【01-张鹏】Ulord为什么要有主节点？

你好，欢迎你打开我的文章。这是「精读Ulord白皮书」活动的第一篇文章，主题是——Ulord为什么要有主节点？

这是一好问题，我将通过三个角度回答这个问题：

• 什么是主节点？
• 什么是POS 节点？
• 成为Ulord主节点有什么好处？

什么是主节点

Ulord网络节点包括全节点、轻量化节点和主节点三大类。

一、全节点

全节点和比特币，以太坊的节点一样，存储 Lord Token所有历史交易，实时处理网络中的新交易，并可以管理本地钱包发起交易，确认交易。全节点的存在是确保Uord网络安全可靠的重要保障，它不仅可以验证用户自己的交易，还可以验证Uord全网的任何一笔有效交易。验证的过程完全独立，在 Lord网络中具有平等性。

全节点需要24小时运行，以便于同步全网最新交易数据，否则下次启动需要一定的时间同步交易记录。全节点运行需要一定的计算机资源，包括50G的磁盘空间(随着时间推移，占用的空间会越来越多),4GB内存和一部分CPU资源。

二、轻量化节点
轻量化节点运行轻量化客户端，称为简单支付验证(SPV)客户端，需要依赖全节点才可以运行。它和全节点不同点在于不需要存储大量交易信息，也无需大量计算，主要用于存储用户钱包，独立创建，验证和传输交易，确保用户资产安全。轻量化节点与Uod网络中的全节点直接交互，无需第三方。

三、主节点
主节点是Uord生态的一部分，主要用于 Lord内容分发，相当于Uord用户的云盘，定制化程度最高，软硬件要求也高。例如需要1TB以上的磁盘空间，较好的磁盘O性能，同时还需要较好的网络带宽。主节点存在丛林法则，优胜劣汰，同时，收益也于此正相关。

从上图可以看出Uloard的主干网络中有两类节点，一类是负责计算部分的POW节点，一类是负责存储的POS节点。看似两类节点共同组成了网络，实际上Ulord对于主节点有着明确的约定：主节点是用来提供高质量的Qos数据存储服务。

所以，Ulord中的主节点只提供数据存储服务的节点，负责挖矿的矿工并不在其中。

什么是POS 节点？

共识算法：POW 和 POS 的含义：

POW：Proof of Work，工作证明。
比特币就是用的POW，其实就是挖矿，根据算力分配收益

POS：Proof of Stake，股权证明。
你只要开启客户端，并且客户端在unlock状态，就可以获得一份收益，相当于你把财产存在银行，获得利息一样，这就是POS。

本质上，POW和POS都是一种随机选择下一个区块上传者的方式。然而，创建一个每个人被选中几率相等的算法其实是非常难的事情，同时，这种算法只是听上去很美，而在现实中这种算法却称不上公平——因为你怎么在虚拟世界里确定一个人的身份？你怎么知道一个ID背后的是真实的用户还是女巫攻击的脚本？所以说，与其耐心去验证每一个人的身份，不如干脆根据某种无法伪造的东西进行随机，于是才有了工作证明和权益证明，以及许许多多的其他证明。

POW就是根据计算能力随机，POS根据拥有财产随机。这就是这两个共识机制的本质。POS是个新东西，目前并没有成熟的POS应用，所以，当提到POS的时候，并不是指某一个算法，而是一类，而且，这类算法目前各有优劣。

POW的优劣

优势：可靠（或者叫安全，我不喜欢用安全这个词），这就是它最大的优点，因为它是目前唯一接受了实践检验的公有链算法。

劣势：浪费算力，对于51%攻击有潜在隐患——攻击者并不需要拥有比特币，所以如果要做51%攻击，所需要的花费跟挖矿难度相关而不是直接跟比特币价格相关（虽然说挖矿难度会和比特币价格相关），所以，如果挖矿公司的市值不如比特币的价格的话，比特币面临51%攻击的风险就会变大。

