共识算法与分布式及AEP农业生态协议以POA+POS共识机制更加稳定

所谓区块链共识过程,是指如何将全网交易数据客观记录并且不可篡改的过程。目前"三巨头"分别使用不同的共识算法(Consensus Algorithm), 比特币使用工作量证明PoW(Proof of Work),以太坊即将转换为权益证明PoS(Proof of Stake),比特股使用授权权益证明DPoS(Delegated Proof of Stake)。

以上这些算法我称之为“经济学”的算法,所谓经济学的算法,是指让作弊成本可计算,且让作弊成本往往远大于作弊带来的收益,即作弊无利可图,通过这种思想构造一个用于节点之间博弈的算法,并使之趋向一个稳定的平衡。相对应的我们还有计算机领域的分布式一致性算法,例如Paxos、Raft,我也称之为传统分布式一致性算法。

他们之间的最大区别是:系统在拜占庭将军(Byzantine Generals Problem)情景下的可靠性,即拜占庭容错(PBFT算法支持拜占庭容错)。然而无论是Paxos还是Raft算法,理论上都可能会进入无法表决通过的死循环(尽管这个概率其实是非常非常低的),但是他们都是满足safety的,只是放松了liveness的要求, PBFT也是这样。

下面是一些传统分布式一致性算法和区块链共识过程的异同点。先来看相同点:

Append only

强调序列化

少数服从多数原则

分离覆盖的问题:即长链覆盖短链区块,多节点覆盖少数节点日志

这是不同点:

传统分布式一致性算法大多不考虑拜占庭容错(Byzanetine Paxos除外),即假设所有节点只发生宕机、网络故障等非人为问题,并不考虑恶意节点篡改数据的问题;

传统分布式一致性算法是面向日志(数据库)的,即更通用的情况,而区块链共识模型面向交易的,所以严格来说,传统分布式一致性算法应该处于区块链共识模型的下面一层。

考虑上面的不同点,结合公有链和联盟链的特征,我们有:

联盟链:半封闭生态的价值网络,存在对等的不信任节点,如某某协会成员之间。

公有链:开放生态的价值网络,这层主要是为行业链和私有链提供全球交易网络。

由于联盟行业链其半封闭半开放特性,使用Delegated Proof of XXX 是可行的,可以考虑以传统一致性算法作为基础加入拜占庭容错/安全防护机制进行改进也是可以的。

而针对公有链,PoW/Pos/DPos等“经济学”的算法可能是最优算法。

技术上,以上不同的共识算法,我们很多新开发区块链都相应的支持一个特性:共识模块可插拔,以应对不同场景下的要求。

下图是一张未来区块链生态示意图:

共识算法与分布式及AEP农业生态协议以POA+POS共识机制更加稳定_第1张图片

公有链提供可信可靠的价值传输网络,上面可以继续组建去中心化应用(DAPP)或者部署联盟链,甚至传统数据库都行,在上层搭建C端应用。

另外,POW机制的设计目的是保证安全。无论是在中心化还是非中心化系统中,防止作弊都是很重要的。一般可以通过一定的工作量证明信用(如上面说过的游戏成就就是工作量证明),因为作弊要付出一定成本,作弊者就会谨慎对待了。假设游戏成就很高的玩家诈骗或作弊,就面临着很大的机会成本,比如被封停或被服务器上的玩家排斥。而损失一个小号的成本很小,诈骗是可行的。因此电子游戏中玩家不愿意与小号交易,或者积分低的玩家会被从房间踢出。

在比特币的POW机制中,由于获得计算结果的概率趋近于所占算力比例,因此在不掌握51%以上算力的前提下,矿工欺诈的成本要显著高于诚实挖矿,甚至不可能完成欺诈(由于概率过低)。所以POW结合支链博弈有效的保证了比特币网络的安全。在这个模式下,比特币的安全取决于挖矿者,而与持有者无关,而挖矿者随时可能变化。

而POS的安全机制理由在于自己不会杀死自己的钱,由股东自己保证安全,工作原理是利益捆绑。在这个模式下,不持有POS的人无法对POS构成威胁。POS的安全取决于持有者,和其他任何因素无关。

共识算法与分布式及AEP农业生态协议以POA+POS共识机制更加稳定_第2张图片

AEP农业生态协议项目,依托区块链技术的优势,建立起生态安全与信任机制,完成区块链与茶实体经济的无缝对接,解决传统茶行业中的所出现的痛点,实现传统茶产业向现代化的转变。通过多年来对区块链的探索与应用,以及对去中心化的更深层次认识与理解,AEP生态协议项目不像其他的区块链项目一般,过度追求去中心化,而是在符合农业生态应用场景的基础上有效和适度去中介化。因此,它推出了POA+POS共识机制。POA 决定了上层结构(主链币),POS 决定了Token 的属性。它们的相互结合,既能够实现在区块链上创建新的节点,又能够确保全网的安全,再配以相应的硬件设备和芯片,辅助了区块链更好的运行,做到了虚实结合、软硬互补,拥有更加稳定安全的实力!

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