權(quán)益證明簡(jiǎn)介
比特幣的工作量證明算法(proof of work)成熟穩(wěn)定璃搜,安全性高跳座,消耗能源歹啼,交易速率受限。因此虛擬貨幣領(lǐng)域產(chǎn)生其他共識(shí)算法简十,如“權(quán)益證明算法(proof? of? stake)”,活躍性證明算法(proof of activity),銷毀證明算法(proof of burn),容量證明算法(proof of capacity),經(jīng)過(guò)時(shí)間證明算法(proof of elapsed time)会涎。下面介紹權(quán)益證明算法否彩。
? ? 權(quán)益證明算法(proof? of? stake):通過(guò)各種方式組合下列因素:隨機(jī)選擇,虛擬貨幣擁有量儿惫,虛擬貨幣持有時(shí)間澡罚,來(lái)挑選新的區(qū)塊生產(chǎn)者的共識(shí)協(xié)議。
? 區(qū)塊生產(chǎn)方式
權(quán)益證明算法必須找到一種在區(qū)塊鏈上生成有效區(qū)塊方式肾请。按虛擬貨幣擁有量選擇區(qū)塊生產(chǎn)者不行留搔,最大財(cái)富擁有者會(huì)掌握永久優(yōu)勢(shì)。為此設(shè)計(jì)了幾種不同的生產(chǎn)方式铛铁。
隨機(jī)選擇區(qū)塊生產(chǎn)者的方法
未來(lái)幣(Nxt)和黑幣(Blackcoin)用隨機(jī)方式選擇下一個(gè)區(qū)塊生產(chǎn)者隔显。通過(guò)一種公式來(lái)查找按一定方式組合權(quán)益的最小哈希值的擁有者即一個(gè)區(qū)塊生產(chǎn)者。權(quán)益值是公開(kāi)的避归,每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能合理地準(zhǔn)確預(yù)期:誰(shuí)會(huì)贏得新區(qū)塊生產(chǎn)的權(quán)利荣月。
以幣齡為基礎(chǔ)的方法
點(diǎn)點(diǎn)幣(peercoin)是一種把“幣齡”(一種新概念)和隨機(jī)值相結(jié)合的系統(tǒng)∈岜校“幣齡”值等于幣數(shù)量和虛擬貨幣持有時(shí)間的乘積哺窄。
持有時(shí)間至少30天的幣的幣齡才能作為權(quán)益參與競(jìng)爭(zhēng)下一個(gè)區(qū)塊生產(chǎn)者。幣齡大,幣量多節(jié)點(diǎn)成為新區(qū)塊生產(chǎn)者的幾率更大萌业。一旦節(jié)點(diǎn)生產(chǎn)了新區(qū)塊坷襟,節(jié)點(diǎn)持有的幣的幣齡清零,要等30天才能參與競(jìng)爭(zhēng)下一個(gè)區(qū)塊生產(chǎn)者生年。為防止幣齡大婴程,幣量多的節(jié)點(diǎn)主導(dǎo)區(qū)塊的生產(chǎn),幣齡在90天達(dá)到最大值便不再增長(zhǎng)抱婉。這種規(guī)則保證了網(wǎng)絡(luò)安全档叔,而且區(qū)塊逐步產(chǎn)生,不用消耗大量的計(jì)算機(jī)算力蒸绩。由于沒(méi)有算力集中的礦池衙四,持有超過(guò)半數(shù)的幣的成本更加昂貴,開(kāi)發(fā)人員認(rèn)為51%hash算力的惡意攻擊將更加困難患亿。
核心節(jié)點(diǎn)
另一種權(quán)益證明算法的實(shí)現(xiàn)的方式是運(yùn)行核心節(jié)點(diǎn)传蹈。核心節(jié)點(diǎn)適用于任何加密貨幣的分布式應(yīng)用服務(wù)。核心節(jié)點(diǎn)的不利點(diǎn)在于相對(duì)高的入口步藕,而不是一般的權(quán)益節(jié)點(diǎn)惦界,為了保障網(wǎng)絡(luò)安全,運(yùn)行核心節(jié)點(diǎn)者需要購(gòu)買(mǎi)一定數(shù)量的幣作為當(dāng)時(shí)市場(chǎng)價(jià)格的抵押品咙冗。
有的加密貨幣核心節(jié)點(diǎn)需要一定成本沾歪,有的加密貨幣使用多層網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),不同層次的核心節(jié)點(diǎn)收入不同乞娄。
優(yōu)點(diǎn)
使用權(quán)益證明算法的加密貨幣比使用工作量證明算法的加密貨幣工作效率高數(shù)千倍瞬逊。
同時(shí)節(jié)約能源,根據(jù)一家比特幣礦場(chǎng)經(jīng)營(yíng)者的數(shù)據(jù)仪或,2014年每比特幣的能源消耗達(dá)到240kWh(相當(dāng)于燃燒16加侖汽油确镊,就碳產(chǎn)量而言)。
缺點(diǎn)
有觀點(diǎn)認(rèn)為范删,權(quán)益證明算法不是分布式共識(shí)協(xié)議的理想選擇蕾域,核心節(jié)點(diǎn)如果創(chuàng)造多個(gè)分叉鏈幾乎沒(méi)有損失,這妨礙共識(shí)的形成到旦。核心節(jié)點(diǎn)同時(shí)創(chuàng)造多條鏈的成本很低旨巷,可能出現(xiàn)“雙花”問(wèn)題。
為避免出現(xiàn)上述情況添忘,不同的幣采用不同的方法采呐。
以太坊建議采用Slasher協(xié)議,用戶可以懲罰企圖雙花的作弊者搁骑。但未被采用斧吐,結(jié)論是“非微不足道的”又固。相反,以太坊設(shè)計(jì)了一個(gè)名為Ethash的工作證明算法煤率。它計(jì)劃被一個(gè)叫做“CASPER”的不同的PoS協(xié)議所取代仰冠,
Peercoin使用中央廣播檢查點(diǎn)(由開(kāi)發(fā)者的私鑰下簽名)。不允許區(qū)塊鏈高度高于已知最后檢查點(diǎn)的高度蝶糯。
? Nxt的協(xié)議只允許重新生成最后的720塊洋只。然而客戶可能會(huì)跟隨721個(gè)區(qū)塊的分叉。
混合“銷毀證明算法”和權(quán)益證明算法兩種模式昼捍。用采用“銷毀證明算法”銷毀塊的節(jié)點(diǎn)作為檢查點(diǎn)识虚,具有較高的獎(jiǎng)勵(lì),不包含交易妒茬,更安全舷礼,并且彼此錨定并連接到PoS鏈,但是成本更昂貴郊闯。
Decred的混合工作量證明算法和權(quán)益證明算法兩種模式。權(quán)益證明算法延長(zhǎng)區(qū)塊鏈以工作量證明算法時(shí)間戳為先決條件蛛株。
活躍性證明算法团赁,其目的是通過(guò)工作量證明算法,由礦工解決無(wú)關(guān)權(quán)益的問(wèn)題的挖塊和權(quán)益證明算法作為第二種簽名認(rèn)證機(jī)制谨履。