴近零。因而即便 存有着渔夫的奖赏，大家也觉得该人物角色遭受利人利己主观因素的鼓励。

因而The Graph最开始有一个渔夫服务项目，顾客能够在上面公布证实，另外大家将承担认证查看回应并在链上递交异议。自然一切期待的人还可以饰演该人物角色。

除此之外，协议书整治会在互联网前期设定一个诉讼服务项目，它将当做争议处理中的唯一裁决者。这可以使我们在手机软件系统漏洞、索引器遗失区块链事情或别的很有可能造成 比较严重进攻的不经意要素而造成 不正确查看时作出分辨。

最后，伴随着手机软件的完善，索引器会慢慢发展趋势，可以实际操作特有技术性防止该类不正确。

将来的工作中

The Graph互联网未来的规划包含探寻新的市场经济体制及其对目前体制开展参数化设计，让查看销售市场更为动态性和高效率。后面一种将涉及到对目前体制的设计方案开展根据代理商的动态性仿真模拟，及其主网运行后的剖析。

区块链的智能合约一般是适用升級的，因而The Graph协议书在运行后能够开展不断迭代更新。

从长久看来，大家期待根据借助历经认证的算法设计、共识算法和数据加密证实最后除掉渔夫和仲裁员二种人物角色。The Graph精英团队将不断对该行业开展探寻，保证高效执行该实际操作，另外我们在下面会对于此事开展大量详细介绍。

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