pos機(jī)的全稱(chēng)是什么,Polkadot

新聞資訊 | 2023-05-10 09:38 | 投稿人：pos機(jī)之家

網(wǎng)上有很多關(guān)于pos機(jī)的全稱(chēng)是什么,Polkadot的知識(shí)，也有很多人為大家解答關(guān)于pos機(jī)的全稱(chēng)是什么的問(wèn)題，今天pos機(jī)之家(m.afbey.com)為大家整理了關(guān)于這方面的知識(shí)，讓我們一起來(lái)看下吧!

本文目錄一覽：

1、pos機(jī)的全稱(chēng)是什么

pos機(jī)的全稱(chēng)是什么

免責(zé)聲明：本文旨在傳遞更多市場(chǎng)信息，不構(gòu)成任何投資建議。文章僅代表作者觀點(diǎn)，不代表火星財(cái)經(jīng)官方立場(chǎng)。

小編：記得關(guān)注哦

來(lái)源：區(qū)塊鏈資訊

本文來(lái)自波卡百科（Polkadot Wiki）的【基礎(chǔ)知識(shí)】部分。

原文：https://wiki.polkadot.network/docs/en/learn-consensus

翻譯：PolkaWorld

為什么我們需要共識(shí)

共識(shí)是對(duì)一種共同的狀態(tài)達(dá)成一致的方法。為了使區(qū)塊鏈的狀態(tài)繼續(xù)創(chuàng)建并向前推進(jìn)，網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)都必須一致并達(dá)成共識(shí)。這是去中心化網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)能夠保持彼此同步的方式。如果一個(gè)去中心化的區(qū)塊鏈中節(jié)點(diǎn)沒(méi)有共識(shí)，就無(wú)法確保一個(gè)節(jié)點(diǎn)相信的真實(shí)狀態(tài)被其他節(jié)點(diǎn)所共享。共識(shí)的目的是在參與者都有自己“主觀觀點(diǎn)”的網(wǎng)絡(luò)中，提供關(guān)于狀態(tài)的“客觀觀點(diǎn)”。它是這些節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信并達(dá)成一致的過(guò)程，并且能夠生產(chǎn)出新的塊。

什么是 PoW 和 PoS?

現(xiàn)在工作量證明（PoW）和權(quán)益證明（PoS）已經(jīng)被用于表示區(qū)塊鏈機(jī)制的一種簡(jiǎn)寫(xiě)，但這并不能說(shuō)明全部情況。PoW 是一種對(duì)區(qū)塊生產(chǎn)者達(dá)成一致的方法，也是完全的中本聰共識(shí)（Nakamoto Consensus）的一部分，該共識(shí)還包括鏈選擇算法（比特幣中的最長(zhǎng)鏈機(jī)制）。類(lèi)似地，PoS是一組用于選擇驗(yàn)證人節(jié)點(diǎn)的規(guī)則，它并不是特指一個(gè)鏈的選擇規(guī)則，或者一個(gè)鏈如何達(dá)到最終性（finality）。通常在節(jié)點(diǎn)之間，PoS 算法與拜占庭協(xié)議算法是互相結(jié)合的。例如，Tendermint 是一個(gè)實(shí)用的拜占庭容錯(cuò)算法，它使用 PoS 作為其驗(yàn)證人節(jié)點(diǎn)的選擇方法。

為什么不選擇 PoW？

盡管在達(dá)成去中心化共識(shí)方面簡(jiǎn)單而有效，但使用中本聰共識(shí)的工作量證明消耗了海量資源，而且還沒(méi)有經(jīng)濟(jì)性或可證明的最終性，而且缺乏有效的措施來(lái)抵制壟斷聯(lián)盟。

概率最終性 vs 可證明最終性

運(yùn)行 PoW 的純中本聰共識(shí)區(qū)塊鏈只能實(shí)現(xiàn)概率最終性的概念，然后去達(dá)成最終的共識(shí)。概率最終性是指在網(wǎng)絡(luò)和參與者的某些假設(shè)下，如果我們看到創(chuàng)建在給定區(qū)塊上的幾個(gè)區(qū)塊，就可以估計(jì)該區(qū)塊終結(jié)的概率。最終的共識(shí)意味著，在未來(lái)的某個(gè)時(shí)刻，所有節(jié)點(diǎn)都將同意一組數(shù)據(jù)的真實(shí)性。這一最終共識(shí)可能需要很長(zhǎng)時(shí)間，也無(wú)法提前確定需要多長(zhǎng)時(shí)間。然而，諸如 GRANDPA 或 Ethereum 的 Casper FFG 這樣的最終性工具的設(shè)計(jì)是為了對(duì)區(qū)塊的最終性提供更有力和更快的保證，特別是，在拜占庭協(xié)議的某些過(guò)程發(fā)生后，它們永遠(yuǎn)無(wú)法恢復(fù)。不可逆共識(shí)的概念就被稱(chēng)為可證明的最終性。

