蒸気機関車から高速鉄道、POWからSPOSまでの合意メカニズムの歴史
崇慕
2018-09-19 01:01
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キャスパーはまだ到着していませんが、ヴィタリックはまた合意メカニズムを変更したいのですか?これは見逃せない歴史の一部です。

編集者注: この記事の著者: Wang Qiulin と Chongmu、許可を得て編集および転載。

コンセンサスメカニズムはブロックチェーンの中核テクノロジーの 1 つであり、開発のどの段階であっても、注目すべきものです。

コンセンサス メカニズムにより、分散ネットワークは 1 つ以上のノードの障害を確実に処理できます。障害が発生したノードは、見落とされがちなタイプの動作、つまりシステム内の他のノードに競合する情報を送信する可能性があります。コンセンサスメカニズムを使用すると、すべてのノードがコンセンサスを達成できるため、競合する情報が排除され、ノード情報の状態の一貫性が保証されます。

ブロックチェーンで採用された最も初期のコンセンサスメカニズムはビットコインによって導入されたPoWでしたが、その後、時間の経過と技術発展に伴い、サニーキングはPoWのさまざまな欠点を解決するためにPoSメカニズムを立ち上げました(ランディングパフォーマンスはDiancoinです)。その後、V God はこれにインスピレーションを受けて Ethereum を作成し、BM はこれに基づいて DPoS を開発しました。最近まで、Sunny King は戻ってきて、新しいコンセンサスメカニズム SPoS を開始しました。次に、各コンセンサスメカニズムの発展の歴史を皆さんに理解してもらいます。

1. サトシ・ナカモトのビットコインとPOW

POW、Proof Of Work (ワークロードプルーフ) は、もともとスパム対策から派生したものです。 HashCash アルゴリズム。暗号学者の戴偉氏は1998年にPOWと署名取引技術を組み合わせたBマネーの設計を提案したが、POWメカニズムがデジタル通貨のコンセンサスメカニズムとして提案されたのはこれが初めてであるが、Bマネーはよく知られたブロックチェーンを解決するものではなかった. 「二重支出」問題。

2008年、サトシ・ナカモトは暗号技術の本質と分散技術を組み合わせ、ブロックチェーンのデータ構造を提案した画期的な論文「btc:ピアツーピア電子キャッシュシステム」を発表した。ブロックチェーンは、信頼を必要とせずに分散型電子取引システムを確立できます。 2009 年 1 月に、btc ネットワークが正式に開始され、オープンソース クライアントのバージョンがリリースされ、ビットコインが誕生しました。

ビットコインは POW コンセンサスを採用しており、マイナーがトランザクション データを処理 (つまり、データのハッシュ) している間、パッケージ化されたトランザクション データに継続的に乱数を追加し、ハッシュ計算を実行して最初の 23 桁を取得することが規定されています。ブロックのノンスとしてハッシュ値0が使用されます。ネットワーク全体のマイナーが nonce をハッシュするとき、彼はパッケージ化したブロックを公開します。ブロックを受信して​​検証した後、他のノードはそのブロックがブロックチェーン上で受信されたことに同意し、続行します。ブロック。

要件を満たす nonce を取得するのは難しいため、一定期間システムに表示される法的提案は少数であることが保証されます。同時に、これらの少数の法的提案がネットワーク内でブロードキャストされ、受信したユーザーは検証後に考えられる最長のチェーンに基づいて計算を続けます。したがって、システムにはチェーンのフォーク (Fork) が存在する可能性がありますが、最終的には最長のチェーンとなるチェーンが存在します。

ハッシュ問題は不可逆的であるため、総当り計算以外に有効な解決アルゴリズムはありません。逆に、要件を満たす nonce が得られれば、確率的に対応する計算能力が支払われたことになります。より多くの計算能力を持っている人が、最初に問題を解決できる可能性が高くなります。ネットワーク全体の計算能力の半分以上を習得すると、確率の観点からチェーンの方向を制御できるようになります。これがいわゆる51%攻撃の起源でもあります。

初期のブロックチェーン通貨であるビットコインには常に欠陥があります。ビットコインは取引の安全性を確保するために簿記の効率を犠牲にし、POWの仕組みを採用していますが、ノードの増加に伴い、マイニングによる高いエネルギー消費が徐々に露呈してきます。現在、世界のビットコインネットワークが消費するエネルギーは、三峡ダムが発電する電力の3分の2にほぼ等しい。

