以太坊九月份大都會
❶ 以太坊2.0即將到來,POW礦工將何去何從
何為以太坊2.0?
以太坊2.0也叫 ETH 2 或「寧靜」,是以太坊區塊鏈的下一次重大升級。
自以太坊誕生的那刻起,開發團隊就已為它制定了四個發展階段,分別是前沿(Frontier)、家園(Homestead)、大都會(Metropolis)、寧靜(Serenity)。
以太坊2.0有何不同之處?
相比 1.0,2.0 主要引入兩個改進:PoS(權益證明)和分片鏈(Shard Chains)。
對於礦工來說,以太坊2.0與以太坊 1.0最大的不同在於,它將採用「權益證明(PoS)」機制替換當前採用的「工作量證明(PoW)」機制。
舉例說明:想像一下,以太坊 1.0是一條繁忙的道路,每個方向都只有一條車道,這意味著在擁堵的時候,所有的車輛都要以緩慢的速度爬行通過。
以太坊 2.0將引入分片,其效果是將區塊鏈變成一條有幾十條車道的高速公路,所有這些都將提升可以並發處理的交易數量。
以太坊2.0對現有礦工的影響
有人歡喜有人憂,以太坊轉PoS,意味著PoW礦工收益將逐步減少,直至無法獲得收益。
要知道,以太坊2.0推出至少要達到1.5階段,而這期間大約需要長達兩年的等待,而且在推出之後完全轉為PoS還需要更久,所以並不需要過於擔心。
首先我們知道,ETH 1是礦工一直參與的PoW鏈,ETH 2則是PoS共識的以太坊2.0。ETH 1與ETH 2合並之後,ETH 1的PoW挖礦即停止,整個以太坊網路完成共識升級。
預期發生兩個鏈合並的時間在階段1.5。
屆時進入主網的階段0,但限於發展進程,任何以太坊的經濟活動仍運行在ETH 1之上,底層共識仍舊完全依靠PoW挖礦決定。
而從ETH 1完全變更至ETH 2,需要完成區塊鏈見證機制、對於目前以太坊虛擬機的改動,把數據結構從十六進制轉變為二進制等工作。相當於從一個共識底層變成一個更接近用戶層的分片之一,這其中的工作量絕非我們想像的那麼簡單。
而這其中又牽扯到的各方利益和立場,除了對於礦工挖礦收益的考慮之外,更加切實的問題是,對於現有鎖倉價值超過130億美元的DeFi項目,ETH 2的代碼是否能夠足以安全的承接?錢包、交易所、穩定幣以及眾多基礎設施的過渡,更需時間。
在這一切發生之前,以太坊仍然需要PoW挖礦來支持這個系統的良好運行。
礦工還能挖多久?
事實上,礦工面臨的不僅是礦機的問題,以太坊2.0越來越近,礦工也會緊張,究竟還能挖多久?在PoW向PoS轉變的過程中,如何才能獲取最大的價值?
