#GNX#Genaro的共識機制:或許是矛與盾的破局者之一

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第一次深入瞭解Genaro專案時,是從幣乎的Genaro公號釋出的文章公有鏈的七大超級難題之設計可持續發展的共識演算法上看到Genaro專案對目前的共識演算法談起,然後針對目前的共識演算法存在的問題,提出了一個利用資料儲存輔助共識的解決方案。整篇文章的認知水平十分高,對各個共識演算法存在的問題看得十分清楚和深刻,讓我立刻對Genaro專案方肅然起敬。因為其認真的態度以及對行業的認知極高,我開始了研究Genaro之旅,本文是第一篇關於Genaro的文章。

共識機制的矛與盾之爭

如果說區塊鏈是比特幣的核心技術,那麼共識機制則是區塊鏈的關鍵設計。

從比特幣的區塊鏈1.0時代一路走過來,目前已經走過2.0的以太坊時代,目前也走到了以EOS為代表的公鏈解決方案。這些公鏈的迭代進步就是在做一件事:改變共識機制和傳遞的資料模式,提高效能效率。

可是由於區塊鏈是一個信任機器,未來使用區塊鏈技術解決方案的,就會以來這些底層解決方案作為我們的信任中心,而不再由第三方機構來做擔保。這方面的好處是無容置疑的,全權交由機器保障,減少了人為在中間環節的作惡、抽傭成本等,因此是未來社會必備的底層基礎設施。


既然「程式碼即法律」,全權交由信任機器來代替第三方進行管理,那就意味著這個信任機器要確保:安全可信。所以比特幣的出現,能夠取得大幅度的普及,讓許多使用者得以最後接受這個價值傳遞的過程,其背後的PoW共識機制是功不可沒的。運用了PoW機制已經成功證明,只要參與的節點足夠多,網路的算力足夠大,那麼這個網路要被攻破是不可能的。因為人為想操控這個網路作惡,首先你需要獲得一半以上的算力,但你會發現,你想擁有一半以上的算力,經濟成本非常高,使得你沒法作惡。

所以PoW收穫了幣圈的大部分粉絲,就是因為它安全可靠,隨著網路的增大,也意味著安全係數在不斷增強。但是PoW網路由於需要全網節點獲得驗證,所以這個共識達成過程需要很久,比特幣設定了這個區塊達成共識是10分鐘,所以在真正落地應用時,我們會發現,這個時間過長。更令人無法接受的是,比特幣為了實現全體參與備份區塊,區塊大小隻設定了1mb大小,容納了2500筆交易。那也就是說,你轉一筆賬給別人,最快10分鐘到賬,而隨著交易增多,需要更長時間,因此這個效率隨著網路增大,已經無法令人滿意。

這就導致了矛盾之爭:安全與效率,在共識的環節裡只能取得一個比較好的平衡點。

隨著網路的交易量增多,並且交換的資料越來越多樣(智慧合約的出現促進),那麼如何促進這個交換資料的效率呢?PoS共識機制就出現了。其實在區塊鏈網路裡,共識就是想解決一個問題:區塊的生成應該誰來負責?或者說是哪個節點能有記賬權。在PoW網路裡,我們選舉出記賬節點,是算力說了算。而PoS共識裡,是擁有代幣的數量和擁有代幣時間長久的節點說了算。那麼大幅度減少了爭奪驗證的環節,就減少了共識達成時間。再到後來基於PoS上發展的DPoS共識機制,也是依賴於代幣的投票,加入了人為投票的過程:持有網路代幣的人選舉出一定數量的節點,由這些節點來負責記賬。

有了PoS以及在PoS上發展的共識機制,都很好的提高了效能效率的問題,但是他們有可能犧牲了安全的問題。因為這些節點直接有代幣量以及人為投票來干涉,很容易產生許多不確定因素,造成作惡有可能發生。

因此,矛與盾之爭一直無法解開。

Genera共識機制是破局者之一

直到看到Genera的共識機制的出現,我看到了可能的解決方案。 Genera使用的共識機制是:SPoR+PoS的混合共識機制是在資料交換過程中,利用SPoR演算法透過資料傳輸來確保那些人參與PoS的共識過程。

在“SPoR + PoS”混合共識機制中,SPoR(sentinel proof of retrievability),是一種資料可檢索行證明,工作原理為當使用者不取回檔案的時候,依然可以相信檔案完好無損的儲存在系統中,在Genaro系統中每天都會對儲存節點進行“檢測”(challenge)。在這種機制中,儲存節點透過執行SPoR演算法表明資料是可被取回的,這種證明的難度不會隨著時間的推移而增加,避免算力隨著時間而增加;計算過程屬於實際生活中有用的計算,即便是雲端儲存也本身需要這樣的證明,這一點相對於傳統PoW共識機制高耗能的無用計算,我們可以稱之為“清潔計算”,SPoR也可以認為相當於一個微型的POW。PoS共識機制即股權證明機制,透過質押就可以參與共識,存在的隱憂是沒有抵押和長距離攻擊問題

Genaro的“SPoR + PoS”混合共識演算法,結合了兩種演算法的優勢,一方面有效地消減傳統PoW機制的高耗能;另一方面也解決PoS機制的沒有押注和可能出現長距離攻擊帶來的問題,一定程度上實現了安全與效率的統一,為公鏈及未來生態中眾多的Dapp築造了優良的底層設計根基。

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