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委托证明共识算法是什么?委托证明共识算法的利弊分析

委托证明共识算法是什么?委托证明共识算法的利弊分析
委托证明共识算法是什么?委托证明有点让人想起电视真人秀。搞混社区,你很可能会被投票否决,这是区块链上的民主!选择正确的区块链共识算法(或共识机制)对于任何有区块链项目的

委托证明共识算法是什么?委托证明有点让人想起电视真人秀。搞混社区,你很可能会被投票否决,这是区块链上的民主!

选择正确的区块链共识算法(或共识机制)对于任何有区块链项目的组织来说都是一个至关重要的决定。这听起来可能有点枯燥,但正如我们将在下面讨论的——关于共识算法的讨论可能会变得有点激烈!最近几周,我们看到许多企业客户选择了他们的区块链的委托证明(DPoS)共识算法。

如果您还不熟悉它,DPoS就会发展成为一种解决一些更传统的共识机制中固有的问题的方法,例如在工作量证明(PoW)和权益证明(PoS)中存在的问题。DPoS的使用正在增长。这并不奇怪,因为不管它有什么缺点,它都能以比比特币和以太坊更快的速度支持企业应用数字货币。

它可能会在去中心化方面有所失误,但它的可扩展性会让它越来越受欢迎。Mycryptopedia媒体确定了几个成功的DPoS部署:·BitShares·Lisk·EOS·Steem·Ark·Nano·Cardano·Tezos顾名思义,DPoS建立在最初的PoS共识算法上,提高了速度和可伸缩性。

在PoS系统中,使用昂贵设备竞相开采的矿工可以投资于加密货币,并将其作为“股份”。事实上,这个人是在买彩票,希望有机会去创造一个群体。PoS算法随机选择验证器来创建块。授权的证明转移到委托的模型中,那些有股份的人不会买彩票来创建块。

DPoS:民主的行动?

有了DPoS,代币持有者用他们的股份——他们的代币余额——来为代表们投票。选票是由选民的利益决定的。(你的投资越重要,你的投资就越多。)在这方面,DPoS与公司治理模式有点类似。(这可能是这种方法正在获得动力的原因之一。)代表们不一定需要持有大量股份,但他们相互竞争以获得选票。他们的工作确实得到了报酬。

那么,有什么优势呢?如果你和那些拥护DPoS的人交谈,你会得到一个无穷无尽的列表。这里有一些基本的东西:

可伸缩性和速度:它提供了比PoW和PoS更快的事务处理能力。这可能是最有意义的优势:对于需要高水平可伸缩性的许多应用程序,DPoS都是有意义的。·更好的奖励分配:理论上,人们只选举那些给他们最大奖励的代表,所以每个人,包括一个临时用户,都会从中受益。(这种民主化是支持者指出DPoS比PoS或PoW更分散的另一个方面。)

实时投票安全:投票者可以立即检测到恶意行为,并将恶意代表投票赶出系统。·能源效率:DPoS消耗的能源明显少于PoW。

更少的硬件:参与者不需要昂贵的专用设备。一台普通的计算机已经足够强大了。·一个激励“表现”的因素:阻止代表可以在任何时候被投票否决,因此,收入和声誉的潜在损失为防范不良行为提供了保障。

灵活性:由于DPoS将块生成器的选择从块生产本身断开了链接,所以它允许使用更有创造性和更灵活的方法来解决问题,这与Coinmonks最近的一篇文章解释说到,单独使用它们中的任何一个都是一样的。它为实现“区块链应用程序中有趣的治理模型”提供了基础。

那么,它的缺点是什么?

没有什么是完美的,DPoS也有几个缺点:·组织一次攻击更容易:由于负责网络生存的人更少,组织一次“51%”攻击就更容易了。·富人可能会变得更富有:人们的投票实力取决于他们拥有的代币数量,这意味着拥有更多代币的人对网络的影响要大于拥有极少代币的人。

冷漠可以杀人:如果没有大量的用户参与,系统就不能正常工作。(这有点像任何民主或民主共和国的治理方式。)·代表可以组成联合企业:代表可以通过将鉴定的作用集中在少数人手中而组织成联合企业。这不仅降低了它的分散度,而且还降低了它的弹性。DPoS没有真正的分散化,这一观点可能是所有批评中最引人注目的。是的,DPoS没有其他一些共识协议集中;然而,权力仍然集中在少数用户手中。批评者说,DPoS牺牲了分散的可扩展性。