POW の利点:

  1. 分散化、他のノードへの簿記権限の公平な分配。ノードが取得できるコインの量は、そのマイニング貢献の有効な作業に依存します。つまり、ノードがマイニングに使用するマイニングマシンのパフォーマンスが優れているほど、より多くの収入がノードに分配されます。ノードによると、コインの配布を実装するための作業の証明になります。

  2. セキュリティが高く、システムを破壊するには莫大なコストがかかるため、チートをする場合は大多数を圧倒する計算能力(攻撃力51%)が必要です。不正行為には一定のコストを支払う必要があるため、不正行為を行う人は慎重に対処します。ビットコインのPOWメカニズムでは、計算結果が得られる確率が計算能力の割合に近いため、51%以上の計算能力を使いこなさないとマイナーによる不正マイニングのコストは正直なマイニングのコストよりも大幅に高くなります。詐欺(確率が低いため)。

捕虜の欠点:

  1. マイニングは多くの資源の無駄を引き起こします。現在、ビットコインは世界中のコンピューティングパワーのほとんどを集めています。これにより、コンピューティング能力に基づいて報酬を公平に分配するメカニズムが、マイニングマシンのコンピューティング能力への多額の投資に変わり、サトシ・ナカモトの当初の設計意図が歪められました。

  2. 複数の確認を待つ必要があるため、ネットワークのパフォーマンスが低すぎます。ビットコインブロックチェーンのコンセンサス期間は長く(10分)、1秒あたりのトランザクションの上限は現在7トランザクションであり、商業用途には適していません(Visaの1秒あたりの平均トランザクション量は数万件であり、 Alipayの最高値は90,000近くです)

  3. POW コンセンサス アルゴリズムの集中型コンピューティング能力は、元の分散化路線から徐々に逸脱してきました。ビットコインの拡張をめぐる論争を見ればわかるように、高い計算能力を持つ大規模なマイニングプールがマスターであり、コインを保有する者には決定に参加する権利がないことがわかり、ビットコインはその「分散型」のラベルを失いつつある。

Pow にはまだ多くの欠点がありますが、これらの問題のいくつかに対するより良い解決策はあるのでしょうか?そして、ポスを見てください。

2. サニーキングのピアコインとPOS

ビットコイン以降、ライトコインなどビットコインを模倣したブロックチェーン通貨も数多く登場しましたが、いずれも効率が低くエネルギー消費が大きいPOWの仕組みを採用しており、長らくブロックチェーン分野に革新的なイノベーションは見られませんでした。

2012年までサニーキングはピアコイン(Peercoin、別名PPCoin、PPC)をリリースし、POWの歴史を変えたピアコインで初めてPOSコンセンサスメカニズムを提案し、ピアコインはPOSを初めて採用したブロックチェーン通貨でもありました。世界の出来事が歴史に刻まれました。他のパブリックチェーンは言うまでもなく、それ以来登場したイーサリアムとEOSはサニーキングのアイデアの継続にすぎません。

POS、Proof of Stake (株式認証メカニズム) は、POW のアップグレードされたコンセンサスメカニズムです。 POS は、各ノードのトークンの割合と時間に応じて会計権限と報酬を決定します。マイニングの難易度は比例して軽減され、それによって乱数を見つける速度が向上するため、POS はネットワーク セキュリティを維持するために多くの計算能力を必要としません。 。

簡単に言えば、保持すればするほど、より多くのものが得られます。

POS は、POW メカニズムで多くのリソースが無駄にされる状況を解決しようとします。この仕組みは、通貨全体に対するノードが保有する通貨の割合と通貨の経過年数を計算することで、ノードが簿記権を取得する確率を決定します。このうち、通貨年齢=保有コイン数×保有時間であり、一度コインを譲渡すると、利用者が譲渡したコインに係るコイン年齢は0に戻ります。

POWの仕組みでは、条件を満たすナンスを見つけるのに多くの電力と時間がかかることが多い。したがって、各ブロックの生成を高速化するために、POS メカニズムは網羅的なノンスのプロセスを削除し、次のより高速なアルゴリズムを採用します。

