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本文目錄一覽：
1、關(guān)于pos機的17個(gè)知識點(diǎn)
關(guān)于pos機的17個(gè)知識點(diǎn)
1. 區塊鏈
區塊鏈主要解決的交易的信任和安全問(wèn)題，因此它針對這個(gè)問(wèn)題提出了四個(gè)技術(shù)創(chuàng )新：
是分布式數據存儲、點(diǎn)對點(diǎn)傳輸、共識機制、加密算法，智能合約等計算機技術(shù)的新型應用模式。所謂共識機制是區塊鏈系統中實(shí)現不同節點(diǎn)之間建立信任、獲取權益的數學(xué)算法。
區塊鏈的由來(lái)：
2008年10月31日，中本聰發(fā)布白皮書(shū)-比特幣
2009年1月3日，公開(kāi)源代碼
2011年4月23日，中本聰離開(kāi)人們視線(xiàn)
區塊鏈的進(jìn)化方式是：
區塊鏈1.0——數字貨幣
區塊鏈2.0——數字資產(chǎn)與智能合約
區塊鏈3.0——區塊鏈正式鏈接移動(dòng)終端
狹義來(lái)講，區塊鏈是一種按照時(shí)間順序將數據區塊以順序相連的方式組合成的一種鏈式數據結構，并以密碼學(xué)方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。
廣義來(lái)講，區塊鏈技術(shù)是利用塊鏈式數據結構來(lái)驗證與存儲數據、利用分布式節點(diǎn)共識算法來(lái)生成和更新數據、利用密碼學(xué)的方式保證數據傳輸和訪(fǎng)問(wèn)的安全、利用由自動(dòng)化腳本代碼組成的智能合約來(lái)編程和操作數據的一種全新的分布式基礎架構與計算方式。
2. 共識機制
是通過(guò)特殊節點(diǎn)的投票，在很短的時(shí)間內完成對交易的驗證和確認；對一筆交易，如果利益不相干的若干個(gè)節點(diǎn)能夠達成共識，我們就可以認為全網(wǎng)對此也能夠達成共識。
現今區塊鏈的共識機制可分為四大類(lèi)：工作量證明機制、權益證明機制、股份授權證明機制和拜占庭容錯。
3. POW：Proof of Work，工作證明。
比特幣在Block的生成過(guò)程中使用了POW機制，一個(gè)符合要求的Block Hash由N個(gè)前導零構成，零的個(gè)數取決于網(wǎng)絡(luò )的難度值。要得到合理的Block Hash需要經(jīng)過(guò)大量嘗試計算，計算時(shí)間取決于機器的哈希運算速度。當某個(gè)節點(diǎn)提供出一個(gè)合理的Block Hash值，說(shuō)明該節點(diǎn)確實(shí)經(jīng)過(guò)了大量的嘗試計算，當然，并不能得出計算次數的絕對值，因為尋找合理hash是一個(gè)概率事件。當節點(diǎn)擁有占全網(wǎng)n%的算力時(shí)，該節點(diǎn)即有n/100的概率找到Block Hash。
4. POS：Proof of Stake，股權證明
POS：也稱(chēng)股權證明，類(lèi)似于財產(chǎn)儲存在銀行，這種模式會(huì )根據你持有數字貨幣的量和時(shí)間，分配給你相應的利息。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是一個(gè)根據你持有貨幣的量和時(shí)間，給你發(fā)利息的一個(gè)制度，在股權證明POS模式下，有一個(gè)名詞叫幣齡，每個(gè)幣每天產(chǎn)生1幣齡，比如你持有100個(gè)幣，總共持有了30天，那么，此時(shí)你的幣齡就為3000，這個(gè)時(shí)候，如果你發(fā)現了一個(gè)POS區塊，你的幣齡就會(huì )被清空為0。你每被清空365幣齡，你將會(huì )從區塊中獲得0.05個(gè)幣的利息(假定利息可理解為年利率5%)，那么在這個(gè)案例中，利息 = 3000 * 5% / 365 = 0.41個(gè)幣，這下就很有意思了，持幣有利息。