POS的优劣

优势：不需要浪费算力，同时，进行51%攻击的代价更高，因为想要进行51%攻击的话，你得拥有51%的货币。也就是说，这东西越值钱，攻击的成本就越高。

劣势：1，权益粉碎攻击（nothing-at-the-stake attack），我觉得POS就是完全的资本主义——你钱越多，你拥有的权力就越大。当然，这个也并不是没有道理，因为在其中利益越多的人，就更愿意去维护这个币的系统，于是他们手中的币才能更有价值。因此，他们并不愿意去进行恶意攻击，因为那样实际上他们手中的币也会受害，这就是POS能够更有效地防御51%攻击的原因。换句话说，钱越多责任越大。但反过来讲，钱越少责任越小。假设你只有1%的钱，你成功的概率只有1%，但是你尽可以去尝试分叉，因为这并不消耗任何资源。也就是你在最长链上挖矿的同时，也去创造一个只在自己的区块上挖矿的分支。放在POW里，创建这个分支完全得不偿失因为你浪费了大量的算力。然而在POS里，如果这个分支不被接收，实际上你什么都没损失。于是，即便是诚实的矿工也可能回去偷偷地进行这种分叉尝试。尽管他们知道这种尝试会造成整个币的价值降低，但是他们的钱很少，他们并不在乎，这就是所谓的平凡人悲剧（tragedy of the commons）。对于这种攻击，基本上所有的新的POS算法都有应对的机制，例如以太坊的casper里的slasher，基本概念就是如果有人尝试了这种攻击，其他人发现了可以公布证据然后对这个人进行惩罚。

2，理性分叉。很多地方把这个合在权益粉碎攻击里了，但我觉得必须要分出来说。权益粉碎攻击是主动的，而这个是被动的——假设有人做了权益粉碎攻击进行了分叉尝试，诚实节点理应不予理会，因为他们能看到这种分叉被接受的几率小。对于POW来说，你不会在被接收几率小的分叉（例如不是最长链的分叉）上挖矿，因为那样浪费算力。但对于POS来说，在那上面挖矿没任何损失，反而是不在那上面挖矿，万一这条链被接收了，你就会受到损失。于是，即便是诚实节点，如果它足够理性，那么它也会在所有它收到的链上同时挖矿。POW里，没人挖的分支很快就会变成孤块被丢弃，但在POS里，如果整个网络足够理性，会出现的情况反而是每条分支都会永远存在因为理性的矿工会同时在所有分支上挖矿。这是我觉得POS最大的缺陷。

成为Ulord主节点有什么好处

看过Ulord白皮书的朋友相信都会对Ulord网络中的共识机制PoW+PoS有比较深刻的印象。

那问题来了，这样的一种结构有什么好处呢？

1.主节点可以通过提供网络带宽得到奖励。

Ulord团队自己搭建了IPFS网络。我们知道IPFS网络可以成为分布式的数据存储的完美解决方案，并且这个方案已经在现实世界里得到了多年的验证。如果没有IPFS，那么我们的数据存储效率将会很低，特别是当遇到音频和视频这样的大体积资料将会变得非常痛苦。

但是现实时间中存在的IPFS网络又存在一个很大的问题，那就是由于缺乏激励层，所以大家都都只想索取内容而懒得分享内容。所以我们只要将激励方案做好，那么这个网络模式将会迸发出非常强大的活力。

Ulord就是通过主节点的方法，让所有的主节点维护者通过抵押代币，提供合格网络带宽，提供足够的存储空间。用户可以将自己需要存储的内容加密分散存储到各主节点，这样既解决了个人的存储需求，同时也可以让需要这个内容的人付费使用。

也因为主节点，也顺便解决了IPNS(星际域名系统)的搭建，让所有用户非常方便地在Ulord上开设自己的应用，并且可以设计符合自己的经济模型。

2.主节点可以通过出租自己的空间而获得收益。

上面谈到的Ulord主节点的一个重要功能就是实现海量数据存储，每个提供存储空间的主节点可以出租自己的空间而获得收入。这样就解决了所有用户的数据存取的需求。并且，通过这样的方式，砍掉了中间环节，让出租房有更多收益，而使用方付出更小成本。

随着人们对互联网的刚性需求的不断增强，个人的数据存储就是一个大问题。撇开安全性不说，你想想自己10年前的照片还能留到现在的有多少？为什么为丢失？

3.主节点可以通过提高服务质量，获得持续收益。

Ulord提供高QoS（Quality of Service，服务质量）的数据存储分发服务，高QoS的数据存储分发通过分布式存储系统实现。主节点保持长期在线、提高主节点吞吐性能可以提高QoS，因此不关机、提高内存容量、换用固态硬盘、提高带宽容量是最基本的提高主节点QoS的方法。

因为主节点是有收益的，所以作为主节点的维护者，都会小心维护自己的身份。而且有抵押，所以大家都会尽量提高最好的服务。

总之，主节点对于整个网络是非常非常地重要的。