SHA256(SHA256(Bprev),A,t)≤balance(A)m

H 何らかのハッシュ関数

t は UTC タイムスタンプです

Bprev は前のブロックを参照します

Balance(A) は、口座 A の口座残高を表します。

方程式の右側の m は固定の実数であり、継続的に調整できる唯一のパラメータは t です。したがって、balance(A) が大きいほど、妥当な t が見つかる確率は高くなります。ネットワークでは、一般に t の範囲に制限があります。たとえば、試行できるタイムスタンプは標準タイムスタンプの 1 時間を超えることはできません。つまり、ノードは適格な t を見つけるために 7200 回試行できます。 . を免除することができます。したがって、PoS では、アカウントの残高が多いほど、同じコンピューティング能力で次のブロックを見つけるのが容易になります。

上記の説明から、ノード簿記権の取得の難易度はノードが持つ権利利益に反比例することがわかりますが、POS コンセンサスは POW と比較して、数学的演算によるリソース消費をある程度削減しています。それに伴いブロック生成の性能も向上していますが、依然として簿記権を争うハッシュ演算をベースにしており、監視が弱いです。コンセンサス メカニズムには POW と同じ耐障害性があります。

POS の利点:

1)合意に達するまでの時間がある程度短縮される。

2) マイニングに多くのエネルギーを消費する必要はありません。

3) もちろん、POS は不正行為を防止することもできます。なぜなら、株式の 51% 以上を保有する人が不正行為をする場合、その人は自分のお金を殺すことはないので、それは自分自身を不正行為することと同じだからです。

4) コンピューティングパワーの集中化がマイナーに悪影響を及ぼさないようにする。

POS の欠点:

1) マイニングは依然として必要ですが、基本的に商用アプリケーションの問題点は解決されません。

2) すべての確認は単なる確率的な表現であり、決定的な問題ではなく、理論的には他の攻撃効果が存在する可能性があります。

3) 極端な場合には、結果が一元化されることになります。 POS メカニズムの安全性は株主自身によって保証されており、その動作原理は利益の拘束です。このモードでは、POS を保持していない人は POS に脅威を与えることができません。 POS のセキュリティは所有者に依存しており、他の要素とは何の関係もありません。 POSは捕虜のエネルギー消費問題を解決しますが、フルノード確認はブロック確認の効率を阻害し、時間が長ければ長いほどコインを多く保有している人ほど多くのコイン報酬が得られるというマシュー効果が生じやすくなり、富裕層と富裕層との格差が拡大します。最終的には 50% 以上の集中ノードが生成され、受動的な進化により予期せぬ集中化が生じることになります。

4) 悪意のあるノード検証者は、損失なくハード フォークを促進するために自分のコインをフォーク チェーンに置くことができます。この問題は「ノー ステーク ("nothing at stake")」問題 (pow メカニズムの下では、マイナーのフォークはコンピューティング電力リソースを消費する必要があるため、この状況は発生しません)。

Pos は、強力なイノベーションによって新しいコンセンサスを開拓しましたが、完璧ではありませんでした。 Casper がどのように進化するか見てみましょう?

3. EthとCasperの困難なコンセンサスメカニズム

V God が 2014 年 1 月に Eth ホワイトペーパー「イーサリアム: 次世代暗号通貨と分散型アプリケーション プラットフォーム」をリリースして以来、ますます多くの人が Eth を使用し、多くの人が Eth 上でさまざまなスマート コントラクトをリリースしました。 POWメカニズムに基づいたEthネットワークへの大きな圧力. Ethネットワークは常に混雑しており、Gasの価格は高くなっており、その結果、ネットワーク確認時間が大幅に延長され、DAPPの運用コストが高騰しています。ユーザーの増加とDAPPの増加に伴い、イーサリアムネットワーク全体が徐々に問題に陥ってきました。

Ethの運用効率を向上させるために、Ethの創設者であるV Godは、イーサリアムにPOSコンセンサスの改良版を導入し、現在使用されているPOWコンセンサスを段階的に置き換えることを計画しており、この改良版POSはCasperと呼ばれています。

Casperは、セキュリティデポジットベースの経済的コンセンサスプロトコル(保証金ベースの経済的コンセンサスプロトコル)であり、イーサリアムが将来採用する予定のコンセンサスメカニズムであり、POSのブランチ拡張であり、無関心性の問題を解決することを目的としています。位置("nothing at stake"つまり、バリデーターは、特定の高さで複数の競合するブロックに投票することで、コストをかけずにネットワーク セキュリティを破ります)。