PoS轉化過程中,可能會與PoW並行一段時間,然後再切換,具體的時間和周期大家都不知道,官方的進度也不太確定,但是對礦工來講,一旦切換或者部分切換,肯定會對收益帶來非常大的沖擊。
從礦工的角度來講,獲取不到什麼價值,因為礦工是挖礦的,通過算力來保護網路,以太坊網路過渡到PoS階段,就不再需要PoW礦工。目前對礦工的好處就是他們手裡的ETH會隨著以太坊網路的吞吐能力增強以及經濟模型的迭代,對幣價帶來一些變化,但是對於礦工本身來說,這個事情沒什麼利好。
「礦工會顧慮POW挖礦的持續性,謹慎樂觀吧。從近期機器價格回落可以看出來,還不太會盲目加大籌碼,4G改8G升級後的機器還可以挖4年。羅馬不是一天建成的,ETH信標鏈只支持Staking功能,階段1分片上線時間在2021年,上線後只能試運行,仍不支持轉賬和智能合約;而階段2的新虛擬機eWASM和與之配套的智能合約、跨分片轉賬,這個實現的過程會很漫長。ETH2.0在幾年內還不會影響PoW礦工,PoW最終被替代需要ETH2.0足夠成功。這期間,大顯存礦工和晶元超算礦機可以享受一段時間全網算力下降後的收益提升,ETH2.0第一階段會吸引一定ETH去鎖倉,這些都會對這些礦工比較有利。
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❸ 以太坊升級是什麼意思
網路將於區塊高度7,280,000進行君士坦丁堡 & 彼得斯堡(Constantinople & Petersburg)升級l,z,b顯示是北京時間2019年3月1日升級,目前不知道升級成功了沒
❹ 011:Ethash演算法|《ETH原理與智能合約開發》筆記
待字閨中開發了一門區塊鏈方面的課程:《深入淺出ETH原理與智能合約開發》,馬良老師講授。此文集記錄我的學習筆記。
課程共8節課。其中,前四課講ETH原理,後四課講智能合約。
第四課分為三部分:
這篇文章是第四課第一部分的學習筆記:Ethash演算法。
這節課介紹的是以太坊非常核心的挖礦演算法。
在介紹Ethash演算法之前,先講一些背景知識。其實區塊鏈技術主要是解決一個共識的問題,而共識是一個層次很豐富的概念,這里把范疇縮小,只討論區塊鏈中的共識。
什麼是共識?
在區塊鏈中,共識是指哪個節點有記賬權。網路中有多個節點,理論上都有記賬權,首先面臨的問題就是,到底誰來記帳。另一個問題,交易一定是有順序的,即誰在前,前在後。這樣可以解決雙花問題。區塊鏈中的共識機制就是解決這兩個問題,誰記帳和交易的順序。
什麼是工作量證明演算法
為了決定眾多節點中誰來記帳,可以有多種方案。其中,工作量證明就讓節點去算一個哈希值,滿足難度目標值的勝出。這個過程只能通過枚舉計算,誰算的快,誰獲勝的概率大。收益跟節點的工作量有關,這就是工作量證明演算法。
為什麼要引入工作量證明演算法?
Hash Cash 由Adam Back 在1997年發表,中本聰首次在比特幣中應用來解決共識問題。
它最初用來解決垃圾郵件問題。
其主要設計思想是通過暴力搜索,找到一種Block頭部組合(通過調整nonce)使得嵌套的SHA256單向散列值輸出小於一個特定的值(Target)。
這個演算法是計算密集型演算法,一開始從CPU挖礦,轉而為GPU,轉而為FPGA,轉而為ASIC,從而使得算力變得非常集中。
算力集中就會帶來一個問題,若有一個礦池的算力達到51%,則它就會有作惡的風險。這是比特幣等使用工作量證明演算法的系統的弊端。而以太坊則吸取了這個教訓,進行了一些改進,誕生了Ethash演算法。
Ethash演算法吸取了比特幣的教訓,專門設計了非常不利用計算的模型,它採用了I/O密集的模型,I/O慢,計算再快也沒用。這樣,對專用集成電路則不是那麼有效。
該演算法對GPU友好。一是考慮如果只支持CPU,擔心易被木馬攻擊;二是現在的顯存都很大。