在 GRANDPA 文檔中，它被這樣表述：

如果協(xié)議中的 oracle A 在一段未指明的時(shí)間后向所有參與者返回相同的值，那么我們稱(chēng)它是最終一致的。

什么是 GRANDPA/BABE 機(jī)制？

混合共識(shí)

當(dāng)我們談到 Polkadot 的共識(shí)協(xié)議時(shí)，大家經(jīng)常看到兩個(gè)縮略詞，GRANDPA和BABE。我們同時(shí)提到了這兩個(gè)詞是因?yàn)?Polkadot 使用的是混合共識(shí)。混合共識(shí)可以將最終性工具從區(qū)塊生產(chǎn)機(jī)制中分離出來(lái)。

這是一種在 Polkadot 中獲得概率最終性（總是可以產(chǎn)生新區(qū)塊的能力）和可證明最終性（在沒(méi)有逆轉(zhuǎn)機(jī)會(huì)的規(guī)范鏈上具有普遍一致性）好處的方法。它還避免了每種機(jī)制的缺點(diǎn)：概率最終性中不知不覺(jué)地遵循錯(cuò)誤分叉的可能，以及可證明最終性中“暫?！保o(wú)法產(chǎn)生新的塊）的問(wèn)題。通過(guò)結(jié)合這兩種機(jī)制，Polkadot 可以快速地生成區(qū)塊，而較慢的最終性機(jī)制則可以在單獨(dú)的進(jìn)程中運(yùn)行以完成區(qū)塊，而不必承擔(dān)交易處理較慢或暫停的風(fēng)險(xiǎn)。

混合共識(shí)在過(guò)去也曾被提起過(guò)。值得注意的是，在以太坊改進(jìn)建議 EIP 1011 中，曾提議將混合共識(shí)作為以太坊向的 PoS 過(guò)渡的一步（現(xiàn)已失效），該建議指定了 Casper FFG。

BABE

BABE（Blind Assignment for Blockchain Extension）是在驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)之間運(yùn)行并確定新塊生產(chǎn)者的區(qū)塊生成機(jī)制。BABE 作為一種算法可以與 Ouroboros Praos 相比較，在鏈選擇規(guī)則和 slot（驗(yàn)證人插槽）時(shí)間調(diào)整方面有一些關(guān)鍵的區(qū)別。BABE 根據(jù) stake 和使用 Polkadot 隨機(jī)循環(huán)機(jī)制將區(qū)塊生產(chǎn)的 slot 分配給驗(yàn)證人。

Polkadot 中的驗(yàn)證人將參與每個(gè) slot 的抽簽，通過(guò)這個(gè)抽簽告訴驗(yàn)證人是否是該 slot 的區(qū)塊生成候選人。Slot 是不連續(xù)的時(shí)間單位，通常為 6 秒。由于這種隨機(jī)機(jī)制，多個(gè)驗(yàn)證人可能是同一個(gè) slot 的候選者。其他時(shí)候，一個(gè) slot 可能是空的，從而導(dǎo)致區(qū)塊時(shí)間不一致。

一個(gè) slot 有多個(gè)驗(yàn)證人

當(dāng)在一個(gè)給定 slot 中有多個(gè)驗(yàn)證人是區(qū)塊生成候選者時(shí)，所有驗(yàn)證人都要生成一個(gè)區(qū)塊并將其廣播到網(wǎng)絡(luò)中。此時(shí)這是一場(chǎng)比賽。區(qū)塊最先到達(dá)大部分網(wǎng)絡(luò)的驗(yàn)證人會(huì)獲勝。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜脱舆t，這兩個(gè)鏈將繼續(xù)生產(chǎn)區(qū)塊，直到最終確定啟動(dòng)并切斷分叉。請(qǐng)參閱下面的“分叉選擇”了解其工作原理。

Slot 中沒(méi)有驗(yàn)證人

當(dāng)隨機(jī)抽簽滾到足夠低的位置，沒(méi)有驗(yàn)證人獲得區(qū)塊生產(chǎn)的資格時(shí)，一個(gè) slot 可能沒(méi)有區(qū)塊。我們通過(guò)在后臺(tái)運(yùn)行二級(jí)循環(huán)式驗(yàn)證人選擇算法來(lái)避免這種情況。通過(guò)該算法選擇生成塊的驗(yàn)證人總是可以生成區(qū)塊，但如果同一 slot 也從 VRF 選擇的驗(yàn)證人生成主區(qū)塊，則忽略這些副區(qū)塊。因此，一個(gè) slot 可以有一個(gè)主區(qū)塊或一個(gè)副區(qū)塊，并且不會(huì)跳過(guò)任何 slot 。

