Analog : 下一代跨鏈互操作性 Layer 1 🚀

主要亮點
1. 介紹
2. TGE 日期

感謝 @OneAnalog 對我們的技術總結的審閱。

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在本主題中，我們探討了 Analog 區塊鏈，這是一個互操作性層，促進連接的區塊鏈網絡之間的通信。Analog 不僅啓用了通用消息傳遞（GMP），允許在異構區塊鏈之間傳輸任意消息，還支持原生智能合約，使用戶和開發者可以直接從 Analog 網絡與任何鏈進行交互。

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Analog 架構的高級概述
Analog 是一種外部驗證的橋接類型，使用其名爲 Timechain 的區塊鏈來驗證跨鏈消息。Analog 的架構分爲三層：

1. 鏈層：這是連接到 Analog 的區塊鏈所在的層。

2. 連接層：該層包括連接器（也稱爲中繼者）和紀元工作者，他們從源鏈獲取數據到 Timechain，並將數據從 Timechain 推送到目標鏈。簡單來說，連接層促進了 Timechain 和鏈層之間的通信。

3. Timechain：這是 Analog 網絡所在的地方。Analog 網絡由一組去中心化的驗證節點（稱爲時間節點）維護。從鏈層獲取的數據在可用之前會經過 Timechain 共識。Timechain 還支持智能合約，稱爲 Continuum 智能合約，使用戶和去中心化應用能夠操作不同鏈上的資產或直接從 Timechain 發起跨鏈交互。

Analog 工作原理的簡化解釋
根據之前的信息圖，以下是 Analog 如何實現連接鏈之間的通信：

1. 連接器監控連接的鏈以進行跨鏈請求。他們從這些鏈獲取數據並將其轉發給相關的紀元工作者，這些工作者簽名以證明數據的有效性，然後再將其傳遞給 Timechain。

2. 一個時間選舉者（區塊提議者）提出一個包含第一步簽名數據的區塊。

3. 一組選定的時間節點然後合作並對提議的區塊進行投票。如果有三分之二的時間節點接受該區塊，它就可以被轉發到目標鏈。

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深入瞭解Analog
之前的解釋提供了Analog工作方式的簡化版本。實際上，還有更多的細節和步驟，比如shards和閾值簽名，我們在上述解釋中尚未涉及。讓我們深入探討每一層及其組成部分，以真正理解Analog網絡。

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鏈層
我們將從最外層的鏈層開始。Analog網絡充當一個互操作性層，允許異構區塊鏈互相連接和通信。鏈層是這些區塊鏈所在的位置。

爲了在這些鏈與Analog之間建立連接，在每個連接的鏈上部署一個Analog網關智能合約，指派連接器來監控網關的跨鏈請求。Analog計劃支持基於EVM、基於Cosmos和基於Polkadot的鏈。

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連接器層
在這一層，有三個重要組件：連接器、紀元工作者和收集工作者。

- 連接器：連接器與外部鏈進行交互，將跨鏈請求轉發給紀元工作者，並在外部鏈上執行交易。

- 紀元工作者：紀元工作者合作驗證從連接器接收到的數據的有效性，然後將其提交到時間鏈。

- 收集工作者：收集工作者是每個shard中選定的紀元工作者。它充當領導者，協調其shard內紀元工作者的閾值簽名過程。

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連接器層：連接器
每個時間節點運行一個或多個連接器和一個紀元工作者。連接器負責觀察外部鏈上的網關智能合約，並將相關消息轉發給相應的紀元工作者。連接器會獲得區塊獎勵的一部分以及爲其服務而支付給Analog的交易費用。

連接器的另一個責任是向外部鏈中轉發跨鏈消息，以便目標鏈上的網關智能合約能夠執行跨鏈請求。網關智能合約只有在收到來自超過三分之二的紀元工作者生成的有效簽名交易時，才能執行某個操作，這些簽名交易是通過閾值簽名方案（Threshold Signature Scheme，TSS）生成的，接下來將進行解釋。

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連接器層：紀元工作者
每個時間節點維護的紀元工作者與其他紀元工作者合作，並在使用閾值簽名方案（TSS）驗證從其連接器接收到的數據的有效性後，才將其轉發到時間鏈。紀元工作者本質上形成了Analog的一個預言機網絡，決定是否接受或拒絕來自連接器的數據。

爲了擴展性，紀元工作者的網絡被劃分爲多個分片，每個分片由一組獨立的紀元工作者組成，負責對特定鏈集的消息進行簽名。例如，分片1由紀元工作者1、2和3組成，他們只對鏈A、B和C的消息進行簽名。同時，分片2由紀元工作者4、5和6組成，他們對鏈D、E和F的消息進行簽名。在每個分片中，有一個特別指定的紀元工作者稱爲收集工作者。

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連接器層：收集工作者
收集工作者在TSS過程中充當領導者，協調KEYGEN和KEYSIGN過程。大致而言，假設在一個分片中有“k”個紀元工作者。KEYGEN過程生成一個私鑰，將其分成“k”個片段，並將每個密鑰片段分發給一個獨立的紀元工作者。這意味着片段f_1分配給紀元工作者1，片段f_2分配給紀元工作者2，依此類推，從而確保分片中的任何個體，包括收集者，都無法知曉完整的私鑰。要重建原始私鑰，僅需要 k 個密鑰片段中的“t”個，在 Analog 中，t 設置爲分片中編年工人的三分之二。

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在 KEYSIGN 步驟中，當一個編年工人想要證明從其對應連接器接收到的跨鏈消息時，每個編年工人使用其密鑰片段對消息進行簽名，並將簽名後的消息發送給收集工人。如果收集工人能夠從其分片中的編年工人處收集到超過三分之二（超大多數或法定人數）的簽名消息，則可以使用已收到的部分密鑰簽名的消息重建同一消息，但用完整密鑰進行簽名。然後，收集工人可以將該消息與有效簽名一起轉發到 Timechain。

***請注意，此方案可用於創建交易以更新連接鏈上的狀態。