輕型客戶端的演算法不適於挖礦,易於驗證;快速啟動
演算法中,主要依賴於Keccake256 。
數據源除了傳統的Block頭部,還引入了隨機數陣列DAG(有向非循環圖)(Vitalik提出)
種子值很小。根據種子值生成緩存值,緩存層的初始值為16M,每個世代增加128K。
在緩存層之下是礦工使用的數據值,數據層的初始值是1G,每個世代增加8M。整個數據層的大小是128Bytes的素數倍。
框架主要分為兩個部分,一是DAG的生成,二是用Hashimoto來計算最終的結果。
DAG分為三個層次,種子層,緩存層,數據層。三個層次是逐漸增大的。
種子層很小,依賴上個世代的種子層。
緩存層的第一個數據是根據種子層生成的,後面的根據前面的一個來生成,它是一個串列化的過程。其初始大小是16M,每個世代增加128K。每個元素64位元組。
數據層就是要用到的數據,其初始大小1G,現在約2個G,每個元素128位元組。數據層的元素依賴緩存層的256個元素。
整個流程是內存密集型。
首先是頭部信息和隨機數結合在一起,做一個Keccak運算,獲得初始的單向散列值Mix[0],128位元組。然後,通過另外一個函數,映射到DAG上,獲取一個值,再與Mix[0]混合得到Mix[1],如此循環64次,得到Mix[64],128位元組。
接下來經過後處理過程,得到 mix final 值,32位元組。(這個值在前面兩個小節《 009:GHOST協議 》、《 010:搭建測試網路 》都出現過)
再經過計算,得出結果。把它和目標值相比較,小於則挖礦成功。
難度值大,目標值小,就越難(前面需要的 0 越多)。
這個過程也是挖礦難,驗證容易。
為防止礦機,mix function函數也有更新過。
難度公式見課件截圖。
根據上一個區塊的難度,來推算下一個。
從公式看出,難度由三部分組成,首先是上一區塊的難度,然後是線性部分,最後是非線性部分。
非線性部分也叫難度炸彈,在過了一個特定的時間節點後,難度是指數上升。如此設計,其背後的目的是,在以太坊的項目周期中,在大都會版本後的下一個版本中,要轉換共識,由POW變為POW、POS混合型的協議。基金會的意思可能是使得挖礦變得沒意思。
難度曲線圖顯示,2017年10月,難度有一個大的下降,獎勵也由5個變為3個。
本節主要介紹了Ethash演算法,不足之處,請批評指正。
❺ 區塊鏈的共識機制
一、區塊鏈共識機制的目標
區塊鏈是什麼?簡單而言,區塊鏈是一種去中心化的資料庫,或可以叫作分布式賬本(distributed ledger)。傳統上所有的資料庫都是中心化的,例如一間銀行的賬本就儲存在銀行的中心伺服器里。中心化資料庫的弊端是數據的安全及正確性全系於資料庫運營方(即銀行),因為任何能夠訪問中心化資料庫的人(如銀行職員或黑客)都可以破壞或修改其中的數據。
而區塊鏈技術則容許資料庫存放在全球成千上萬的電腦上,每個人的賬本通過點對點網路進行同步,網路中任何用戶一旦增加一筆交易,交易信息將通過網路通知其他用戶驗證,記錄到各自的賬本中。區塊鏈之所以得其名是因為它是由一個個包含交易信息的區塊(block)從後向前有序鏈接起來的數據結構。
很多人對區塊鏈的疑問是,如果每一個用戶都擁有一個獨立的賬本,那麼是否意味著可以在自己的賬本上添加任意的交易信息,而成千上萬個賬本又如何保證記賬的一致性? 解決記賬一致性問題正是區塊鏈共識機制的目標 。區塊鏈共識機制旨在保證分布式系統里所有節點中的數據完全相同並且能夠對某個提案(proposal)(例如是一項交易紀錄)達成一致。然而分布式系統由於引入了多個節點,所以系統中會出現各種非常復雜的情況;隨著節點數量的增加,節點失效或故障、節點之間的網路通信受到干擾甚至阻斷等就變成了常見的問題,解決分布式系統中的各種邊界條件和意外情況也增加了解決分布式一致性問題的難度。
區塊鏈又可分為三種:
