霍比特E姐有约丨多链并行，MASS带来容量证明新玩法

霍比特E姐有约丨多链并行，MASS带来容量证明新玩法

1月19日，第14期「霍比特E姐有约」，进行了主题为【多链并行，MASS带来容量证明新玩法】的线上AMA，并邀请到北京邮电大学博士、MASS社区核心开发者Elon，为社区用户带来了 MASS 项目以及其带来的多链生态的深度分享。

MASS项目资料：
共识机制是区块链安全可信的最终保障。它需要人们在无许可的条件下加入并维护网络，同时也规定所有参与者将共同分享该区块链所创造的价值。MASS 共识引擎，致力于成为区块链共识层的基础设施。基于容量证明共识协议，MASS 共识引擎构建了一个无需许可、公平、节能、 安全、通用的共识层，以保障公有链运行过程中的根本安全。MASS 共识引擎是通用的，可同时并行为多个公有链提供共识服务。参与共识引擎维护的节点无需许可，即可通过存储空间运行 MASS 共识协议。 MASS 共识引擎运行的过程是绿色和公平的,仅消耗极少的计算资源意味着人人皆可参与。
节点参与 MASS 网络进行数据的一致性维护时只需向网络提供一个有效的不可伪造的容量证明，该证明只与节点提供的空间容量相关并且可被任意节点验证。MASS 容量证明共识协议具有以下优势:节点无许可参与数据维护、与 Nakamoto 共识协议相近的安全边界、节点网络演进更趋分散化、出块权竞争无需计算资源消耗、节点网络可并行支持多条区块链实例等。

采用了容量证明协议的 MASS 共识引擎具有以下特性:

——安全性:采用时间-空间置换思想的 MASS容量证明协议确保了容量证明的不可伪造性；采用容量作为证明以及可验证随机函数确保了 MASS系统具有 51%容错；采用分叉检测惩罚机制可抵御 Nothing-at-Stake 攻击造成的分叉链湮灭主链。
——公平性:MASS 容量证明共识协议可保证节点的出块概率只与节点提供的有效容量证明相关，并且有效容量大小的证明与数据的存储介质无关，使得所有参与 MASS 网络维护的节点拥有相近的边际成本。
——低资源消耗:MASS 容量证明协议中只在初始化容量空间时有计算资源消耗，进入区块共识阶段其对容量空间的数据访问为 O(1) 次。因此采用 MASS 容量证明协议进行区块共识不需要持续的电力投入，在 MASS 系统进行区块共识时计算机资源消耗占比极低，不影响计算机的正常使用。当计算机不参与 MASS 网络中账本数据的一致性维护时，其可直接格式化容量空间换作他用。
——通用及高可扩展性:在区块共识过程中节点只需对初始化空间做访问查询并不会对初始化空间进行数据操作，因此相同的容量空间可为多个区块共识实例提供容量证明，采用 MASS 容量证明协议的节点可以同时并行支持多条区块链实例。

MASS生态优势：
——MASS网络生态发展良好，自主网上线运行至今已有252PB的算力参与区块链网络的维护。国内国外已有四千余节点运行。
——MASS开发生态完备，目前官方已发布MASSnet挖矿全节点，MASSnet全节点钱包，以及开源代码。社区开发已发布MASS浏览器，MASS矿池，云挖矿服务，Staking节点服务等，中心化钱包，java SDK，高效的plot工具，一键挖矿客户端等。
——MASS 社区生态发展良好。

嘉宾介绍：
Elon，MASS社区核心开发者&北京邮电大学博士，曾参与了MASS代码的相关设计与开发，MASS矿池协议的设计与开发，MASS中心化钱包的设计与开发，目前从事MASS生态的多链开发以及MASS智能链相关开发。