VRF:https://wiki.polkadot.network/docs/en/learn-randomness

有關(guān) BABE 的更多細(xì)節(jié)，請(qǐng)參閱研究草案文檔。

https://research.web3.foundation/en/latest/polkadot/BABE/Babe.html

GRANDPA: 最終性工具GRANDPA (GHOST-based Recursive ANcestor Deriving Prefix Agreement) 是為 Polkadot 中繼鏈實(shí)現(xiàn)的最終性小工具。

它在一個(gè)部分同步的網(wǎng)絡(luò)模型中工作，只要 2/3 的節(jié)點(diǎn)是誠(chéng)實(shí)的，并且能夠在異步設(shè)置中處理 1/5 的拜占庭節(jié)點(diǎn)。

一個(gè)顯著的區(qū)別是，GRANDPA 在鏈上而不是區(qū)塊上達(dá)成協(xié)議，大大加快了最終確定過(guò)程，即使在長(zhǎng)期的網(wǎng)絡(luò)分區(qū)或其他網(wǎng)絡(luò)故障之后也是如此。

換句話說(shuō)，只要超過(guò) 2/3 的驗(yàn)證人證明一個(gè)包含某個(gè)塊的鏈，所有指向該塊的塊都將立即完成。

協(xié)議

有關(guān)協(xié)議的完整說(shuō)明，請(qǐng)參閱論文的標(biāo)題 3 部分。

https://github.com/w3f/consensus/blob/master/pdf/grandpa.pdf

實(shí)施

Rust 是 Substrate 框架的一部分。

https://github.com/paritytech/substrate/blob/master/frame/grandpa/src/lib.rs

有關(guān)更多詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱 W3F 研究頁(yè)上的 GRANDPA。

https://research.web3.foundation/en/latest/polkadot/GRANDPA.html

分叉選擇

帶著 BABE 和 GRANDPA 混合機(jī)制，波卡的分叉選擇變得清晰起來(lái)。BABE 一定要建立在 GRANDPA 最終確定的鏈上。當(dāng)在最終確定之后有分叉時(shí)，BABE 通過(guò)構(gòu)建具有最主要區(qū)塊的鏈來(lái)提供概率最終性。

在上面的圖像中，黑色塊是已終結(jié)的。一個(gè)是主區(qū)塊，兩個(gè)是副區(qū)塊。即使最上面的鏈?zhǔn)亲钚陆K結(jié)塊上最長(zhǎng)的鏈，但它不合格，因?yàn)樗谠u(píng)估時(shí)獲得首選的次數(shù)比下面那條少。

對(duì)比

中本聰共識(shí)

中本聰共識(shí)由最長(zhǎng)鏈規(guī)則組成，使用工作量證明作為其防止女巫攻擊和領(lǐng)導(dǎo)人選舉的機(jī)制。

中本聰共識(shí)只給了我們概率最終性。概率最終性表明，過(guò)去的某個(gè)區(qū)塊的安全程度，僅取決于它擁有的確認(rèn)數(shù)量，或在該區(qū)塊上構(gòu)建的區(qū)塊數(shù)量。隨著工作量證明鏈中構(gòu)建在某特定區(qū)塊上的區(qū)塊越來(lái)越多，這條鏈也會(huì)花費(fèi)更多計(jì)算資源。然而，包含了該區(qū)塊的鏈不一定總是被認(rèn)可的鏈，因?yàn)槟澄痪哂袩o(wú)限資源的參與者可能構(gòu)建競(jìng)爭(zhēng)鏈，并花費(fèi)足夠的計(jì)算資源來(lái)創(chuàng)建不包含特定塊的鏈。在這種情況下，比特幣和其他 PoW 鏈?zhǔn)褂玫淖铋L(zhǎng)鏈規(guī)則將轉(zhuǎn)移到這條新的鏈，讓新鏈成為主鏈。

PBFT / Tendermint 共識(shí)

請(qǐng)參閱與 Cosmos 對(duì)比文章中的相關(guān)內(nèi)容。

https://wiki.polkadot.network/docs/en/learn-comparisons-cosmos#consensus

Casper FFG

GRANDPA 和 Casper FFG（友好型最終性工具 Friendly Finality Gadget）的兩個(gè)主要區(qū)別是：

在 GRANDPA 中，不同的投票者可以同時(shí)為不同高度的塊投票GRANDPA 只依賴(lài)最終的塊來(lái)影響底層塊生產(chǎn)機(jī)制的分叉選擇規(guī)則

Casper CBC

Coming soon!

資源

GRANDPA 論文：GRANDP 最終性工具的學(xué)術(shù)描述。包含算法的形式化證明。

https://github.com/w3f/consensus/blob/master/pdf/grandpa.pdf

Rust 實(shí)現(xiàn)：一個(gè)參考文檔和附帶的 Substrate 模塊。