公有鏈:全世界任何人都可以隨時進入系統中讀取數據、發送可確認交易、競爭記賬的區塊鏈。公有鏈通常被認為是「完全去中心化「的,因為沒有任何人或機構可以控制或篡改其中數據的讀寫。公有鏈一般會通過代幣機制鼓勵參與者競爭記賬,來確保數據的安全性。
聯盟鏈:聯盟鏈是指有若干個機構共同參與管理的區塊鏈。每個機構都運行著一個或多個節點,其中的數據只允許系統內不同的機構進行讀寫和發送交易,並且共同來記錄交易數據。這類區塊鏈被認為是「部分去中心化」。
私有鏈:指其寫入許可權是由某個組織和機構控制的區塊鏈。參與節點的資格會被嚴格的限制,由於參與的節點是有限和可控的,因此私有鏈往往可以有極快的交易速度、更好的隱私保護、更低的交易成本、不容易被惡意攻擊、並且能夠做到身份認證等金融行業必須的要求。相比中心化資料庫,私有鏈能夠防止機構內單節點故意隱瞞或篡改數據。即使發生錯誤,也能夠迅速發現來源,因此許多大型金融機構在目前更加傾向於使用私有鏈技術。
二、區塊鏈共識機制的分類
解決分布式一致性問題的難度催生了數種共識機制,它們各有其優缺點,亦適用於不同的環境及問題。被眾人常識的共識機制有:
l PoW(Proof of Work)工作量證明機制
l PoS(Proof of Stake)股權/權益證明機制
l DPoS(Delegated Proof of Stake)股份授權證明機制
l PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance)實用拜占庭容錯演算法
l DBFT(Delegated Byzantine Fault Tolerance)授權拜占庭容錯演算法
l SCP (Stellar Consensus Protocol ) 恆星共識協議
l RPCA(Ripple Protocol Consensus Algorithm)Ripple共識演算法
l Pool驗證池共識機制
(一)PoW(Proof of Work)工作量證明機制
1. 基本介紹
在該機制中,網路上的每一個節點都在使用SHA256哈希函數(hash function) 運算一個不斷變化的區塊頭的哈希值 (hash sum)。 共識要求算出的值必須等於或小於某個給定的值。 在分布式網路中,所有的參與者都需要使用不同的隨機數來持續計算該哈希值,直至達到目標為止。當一個節點的算出確切的值,其他所有的節點必須相互確認該值的正確性。之後新區塊中的交易將被驗證以防欺詐。
在比特幣中,以上運算哈希值的節點被稱作「礦工」,而PoW的過程被稱為「挖礦」。挖礦是一個耗時的過程,所以也提出了相應的激勵機制(例如向礦工授予一小部分比特幣)。PoW的優點是完全的去中心化,其缺點是消耗大量算力造成了的資源浪費,達成共識的周期也比較長,共識效率低下,因此其不是很適合商業使用。
2. 加密貨幣的應用實例
比特幣(Bitcoin) 及萊特幣(Litecoin)。以太坊(Ethereum) 的前三個階段(Frontier前沿、Homestead家園、Metropolis大都會)皆採用PoW機制,其第四個階段 (Serenity寧靜) 將採用權益證明機制。PoW適用於公有鏈。
PoW機制雖然已經成功證明了其長期穩定和相對公平,但在現有框架下,採用PoW的「挖礦」形式,將消耗大量的能源。其消耗的能源只是不停的去做SHA256的運算來保證工作量公平,並沒有其他的存在意義。而目前BTC所能達到的交易效率為約5TPS(5筆/秒),以太坊目前受到單區塊GAS總額的上限,所能達到的交易頻率大約是25TPS,與平均千次每秒、峰值能達到萬次每秒處理效率的VISA和MASTERCARD相差甚遠。
3. 簡圖理解模式
(ps:其中A、B、C、D計算哈希值的過程即為「挖礦」,為了犒勞時間成本的付出,機制會以一定數量的比特幣作為激勵。)
