Hyperchain 超链

概述

Hyperchains 是 Aeternity 的二层/侧链扩容方案，允许开发者创建拥有独立共识但通过锚定（Pinning）机制共享父链安全性的区块链。

继承安全性

通过定期锚定到父链（AE/BTC），获得父链级别的安全保障

自定义参数

自定义出块时间、Gas 限制、验证者集合等

高性能

独立运行的子链，不受主链拥堵影响

技术架构

核心角色

Parent Chain (PC)

父链 - 提供安全性的 Aeternity 网络（Mainnet/Testnet）

Child Chain (CC)

子链 - 你的 Hyperchain，运行独立的共识

Staker/Pinner

负责在子链出块并将哈希提交到父链

核心模块

模块	功能	说明
`aec_consensus_hc`	共识核心	Epoch 机制、Leader 选举、熵源获取、最终性判断
`aec_pinning_agent`	锚定代理	GenServer 后台进程，自动化锚定流程
`aec_parent_connector`	父链连接器	适配器模式，支持 AE/BTC 等多链
`aec_parent_chain_cache`	父链缓存	缓存父链区块状态

系统合约

MainStaking.aes

管理验证者质押

HCElection.aes

基于父链熵的选举

DelegatedStaking.aes

委托质押 (可选)

Pinning 锚定流程

Epoch 结束 Leader 出块 Pin 到父链父链确认 Proof 提交

流程详解

Epoch 结束：子链达到 Epoch 预定高度
Leader 动作：EOE Leader 生成 Epoch 结束区块
Pin 提交：Agent 检测到新 Epoch，提交锚定数据到父链
父链确认：等待父链出块确认交易
Proof 发布：在子链发布 ChildChainPinTx，包含父链 Merkle Proof

Pinning Payload 结构

{
  CC_ID,        // 子链标识
  Epoch,        // Epoch 编号
  Height,       // 区块高度
  BlockHash     // 区块哈希
}

编码函数: aeser_hc:encode_parent_pin_payload/1

搭建指南 (AE2AE 模式)

前置条件： Erlang/OTP 24+ | Docker (推荐) | 可访问的父链节点 | 父链账户 (用于 Pinning Gas)

准备系统合约

将以下合约编译为字节码，用于创世块部署：

MainStaking.aes - 验证者质押管理
HCElection.aes - 选举逻辑
DelegatedStaking.aes - 委托质押 (可选)

生成创世文件

`accounts.json`

预定义账户余额

`contracts.json`

初始合约状态与字节码

// contracts.json 结构示例
[
  {
    "contract_pubkey": "ct_Staking...",
    "code": "cb_...",
    "call_data": "cb_..."  // MainStaking.init(...)
  },
  {
    "contract_pubkey": "ct_Election...",
    "code": "cb_...",
    "call_data": "cb_..."  // HCElection.init(...)
  }
]

节点配置 (aeternity.yaml)

chain:
  persist: true
  hard_forks:
    '6':  # Hyperchain 协议版本
      height: 0
      accounts_file: "data/accounts.json"
      contracts_file: "data/contracts.json"

  consensus:
    '0':
      type: hyperchain
      config:
        contract_owner: "ak_11111111111111111111111111111115rHyByZ"
        staking_contract: "ct_StakingContractAddress..."
        election_contract: "ct_ElectionContractAddress..."
        rewards_contract: "ct_StakingContractAddress..."
        
        child_block_time: 3000        # 子链出块时间 (ms)
        child_epoch_length: 100       # Epoch 长度 (区块数)
        
        # 父链配置 (AE2AE)
        parent_chain:
          consensus:
            type: AE2AE
            network_id: ae_uat        # 父链网络ID
          polling:
            fetch_interval: 1000
            nodes:
              - "https://testnet.aeternity.io"
          start_height: 1000000       # 起始锚定高度
          parent_epoch_length: 10

        # Pinner 配置
        default_pinning_behavior: true
        pinners:
          - parent_chain_account:
              owner: "ak_ChildChainStakerAddress..."
              pub: "ak_ParentChainPinnerAddress..."
              priv: "ParentChainPinnerPrivateKey..."

mining:
  autostart: true
  beneficiary: "ak_BeneficiaryAddress..."

fork_management:
  network_id: "hc_my_custom_net"

启动与验证

# 编译并启动
./rebar3 as prod release
./_build/prod/rel/aeternity/bin/aeternity console

# 验证状态
curl http://localhost:3013/v3/status

成功日志： Pinning ... 或 Parent chain height ...

失败日志： Failed to post to parent chain

关键参数说明

参数	说明	典型值
`child_block_time`	子链出块时间	3000 ms
`child_epoch_length`	Epoch 长度（区块数）	100
`parent_epoch_length`	父链 Epoch 长度	10
`start_height`	父链起始锚定高度	取决于父链
`fetch_interval`	父链轮询间隔	1000 ms

常见问题

检查 contracts.json 是否正确注册了验证者。如果当前 Epoch 没有合法的 Leader，链将暂停。

确认 Pinner 账户在父链上有足够的 Gas 费
确认 parent_chain.start_height 设置正确，不要设置得太久远
检查父链节点 URL 是否可访问

在父链浏览器上查询 Pinner 地址，查看是否有发出的交易。交易的 Payload 应包含子链的哈希。

优化建议

可观测性

引入 Prometheus Metrics：

hc_pinning_success_total
hc_pinning_failure_total
hc_pinning_latency_seconds

重组处理

增加专门的 ReorgManager 模块，模拟父链重组事件并测试子链响应

模块化适配器

定义 aec_parent_chain_behaviour，允许动态加载第三方父链适配器

CLI 工具

开发 ae-hc-cli 用于手动触发 Pinning、查询状态、解码 Payload

参考资源

Hyperchain Starter Kit

aec_consensus_hc.erl

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