Vitalik Buterin——以太坊的创始人,在今年早些时候成为头条,他认为DPoS为证人建立联合企业和贿赂选民提供了激励的条件。

鉴于EOS在最初的代币发行中筹资40亿美元,这已成为最近的热门话题。我们将不对您吹牛了,但来自加密货的一个评论:“怀疑者指出他们特殊的DPOS共识算法协议是潜在的腐败和邪恶事业的泥潭。”

另一方面,投票机制的目的是防止出现逐渐集中的危险。下面是投资区块链的一个不太微妙的说法:“在DPoS的世界中,所有工作场所的成员都对由谁来控制办公室有自己的话语权。

如果你有一个混蛋经理或者一个不称职的CEO,就把他们投出局。简言之,DPoS提供了一个技术民主层,以抵消集权的负面影响。”

找到平衡

Buterin阐明了一种叫做可伸缩性Trilemma的东西。区块链如何同时解决可伸缩性、安全性和分散性?正如Loom Networks的Georgios Konstantopoulos所写的:“声称已经解决了三难问题的区块链要么是扭曲了物理定律(极不可能),要么它发现了一种突破性的方法,解决了过去十年中一直困扰着顶尖数学家和计算机科学家的主要区块链可伸缩性问题。”

虽然这并非不可能,但更有可能的解释是,区块链已经牺牲了分散性、安全性。Konstantopoulos的说法可能有一定的偏见,但他也有自己的看法。在DPoS的情况下,权衡利弊是在分散性和可伸缩性之间。

这不是一个令人满意的答案,但在这里:选择最好的共识协议取决于你的具体需求和关注。对于需要高速度的组织来说,DPoS可能是最好的选择。

以太坊作为目前全球数字货币排行榜第二的存在,相信大多数投资者都对以太坊有一定的了解,不过这些了解大多数处于最基础的,比如说以太坊价格、发展历史、创始人等等,要说到以太坊共识算法,可以说是一脸蒙圈,目前共识算法比较常见并不多,而以太坊属于其中哪种呢,绝大多数投资者都不知道,那么,以太坊共识算法是什么呢?下面小编就给大家详细说说以太坊共识算法是什么?

以太坊共识算法是什么?

以太坊中设计了一套基于POW的Ethash共识算法。以太坊中共识设计的主要思想是设计一大一小的2个数据集,初始大小是:小:16M的cache 大:1G的dataset(DAG)

设计一大一小的目的是:大的数据集是小的cahce通过计算生成的,矿工为了能更快的挖矿只能保存大的dataset,以免重复计算耽误时间,而轻节点只需保存保存小的cache即可验证。

大小数据集的生成原理

1.小cache:

初始大小为16M,容量大小以后每30000个区块会更改一次。

通过Seed种子进行一些运算得到第一个数,之后在小cache中的每个数都是前一个数取哈希后得到的,一般轻节点存储此小cache。

2.大DAG:

大的数据集中的元素都是通过小的cahe计算得到的,小cache中通过伪随机顺序先得到一个位置的元素A的值,再通过A计算哈希得到B位置的值,循环迭代256次后得到了大数据集中的第一个元素,依次类推直到得到全部的DAG元素。

3.挖矿过程

在以太坊中挖矿成功的条件跟比特币一样,找到一个nonce值,需要满足H(header) <= target.

尝试一个随机数nonce时,在大的DAG中,通过header及nonce计算出一个初始的哈希值映射到初始位置A,然后读取A位置元素和A的相邻后一个位置A'的元素,再通过(A和A')计算出位置(B和B'),依次类推,迭代64次后,一共读取出128个数,最后计算这128个数的哈希值与目标值target比较,若满足<=target,则挖矿成功;否则重新尝试nonce。如下图所示:

整体的挖矿过程如下图所示:

4.验证过程

验证过程跟比特币类似,给定一个nonce值,只需验证一次即可。

验证过程跟挖矿过程类似,对于全节点来说,在内存中保存了大的DAG,只需循环计算64次后得到最后的哈希值与目标值比较即可;对于轻节点来说,首先通过小的cache计算出大的DAG后再计算,后面过程跟全节点一样了。

ETH使用的共识协议介绍

以太坊共识机制共有四个阶段,即Frontier(前沿)、Homestead(家园)、Metropolis(大都会)、Serenity(宁静)。以太坊前三个阶段采用的是POW共识机。第四个阶段将采用自己创建的POS机制,名为Casper投注共识,这种机制增加了惩罚机制,并基于POS的思想在记账节点中选取验证人。

POW即工作量证明,是比特币系统中采用的共识机制。(本文主要讲解以太坊的共识机制)

