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pos機劃卡時(shí)間
PoW工作證明是在區塊鏈網(wǎng)絡(luò )上形成共識的最常見(jiàn)方法。不幸的是,PoW具有不可忽略的能源損耗,同時(shí)研究人員一直在尋求可替代的共識機制。每種技術(shù)都旨在提高相同級別的安全性,同時(shí)降低能源需求。有許多替代的方案,例如股權證明(PoS)通常被認為是平衡權力下放,安全性和效率的最佳協(xié)議。
在PoS系統中,驗證節點(diǎn)將新產(chǎn)生區塊加入鏈中。要成為驗證人,必須在系統抵押一定額度的代幣。在成為驗證人期間,如果您被其他驗證人視為行為不端,則系統會(huì )有一定的懲罰,削減抵押的代幣金額。網(wǎng)絡(luò )上的任何節點(diǎn)都可以是驗證者,但只有一定數量的正式驗證者,同時(shí)這些驗證者是隨機選擇的。
分布式隨機性是一個(gè)比聽(tīng)起來(lái)更難解決的問(wèn)題。以前的系統模型要求每個(gè)節點(diǎn)都要提交一個(gè)隨機數,在所有網(wǎng)絡(luò )參與者提交他們的數字后,所有隨機數都被連接并哈希,最后該哈希函數的輸出是最終的隨機數。
仔細研究后,很明顯最后一個(gè)提交數字的人可以惡意地操縱最終輸出。如圖1所示:隨機數生成方,因為Walker是最后一個(gè)提交數字的人,他可以預先計算各種哈希值并選擇一個(gè)數字來(lái)操作輸出。但是,如果哈希函數花費的時(shí)間比最后一個(gè)參與者必須提交的時(shí)間長(cháng),則無(wú)法及時(shí)評估哈希值,這就是VDF發(fā)揮作用的地方。
可驗證的延遲函數(VDF)是一個(gè)強制時(shí)間延遲的數學(xué)序列函數。然后可以生成一個(gè)證明來(lái)驗證這個(gè)時(shí)間延遲確實(shí)發(fā)生了。通過(guò)用VDF替換上面的隨機數生成方案(圖1)中的哈希,可以強制時(shí)間延遲,這將不允許Walker過(guò)早地評估輸出。這解決了惡意行為者的問(wèn)題,并使數字真正隨機。
網(wǎng)上有很多資源解釋VFD是如何工作的。為了進(jìn)一步了解,讓我拿食物來(lái)做類(lèi)比解釋。
一個(gè)蘋(píng)果進(jìn)入VDF烤箱。一段時(shí)間后,蘋(píng)果派就會(huì )被烘烤出來(lái)。然后將蘋(píng)果派進(jìn)行切分(這是證據)。任何人都可以將蘋(píng)果派切分并確認那些蘋(píng)果就是蘋(píng)果派。由于制作蘋(píng)果派需要時(shí)間,并且VDF也需要時(shí)間來(lái)運行,你現在已經(jīng)證明有人花了一些時(shí)間來(lái)制作蘋(píng)果派。VDF的一個(gè)最重要的方面是它們是順序函數;你不能并行運行并以最短時(shí)間獲得蘋(píng)果派。就像購買(mǎi)更多的烤箱也不會(huì )更快的獲得蘋(píng)果派。
這讓我想到了一個(gè)要點(diǎn):雖然PoS可以非常安全,但它并不像PoW區塊鏈那樣以時(shí)間鎖定。在PoW中,存在一個(gè)難度參系數,它根據網(wǎng)絡(luò )上的哈希功率動(dòng)態(tài)而變化。這種機制使區塊時(shí)間保持不變,同時(shí)固有地創(chuàng )建了一個(gè)時(shí)間鎖定的鏈接列表。網(wǎng)絡(luò )上的新節點(diǎn)知道將最長(cháng)的鏈視為真實(shí)鏈。在一個(gè)PoS區塊鏈中,只要擁有51%的抵押權力就可以生成一個(gè)新的鏈,這個(gè)鏈可能在幾個(gè)小時(shí)內比真實(shí)鏈更長(cháng)。如果發(fā)生這種情況,新節點(diǎn)將無(wú)法確定網(wǎng)絡(luò )狀態(tài)。
而不是像PoW中那樣使用算力作為對抗區塊的資源,使用VDF來(lái)對抗區塊。要對PoS區塊鏈進(jìn)行時(shí)間鎖定,您只需通過(guò)一個(gè)vdf運行已驗證塊的哈希,并將難度調整到您想要的任何區塊時(shí)間。為了使此系統正常工作,您只需要一個(gè)誠實(shí)的節點(diǎn)在線(xiàn)托管VDF。但是理想情況下,您需要運行冗余VDF以確保永遠不會(huì )低于1一個(gè)VDF。
這為PoS安全性增加了另一層; 對于歷史重寫(xiě),攻擊者現在需要掌握:
51%的抵押能力。一個(gè)VDF比當前VDF快N倍。時(shí)間T = B *(Tk / N); B是塊高度,Tk是舊VDF執行時(shí)間。是否需要額外安全層的必要性仍有待觀(guān)察,因為在POS系統中發(fā)生51%攻擊的可能性極不可能。然而,VDF在分布式系統中的價(jià)值和應用還沒(méi)有實(shí)現。在未來(lái)幾年,VDF將徹底改變區塊鏈空間,使其更高效、更實(shí)用,最重要的是:綠色,不耗能源。
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