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区块链共识算法之置信度证明(PoB,Proof of Believability)

2020-11-30 发布于 阜宁新媒体
优点:

通过使用一种称为“Servi”的理念,PoB 比传统 PoS 更加去中心化(细节在下文给出)。

相比于传统的 PoS,具有更快的最终性(Finality)。

采用者:IOST

解释:传统的 PoS 共识机制面临的主要挑战是趋向于中心化。为了降低这种风险,IOST 引入了“Servi”概念。Servi 不仅衡量了用户对社区的贡献,而且鼓励成员为 IOSChain 的持续发展做出贡献。Servi 具有以下属性:

不可交易性(Non-tradable):由于 Servi 并非设计作为一种交换媒介,因此 Servi 不能以任何方式交易或做交换。

自毁性(Self-destructive):验证区块后,系统将自动清除验证者拥有的 Servi 余额。通过这种方式,具有高可信度分值的节点可轮流验证区块,确保了公平区块的生成。

自发行性(Self-issuance):Servi 在做出某些贡献之后(例如,提供社区服务、估其他实体提供的服务,以及其它一些特殊贡献),将会自动生成并存入用户帐户。

传统的区块链系统在安全性和吞吐量间存在着固有的折衷,具体取决于分片(shard)的大小。具有大量小分片的系统可提供更好的性能,但抵抗不良行为者的稳定性低,反之也是如此(这也是 Casper 面临的一个问题)。为了在保持安全和提高吞吐量的情况下打破这种权衡,IOST 创新性地提出了一种用于 IOSChain 的 PoB 共识协议。PoB 确保了节点产生行为不端的可能性微乎其微,同时通过确定分片规模(size-one-shard),显著地提高了交易吞吐量。

PoB 共识协议使用一种分片内“可信度优先”的方法。该协议将所有的验证者分为两组,一组是可信的联盟,另一组是正常的联盟。在第一阶段,可信的验证者快速地处理交易。之后在第二阶段,普通验证者对交易做抽样并验证,提供最终结果,确保可验证性。节点被选入可信联盟的机会是由可信度分值确定的。可信度分值由多个因素计算,包括令牌余额、对社区的贡献、评论等。具有较高可信度分值的人,更有可能被选入可信联盟。可信验证者遵循一定的程序,决定已提交的交易及其订单的集合,并按顺序处理它们。可信验证者也会构成一些较小的组,甚至可以每组一名验证者。交易将在这些可信验证者之间随机分配。因此,PoB 会产生具有极低延迟的较小区块。

但是,由于只有一个节点在执行验证,因此 PoB 可能会存在安全问题。行为不当的验证者可能会提交一些已损坏的交易。为了解决这个安全问题,PoB 指定了一个采样概率。普通验证者根据概率对交易做采样,并检测交易的不一致性。如果验证者被检测出存在不良行为,那么该验证者将会失去所有系统中的令牌和声誉,而被欺诈的用户将获得所有损失的补偿。“可信度优先”使处理交易非常快,因为只有一个(可信的)验证者执行验证,并且该验证者不太可能存在行为不端。


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