以下为AMA实录：

Elsa：MASS的共识采用了容量证明，PoC共识机制相较于PoW,PoS等有什么优势？
Elon：容量证明共识算法 Proof of Capacity（PoC）是一种基于容量空间证明的共识机制。在 PoC 共识算法中，节点向网络提交一个区块时需同时提供一个有效的容量空间证明，没有相应大小的容量空间的节点难以生成有效的容量证明，并且该证明可以被网络中所有节点验证。如果提交的区块数据合法以及容量证明合法，则该区块将被网络中其他节点接收。提供证明的基本原理是在初始化阶段按照协议规则生成一系列的数据并存储在容量空间，生成区块时根据本轮随机数的值揭示一条之前存储的数据，并使用这条数据生成证明，从而竞争本轮的出块权。PoC与PoW相比具备相同的安全边界，但更绿色，更公平，更去中心化，更具扩展性。
相同的安全边界：PoC共识与PoW共识相比，其都在解决同一个数学问题，即在一个单向置换函数生成的值域空间中，验证者给出值域中的一个数值，证明者需要在有限时间内给出定义域中对应的数值。PoW采用了暴力计算的方式进行求解，而PoC则采用了预计算存储的方式进行求解，因此PoC与PoW是求解同一数学问题的两种不同方式，两者拥有相同的安全边界。
更绿色：PoW的暴力计算方式势必需要持续的能源，电力的消耗在PoW挖矿中占据了重要的成本。而PoC的挖矿算力消耗极小，挖矿成本主要为硬盘的存储成本，这样的方式相比PoW更加绿色。除此之外采用ASIC矿机进PoW挖矿一旦投入难以回撤，而PoC矿工只需将硬盘中数据清空后挖矿设备仍可作为存储设备进行使用。
更公平：ASIC技术的出现使得使用PoW共识的区块链系统挖矿门槛越来越高，普通用户需要较大的资源投入才能参与网络的维护。不同计算设备之间的算力差距巨大，PoW矿工更倾向使用性能更高的设备进行挖矿，而高性能PoW矿机的生产与获得本就有门槛，使得PoW矿工之间挖矿也不够公平，矿工无法普及，区块链网络难以成为人人皆可维护的网络。而反过来看 PoC，硬盘的容量不会随着存储技术的升级带来较大的设备差距，1TB的SSD与1TB的硬盘所拥有的容量都是1TB，并且容量的聚集也不会使得挖矿更具优势，因此PoC挖矿是一种人人皆可参与且极具公平性的共识机制。
更去中心化：PoW算力由于时间因素的引入使得算力被聚集后有更高的概率提前进行暴力计算，这使得算力更大的矿池的挖矿比算力小的矿池更具优势，这无疑会使得区块链的算力网络也趋于中心化。而PoC共识并不会因为容量的聚集使得挖矿丧失公平性，其低门槛的参与方式也使得算力的加入非常方便，矿工运行全节点直接参与和加入矿池挖矿并无效率优劣，所以PoC共识有利于区块链网络更加去中心化。
更具扩展性：PoW的暴力计算仅为得到一个证明，而该证明无法被再次使用。也就是说，上一个区块消耗的算力无法被复用到当前区块，不同区块链间算力也无法复用。在 PoW 中，资源消耗、出块之后就结束，这样的方式必然造成持续性的能源浪费，这也使得PoW的矿机难以同时进行为多条区块链实例提供共识。而PoC共识通过预计算的方式，任意区块链实例需要共识时只需查询相应的节点是否存储对应的容量，因此同一PoC矿工网络可以同时为多条区块链实例提供共识服务，同时维护多条区块链的安全，更具有可扩展性。通俗来讲，PoC独特的通过检索-广播-验证-爆块的机制，硬盘矿工可以同时参与到多条链的挖矿当中。
以上是和 PoW 的对比，而PoC 相比与 PoS，安全性更高。在PoC共识中也不会出现PoS 容易出现的富者越富效应，而我们观察了一系列PoS项目，共识stake初始化分配难以通过更加公平的方式进行，而这些在PoC共识中都不成问题。

Elsa：MASS 采用第二代容量证明机制，从共识的角度，相比于之前的 PoC 项目如 BurstCoin、BHD、FileCoin ，解决了 PoC 什么样的问题？有什么异同？
Elon：MASS采用的第二代容量证明机制，从算法原理上解决了AISC攻击、DDoS攻击、nothing at stake攻击、双挖攻击等多种问题，这与之前的PoC项目都有巨大的技术进步。
PoC共识中主要分为两个阶段，一个是初始化plot阶段，一个是证明生成与验证阶段。在初始化plot阶段MASS设计的双表迭代计算，在理论证明与实验证明都有优秀的安全性表现。其抗AISC性能远高于BurstCoin与BHD。
由于MASS 的设计中计算和验证具有不对称性，容量证明的生成是困难的，而证明的验证仅需两次哈希计算，十分简单，这使得MASS的容量共识相比于BurstCoin与BHD更容易DDoS 攻击的能力。
MASS容量证明引入了难度调节与目标值过滤机制，使得节点对于全网所有容量证明的验证负担更低，相比于BurstCoin与BHD的验证过程，在面对上万节点的网络时更不容易分叉。MASS容量证明也设计了双挖惩罚机制可有效的抵御双挖攻击。
相比于FileCoin，目前Filecoin挖矿算力设备的投入远高于存储设备，这使得Filecoin更趋向与PoW。而 MASS的容量证明在初始化阶段对于算力的消耗较小。而MASS仅需初始化阶段较小的算力投入，即可有效地参与区块链网络维护。并且目前FlieCoin绝大部分存储的数据都是矿工自行生成的随机数据，网络中并没有存储多少真正有意义的数据，这也与其设计初衷相去甚远。因此MASS在硬盘挖矿赛道中具有极强的技术与生态竞争能力。

