如何设计公平且创新的共识算法?试试POW+POS

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有效期至: 长期有效 发布时间: 2019-08-16 07:21
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在这个区块链行业高速发展的爆发纪年中,许多区块链技术不断创新,逐渐让信息的在区块链价值网络中流转,使区块链技术被不少人看待成下一个互联网技术。尤其值得一提的是,区块链技术的去中心化特征,能让整个分布式系统中的所有参与者分享这个生态的红利,然而并不会被中心化机构垄断。这种打破了传统行业的孤岛效应,引导全行业在协同中共进,并且互相分享基础设施,形成正向良好的商业循环。以加密技术为根、服务为叶,逐渐打造下一代web3.0形态的价值网络。

之前非常多的主网采用POW(Proof Of Work)的共识算法,而目前随着Staking经济的兴起,PoS的共识算法逐渐开始带领数字货币市场走向繁荣,然而PoS算法却存在一个巨大的问题,那就是公平性和马太效应。

那么如何才能设计一个即公平又有创新意义的共识算法呢?

有人提出了POW+POS相结合的混合共识算法机制。此种混合共识和 POW 的统一记账方式不同的是,在POS 投票治理的共识的机制下, 区块却是由 PoW 矿工挖矿产生的,选择交易并且放入区链中。而股权系统的完整交易则会被加入到 UTXO 的集合中。

让我们看一下这种共识机制如何运作:

1)在PoS共识下矿工通过从他们的选票从区块上进行投票,投票前能够在前一个区域上构建一个区块,并不管前一个常规的交易默克尔树(包含基于货币和非股权相关的交易)是否有效,都会选择一个来进行。

2)而另外的一位PoW 矿工也在此时开始构建区块并加入 PoS 矿工的投票。已投的大多数选票都会被包括在后面的区块中,并被网络所承认。在这个区块的投票交易中,PoW 矿工会根据标志来确定 PoS 矿工是否明确表示了区块的常规中交易中的默克尔树的有效性。被标志的投票会被记录到账本中,如果前区块的常规交易树是真实存在的,那么会以在区块中基于大多数他普票设置一个比特币位的标志的方式来确认。

3)在主网上可以发现满足网络难数的随机数值,随后将这个区块加到主网中来。如果在先前的区块的常规交易默克尔树被确认了,就把这些交易加入到UTXO集合中,然后再返回到第1步。

如果说PoS共识是一个专注于生态构建的共识算法,那么这种采用PoW与PoS 相结合的混合共识机制, 将更有助于打造一条完整的区块链生态环境:

从开发者角度看,混合共识能发挥更好的作用去服务于搭建开发者社区、用户社区,从而保障市场关注度。并且进一步更好地为开源社区服务商以及产业链上下游合作伙伴提供完整的区块链基础设施服务及应用落地服务。

从技术迭代角度看,此类混合共识机制的原理是借用现有的PoS 机制,在保证区块链系统安全的前提条件下,通过PoS共识提高了主网工作效率,通过POW共识提升主网安全性可用性、增加了主网的实用性,从而加速主网上的各应用落地。这种共识机制,使共识不仅能参与到维护主网账本中,更能成为一个稳定的辅助生态的机制。

从经济角度看,作为能辅助实体经济的下一代互联网形态,一个优秀的共识算法应该需要快速融入社会,适应经济高速发展的节奏,帮助采用混合共识的主网上的广大投资者和用户逐步完成实体资产全面数字化。

全息区块链原创作品,作者思想钢印。

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