Hydra Head protocol: an open source solution for scalability (cardanofoundation.org)
Hydra Head协议，在此简称为Hydra，是Cardano上的一个可扩展性解决方案。它作为一个开源框架实现了链外账本的创建，可以协助开发者以更有效的方式使用区块链。
该项目是Cardano基金会和IOG的工程师们共同努力的结果。除了公开代码，它还有一个同样公开的过程，可以与团队互动并提出贡献。然而，尽管之前有很多人提到过Hydra，但对于这个项目以及它是如何为社区服务的，仍然有一些困惑。因此，让我们快速回顾一下关于Hydra的基本情况，该项目目前的情况，以及它的发展方向。
什么是Hydra
Head协议提出了一个同构的第二层解决方案，属于状态通道解决方案系列。
一般来说，通道是两个或多个对等体之间的双向通信链接。应用于区块链，它意味着允许两方或多方交换交易的工具，而不是通过将其广播到主网络上。在这种情况下，状态通道从根本上提供了一种构建与主网络平行运作的小型网络的方式。状态通道也是支付通道的概括，支付通道被用来构建闪电网络，比特币的第二层支付协议，以促进更快的交易。支付通道只支持资产的转移，而状态通道允许执行脚本以及更复杂的交易，包括元数据、多资产UTxO等等。
在Hydra的情况下，我们可以把它想象成Cardano链的一个复制部分，它独立于Cardano并在更有限的行为者之间运行。通过这种方式，行为人有可能在他们的私人网络上快速进行交易，也就是他们的Hydra Head。然后，他们可以将他们的操作结果结算到Cardano主链上，让网络的其他部分知道他们互动的结果。因此，九头蛇头可以在一个半控制的环境下，由任何看到需要这种快节奏流量的行为者随意创建。我们将在后面提供更多的例子。
在分布式账本技术（DLT）的背景下，第1层或基础层指的是区块链的主链，而第2层对应的是组装在主链之上的任何解决方案或产品。第2层的解决方案经常给一个链带来额外的可扩展性。因此，Hydra Head协议被认为是一个第二层解决方案，因为它是建立在Cardano主链之上的。
此外，Hydra出现的特点是同构的，因为Hydra头中的交易与在Cardano上运行的交易有相同的能力。这个术语本身就暗示了这种相似性：iso-意味着平等，而-morphic表示形状、形式或结构–字面意思是具有相同的形式。此外，在数学中，同构表示元素之间从一个领域到另一个领域的双向映射，保留了两个领域之间元素的结构。换句话说，在Cardano上运行的交易和在Hydra Head上运行的交易之间存在着直接的结构对应关系。因此，Hydra也支持任何由Cardano支持的编程语言。由于Cardano允许使用主流语言和专业语言，这意味着Hydra中的交易可以使用开发者已经熟悉的现有工具来构建。
另一方面，虽然Hydra Head的账本技术与Cardano主链上使用的账本技术类似，但在建立共识以及在对等体之间验证和传播交易方面，两者存在分歧。在Hydra头中，不涉及任何股权池，头的参与者之间的共识是一个完全的共识：每个人都需要同意每笔交易。这为Hydra头的参与者提供了强大的安全保障，但也限制了单个头的参与者总数。它还表明，虽然参与者不一定相互信任，但他们仍然有共同的利益，或者说有参与协议的动力。
值得重申的是，与流行的看法相反，硬分叉不会使Hydra成为可能，Hydra也不会成为基础层本身的一种能力。Hydra首先是一个框架和基础设施堆栈，在Cardano上运行的项目可以利用它来加速他们的一部分使用情况。
在某种意义上，Hydra就像一个DApp，为DApp开发者寻求扩展他们自己的协议。它是一个更大范围内的构件，主要由两部分组成。
一组链上脚本，驱动并确保Hydra Head协议的执行。
一个名为Hydra node的软件栈，为开发者提供一个使用WebSocket和JSON等广泛的网络技术的高级接口。
海德拉的回顾
在过去的一年里，围绕Hydra发生了很多事情。如果要用一句话来概括，人们可能会说2022年是关于提高软件质量和为第一批先驱者建造Hydra做准备。