「ボンデッドバリデータ」と呼ばれる Casper プロトコルのノードは、まずデポジットを支払う必要があります (このステップはロックデポジットと呼ばれます)。"bonding") ブロックの生成と合意形成に参加できます。ブロック生成は、他のすべてとは独立して行われるプロセスです。バリデーターはトランザクションを収集し、ブロックを生成する番が来ると、ブロックを生成して署名し、ネットワークに送信します。 Casper コンセンサス プロトコルは、これらのデポジットを直接制御することでバリデーターの動作を制限します。

具体的には、バリデーターがキャスパー氏が「無効」とみなした行為を行った場合、保証金に罰金が科せられ、ブロックを生成してコンセンサスに参加する権利も取り消される。マージンの導入により、"無関心な事柄"つまり、古典的な POS プロトコルでは悪いことをするコストが非常に低いという問題です。。今や代償があり、何か間違ったことをしたことが客観的に証明されたバリデーターはその代償を支払うことになる。

バリデーターの署名が現在保証されている場合にのみ経済的に意味があることは簡単にわかります。これは、クライアントがデポジットをロックするために知っているバリデーターの署名のみに依存できることを意味します。したがって、クライアントがコンセンサス データを受信して​​認証するとき、コンセンサス承認チェーンは現在ボンドをロックしているバリデーターのブロックから開始される必要があります。

POW プロトコルでは、コンセンサス承認チェーンはジェネシス ブロックに由来します。ジェネシス ブロックのデータがわかっていれば、コンセンサス承認チェーンを識別できます。ここで、現在デポジットをロックしているバリデーターがわかっていれば、コンセンサスで承認されたチェーンを特定できます。現在自分のデポジットをロックしているバリデーターのリストを知らないクライアントは、まず別のチャネルを通じてこのリストを取得する必要があります。この制限により、全員が現在の情報で合意を認証することが要求されるため、「長距離攻撃」の問題が解決されます。

バリデーター・デポジットが継続的にロック、スラッシュ、およびロック解除されると、バリデーター・リストは変化します。クライアントが長期間オフラインになると、そのバリデータ リストが古くなり、コンセンサスの認証に使用できなくなります。クライアントが頻繁にオンラインになる場合は、最新のバリデーター・リストとの同期を保つことができますが、問題は、最初の同期の前に、クライアントはロックされたデポジットの最新のバリデーター・リストを他のチャネルから取得する必要があることです。

この「他のチャネルからのコンセンサスを少なくとも一度は特定する必要がある」という性質は、まさにV神の言うところの「弱い主観性」です。私たちの文脈では、情報が契約内で検証できる場合は「客観的」と呼ばれ、検証可能にするために契約外の手段に依存する必要がある場合は「主観的」と呼ばれます。弱い主観性のコンセンサス プロトコルでは、フォーク選択ルールがステートフルであるため、クライアントはコンセンサスを識別するためにこの状態を初期化 (場合によっては更新) する必要があります。ここで、この状態は、ボンドを現在ロックしているバリデーター (より正確には、バリデーターの現在のリストの暗号化ハッシュ) を識別するために使用されます。

2018年8月31日、イーサリアムネットワークのコア開発者14名がビデオ通話を通じてCasperの開発を12ヶ月延期することを決定した。

キャスパーの利点:

  • システムはノードの悪意のある動作を迅速に罰し、無害な攻撃を回避します。

  • イーサリアムがコンセンサスの効率を大幅に向上させ、基本的なコンセンサス メカニズムの点でイーサリアムがビットコインと異なるものになるよう支援します。

キャスパーの欠点:

設計がより複雑になり、抜け穴が発生しやすくなります

4. BM の EOS および DPOS コンセンサスメカニズム

ビットコインのPOWメカニズムによって引き起こされる非常に低い動作効率のため、ダニエル・ラリマー(BM)は、ブロックチェーン技術に新しいコンセンサスメカニズム、つまりPOSテクノロジーの組み合わせに基づくDPOSを導入することを決定し、非常に遅いトランザクション速度のPOWを置き換えました。 。 2014 年 2 月、BM は初めて DPOS テクノロジーを採用した Bitshares (BTS、ビット シェアとも呼ばれます) をリリースしました。しかし、Bitsharesは未熟なテクノロジーのために一連の問題を引き起こした。