Elsa：MASS致力于打造多链的生态，那么MASS的多链生态与波卡的多链有何异同，MASS如何在多链的赛道上突围？
Elon：MASS的多链生态是无许可的多链生态，在MASS生态中创建区块链实例无需卡槽权限的申请，这无疑会极大地降低开发者的入场成本，拥有包容的开发生态。
MASS的多链开发支持多语言的开发，在MASS生态中只要满足MASS的初始化协议，证明生成协议与证明验证协议，无论开发者采用何种语言进行开发都能更快捷的接入MASS矿工网络。对于矿工来讲，当生态中资产越来越多，矿工的综合收益就会大幅提高，更多的可以参与到新发行资产的“挖头矿”中，矿工粘性越发增强，共识就会越来越壮大。
MASS的多链生态是更公平的多链生态，在MASS生态中的平行链都是对等的平行链，无需某条主链提供信标，因此MASS的多链生态更加去中心化且对开发者来说无需许可，也更具包容性。
MASS的多链生态是更具多样性的多链生态，由于MASS将共识层与区块协议进行了解耦，在MASS生态中的区块链链既可使用UTXO模型，也可使用账户模型，也不限制任何区块链实例的虚拟机类型，因此MASS的多链生态可诞生更多有趣且具有创新性的区块链场景。同时，MASS生态中的资产与矿工相辅相成，有机会成为新技术和新经济模型最好的实验田。

Elsa：MASS的开发者生态如何，目前已经有哪些生态产品，他们给MASS生态如何赋能？
Elon：MASS官方现已发布的全节点挖矿客户端，全节点钱包客户端，并开源了所有代码。生态开发者也已经开发并上线了MASS区块链浏览器，MASS的高性能Plot软件，MASS矿池协议，MASS离线签名及交易发送SDK，MASS的staking节点收益软件等，这些生态产品已经完成了MASS网络的初步大众化接入，用户可以使用这些生态产品轻松地将自己的家用电脑以及闲置硬盘参与到MASS网络挖矿中。目前生态的开发者也在进行MASS智能链，以及跨链转化机制与跨链token转换钱包的开发，这无疑会是MASS的多链生态进行全方位地打通。

Elsa：MASS的经济模型是什么样的，目前MASS已经有staking，抵押挖矿等，这些经济模型的内在逻辑是什么？
Elon：MASS代币总量：206,438,400 枚，并将在15个时期内发行。当进入一个新周期时，每个区块的区块奖励将会减半，且该周期的长度将是前一周期的两倍。第一次减半在区块高度13440时发生，当所有的MASS发行完毕（这将需要600多年的时间）。因此MASS的代币经济设计更接近比特币。并且作为一个社区驱动的项目，MASS 的启动过程是完全公平的，MASS的代币没有预挖，没有初期募资，所有的代币发行皆为挖矿得到。每个区块的发行的奖励主要有三部分组成：基础挖矿奖励：18.75%，锁定奖励(staking)：18.75%，博弈奖励：62.5%。若出块矿工绑定了MASS，则矿工除获得基础挖矿奖励外还可以额外获得博弈奖励，若出块矿工未绑定MASS，则锁定奖励池可额外获得博弈奖励。MASS作为生态中的价值锚定，随着生态扩大，矿工网络持续增大，网络中MASS的需求量也会逐渐上升。

Elsa：2021 年被广泛认为是行业的牛市，MASS 在今年会有什么样的动作，能否透露一些？
Elon：2021 年的目标有非常多。作为一个社区驱动的项目，我不知道社区里会涌现出怎么样的火花，但是从我的角度我觉得今年可以期待这样几件事情。
首先是开发者社区，MASS 社区已经有多个团队在进行区块链实例的开发，构建多种区块链实例开发模板，构建跨链协议以及跨链钱包，我们可以期待 MASS 生态的一按发链功能，以及多链的互操作。在智能合约链完成部署以后，也有团队在探索 MASS 多链生态结合去中心化金融的玩法，预计不久就会推出。
还有作为网络安全的基础，矿工社区是 MASS 生态中重要的一环。目前全网有252PB的容量，我个人预计21年能够增长至1000PB，达到一个新的数量级。有庞大的底层算力维护网络，让网络更加安全，也会有更多的资产在安全的前提下进入 MASS 生态。Filecoin目前全网算力接近2000P，是MASS全网算力的8倍左右，而市值是MASS的40倍，算力是矿币最硬性的指标之一，由此可见，MASS的价值正被严重低估。