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從「非主流」到主流:PoS共識演變

InfPool
特邀专栏作者
本文約3713字,閱讀全文需要約6分鐘
PoS機制是如何誕生和演變的以及未來的發展如何。
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PoS機制是如何誕生和演變的以及未來的發展如何。

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先來回顧一下PoW是怎麼做的

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第一個將PoS機制的思想應用在實際區塊鏈項目中的是由SunnyKing(網名,其真身同樣神秘)主導設計的點點幣(Peercoin),自2011年Quantum Mechanic提出PoS到SunnyKing於2012年8月將其實現經歷了一年多的時間,Peercoin的市值也一度達到所有加密貨幣市值的第三名,僅次於比特幣和萊特幣,但由於沒有投資支持,也缺乏進一步開發的資源,之後Peercoin的市值一落千丈。在隨後的2013-2015年,未來幣(Nxt)、黑幣(Blackcoin)、影子幣(Shadowcoin)等應用PoS機制的加密貨幣相繼出現,但又都逐漸消失於視野。

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委託(delegate):解決隨機問題並提升staking比率

DPoS機制的另一類發展方向是保留持幣人質押、委託給節點的機制內核,但是不對節點的數量做限制,同時每次出塊時依然對節點按權益比例做隨機選擇。像Tezos、Wanchain這樣的新項目,以及Cosmos這樣的熱門項目,成為其節點需要滿足公鏈設置的一定的要求,但是對節點數量不做限制,一般要求質押規定數量的代幣並滿足節點運行的計算機配置即可。由於委託/授權這種機制的存在,沒有足夠數量代幣或缺乏穩定運行節點條件的持幣人也可以通過staking參與挖礦並獲得分紅,因此DPoS的機制極大地提升了全網staking比率,部分公鏈已經達到80%甚至90%以上,這相比於上一時代的PoS公鏈無疑已有了極大的進步,使得公鏈安全性有著極大的提高。

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拜占庭容錯算法(BFT)來源於1982年的拜占庭將軍問題,其本質是一個可妥協的通信網絡中實現分佈式協議的問題,在互聯網時代只需要解決故障容錯,因此BFT算法並無作用,而一直沒有被學術界外所知曉,直到中本聰將其設計在區塊鏈方案中。第一次應用在PoS公有鏈環境中則是Jae Kwon提出的Tendermint算法,讓人驚喜的是BFT算法與PoS機制似乎體現出了極好的相性,BFT容錯能給分佈式網絡帶來了可觀的抗風險能力,並極為強調網絡一致性,使得區塊確認具有最終的確定性,帶來了較快的區塊確認速度並解決了分叉問題。如果純PoS相比PoW僅僅解決了能源消耗,那麼BFT+PoS相比純PoS,就進一步解決了PoW的交易確認、交易分叉、性能低等問題,帶來的飛躍是不可忽視的。畢竟相比於區塊鏈短短十年的發展時間,BFT算法的安全性研究已經過去了30年。

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圖表來源:stakingrewards.com

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