その後、ブロックチェーン 2.0 として知られるイーサリアムは、巨大な分散型ビジネス アプリケーション エコシステムをほとんどサポートできなくなりました。そこでBMは、イーサリアムを相手としてブロックチェーンオペレーティングシステムEOSを確立することを決定し、この新しいシステムはBMのブロックチェーン技術に対する理解と要約を組み込んでおり、改良されたDPOSコンセンサスメカニズムを使用しています。

DPOS、Delegated Proof of Stake (Delegated Proof of Stake) は、POW と POS に基づく新しいコンセンサス アルゴリズムです。これにより、捕虜の過剰なエネルギー消費の問題を解決できるだけでなく、POS権利の分配の下で発生する可能性のある「信頼バランス」の偏りの問題も回避できます。

DPoS の「D」は「Delegated」で、認可と委任を意味しますが、DPoS と PoS の主な違いは、すべてのトークン所有者が複数の代表者を選出し、その代表者が簿記に参加することです。

EOS は、民主的に選ばれた代表者をブロックチェーン ネットワーク内のブロック検証者として定義しており、「代表者」という用語は「ブロック検証者」と同等に使用できます。 EOS では、21 の代表者がネットワーク内でマスター ノードとして機能し、新しいブロックを作成し、トランザクションに署名して検証することを規定しています。これらの代表者は、EOS トークン所有者によって投票された「認定企業」です。 21 人の「委任者」という設計は、あまりにも多くの委任者 (BTS が使用する 101 など) が EOS トークン所有者の注意をそらし、トークン所有者の意思決定力を弱めるためです。

EOS.IO ソフトウェアを使用すると、ブロックは 1 ラウンドとして 126 ブロックかかります (21 のプロデューサーがおり、各プロデューサーは 3 秒のタイム スライスで 6 ブロックを生成でき、平均 0.5 秒ごとに 1 ブロック)。各ラウンドの開始時に、トークン所有者の投票によって 21 のブロックプロデューサーが選択されます。選択されたプロデューサーは、15 人以上のプロデューサーによって合意された、合意された順序でブロックを生成します。

理論的には、これによりシステムのパフォーマンスが大幅に向上しますが、ネットワーク遅延の問題も発生します。: 0.5 秒の確認時間により、次のブロック プロデューサーは前のブロック プロデューサーのブロックを受信する前に次のブロックを生成し、次のブロック プロデューサーは前のブロックを無視し、その結果ブロック ブロック チェーン フォーク (同じブロックを持つ 2 つのブロック) が発生します。身長)。例: 中国の証人の後に米国の証人が続く場合があります。中国と米国間のネットワーク遅延は 300 ミリ秒にも達する場合があり、ブロックはスキップされます。

この問題を解決するために、BM は、元のランダムなブロック生成順序を、ネゴシエーション後に証人が決定したブロック生成順序に変更し、ネットワーク接続の遅延が少ない証人が隣接するブロックを生成できるようにしました。例えば、日本の証人の次に中国の証人、その次にロシアの証人、その次にイギリスの証人、その次にアメリカの証人が続きます。これにより、証人間のネットワーク遅延が大幅に短縮されます。これにより、理論的には 0.5 秒のブロック生成速度が可能になります。

プロデューサーがブロックを見逃し、24 時間以内にブロックを生成しなかった場合、プロデューサーは削除されます。これらの「ダウン」プロデューサーは、ブロックを再度生成する予定であることを時間内にブロックチェーンに通知するまで再参加しません。信頼性の低いノードを配置せず、ブロックの作成漏れを最小限に抑えることで、ネットワーク全体がよりスムーズに動作します。

DPOS の利点:

  1. ネットワーク運用を維持するためのエネルギー消費を最小限に抑え、チェーン全体の運用を低コストで管理できるため、POW のエネルギー消費問題は大幅に解決されます。

  2. ブロック生成速度の高速化により、平均ブロック生成速度 0.5 秒を達成し、システムの運用効率とスループットが大幅に向上しました。

  3. より「分散化された」管理方法により、ブロックチェーンネットワーク運用の意思決定権限がネットワーク全体の各ノードに分散され、POSがディーラーによって操作されやすい「保留」現象が大幅に回避されます。 DPOSコンセンサスメカニズムの出現は、ブロックチェーン上に「民主主義」を実装することで「集中化」の悪影響を打ち消し、公選された「弱い集中化」方式でネットワークの運用と保守の効率を向上させます。

