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PoS,DPoS和PoF:三大共识加持DAPP的世界

2019.09.13 00:30

大家好,欢迎来到TokenHot。


其实,去中心化应用的世界正在悄然崛起。根据DappReview.com网站的数据,过去两个月Dapps的数量已经大幅增长,每月增长6.3%,一个月新增了3097个DAPP。



其中绝大多数都是基于以太坊的应用,占总量的62.10%,紧随其后的是EOS和Tron。

但是,这三种流行的平台并不是唯一。从以太坊中的CryptoKitties出现的问题来看,在区块链的可扩展性方面需要多项技术的改进才能从根本上解决问题。

因此,需要更新共识机制,从以太坊和比特币的工作量证明起,许多开发人员的致力于研究新的共识机制,他们看到了区块链技术在日益关注Dapps的世界中的应用前景。

因此,目前对应DAPP出现了三个重要协议:权益证明(PoS),委托证明(dPoS)和配方证明(PoF)。

下面一起了解一下:)


DAPP游戏混剪(以太坊篇)

EOS篇


第一代:权益证明(PoS)


由于比特币等加密货币的使用场景不同,基于工作量证明(PoW)和采矿设备的高成本,权益证明(PoS)系统诞生了。权益证明系统通常使用交易费作为奖励。


PoS算法中,拥有加密货币将获得奖励。要求用户证明拥有某些数量的货币(即拥有对货币的权益)。


POS机制简单来说,就是根据你持有货币的量和时间,给你发利息的一个制度。

POW以算力竞争记账权利;POS以权益竞争记账权利。

POW机制是干的越多,得到越多;POS机制是持有越多,获得越多。



该算法由Sunny King和Scott Nadal于2011年开发,由点点币(PPCoin,简称PPC)首次实现。PPC在SHA-256哈希运算的难度方面引入了币龄(每个币每天产生1币龄)的概念,使得难度与交易输入的币龄成反比。在PPC中,币龄被定义为币的数量与币所拥有的天数的乘积,这使得币龄能够反映交易时刻用户所拥有的货币权益。


然而,并非所有人都喜欢POS。它的批评者认为它是一种强囤币的模型。拥有的货币越多,他获得的奖励就越多,因此鼓励加密货币的囤积。这导致流通货币数量下降,价格人为增加。


像以太坊正在考虑采用混合模式。在最初几年用POW,然后迁移POS。


POS的设计理念,来自于对比特币危机的思考,原因有二:


首先,我们都知道,比特币的区块产量每4年会减半,在不久的未来,随着比特币区块的产量越来越低,矿工挖矿的动力将会不断下降,矿工人数会越来越少,整个比特币网络有可能会逐渐陷入瘫痪(因为大家都减少了运行比特币客户端的时间,因此越来越难找到一个P2P节点去连接和同步网络数据)。


POS解决方案:在POS体系中,只有运行节点,才能发现POS区块,才会获得利息。这促使很多不想挖矿的人,也会常常打开自己的钱包客户端,保持节点活性,这帮助了P2P货币网络的健壮。


其次,若干年后,随着矿工人数的下降,比特币很有可能被一些高算力的人或团队或矿池进行51%攻击,导致整个比特币网络崩溃。


51%攻击:简单来说,就是当你拥有了超过全网51%的比特币算力时,你将能伪造比特币网络的任何数据,比如你伪造你有一百万个比特币但实际上你没有


POS解决方案:在POS体系中,即使你拥有了全网51%的算力,也未必能够进行51%攻击。因为,有一部分货币并不是挖矿产生的,而是由生成POS区块的利息产生,这要求攻击者还需要持有全球超过51%的货币量,这大大提高了51%攻击的难度。


第二代:委托证明(DPoS)


Delegated Proof of Stake是一种为高度可扩展的区块链而设计的共识协议。该算法由Daniel Larimer在2014年创建。该协议的实现拜占庭容错(BFT)机制。这意味着它为公链提供了高级别的安全性。此外,其运营模式可确保高可扩展性。


想象这样一家公司:公司员工总数有1000人,每个人都持有数额不等的公司股份。每隔一段时间,员工可以把手里的票投向自己最认可的10个人来领导公司,其中每个员工的票权和他手里持有的股份数成正比。等所有人投完票以后,得票率最高的10个人成为公司的领导。如果有领导能力不胜任或做了不利于公司的事,那员工可以撤销对改领导的投票,让他的得票率无法进入前10名,从而退出管理层。这就是对DPoS(Delegated Proof of Stake)共识机制的一个形象描述。



DPoS 是一种区块链的共识算法, 2014年4月由Bitshares 的首席开发者 Dan Larimer (现为EOS CTO)提出并应用。当时Dan观察到比特币系统共识算法POW的一些问题:比如矿池导致算力越来越集中、电力耗费过大等。所以他提出了一种更加快速、安全且能源消耗比较小的算法,这就是后来的DPOS。

使用此算法的第一个区块链是BitShare平台的区块链。BitShare是Daniel Larimer自己创建的一个项目,用作去中心化交易(DEX)。

其他利用DPoS使用Dapps的项目有:EOS,Lisk,Loom和Tron。所有这些区块链都有一个共同特点:与PoS相比,具有更好的可扩展性。

EOS和Tron目前在每秒交易,用户和日产量方面占主导地位,其次是拥有8个优秀应用的Loom和Lisk。

第三代:配方证明(PoF)

该共识试图解决PoW(能量消耗),PoS(安全性失效)和dPoS(集中化)的缺点,在单一共识机制中结合各自的优点。

在配方证明(PoF)中,与现有的区块链平台相比,挖掘和块生成的方式不同。


Formulator作为PoF算法的支柱,通常有20个Formulator组成一个在“RankTable”下排名在1到20之间的组。他们的排名基于一个分数,该分数通过以下公式计算:


Score: uint64(Phase) << 32 + uint64(binary.LittenEndian.Uint32(hash[:4]))


“Hash”用作前一个块的哈希值,“Phase”是一个与时间相关的值,表示RankTable已经“转向”或经过所有配方设计器生成块的次数。

系统中的新Formulator参与具有最大阶段+ 1值的RankTable。

这样做的目的是确保每个Formulator在每个阶段都至少有一个挖掘机会,因此将为块生成的每个阶段制定不同的配方器序列(或排名)。这可以防止任何恶意Formulator攻击和勾结的可能性。

Observers

简单来说,Observers的主要作用是防止DDoS攻击并维护整个区块链网络的安全性。

为了维护系统的系统序列和过程,每个Formulator将访问Observers节点以隐藏和掩盖其IP。这可以防止任何形式的针对Formulator的DDoS攻击。

Observers节点的主要特征包括:

  • 每个Formulator组有5个Observers节点,其中3个需要在生成的块上签名才能确认

  • 收到有关Formulator活动的实时信息

  • 向Formulator设备和其他用户显示节点状态和结构信息,以提高网络的整体透明度

块生成过程





目前该共识正处于一些基于游戏和区块链技术的Dapps的开发阶段,,如Matic,Harmony和Cosmos这些需要重点关注的DAPP公司。






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