5. 股份授權證明機制（DPOS）
DPOS：Delegated Proof of Stake，委任權益證明，中文也叫權益授權證明（股份授權證明）。是一種新的保障加密貨幣網(wǎng)絡(luò )安全的共識算法。
DPOS背后的基本原理
給持股人一把可以開(kāi)啟他們所持股份對應的表決權的鑰匙，而不是給他們一把能挖礦的鏟子。
最大化持股人的盈利。
最小化維護網(wǎng)絡(luò )安全的費用。
最大化網(wǎng)絡(luò )的效能。
最小化運行網(wǎng)絡(luò )的成本 (帶寬、CPU等)
6. 分片技術(shù)（Sharding）
而該問(wèn)題的解決思路則在于分片。分片（Sharding）最早最通用的場(chǎng)景來(lái)源于分布式數據庫，其前身叫做分區（Partitioning）。在引入DHT（分布式哈希表，一種一致性散列算法）后，每一個(gè)基本散列單位可以稱(chēng)作分片。而在區塊鏈的世界中，基本上分片與分區概念類(lèi)似，也就是在構建多個(gè)獨立的區塊鏈基礎上，使用某種機制將多個(gè)區塊鏈之間的通訊打通，從而做到不同鏈之間的節點(diǎn)間相互通訊，從而提升整體全網(wǎng)整體吞吐量。
但是，不論任何形式的共識算法，其整個(gè)集群總體吞吐量依然受限于參與共識節點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò )帶寬。例如，在一個(gè)典型公有網(wǎng)環(huán)境中，兩臺通用設備之間的上下行帶寬往往最多達到5-10MB/s（百兆帶寬），假設每條記錄為100字節，則兩節點(diǎn)參與共識的最小網(wǎng)絡(luò )，其吞吐量受到物理限制不超過(guò)10MB/100/2=5萬(wàn)/s（由于需要發(fā)送賬本與實(shí)時(shí)交易數據，所以需要兩倍數據傳輸）。當參與共識的節點(diǎn)數量增加時(shí)，假設平均每個(gè)賬本通過(guò)P2P協(xié)議與10個(gè)賬本相連，則吞吐量基本不超過(guò)5千/s。
每秒數千筆的全網(wǎng)交易吞吐量對于私鏈甚至聯(lián)盟鏈可能都是足夠的，但是對于一個(gè)典型的公鏈來(lái)說(shuō)則遠遠無(wú)法滿(mǎn)足需求。因此，對基本任何公鏈項目來(lái)說(shuō)，采用單鏈DPoS架構都是無(wú)法滿(mǎn)足未來(lái)業(yè)務(wù)擴展需求的。
正如同一個(gè)設計良好的數據庫分區機制必須確保分區間通訊盡可能減小一樣，區塊鏈分片機制也必須確保從業(yè)務(wù)邏輯上盡可能減少分片與分片之間的通訊需求。
而當跨鏈間業(yè)務(wù)真正發(fā)生時(shí)，也必須存在一種可靠可信的機制，確?？珂溚ㄓ嵉慕灰啄軌虮ＷC其原子性與一致性。
分片間原子操作從MPP數據庫時(shí)代起，分區間原子操作就是所有技術(shù)團隊力爭解決的問(wèn)題。從傳統的二段提交與三段提交，到新型的Spanner架構，所有的分布式數據庫都在苦苦嘗試解決分區之間的原子操作問(wèn)題。
為什么分區間原子操作極難解決？在MPP數據庫體系中，每個(gè)分區之間邏輯上完全獨立，分區間各自的度量指標完全不同，從時(shí)間戳到鎖機制完全互相獨立，使得來(lái)自不同分區的進(jìn)程在執行原子操作時(shí)無(wú)法擁有統一的參照物。
