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    扒開區塊鏈美麗外表,三十種共識算法,直抵背后的靈魂

    2018-7-19 12:57

    來源: 區塊鏈前哨 作者: Vaibhav Saini

    延遲工作量證明(dPoW,Delayed Proof-of-Work)共識算法


    優點:

    節能。
    安全性增加。
    可以通過非直接提供 Bitcoin(或是其它任何安全鏈),添加價值到其它區塊鏈,無需付出 Bitcoin(或是其它任何安全鏈)交易的代價。

    不足:

    只有使用 PoW 或 PoS 的區塊鏈,才能采用這種共識算法。
    在“公證員激活”(Notaries Active)模式下,必須校準不同節點(公證員或正常節點)的哈希率,否則哈希率間的差異會爆炸(下文將給出詳細解釋)。

    采用者:Komodo
    類型:協同型共識(Collaborative consensus)

    解釋:dPoW 是一種混合共識方法,允許一個區塊鏈利用第二個區塊鏈的哈希算力(Hashing Power)所提供的安全。該機制是通過一組公證員節點(Notary Node)實現的。公證員節點實現將第一個區塊鏈的數據添加到第二個區塊鏈中。進而,第二個區塊鏈請求在兩個區塊鏈間達成妥協,弱化第一個區塊鏈的安全。Komodo 是首個使用該共識方法的區塊鏈,它就是附加于 Bitcoin 區塊鏈之上的。

    使用 dPoW 的區塊鏈也可以使用 PoW 或 PoS 共識方法工作,并可以附加在任何采用 PoW 的區塊鏈上。但對于由 dPoW 提供安全的區塊鏈,當前 Bitcoin 給出了最高安全層級的哈希率。下圖展示了主區塊鏈的單個記錄以及其所附著的 PoW 區塊鏈。

    dPoW 系統中有兩種類型的節點:公證人節點和正常節點。64 個公證人節點是由 dPoW 區塊鏈的權益持有者(stakeholder)選舉產生的,它們可從 dPoW 區塊鏈向所附加的 PoW 區塊鏈添加經公證確認的塊。一旦添加了一個塊,該塊的哈希值將被添加到由 33 個公證人節點簽署的 Bitcoin 交易中,并創建一個哈希到 Bitcoin 區塊鏈的 dPow 塊記錄。該記錄已被網絡中的大多數公證人節點公證。

    為避免公證人節點間在挖礦上產生戰爭,進而降低網絡的效率,Komodo 設計了一種采用輪詢機制的挖礦方法。該方法具有兩種運行模式。在“無公證人”(No Notary)模式下,支持所有網絡節點參與挖礦,這類似于傳統 PoW 共識機制。而在“公證人激活”(Notaries Active)模式下,網絡公證人使用一種顯著降低的網絡難度率挖礦。“公證人激活”模式下,允許每位公證人使用其當前的難度挖掘一個區塊,而其它公證人節點必須采用 10 倍難度挖礦,所有正常節點使用公證人節點難度的 100 倍挖礦。

    但這會導致一些問題。我在與 Komodo 創始人的一次談話中提及,這將導致公證人礦工和正常礦工間的哈希率存在很高的差異:

    圖 本文作者與 Komodo 創始人間就不一致性問題進行交流的截圖

    dPoW 系統在設計上支持區塊鏈在沒有公證人節點的情況下繼續運行。在這種情況下,dPoW 區塊鏈可以基于初始的共識方法繼續運行,但將不再具有所附著區塊鏈增添的安全。

    所有使用 dPoW 的區塊鏈可增加安全,同時降低能耗。例如,Komodo 使用 Equihash 哈希算法防止使用 ASIC 挖礦。其公證人節點依賴于一種輪詢挖礦方法,獎勵機制考慮了降低節點間競爭的可能性。這些節點將會引發過度耗能或算力。

    此外通過非直接提供 Bitcoin 安全,Komodo 這類 dPoW 區塊鏈可以向其它區塊鏈添加價值,無需付出任何 Bitcoin 交易的代價。Komodo 此后附著到 Bitcoin,而第三個使用 dPoW 的區塊鏈可以將自身附著到 Komodo。使用這種方式,dPoW 區塊鏈不必直接附著到 Bitcoin 區塊鏈,就從 Bitcoin 的高哈希率中受益。

    最后一點,公證人節點和正常節點分離的功能,確保了初始共識機制在公證人節點失敗時繼續運行。這種相互獨立性建立了一種獎勵機制,使得其它網絡無需依賴于 Bitcoin 網絡的直接功能,即可支持 Bitcoin 網絡的繼續維護。

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