谈起Casper投注共识,要先说POS。POS即权益证明,主要特点以权益证明代替工作量证明,由具有最高权益的节点实现新块加入和获得激励收益。POS共识是为解决POW共识机制的资源浪费和安全性缺陷而提出的替代方案。它的本质是采用权益证明来代替POW中的基于哈希算力的工作量证明,是由系统中具有最高权益而非最高算力的节点获得区块记账权。权益体现为节点对特定数量货币的所有权,称为币龄或币天数(Coindays)。

币龄是特定数量的币与其最后一次交易的时间长度的乘积,每次交易都将会消耗掉特定数量的币龄。例如某人在一笔交易中收到10个币后并持有10天,则获得100币龄;而后其花掉5个币后则消耗掉50币龄,显然采用POS共识机制的系统在特定时间点上的币龄总数是有限的,长期持币者更倾向于拥有更多币龄,因此币龄可视为其在POS系统中的权益。

投注共识是以太坊下一代的共识机制Casper(鬼马小精灵)引入的一个全新概念,属于POS。Casper的共识是按区块达成的,而不像POS那样按链达成。

为了防止验证人在不同的世界中提供不同的投注,还有一个简单严格的条款:如果你两次的投注序号一样,或者说你提交了一个无法让Casper依照合约处理的投注,你将失去所有保证金。从这一点可以看出,Casper与传统的POS不同的是,Casper有惩罚机制,这样非法节点通过恶意攻击网络不仅得不到交易费,而且还面临着保证金被没收的风险。

Casper协议下的验证人需要完成出块和投注两个活动。具体如下:

出块是一个独立于其他所有时间而发生的过程,验证人收集交易,当轮到他们的出块时间时,他们就制造一个区块,并签名,然后发送到网络上。投注的过程更为复杂一些,目前Casper默认的验证人策略被设计为模仿传统的拜占庭容错共识:观察其他的验证人如何投注,取33%处的值,向0或1进一步移动。

而客户端确认当前状态的过程是这样的:一开始先下载所有的区块和投注,然后用上面的算法来形成自己的意见,但是不公布意见;它只是简单地按顺序在每个高度进行观察,如果一个区块的概率高于0.5就处理它,否则就跳过它。在处理所有的区块之后,所得到的状态就可以显示为区块链的当前状态”。

以上就是以太坊共识算法是什么的相关内容。总之,ethash基本思路和比特币的pow类似,都是不断随机nonce得到的值与难度进行比较,满足条件则挖矿成功,否则继续尝试。与比特币比拼cpu算力不同的是,ethash通过生成一个巨大的数据集,通过限制内存来防止具备强大算力的ASIC矿机垄断,增强了去中心化能力。

比特币从出现开始就一直充满了争议,最近最令人关注的热点就是比特币中的光学工作量证明算法,比特大陆及其控制的矿池控制了比特网络53%的算力,这难道不是致命的问题吗?下面小编就来给大家分析分析这个问题。

无独有偶,近日PoWx基金会的开发人员把“矛头”指向了比特大陆,他们认为比特大陆生产的挖矿硬件占到了市场的50-80%,对整个比特币网络造成了巨大的负面影响。在这种背景下,PoWx基金会呼吁比特币社区能够改变比特币挖矿算法。

在一批比特币终身开发人员的支持下,非盈利基金会PoWx本周推出了一项全新的工作量证明算法,旨在替代现有的比特币网络交易验证协议。PoWx主张比特币采用一种被称为“光学”(optical)工作量证明的新技术,它可以利用一种更节能的激光技术作为挖矿的基础。

根据PoWx团队的说法,如果这种新挖矿算法得以实施,将会给比特币带来两大改进:

第一,对于那些生产芯片的初创公司来说,进入加密行业的门槛将会降低,从而增强了比特币网络的多中心化特点;

第二,能够降低比特币挖矿能耗(据估计,目前比特币挖矿耗电量占到全球电力消耗的0.15%)。

新的挖矿算法能够普及吗?答案是待定。如果“光学工作量证明“成为正式提案,意味着未来每个比特币用户都需要更新软件。如果该提案遭到大量用户反对,甚至可能导致比特币被分成两种不同的加密货币,类似的情况已经在比特币现金身上发生过——由于对项目技术方向产生分歧,导致比特币出现了分叉币。

从上面的内容大家也可以知道,比特币的投资者想要真正的了解光学工作量证明算法,还是一个非常艰难的过程,而且,由于比特币是一个权力下放的系统,用户意见可以发挥决定性作用。

“我们之所以需要区块链,是因为对于中心化系统最大的担忧不是作恶代价的大小,而恰恰是作恶成本无法估计、无法量化。作恶的回报并不限于系统内,还可以在系统外。即便是最透明的上市公司,我们也无法获知股东的所有收益来源,因此,也就无法量化他们能够通过作恶在系统外获得多少利益。

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