深度解析QOS公链及超级节点竞选

随着EOS在2018年掀起的一股公链热潮，其首创的超级节点以及DPOS共识随之也迎来了大规模的推广与共识。一方面我们可以看到几乎所有采用DPOS共识机制的公链，在社区治理和公链生态建设过程中都少不了“超级节点竞选”这一重要环节，甚至可以说已经成为区块链的一个标签式词汇。
据不完全统计，去年至今，除了EOS之外，区块链行业已经有波场、公信宝、IOST、ONT、QOS等知名公链采用了DPOS共识，并且陆续发起并完成了超级节点竞选。

近日，下一代企业级应用公链——QOS的超级节点竞选活动就在火热进行中，从官方活动页面（https://www.qoschain.io/prevalidator）可以看到，此次竞选于 2019年7月24日启动，截止目前大概15天左右的时间，累计质押及投票量已经超过1亿QOS。如此火爆的竞选，今天笔者就带你深入了解QOS，以及目前正在进行的超级节点竞选。

关于QOS公链

QOS采用的是BFT+DPOS混合型共识算法，想要明白这种双混合机制的设计初衷，就得先知道什么是DPOS（权益委托证明机制）？
在DPOS之前，大多采用的是POW（工作量证明机制），由于POW在比特币的共识算法中极大地消耗了算法资源，因此在2014年Daniel Larimer就提出了一种新的共识机制DPOS。
DPOS是一种基于投票选举的共识算法，有点像民主大会，持币人选出几个代表节点来运营网络，用专业运行的网络服务器来保证区块链网络的安全和性能。DPOS算法的创立是为了吸引小型代币持有者持续地参与到生态建设中。当然这也不可避免地会出一种现象，就是对于大量代币持有者来说，他们会有更高的盈利，区块链的中心化可能会产生。虽然采用投票解决了POW算法资源被大量无用消耗的问题，但由于无条件信任代表，节点非常容易作恶，需要有效的事后惩罚机制来维持系统的安全。
因此，在这里我们还要明白BFT所代表的的意义。
拜占庭容错（BFT）是一类分布式计算领域的容错技术，源自于拜占庭将军问题。因为当时拜占庭罗马帝国领域辽阔，每支军队的驻地分隔很远，将军们只能执行已制订好的统一计划，来进行各项作战。但将军中其实暗藏着叛徒，想要捣乱行动计划。而为了确保计画能够顺利执行，将军们必须有一个协议，要使所有忠诚的将军能够达成一致，不被误导并建立起共识。
将这个想法套用到区块链网络环境中，运行正常的服务器好比忠诚的将军，故障、恶意的服务器就像类似叛变的将军，而拜占庭容错技术就是来处理这些异常行为。
因此在这一群将军中，我们使用轮替或其他筛选的方法来做挑选，指定这次出任务的将军们并赋予他权力（DPOS权益委托证明），在出征任务中，即使里头参杂着反派，但只要三分之二的忠诚将军投票决定，有了出征的共识（拜占庭容错技术），就会开始宣告其他的部队（区块链的传播特性）一起进行任务，依旧能使这趟任务完成（最后验证完成区块）。
因此，通过BFT算法解决了无利害关系问题、长距离攻击、贿赂攻击、持币时间累计攻击以及预计算攻击等问题，可以说从根源上避免了单节点作恶，安全又高效，如此一来可以更迅速的完成交易处理，达到高标的TPS。
此外，QOS还采用了公链+联盟链的双层链架构、双层代币体系以及双层挖矿机制，也就是说未来将会有更多基于QOS公链所打造的侧链及联盟链出现，同时也具备Token发行的能力，能够实现高性能、场景多样化、安全稳定的要求，最终满足大规模商业落地应用。

什么是QOS超级节点
与EOS一样，先期QOS将竞选出21个超级节点负责共识和生产区块，较少的全节点将使得QOS具有处理更高频交易数据的性能。被选中的区块生产者，将为QOS网络提供算力和宽带支持，维护系统的稳定运行。主要任务就是收集交易信息将其打包进区块，并将区块广播给其他节点，通过验证后再将区块上传至区块链，然后获得相应的奖励。
当然这是最基础的，超级节点之于QOS公链，还有更多的重大责任。简单来说，就是未来QOS公链基础设施的提供者、治理的深入参与者、发展的决策者以及生态建设的推广者，最直接的两个词来概括就是QOS生态的“股东”，能够最大程度的参与生态建设，共享生态收益。
QOS白皮书中提到，QOS 公链 51%的代币量由 21 个超级节点挖矿产生，每隔一个时间周期 T 铸币速度减半，并规定 7 个时间周期铸币完成，第七个周期与第六周期铸币速度相等，每个区块生成块的阈值预设为达到3秒，QOS 币在约 28 年后被挖完。

第一个四年新铸币数量为 25.5 亿枚，平均到第一年挖矿总量约为 6.375亿，以发行价0.15元的价格计算，每年可以有1亿人民币的收益。当然，QOS的生态价值远不止于此，主网上线后，价格看到1元以上也不是没有可能，这样来看的话每年将会有超过6亿人民币的收益。

那么，竞选成功后，一个超级节点如果持续挖矿 1 年，根据自己的持币量，收益也就一目了然了。

QOS超级节点的意义
结合上文所说，不难看出，QOS超级节点的意义至少可以概括为以下四点：

1. 有利于让更多持币用户参与社区的治理中；
2. 有利于构建长效激励机制，推动网络和整个生态的稳定运行；
3. 有利于打造多远的社区文化，每个超级节点都可以通过联通不同节点、社群的优势，实现自主建设和发展；
4. 有利于打造更加良性、丰富且多元化的QOS大生态，每个超级节点都有义务利用自身技术能力和资源整合优势，助力QOS生态繁荣；

因此，我们可以发现，如果评价一个公链项目是否成功，很大程度上依赖于它的社区是否繁荣，是否有能力推动生态的发展。而超级节点则非常有助于建立更加真实、民主、公平、自主、良性的社区。因此，可以说超级节点对于未来QOS整体生态的持续稳定运行意义非凡。当然，目前QOS超级节点竞选才刚刚启动，一切也才刚刚开始。未来主网上线后的精彩，我们不妨拭目以待！