因此，解決分區間原子操作的唯一策略便是指定一種參照物，使得多個(gè)節點(diǎn)可以統一進(jìn)行協(xié)調。
例如，二段提交與三段提交的機制便是引入了協(xié)調者。這種機制在數據庫領(lǐng)域統稱(chēng)XA，其原理即通過(guò)協(xié)調者發(fā)起原子操作后，由協(xié)調者判斷跨越多個(gè)分區的事務(wù)應當最終成功提交，或者中途回退。其具體機制讀者可以參見(jiàn)相關(guān)文章。
而Google的Spanner架構則需要通過(guò)特殊硬件（原子鐘）來(lái)統一并協(xié)調各個(gè)節點(diǎn)間時(shí)間戳，結合提交操作所記錄的全局時(shí)間戳來(lái)判斷各個(gè)分區內記錄的提交回滾狀態(tài)
7. 跨鏈技術(shù)
在區塊鏈所面臨的諸多問(wèn)題中，區塊鏈之間互通性極大程度的限制了區塊鏈的應用空間。不論對于公有鏈還是私有鏈來(lái)看，跨鏈技術(shù)就是實(shí)現價(jià)值互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵，它是把區塊鏈從分散的孤島中拯救出來(lái)的良藥，是區塊鏈向外拓展和連接的橋梁。
目前主流的跨鏈技術(shù)包括：
1、公證人機制（Notary schemes）；
2、側鏈/中繼（Sidechains/relays）；
3、哈希鎖定（Hash-locking）；
4、分布式私鑰控制（Distributed private key control）
側鏈技術(shù)：BTC Relay
側鏈是以錨定某種原鏈上的代幣為基礎的新型區塊鏈，正如美金錨定到黃金。側鏈是連接各種鏈，其它區塊鏈則可以獨立存在。但是，現在側鏈很難做到在其上建立跨鏈智能合約，所以很難實(shí)現各種金融功能，這正是現有區塊鏈在股票、債券、衍生品等領(lǐng)域尚未取得進(jìn)展的原因。
BTC Relay是在以太坊基金會(huì )支持之下誕生并成長(cháng)起來(lái)的，它被認為是區塊鏈上的第一個(gè)側鏈。BTC Relay把以太坊網(wǎng)絡(luò )與比特幣網(wǎng)絡(luò )通過(guò)使用以太坊的智能合約連接起來(lái)，可以使用戶(hù)在以太坊上驗證比特幣交易。它通過(guò)以太坊智能合約創(chuàng )建一種小型版本的比特幣區塊鏈，但智能合約需要獲取比特幣網(wǎng)絡(luò )數據，這還比較難實(shí)現去中心化。BTC Relay進(jìn)行了跨區塊鏈通信的有意義的嘗試，打開(kāi)了不同區塊鏈交流的通道。
8. 抗量子技術(shù)
21世紀是信息的時(shí)代，除了電子信息科學(xué)技術(shù)繼續高速發(fā)展之外，量子和生物等新型信息科學(xué)正在建立和發(fā)展。量子信息科學(xué)的研究和發(fā)展催生了量子計算機、量子通信和量子密碼的出現。
由于量子信息的奇妙特性，使得量子計算具有天然的并行性。例如，當量子計算機對一個(gè)n量子比特的數據進(jìn)行處理時(shí)，量子計算機實(shí)際上是同時(shí)對2n個(gè)數據狀態(tài)進(jìn)行了處理。正是這種并行性使得原來(lái)在電子計算機環(huán)境下的一些困難問(wèn)題，在量子計算機環(huán)境下卻成為容易計算的。量子計算機的這種超強計算能力，使得基于計算復雜性的現有公鑰密碼的安全受到挑戰。
量子計算機能夠有效攻擊許多現有密碼，但并不能有效攻擊所有的現有密碼?；诹孔佑嬎銠C不擅長(cháng)計算的那些問(wèn)題構造密碼，就可以抵抗量子計算的攻擊。我們稱(chēng)能夠抵抗量子計算機攻擊的密碼為抗量子計算密碼。
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