DPOS の欠点:

  1. 株主は投票意欲があまり高くありません。株主の大多数 (90% 以上) は議決に決して参加しません。それは、投票には時間、エネルギー、そしてほとんどの投資家に欠けているスキルが必要だからです。

  2. 実装は複雑で、多くの中間ステップがあり、不良ノードの処理には多くの困難があります。コミュニティの選挙では、一部の妨害ノードの出現をタイムリーに効果的に防ぐことができず、ネットワークに潜在的なセキュリティ リスクが生じます。

Dpos は非常に効率的ですが、その欠点を過小評価してはなりません。

5. Sunny King の新しい SPOS コンセンサスメカニズム

ブロックチェーンの爆発により、世界中の多くの天才がサニーキングに基づいてさまざまな変形 POS を発明しました。しかし、これらはPOSの小さな修正にすぎず、それ自体にはさまざまな問題があり、将来の大規模で高性能な商用グレードのブロックチェーンをサポートすることはできません。

サニー キングはまた、POS の不完全性についても常に反省しています。他の人が POS の改善に苦労している一方で、サニー キングは最近、長年の反省の結果を携えて戻ってきました。この結果が POS の次のバージョンであり、このバージョンまたは作成することもできます。新しい時代を切り拓き、未来のブロックチェーン経済を支えます。

この新しいバージョンの POS は、パフォーマンスとセキュリティが向上しており、SPOS と呼ばれる次世代のコンセンサス メカニズムです。

SPOS、スーパーノードプルーフオブステーク(スーパーノードプルーフオブステークメカニズム)は、ブロックチェーンデータクラウドプロジェクトVEEに導入されます。

SPOS の主な特徴は、固定ブロック時間を使用することです。システムには 60 ノードがあり、そのうち 15 ノードがマスター ノード、45 ノードがスタンバイ ノードです。各ノードは非常に高いコンピューティング性能とネットワーク帯域幅を備えているため、システム全体のスループットと運用効率が非常に高くなります。

システム全体には 60 個のコイン スロットがあり、各コイン スロットは 1 分以内の一定時間内にブロックを生成する権限を表しており、システムが動作しているとき、各スロットは (所有権を取得したノードによって) 順番にブロックを生成します。コインスロット)。

各ノードは、各鋳造スロットを使用する権利をめぐって競合することができます。各ノードは 1 つの VEE アカウントに対応し、各アカウントは 9 つのウォレット アドレスにバインドできるため、競技中にアドレスの 1 つが 1 つのスロットを競合するために使用され、1 つのアドレスは 1 つのスロットしか競合できないため、各ノードは最大 9 つまでバインドできます。コイン スロットは同時に占有される可能性があるため、ノードがすべてのコイン スロットを占有することができなくなります。

SPOS システムの実行中、各ノードは実際にブロックを順番に生成するため、ノードの散発的な障害がシステム全体に及ぼす影響を最小限に抑えることができます。

各スロットのノードは時間に従ってブロックを生成する必要があるため、各ノード間の時刻同期が非常に重要であるため、各ノードが順番にブロックを生成できるようにネットワーク タイム プロトコル (NTP) が採用されています。

NTP は、コンピュータの時刻を同期するために使用されるプロトコルです。コンピュータをサーバーまたはクロック ソース (クォーツ時計、GPS など) と同期させることができ、高精度の時刻修正を提供できます (LAN 上と標準の違いは次のとおりです)。 1 ミリ秒未満、WAN では数十ミリ秒)、暗号化された確認により悪意のあるプロトコル攻撃を防ぐことができます。 NTP の目的は、混沌としたインターネット環境で正確かつ堅牢な時刻サービスを提供することです。

ノードはいつでもコインスロットを使用する権利をめぐる競争を開始できますが、競争メカニズムの悪用を防ぐために、システムは抑止力として高額の競争手数料を請求します。挑戦者としてのノードがコイン スロットを使用する権利の所有者に対して競争申請を開始すると、SPOS プロトコルは、コイン スロットに対する挑戦者のアカウントの賭け金と、コイン スロットに対する挑戦を受けたマイニング ノードの賭け金を比較します。アカウントの(ステーク)を計算し、競争の勝者を決定し、勝者にコインスロットの使用権を与えます。