(Ps:PoS模式下,你的「挖礦」收益正比於你的幣齡(幣的數量*天數),而與電腦的計算性能無關。我們可以認為任何具有概率性事件的累計都是工作量證明,如淘金。假設礦石含金量為p% 質量, 當你得到一定量黃金時,我們可以認為你一定挖掘了1/p 質量的礦石。而且得到的黃金數量越多,這個證明越可靠。)
(二)PoS(Proof of Stake)股權/權益證明機制
1.基本介紹
PoS要求人們證明貨幣數量的所有權,其相信擁有貨幣數量多的人攻擊網路的可能性低。基於賬戶余額的選擇是非常不公平的,因為單一最富有的人勢必在網路中佔主導地位,所以提出了許多解決方案。
在股權證明機制中,每當創建一個區塊時,礦工需要創建一個稱為「幣權」的交易,這個交易會按照一定比例預先將一些幣發給礦工。然後股權證明機制根據每個節點持有代幣的比例和時間(幣齡), 依據演算法等比例地降低節點的挖礦難度,以加快節點尋找隨機數的速度,縮短達成共識所需的時間。
與PoW相比,PoS可以節省更多的能源,更有效率。但是由於挖礦成本接近於0,因此可能會遭受攻擊。且PoS在本質上仍然需要網路中的節點進行挖礦運算,所以它同樣難以應用於商業領域。
2.數字貨幣的應用實例
PoS機制下較為成熟的數字貨幣是點點幣(Peercoin)和未來幣(NXT),相比於PoW,PoS機制節省了能源,引入了" 幣天 "這個概念來參與隨機運算。PoS機制能夠讓更多的持幣人參與到記賬這個工作中去,而不需要額外購買設備(礦機、顯卡等)。每個單位代幣的運算能力與其持有的時間長成正相關,即持有人持有的代幣數量越多、時間越長,其所能簽署、生產下一個區塊的概率越大。一旦其簽署了下一個區塊,持幣人持有的幣天即清零,重新進入新的循環。
PoS適用於公有鏈。
3.區塊簽署人的產生方式
在PoS機制下,因為區塊的簽署人由隨機產生,則一些持幣人會長期、大額持有代幣以獲得更大概率地產生區塊,盡可能多的去清零他的"幣天"。因此整個網路中的流通代幣會減少,從而不利於代幣在鏈上的流通,價格也更容易受到波動。由於可能會存在少量大戶持有整個網路中大多數代幣的情況,整個網路有可能會隨著運行時間的增長而越來越趨向於中心化。相對於PoW而言,PoS機制下作惡的成本很低,因此對於分叉或是雙重支付的攻擊,需要更多的機制來保證共識。穩定情況下,每秒大約能產生12筆交易,但因為網路延遲及共識問題,需要約60秒才能完整廣播共識區塊。長期來看,生成區塊(即清零"幣天")的速度遠低於網路傳播和廣播的速度,因此在PoS機制下需要對生成區塊進行"限速",來保證主網的穩定運行。
4.簡圖理解模式
(PS:擁有越多「股份」權益的人越容易獲取賬權。是指獲得多少貨幣,取決於你挖礦貢獻的工作量,電腦性能越好,分給你的礦就會越多。)
(在純POS體系中,如NXT,沒有挖礦過程,初始的股權分配已經固定,之後只是股權在交易者之中流轉,非常類似於現實世界的股票。)
(三)DPoS(Delegated Proof of Stake)股份授權證明機制
1.基本介紹
由於PoS的種種弊端,由此比特股首創的權益代表證明機制 DPoS(Delegated Proof of Stake)應運而生。DPoS 機制中的核心的要素是選舉,每個系統原生代幣的持有者在區塊鏈裡面都可以參與選舉,所持有的代幣余額即為投票權重。通過投票,股東可以選舉出理事會成員,也可以就關系平台發展方向的議題表明態度,這一切構成了社區自治的基礎。股東除了自己投票參與選舉外,還可以通過將自己的選舉票數授權給自己信任的其它賬戶來代表自己投票。
具體來說, DPoS由比特股(Bitshares)項目組發明。股權擁有著選舉他們的代表來進行區塊的生成和驗證。DPoS類似於現代企業董事會制度,比特股系統將代幣持有者稱為股東,由股東投票選出101名代表, 然後由這些代表負責生成和驗證區塊。 持幣者若想稱為一名代表,需先用自己的公鑰去區塊鏈注冊,獲得一個長度為32位的特有身份標識符,股東可以對這個標識符以交易的形式進行投票,得票數前101位被選為代表。
