Harmony是第一个完全分片的产品级PoS主网。在Harmony主网中的4个分片中，每8秒生成一次区块，并能在2个区块时间内完成跨分片交易。

Harmony的有效权益证明（EPoS）是分片区块链中的首个可同时实现安全性和去中心化的抵押机制。EPoS允许数百名验证者同时抵押，并且独创的有效抵押机制减少了抵押集中的趋势。同时，还支持委托、复利、双重签名罚没和不可用性检查等功能。

在Harmony的代币经济模型里，给早期抵押者相对更高的奖励，以便成功启动网络。对于希望参与Harmony公开抵押的验证者或委托者，本指南将帮助您入门并了解相关信息。

验证者设置和配置

Harmony区块链中的验证者可以是个人或公司，他们通过抵押代币并运行节点（验证者客户端软件）来验证区块。验证者可以创建一个或多个验证私钥（也称为BLS私钥），这些私钥将用于在已验证的区块上签名。

要成为Harmony的验证者，您需要执行以下操作：

设置一个验证者节点，并使其与最新的区块链网络完全同步。请参照验证者指南运行节点。

通过发送一个“创建节点”交易，创建一个链上的节点记录， 请参照验证者指南创建验证者。

您在验证者记录中会添加一个BLS私钥，用这个私钥关联的节点开始验证。

在验证者配置过程中有许多术语，在这里我们为大家再详细地解释一下：

数量：验证者最初将抵押的ONE代币的数量。

费率：验证者从奖励中收取的佣金（％）。（请参阅章节：区块奖励）

bls-pubkeys：验证者将使用其签名的一个或多个BLS公钥。每个BLS公钥将单独用于竞标一个席位，如果成功，则该公钥必须用于验证区块。（请参见“席位竞标与选择”章节）

有关如何配置验证者的详细指南，请参照我们的验证者指南。

席位竞标与选拔

在主网的公开抵押中，将有320个席位可供竞标（包含Stake Heist中的200个席位）。一个席位代表网络中的委员会一个成员资格，它让验证者能够使用特定BLS私钥在区块上签名，且该签名将稍后被其他验证者知晓。

创建验证者记录后，您抵押的代币以及委托者抵押给您的代币，都将自动用于竞标席位。

每个添加的BLS私钥都会在网络中出一个竞价。这个竞价就等于验证者的总本金除以验证者附带的BLS私钥的数量。

简而言之，验证者所有币将被平摊到每个BLS私钥上，每个BLS私钥单独出价。例如，一个验证者有300个ONE，同关联了3个BLS私钥，那么它会出3个标，每个标出价为100 ONE。

席位的选择方式如下。

开始一个epoch之前，所有的验证者都按照竞价从大到小排列。

排名前320名获得获得即将开始的epoch的320个位置。

成功竞标席位的BLS私钥表示当选。当选的BLS私钥最终将构成分片委员会。因此，拥有一个竞选成功的BLS密钥的验证者也被视为竞标成功。

假设5个竞选者竞争10个席位。

上面是一个5个验证者竞争10个席位的竞标和选拔过程的示例。有关更多详细示例，请参阅此链接。( https://docs.harmony.one/home/validators/definitions/effective-proof-of-stake-bidding-process ).

Epoch转换

在Harmony主网和Stake Heist中，有4个分片，每个分片分别并行地产生新的区块。分片之间的区块高度不同步，因此您将看到不同的分片具有不同的区块高度。

一个epoch是信标分片（比如分片0，其他分片的协调器）产生固定数量的区块的时间段。在Harmony主网中，信标分片中，一个epoch是2¹⁴ = 16384个块（约1.5天）。在信标分片中完成一个epoch后，该更改也将传递给其他分片，因此所有分片都将在一个epoch内进行同步。

在每个epoch结束时，将进行新一轮选举程序，以选出下一个epoch的委员会。选举过程将考虑在选举发生之前确认所有抵押交易。选举结果一旦选出，立即生效，因此我们鼓励所有候选验证者尽量在选举发生之前就提前运转起其节点。

分片分配

一个验证者被选出之后，入选的BLS密钥将被半随机地分配给网络中的一个分片（完全随机的分片分配将在主网的最后阶段进行）。在主网的当前阶段，分配规则仅基于BLS公钥基础字节的模数。例如，对于4个分片，会将BLS公钥（例如“ xxxxxx8ad5”）分配给分片1，因为5％4 =1。请注意，对于每个选举出的BLS私钥，验证者都有义务旋转验证者节点，并且验证分配的分片中的区块。

有效质押

有效质押是EPoS机制中引入的一项新概念，目的是防止权益集中化同时，提供资本公平性。对于它是如何实现的，以下是其背后的设计原理。

我们称选举的BLS私钥的出价为原始抵押。当选的BLS私钥的有效抵押是其原始抵押的一个有限值，其阈值围绕中值竞标者的原始抵押（在下图中表示为mean_stake）。高阈值是中位数的115％，低阈值是中位数的85％。对于原始抵押超出阈值的BLS私钥，其有效权益将受相应阈值的限制，否则，有效权益与原始权益相同。

