那个有自创共识机制的平台DAPP即将开始产品内测了-下篇
【本文由赞我(zaneds.com)独家冠名】
在上篇中,我们介绍了什么是拜占庭将军问题,下篇中我们将介绍拜占庭将军问题在区块链技术中的运用——共识机制,以及赞我的共识机制。
2、拜占庭将军问题在区块链技术中的运用——共识机制
共识机制的概念可以理解为:假设在一个不信任的市场中(10个将军互不信任),你如果想要各节点达成一致(10个将军获得命令并同时进攻),那么其充分必要条件是,各节点出于自身利益最大化的考虑(10个将军都想分得一杯羹,都不想被其他友邦歼灭),都会自发、诚实地遵守协议中预先设定的规则,判断每一笔记录的真实性(忠诚将军们会判断信息的真实性,对正确的信息严格执行),最终将判断为真的记录记入区块链之中(忠诚将军将正确信息记入命令,继续传递给其他将军)。
如果有少数节点发送错误记录,会立刻被识别出来(叛徒想通过修改进攻信息来误导忠诚将军,也会很快被识别,他也无法破坏10个城邦中的大多数,叛徒失败了)。
目前主要的区块链的共识机制可分为四类:工作量证明、权益证明、股份授权证明、Pool验证池。
①Proof-of-Work(PoW),工作量证明
当中本聪发明了BTC之后,拜占庭将军问题便有了更好的解决方案,他在BTC中引入了“工作量证明(即挖矿)”。这一元素的加入,使得信息传递速率降低,一定时间(通常设置为10分钟)内只允许一个城邦进行广播,广播时还会加上自己的签名。以BTC系统为例,只有当全网其中一台机器计算出特定的哈希值(这个哈希值前13个字符均为0,这样的哈希值唯一、罕见且极难破解),从开始计算到计算出这个哈希值这段时间内(约10分钟)的工作量才是被系统接受的工作量证明,这样,信息传递的速率就降低了。然后这台发现正确哈希值的机器将之前所有的信息放到一起,加上自己的辨识信息和它的签名或印章,向全网广播出去。所有节点进行总账复制,并把新更新的信息作为新的输入,重新开始计算。
工作量证明的优点是信任度极高,完全去中心化,人人可参与,其缺点是资源消耗多,可监管性弱。
②Proof-of-Stake(PoS),权益证明
简言之,放入PoS机制中的代币越多,就越有可能作为验证者被选中来产生新区块。但若在一定时间内没有完成任务,则PoS机制则会选出第二个验证者。
权益证明机制按照每个节点拥有代币数量的不同,采用预设算法等比例地降低挖矿难度,所以代币越多,寻得随机数的速度就越快。 在这个机制下会有人去作恶吗?因为这个机制相当于是大股东说了算。事实上,基本上是不可能的,要想攻击整个区块链,需要消耗大量的代币,收获的可能只是消耗的1/10,没人会傻到去做这种损人不利己的事儿。 这种共识机制的优点是能大大节省达成共识的时间和资源的消耗。
③Delegate Proof of Stake(DPoS),股份授权证明
DPoS的出现是为了解决PoW 和PoS存在的不足而产生的,同时具有监管和民主化。 DPoS运行的方式与公司董事会投票机制有点类似。
节点通过系统地投票机制选举出若干代表,由代表去进行数据的验证和新区块的生成。全体节点可以通过投票随时罢免和任命代表,这在一定程度上起到了监管和民主的作用。又因为不需要全体节点参与验证,故而大大提高了共识验证的速度。
④Pool验证池
Pool验证池以传统的分布式一致性技术为基础,再加上数据验证,在目前的行业链中使用范围较广。 其优点在于不需要代币也可以运作(其他三种都需要代币),在成熟的分布式一致性算法基础之上,达成共识的时间可达到秒级。更适合多方参与的多中心商业模式。缺点是没有去中心化程度不如PoW机制。
四种类型,可谓是各有优缺点。笔者一向奉行一句话,技术无优劣,技术只是一种工具,使用工具的是人。只要将其运用在合适的场景中,扬长避短,它就是一个好技术。
3、赞我的共识机制又是什么呢?
说了这么多,相信你对共识机制已经有了一定程度的了解。
现在再来说说赞我的共识机制,究竟属于以上哪一种?还是另有其他。
翻阅赞我白皮书,在6.2共识机制一章中,我们可以看到,赞我运用了三种共识机制:dBFT(delegated BFT)、PoE(Proof of Endorsit)、归属权数据记录。
①dBFT(delegated BFT)
dBFT是一种改进的拜占庭容错算法,是NEO的共识机制(赞我是NEO公链上的资产)。通过权益来选出记账人(这跟PoS一样),然后通过拜占庭容错算法(BFT)来达成共识(不需要挖矿,属于传统的一致性算法中的一种,与Pool验证池有相似之处)。最大的优点是不需要消耗大量的资源,却能最大程度免受拜占庭错误的影响,从而确保系统地最终性。因其不需要代币也能运行,故在商业应用中可大规模应用。
②PoE(Proof of Endorsit)
你可能也看出来了,第二个PoE(Proof of Endorsit),是赞我独家原创的,是为了判断内容质量而特地研发出来的一种共识机制。中文称为背书量证明机制,或者权重证明机制。在这个机制的作用下,那些优质的文章便会凸显出来,作者会得到更公平的待遇、权重系数和评分。
你看出赞我与其他平台的不同了吗?什么叫全心全意为人民服务?这就是典型的例子啊。时时处处都在为用户、为作者考虑,当然,也是为了自身更好地发展。但这种互利互惠的事情,你难道不喜欢吗? 为了让优质文章凸显,为了让作者得到更公平的待遇,居然自主设计了一个共识机制出来,估摸着只有蔡叔他们团队干得出来了。
③归属权数据记录
这项机制是为了保护作者的版权,采用SHA算法(安全散列算法),可以确保作者输入文章的唯一性和安全性。
从上面几个赞我的共识机制我们可以看出来,赞我的核心思想是为用户服务,让用户有更好的体验,保障用户的合法权益。为了实现自己的目标,合理利用技术工具,并不生搬硬套。这才是技术工具存在的真正意义,也是赞我能够长期发展下去的立足之本,也是我们放心依托并深耕的理由。