代表們輪流產生區塊,收益(交易手續費)平分。DPoS的優點在於大幅減少了參與區塊驗證和記賬的節點數量,從而縮短了共識驗證所需要的時間,大幅提高了交易效率。從某種角度來說,DPoS可以理解為多中心系統,兼具去中心化和中心化優勢。優點:大幅縮小參與驗證和記賬節點的數量,可以達到秒級的共識驗證。缺點:投票積極性不高,絕大部分代幣持有者未參與投票;另整個共識機制還是依賴於代幣,很多商業應用是不需要代幣存在的。
DPoS機制要求在產生下一個區塊之前,必須驗證上一個區塊已經被受信任節點所簽署。相比於PoS的" 全民挖礦 ",DPoS則是利用類似" 代表大會 "的制度來直接選取可信任節點,由這些可信任節點(即見證人)來代替其他持幣人行使權力,見證人節點要求長期在線,從而解決了因為PoS簽署區塊人不是經常在線而可能導致的產塊延誤等一系列問題。 DPoS機制通常能達到萬次每秒的交易速度,在網路延遲低的情況下可以達到十萬秒級別,非常適合企業級的應用。 因為公信寶數據交易所對於數據交易頻率要求高,更要求長期穩定性,因此DPoS是非常不錯的選擇。
2. 股份授權證明機制下的機構與系統
理事會是區塊鏈網路的權力機構,理事會的人選由系統股東(即持幣人)選舉產生,理事會成員有權發起議案和對議案進行投票表決。
理事會的重要職責之一是根據需要調整系統的可變參數,這些參數包括:
l 費用相關:各種交易類型的費率。
l 授權相關:對接入網路的第三方平台收費及補貼相關參數。
l 區塊生產相關:區塊生產間隔時間,區塊獎勵。
l 身份審核相關:審核驗證異常機構賬戶的信息情況。
l 同時,關繫到理事會利益的事項將不通過理事會設定。
在Finchain系統中,見證人負責收集網路運行時廣播出來的各種交易並打包到區塊中,其工作類似於比特幣網路中的礦工,在採用 PoW(工作量證明)的比特幣網路中,由一種獲獎概率取決於哈希算力的抽彩票方式來決定哪個礦工節點產生下一個區塊。而在採用 DPoS 機制的金融鏈網路中,通過理事會投票決定見證人的數量,由持幣人投票來決定見證人人選。入選的活躍見證人按順序打包交易並生產區塊,在每一輪區塊生產之後,見證人會在隨機洗牌決定新的順序後進入下一輪的區塊生產。
3. DPoS的應用實例
比特股(bitshares) 採用DPoS。DPoS主要適用於聯盟鏈。
4.簡圖理解模式
(四)PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance)實用拜占庭容錯演算法
1. 基本介紹
PBFT是一種基於嚴格數學證明的演算法,需要經過三個階段的信息交互和局部共識來達成最終的一致輸出。三個階段分別為預備 (pre-prepare)、准備 (prepare)、落實 (commit)。PBFT演算法證明系統中只要有2/3比例以上的正常節點,就能保證最終一定可以輸出一致的共識結果。換言之,在使用PBFT演算法的系統中,至多可以容忍不超過系統全部節點數量1/3的失效節點 (包括有意誤導、故意破壞系統、超時、重復發送消息、偽造簽名等的節點,又稱為」拜占庭」節點)。
2. PBFT的應用實例
著名聯盟鏈Hyperledger Fabric v0.6採用的是PBFT,v1.0又推出PBFT的改進版本SBFT。PBFT主要適用於私有鏈和聯盟鏈。
3. 簡圖理解模式
上圖顯示了一個簡化的PBFT的協議通信模式,其中C為客戶端,0 – 3表示服務節點,其中0為主節點,3為故障節點。整個協議的基本過程如下:
(1) 客戶端發送請求,激活主節點的服務操作;
(2) 當主節點接收請求後,啟動三階段的協議以向各從節點廣播請求;
