共识机制之「权力的游戏」：PoS会是铁王座最终的冲击者吗？

聚合签名E.Kokoris-Kogias等在其论文中提出了在共识机制中使用聚合签名的方法。论文中提到的ByzCoin以数字签名方式替代原有PBFT使用的MAC将通讯延迟从降低至；使用聚合签名方式将通讯复杂度进一步降低至。但ByzCoin在主节点作恶或33%容错等方面仍有局限。之后一些公链项目，例如Zilliqa等基于这种思想，采用EC-Schnorr多签算法提高PBFT过程中Prepare和Commit阶段的消息传递效率，并结合分片等优化技术以希望突出改进公有链平台TPS。Gosig也使用该方法，同时还结合了Algorand以可验证随机函数的方式选择“Leader”和多轮投票等方法来尽量降低Leader作恶可能性。可验证随机函数可验证随机函数是另一个经常会使用到的密码学技术。在区块链共识里，经常会被用来以一种公平公开的方式选出某些节点，作为出块者或者验证者。因此在公链平台中与中本聪共识进行结合，既可容纳众多参与者，又能尽量避免PoW的算力集中等问题。Algorand、VBFT、Dfinity，都是通过引入可验证随机函数的共识机制改进节点中心化的问题。Algorand和Dfinity的“套路”大体上可从可验证随机函数包含的四个函数来看：1、生成密钥，生成一个公钥私钥对；2、生成随机数输出；3、计算零知识证明；4、验证随机数输出。具体过程是先将前一个随机数和某种代表高度、轮次的变量进行组合，用某种私钥对之进行签名，最后哈希一下得出最新的随机数。这样产生的随机数旁人很容易验证其合乎算法，"V"就这样得到了；而哈希返回值又是随机分布的，“R”也因此得到保证。正如VRF的文字表述，目的就是要生成一个真正随机而且无法被预测的值。在区块链选出块节点的过程中，为了保证安全，随机是一个基本要求。不过，区块链选节点不单纯是随机就有保证了，还要考虑到攻击成本、治理的公平性等问题。如果单纯使用随机算法，就很容易受到“女巫攻击”：攻击者可以廉价地以大量的傀儡机来增加自己抽中的概率。所以共识机制往往还需要加入算力和持币权益等影响因素来综合设计，以增加攻击者的攻击成本。但密码学的技术应用也并不是没有代价的。门限签名、聚合签名通常要比普通签名技术需要更大的计算量。在具体技术实现上，有些会需要一些特殊的信息交互过程或中心化的密码基础设施。另外，Algorand和Dfinity这些大量使用VRF的区块链系统还没有上线，VRF在共识中的具体使用效果还有待实践评估检验。结语

动态 | PoS发明者Sunny King提出的SPoS共识机制技术细节正式公布:Sunny King提出的全新共识机制SPoS的技术细节于近日被VEE硅谷团队正式公布。不同于DPoS和Casper，SPoS从数学角度重构底层，采用固定块间隔设计，可保证高TPS的同时保证出块稳定性。此外，SPoS引入的冷铸币及平均算法MAB避免了币权中心化，可让节点铸币权的竞争更公平。据悉，完整版SPoS共识机制技术黄皮书将于近日面向全球发布。Sunny King是PoS的发明者、质数币（Primecoin）和点点币（Peeroin）创始人。[2018/9/12]

共识算法的“权力的游戏”还在继续，区块链及分布式计算的演化不会停歇。回顾共识算法过去40年的发展历程，由古典时期BFT对一致性的关注，到近代时期中本聪共识对容错和去中心化的追求，再到现在PoS、VRF等对性能平衡的聚焦，可以看到：游戏还在继续，未来浪成于微澜之间。

TrustNote项目代表李萌昊：高速异步DAG数据结构和双层共识机制可以突破链式结构的瓶颈:近日，在首届VE区块链创投（北京）交流会上TrustNote项目代表李萌昊作了主题分享。他表示，高速异步DAG数据结构和双层共识机制可以突破链式结构的瓶颈，可以极大地提升P2P网络价值。[2018/5/7]

金色财经现场报道，XinShu Dong：当前区块链共识机制都存在一定的问题:在2018年世界数字资产峰会（WDAS）暨FBG年会上，来自Zilliqa的XinShu Dong表示，当前的所存在的共识机制，都或多或少存在一些缺陷，如POW能源消耗大；BFT虽然消耗低，但是可扩展性存在瓶颈，并对网络质量依赖度较高；POS\\DPOS节省能源但是依靠加密经济支持；SHARDING平行共识计算，会有弹性上的问题。[2018/5/2]

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