在这一年的早期，团队通过基准探索并量化了协议的局限性，特别是在链上限制方面。事实上，在一套链上脚本的驱动下，该协议无法避免在DApps开发过程中常见的执行资源限制。因此，该团队起草了CIP-0042，要求在Plutus中引入新的核心基元，简化Hydra中的一些链上操作。
该项目还扩大了它的范围，用欢迎的双臂拥抱开放源码，并鼓励贡献者加入这一努力。自2022年2月以来，Hydra保持着一个公开的路线图。同样，在接下来的一个月里，该团队推出了一个网站，以承载有关该项目和Hydra软件栈的所有信息。该网站提供了相当可观的信息量。不仅仅是带有安装说明、演示和api参考的用户手册，还有架构决策记录、测试覆盖结果、基准和更多。对于那些希望在Hydra上开始构建的人来说，这绝对是一个好地方。
此外，3月份还有一个额外的意义，那就是见证了第一个Hydra Head在公共测试网中的开放，这是法国里昂的一个团队黑客马拉松的结果。从那时起，团队开始填补空白，使解决方案更接近于一个可生产的软件堆栈。
特别是，工作开始于协调头协议的正式化–目前正在实施的原始Hydra论文的轻微变化。当研究与工程相遇时，往往需要对理论进行调整以更好地反映现实。部分工作包括开发新的测试库 quickcheck-dynamic，它结合了基于属性的测试、模型测试和时间逻辑，以制定和验证像Hydra Head协议这样的强属性。
然后，在夏天，团队勤奋地工作，整合由Vasil硬分叉引入的新Babbage时代。作为一个在Cardano上运行的项目，Hydra还可以利用新的功能–如参考脚本和参考输入–来进一步推动一些限制的边界。夏天同样提供了一个很好的机会来进行众多种类的可用性改进，以缓解开发人员的体验。与此同时，第一批先驱者已经开始积极地对项目进行实验。
在8月和9月之间，该团队仍然忙于为项目引入三名新成员。随着项目的成熟，它变得更有条件、更有能力扩大其内部团队，同时也使其活动多样化。
在幕后，第一批建设者正准备宣布一些令人兴奋的项目。10月，在Rare Bloom活动期间，SundaeSwap实验室展示了他们如何通过一个Hydra头来运行他们的部分协议。这是第一个通过Hydra头运行的实质性智能合约的公开演示。虽然仍在测试网络上，并有几个脚注，但它代表了在采用Hydra方面的一个重要步骤。仅仅过了一个月，黑曜石系统公司和IOG就宣布了Hydra for Payments，一个专门用于通过Hydra头进行支付的开放式软件开发工具包。同时，TxPipe展示了他们如何通过他们的新平台Demeter提供Hydra Head作为一种服务。
所有这些项目都清楚地表明了一件事：人们对Hydra的兴趣正在增长，第一批建设者已经开始转向采用它。事实上，为了表示认可，社区提名并选举Sebastian Nagel–Hydra的团队负责人–在2022年Cardano峰会上担任 "开发团队 "演讲者。
最后，虽然峰会为整个社区提供了一个聚集和聚会的好时机，但它也给了Hydra团队一个机会，让他们坐在白板前，重新思考项目目标和未来几年的战略。
Hydra的发展方向
在2022年11月之前，Hydra项目的目标是让99%的Cardano流量发生在Hydra头的链外–这是一个雄心勃勃的目标，被用作决定优先次序的指导星。然而，在2022年11月，该团队设定了一个新的目标：按照所有已知的指标，无论是考虑总价值锁定（TVL）、流量、体积或其他标准，成为Cardano上的第一大DApp。这两个目标从根本上说明了增加采用和实现Cardano生态系统增长的想法，但第二个目标感觉更具体，将更好地帮助推动项目的路线图。
长期以来，Hydra一直被认为是一个神奇的开关，可以使Cardano更快。该团队希望打破这种说法，并让生态系统中的更多建设者了解Hydra本身在本质上是一个DApp，需要整合和采用才能真正发挥作用。
2022年主要是优先获得稳定性，并达到一个点，使第一批先驱者可以更容易地加入Hydra，2023年将重点关注采用。从一开始，Hydra项目就打算为先驱者提供装备，帮助项目启动。许多用例已经在探索之中，如支付、游戏、治理和市场。而2022年底，展示了第一批先驱者是如何开始利用Hydra框架的。展望未来，Hydra团队打算让他们更有能力，并帮助新的先驱者采用Hydra作为其工具箱的一部分。