(a) 序號分配階段,主節點給請求賦值一個序號n,廣播序號分配消息和客戶端的請求消息m,並將構造pre-prepare消息給各從節點;
(b) 交互階段,從節點接收pre-prepare消息,向其他服務節點廣播prepare消息;
(c) 序號確認階段,各節點對視圖內的請求和次序進行驗證後,廣播commit消息,執行收到的客戶端的請求並給客戶端響應。
(3) 客戶端等待來自不同節點的響應,若有m+1個響應相同,則該響應即為運算的結果;
(五)DBFT(Delegated Byzantine Fault Tolerance)授權拜占庭容錯演算法
1. 基本介紹
DBFT建基於PBFT的基礎上,在這個機制當中,存在兩種參與者,一種是專業記賬的「超級節點」,一種是系統當中不參與記賬的普通用戶。普通用戶基於持有權益的比例來投票選出超級節點,當需要通過一項共識(記賬)時,在這些超級節點中隨機推選出一名發言人擬定方案,然後由其他超級節點根據拜占庭容錯演算法(見上文),即少數服從多數的原則進行表態。如果超過2/3的超級節點表示同意發言人方案,則共識達成。這個提案就成為最終發布的區塊,並且該區塊是不可逆的,所有裡面的交易都是百分之百確認的。如果在一定時間內還未達成一致的提案,或者發現有非法交易的話,可以由其他超級節點重新發起提案,重復投票過程,直至達成共識。
2. DBFT的應用實例
國內加密貨幣及區塊鏈平台NEO是 DBFT演算法的研發者及採用者。
3. 簡圖理解模式
假設系統中只有四個由普通用戶投票選出的超級節點,當需要通過一項共識時,系統就會從代表中隨機選出一名發言人擬定方案。發言人會將擬好的方案交給每位代表,每位代表先判斷發言人的計算結果與它們自身紀錄的是否一致,再與其它代表商討驗證計算結果是否正確。如果2/3的代表一致表示發言人方案的計算結果是正確的,那麼方案就此通過。
如果只有不到2/3的代表達成共識,將隨機選出一名新的發言人,再重復上述流程。這個體系旨在保護系統不受無法行使職能的領袖影響。
上圖假設全體節點都是誠實的,達成100%共識,將對方案A(區塊)進行驗證。
鑒於發言人是隨機選出的一名代表,因此他可能會不誠實或出現故障。上圖假設發言人給3名代表中的2名發送了惡意信息(方案B),同時給1名代表發送了正確信息(方案A)。
在這種情況下該惡意信息(方案B)無法通過。中間與右邊的代表自身的計算結果與發言人發送的不一致,因此就不能驗證發言人擬定的方案,導致2人拒絕通過方案。左邊的代表因接收了正確信息,與自身的計算結果相符,因此能確認方案,繼而成功完成1次驗證。但本方案仍無法通過,因為不足2/3的代表達成共識。接著將隨機選出一名新發言人,重新開始共識流程。
上圖假設發言人是誠實的,但其中1名代表出現了異常;右邊的代表向其他代表發送了不正確的信息(B)。
在這種情況下發言人擬定的正確信息(A)依然可以獲得驗證,因為左邊與中間誠實的代表都可以驗證由誠實的發言人擬定的方案,達成2/3的共識。代表也可以判斷到底是發言人向右邊的節點說謊還是右邊的節點不誠實。
(六)SCP (Stellar Consensus Protocol ) 恆星共識協議
1. 基本介紹
SCP 是 Stellar (一種基於互聯網的去中心化全球支付協議) 研發及使用的共識演算法,其建基於聯邦拜占庭協議 (Federated Byzantine Agreement) 。傳統的非聯邦拜占庭協議(如上文的PBFT和DBFT)雖然確保可以通過分布式的方法達成共識,並達到拜占庭容錯 (至多可以容忍不超過系統全部節點數量1/3的失效節點),它是一個中心化的系統 — 網路中節點的數量和身份必須提前知曉且驗證過。而聯邦拜占庭協議的不同之處在於它能夠去中心化的同時,又可以做到拜占庭容錯。
[…]
(七)RPCA(Ripple Protocol Consensus Algorithm)Ripple共識演算法
