區塊鏈核心技術 委任權益證明演算法DPoS

2021-08-15 15:35:42 字數 1667 閱讀 4621

委任權益證明delegated proof of stake(簡稱dpos)是位元股bitshares採用的區塊鏈公識演算法。在加密貨幣技術中,使用共識演算法來保證整個區塊鏈網路的安全可靠,著名的共識演算法包括位元幣網路使用的工作量證明pow,以及peercoin和nxt使用的權益證明pos。但是,這些共識演算法都不能解決交易效能問題,尤其是pow演算法大量消耗計算所需的電力。而委任權益證明dpos很好地解決了效能和能耗的問題。

dpos演算法中使用見證人機制(witness)解決中心化問題。總共有n個見證人對區塊進行簽名,而這些見證人由使用區塊鏈網路的主體投票產生。由於使用了去中心化的投票機制,dpos相比其他的系統更加民主化。dpos並沒有完全去除對於信任的要求,代表整個網路對區塊進行簽名的被信任主體在保護機制下確保行為正確而沒有偏見。另外,每個被簽名的區塊都有先前區塊被可信任節點簽名的證明。dpos消除了交易需要等待一定數量區塊被非信任節點驗證的時間消耗。

通過減少確認的要求,dpos演算法大大提高了交易的速度。通過信任少量的誠信節點,可以去除區塊簽名過程中不必要的步驟。dpos的區塊可以比pow或者pow容納更多的交易數量,從而使加密數字貨幣的交易速度接近像visa和mastercard這樣的中心化清算系統。

dpos系統任然存在中心化,但是這種中心化是受到控制的,因為每個客戶端都有能力決定哪些節點可以被信任。dpos使得這樣的區塊鏈網路保留了一些中心化系統的關鍵優勢,同時又能保證一定的去中心化。系統通過公平選舉,使每個人都有可能成為代表絕大多數使用者的委託人。

1.使權益所有者能夠通過投票決定記賬人 

2.最大化權益所有者的紅利 

3.最小化保證網路安全的消耗 

4.最大化網路的效能 

5.最小化執行網路的成本

在目前的位元幣網路中,使用者為了盈利需要選擇參與乙個礦池,而每乙個礦池擁有超過10%的雜湊算力。礦池的運營者就像礦工委任的代表。位元幣希望使用者在礦池間切換以避免過度中心化,但是前五個主要的礦池控制了整個網路,如果其中乙個礦池出問題了就需要使用者進行手動干預。如果乙個礦池掉線,則區塊的生產率將會等比例地下降。在哪個礦池中挖礦成了乙個難題

假設每筆交易的確認成本和手續費都是固定的,那麼實現去中心化的數量也是有限制的。假設驗證成本與手續費相等,則整個網路是完全中心化的,並且只能支援乙個驗證節點。假設手續費是驗證成本的100倍,則網路可以支援100個驗證節點。

pos需要大量的手續費來保證其合理執行,而委任機制是pos高效工作的唯一方式。在pos中可以使用權益池的方式,但是這又變成某種形式的dpos。委任代表無法從礦池張獲得實際的收益,因為驗證的花費將吞噬絕大部分的交易手續費。

去中心化的成本與驗證節點的數量成正比,而這個成本無法消除。從規模化角度看,這種成本的存在將最終使系統中心化,而委任代表制是唯一的解決方案。這種中心化應該在系統建設的初期就設計好,以利於使用者更好地控制,而不是通過被動演化為非預期的結果。

1.見證人是允許生成和廣播區塊的權威 

2.生成區塊的過程包括收集p2p網路中的交易並使用見證人的私鑰進行簽名 

3.見證人的位置由上乙個區塊的最後部分隨機指定。

1.如果某個見證人拒絕簽署乙個區塊,那麼他將被解職並失去未來的穩定收入預期 

2.不誠實的委任代表只有在明確有其他利益訴求時才會選擇放棄區塊生成 

3.見證人無法簽署無效的交易,因為交易需要所有見證人都確認。

見證人的數量有權益所有者確定,至少需要確保11個見證人。

李啟雷浙江大學博士,趣鏈科技聯合創始人

浙江杭州

區塊鏈核心技術及應用

目錄 區塊鏈的應用場景 區塊鏈的技術特點 1.起源於bitcoin 2.分布式賬本 3.去中心化的儲存 4.去除第三方,解決信任問題 起源 2008年,署名 中本聰 的作者在討論加密的郵件列表中,發表了一篇名為 a peer to peer electronic cash system 的 2009...

區塊鏈(Blockchain) 核心技術概覽

定義與原理 1 定義 公認的最早關於區塊鏈的描述性文獻是中本聰所撰寫的文章 bitcoin a peer to peer electronic cach system 但該文獻重點在於討論位元幣系統,實際上並沒有明確提出區塊鏈的定義和概念,在其中指出,區塊鏈是用於記錄位元幣交易賬目歷史的資料結構。另...

區塊鏈筆記(二)核心技術

目錄 定義及原理 區塊鏈工作過程 以位元幣為例 分類 關鍵問題與挑戰 狹義上 區塊鏈是一種以區塊為基本單位的鏈式資料結構,利用數字摘要對之前的交易進行檢驗,在分布式記賬場景下可實現防篡改 高擴充套件性。廣義上 代指基於區塊鏈結構實現的分布式記賬技術,包括分布式共識 隱私與安全保護 p2p通訊技術 智...