共识机制——POS与DPOS探究

POS

介绍

Proof-of-stake（POS)是加密货币的区块链网络达到分布式共识的一种算法。在基于Pos的加密货币中，下一个区块的创建者是通过组合随机选择，财富值，或者是年龄等条件选择出来的。相反的是，基于Pow的加密货币(比如比特币)是通过破解hash谜题来决定区块的创建者。

区块选择方案

• 随机区块选择

Nxt 和 BlackCoin 使用了随机的方式来预测下一个区块产生者，通过使用一个公式，这个公式选择用户股份hash值的最小值。argmin hash(stake)。 因为股份是公开的，所有的节点都可以计算出相同的值。

• 基于币龄选择

依据币龄进行选举，币龄=币量*持有天数，获得激励后，币龄会清空

潜在问题与解决方案：

• 账本分叉问题

  在POW中账本分叉时必须选择一个方向，而POS中通常选择全都要，同时POS分叉失败几乎是零成本不浪费任何算力

• 长程攻击
  由于产生区块并不要需要算力，就容易攻击者恶意修改历史记录，该问题通过惩罚机制来避免

• 冷启动问题（Initial Distriction Problem）
  主要是指代币的流通性问题，通过POS和POW混合来解决，早期使用POS后面加入POW

• 币龄累加攻击
  由于有了币龄的收益，币的流通性变差，持币者更倾向于长久持币，使得在线节点非常少，可以通过：1.限制最大币龄 2. 直接消除时间的影响

DPOS

介绍

DPOS（Delegated Proof of Stake ，委任权益证明机制），它可以由持币人进行投票产生超级节点代理人进行验证和记账

要求

在DPOS机制下，算法要求系统做三件事：

• 随机指定生产者出场顺序；
• 不按顺序生产的区块无效；
• 每过一个周期洗牌一次，打乱原有顺序；

潜在问题

除了POS有的问题外，还要考虑以下两个问题：

• 传输速度问题：受制于节点间的物理性能
• 持币人的投票进度非常缓慢，造成无法上线