1. 基本介紹
RPCA是Ripple(一種基於互聯網的開源支付協議,可以實現去中心化的貨幣兌換、支付與清算功能)研發及使用的共識演算法。在 Ripple 的網路中,交易由客戶端(應用)發起,經過追蹤節點(tracking node)或驗證節點(validating node)把交易廣播到整個網路中。追蹤節點的主要功能是分發交易信息以及響應客戶端的賬本請求。驗證節點除包含追蹤節點的所有功能外,還能夠通過共識協議,在賬本中增加新的賬本實例數據。
Ripple 的共識達成發生在驗證節點之間,每個驗證節點都預先配置了一份可信任節點名單,稱為 UNL(Unique Node List)。在名單上的節點可對交易達成進行投票。共識過程如下:
(1) 每個驗證節點會不斷收到從網路發送過來的交易,通過與本地賬本數據驗證後,不合法的交易直接丟棄,合法的交易將匯總成交易候選集(candidate set)。交易候選集裡面還包括之前共識過程無法確認而遺留下來的交易。
(2) 每個驗證節點把自己的交易候選集作為提案發送給其他驗證節點。
(3) 驗證節點在收到其他節點發來的提案後,如果不是來自UNL上的節點,則忽略該提案;如果是來自UNL上的節點,就會對比提案中的交易和本地的交易候選集,如果有相同的交易,該交易就獲得一票。在一定時間內,當交易獲得超過50%的票數時,則該交易進入下一輪。沒有超過50%的交易,將留待下一次共識過程去確認。
(4) 驗證節點把超過50%票數的交易作為提案發給其他節點,同時提高所需票數的閾值到60%,重復步驟(3)、步驟(4),直到閾值達到80%。
(5) 驗證節點把經過80%UNL節點確認的交易正式寫入本地的賬本數據中,稱為最後關閉賬本(last closed ledger),即賬本最後(最新)的狀態。
在Ripple的共識演算法中,參與投票節點的身份是事先知道的,因此,演算法的效率比PoW等匿名共識演算法要高效,交易的確認時間只需幾秒鍾。這點也決定了該共識演算法只適合於聯盟鏈或私有鏈。Ripple共識演算法的拜占庭容錯(BFT)能力為(n-1)/5,即可以容忍整個網路中20%的節點出現拜占庭錯誤而不影響正確的共識。
2. 簡圖理解模式
共識過程節點交互示意圖:
共識演算法流程:
(八)POOL驗證池共識機制
Pool驗證池共識機制是基於傳統的分布式一致性演算法(Paxos和Raft)的基礎上開發的機制。Paxos演算法是1990年提出的一種基於消息傳遞且具有高度容錯特性的一致性演算法。過去, Paxos一直是分布式協議的標准,但是Paxos難於理解,更難以實現。Raft則是在2013年發布的一個比Paxos簡單又能實現Paxos所解決問題的一致性演算法。Paxos和Raft達成共識的過程皆如同選舉一樣,參選者需要說服大多數選民(伺服器)投票給他,一旦選定後就跟隨其操作。Paxos和Raft的區別在於選舉的具體過程不同。而Pool驗證池共識機制即是在這兩種成熟的分布式一致性演算法的基礎上,輔之以數據驗證的機制。
❻ frontier怎麼讀
frontier怎麼讀:英 [ˈfrʌntɪə],美 [frʌnˈtɪr]。
雙語例句:
1、Afrontiergunslinger who was quick on the draw。
拔槍飛快的邊陲槍手。
2、The northernfrontierwas overrun by invaders。
北部邊境被入侵者佔領。
3、They drove towards the Germanfrontier。
他們朝德國邊境開去。
4、His novel of the Americanfrontier。
他寫的關於美國西部邊疆開拓的小說。
5、Please give our best wishes to thefrontierguards。
請向邊防戰士們致意。