每个BLS私钥的有效抵押是在选举过程的最后一个epoch确定的，并将在下一个epoch保持不变。

有效权益部分围绕中间权益

分片委员会和投票权

在选举和分片分配之后，在分片中分配的BLS私钥成为该分片的委员会。委员会中当选的BLS私钥的投票权是用于衡量共识投票过程中私钥权重的指标。分片委员会的总投票权始终为1.0（或100％）。只有在投票中获得超过2/3的投票权时，才能达成委员会的共识。

委员会中的每个BLS私钥都有一定的投票权，与该投票权与其在整个委员会中的有效抵押占的份额相关。例如，如果委员会中所有密钥的有效权益之和为10k ONE，则有效权益为1000 ONE的BLS密钥将具有0.1的投票权（或10％）。

区块奖励

对于在分片中产生并确认的每个区块，它应包含来自分片委员会总投票权的2/3以上的密钥签名。每个确认的区块将为委员会后面的验证者产生28 ONE的区块奖励。28 ONE最初分配给在块上签名的BLS私钥的所有验证者，与签名的私钥的投票权成比例。

在收取佣金之后，验证者得到的整体奖励将进一步按比例分配给委托者们。例如，佣金率为25％的验证者为其签名的区块分配了4个“ 1”。验证者自己抵押了1000 ONE，它有2个委托者，每个委托者都有1000 ONE。该验证者的整体奖励分配方式如下：

从原始奖励中扣除1个ONE（4 ONE * 25％）的佣金，并记入验证者的帐户。

然后，剩余的3个ONE奖励将根据他们的抵押按比例分配给所有抵押者（包括验证者及其委托人）。由于抵押者们（验证者和两个委托人）各自抵押/委托了1000 ONE，因此他们在奖励分配中各获得1 ONE。

欲知更多区块奖励的相关信息，请参阅我们的代币经济学模型。

双重签名罚没机制

如果检测到任何BLS私钥签名了冲突的区块（即具有相同高度和视图ID但具有不同的区块哈希值），则验证者将被罚没并永远禁止加入网络。罚没验证者时，将没收来自验证者及其委托人的一定比例（即罚没率）的抵押代币，其中一半将被销毁，另一半将给予双签事件的举报者。

通过简单地将双重签名私钥的所有表决权加起来至少为2％，可以得出罚没率。例如，如果同时具有3％，3％和4％投票权的3个BLS私钥都做了双重签名，3个BLS私钥的验证者10%的代币将被罚没。

正常运行时间和不可用的罚款

当选的验证者有义务使用其当选的BLS私钥来验证区块。在每个epoch，当选的验证者都应签名至BLS密钥要求签名的2/3以上。

签名完成度由“正常运行时间”的百分比值表示。验证者的正常运行时间是其当选的BLS私钥签名的“签名数”与私钥“应签名”的总数之比。例如，验证者有2个选举出的BLS私钥，并且每个私钥都有100个区块要它签名。在最后的提示中，第一个键签名了70个块，第二个键签名了80个块。这样来算，验证者的正常运行时间为（70 + 80）/（100 * 2）= 75％。

在每个epoch结束时，正常运行时间不超过2/3（66.66％）的验证者将其状态设置为“不活跃”，并被排除在新的选举之外。对于这些无效的验证者，要求他们通过发送EditValidator事务来手动将其状态设置为“活跃”，以便参与未来的选举。我们鼓励验证者主动保持较高的正常运行时间，以确保他们当选并获得尽可能多的整体奖励。

委托和奖励收集

对于那些希望在不运行验证程序的情况下参与抵押的人来说，委托是保持参与度并获得大笔奖励的最佳方法。Harmony ONE代币持有者可以使用我们的抵押浏览器将其代币委托给现有的验证者：https://staking.harmony.one/。如果将代币委托给当选的验证者，则验证者赚取的一部分区块奖励将记入委托者的贷方（参见“区块奖励”章节）。

所获得的奖励将存储在委托者的单独的奖励余额中，可以立即将其提取到委托人的帐户余额中。区块奖励也可以再次抵押，以实现抵押的复利。

取消委托

如果委托者决定停止委托给验证者，则他或她可以选择从验证者撤消其代币。从验证者那开始撤回代币后，代币将被锁定7个epoch，然后记入委托者的帐户余额中。请注意，撤销委托的代币只能在每个时期结束时解锁。如果验证者使用双重签名，则锁定的代币仍然可以被罚没。

为了从未当选的验证者撤销委托，代币将在验证者最后一次参选后的7个epoch解锁。例如，如果您要从最近选举的3个验证者中取消委托，则您的代币将在取消委托开始后被锁定4个epoch。也给大家提供了一些便利，即如果您从从来没有被选上的验证者中撤消委托，代币在当前epoch中即可被撤回。

小结

数量众多的验证者和抵押者组成的多元化团队对于任何PoS区块链的安全性和去中心化至关重要。我们欢迎所有Harmony代币持有者和社区成员参加抵押，以支持我们的去中心化经济基础设施。

作者：Rongjian Lan

来源：Harmony和梦链