競争の勝者はより多くのステークを通じて競争に勝ちますが、これらのステークの流動性は依然として保証されており、ミントノードは自分のアカウントアドレスからステークを送金することができます。

POS プロトコルの観点から見ても、同じ賭け金を異なるアドレスおよびコインスロットに同時に転送する競争は禁止されており、これは二重支払い攻撃に相当します。

ただし、権利と利益の流動性により、一部のノードは、鋳造スロットの所有権を争うために、あるアドレスから他の鋳造スロットの競合のために権利と利益をすぐに他のアドレスに移転し、忙しい競合を形成します。攻撃(ビジーコンテンション攻撃)。

この攻撃を防ぐために、鋳造スロットの争奪戦では、アドレスアカウントの残高の尺度として、残高の長期にわたる累積平均値が使用されます。権利と利益が急速に流れることを許可されると、アドレスアカウントの累積平均値は時間の経過とともに大幅に低下し、それによって課題に直面したときのアドレスアカウントの競争力が大幅に低下します。そのため、ノードがビジー競争攻撃を開始したときに、 、送信アドレス アカウントは簡単に鋳造権限を失う可能性があり、それによってノードがそのような攻撃を開始するのを防ぐことができます。

ユーザーは自身のエクイティ(ステーク)をノードに貸与することができ、ノードがブロック生成により収入を得ると、エクイティの貸し手に比例して配当を分配することができます。ノードのアカウント残高はリースされた権利および利益を含めて計算されますが、ノードのアカウントにはこの部分の権利および利益を使用/譲渡する権利はなく、権利および利益の貸主はこれらの貸与された権利および利益を撤回することができますいつでも。

ノード上のリース資本の数が増加すると、単一ノードの収益は固定されるため、総資本の増加は必然的に配当率の低下につながり、それによってリース資本の増加が抑制され、こうしてリース資本が形成されます。内部の自己調整メカニズム。

このシステムは設計的にはより集中化されているように見えますが、King はネットワークのセキュリティを確保するメカニズムも設計し、各スーパーノード (スーパーノード) が同等の電力を確保し、ノードが強力になりすぎるのを防ぎます。

POW を古くて遅い蒸気機関車に例えると、SPOS は高速で快適な現代の高速鉄道であり、次世代のブロックチェーンのコンセンサスメカニズムです。

SPOS メカニズムのいくつかを要約します。

  • SPOS スーパーノードは、固定された順序でブロックを生成します。

  • メイン ネットワークは 15 個のスーパー ノードで開始され、ネットワークが成長するにつれてスーパー ノードの数は 30 ~ 60 個に増加します。

  • ブロック間の間隔は固定されているため、遅延が改善され安定しています。

  • 60 個のコイン スロットは 1 分の 60 秒を表します。

  • また、スナッチ/リリース メカニズムにより、鋳造権の競争がより公平になります (コインの数である DPOS と比較して、コインは複数のノードで繰り返し投票できますなど)。

  • 鋳造平均アルゴリズム MAB は、コイン権利の流動性の向上をサポートし、コインが 1 か所に集中するのを防ぎ、分散化を維持し、ネットワーク セキュリティを保護します。

SPOS メカニズムによってもたらされる利点:

  • SPOS は、高性能ブロックチェーン用に設計された基礎となる構造です。

  • 固定ブロック間隔設計により、ブロックチェーン ネットワークに高スループットと優れた安定性の両方がもたらされます (他のネットワークの高スループットでは安定性が保証できず、最終的には高パフォーマンスのビジネス運営をサポートできません)。

  • コールドコインの設計により、ブロックチェーンのより安全なパフォーマンスが保証されます。

  • 経済システムの設計により、エコシステムがスーパーノードのアップグレードに継続的に投資することが奨励され、システムの運用効果が確実に向上し続けることが保証されます。

ブロックチェーン技術の最大の焦点はコンセンサスです。コンセンサステクノロジーは継続的に進歩していますが、これはオタク精神の表れでもあります。

注: この記事の主な著者: 王秋林は初期のブロックチェーン技術開発者であり、さまざまなブロックチェーン ゲームを開発し、東京の有名なソフトウェア会社で研究開発に従事しました。

内容概要: Chongmu、ブロックチェーン開発者、テクノロジーエコロジー研究者、ゲーム Bull 創設者、dll.io 創設者。

崇慕
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