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革故立新,GXChain 2.0 的 DPoS 共识机制有何不一样?

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区块链共识机制是区块链核心问题。简单来说,区块链共识机制就是区块链的记账方式,本文信小宝将带大家入门区块链共识机制以及 GXChain 2.0 DPoS 共识机制的延续和发展。

什么是区块链共识机制?

区块链是一种分布式记账系统。相比于中心化记账平台,最为关键的问题就是各节点记账的一致性问题。举个例子,小 A 银行账户有 1000 块人民币,用掉 100 块,银行的中心化数据库在小 A 账户中减 100 即可。但是在区块链上的交易没了中心化数据库记录,账本是由各个节点记录,为了保证各个节点所记录结果达成一致,需要遵循某种协议,这个协议就是共识机制,不同的区块链遵循的协议不同。
分布式交易总账需要在尽可能短的时间内做到安全、明确及不可逆,便于提供一个最坚实且去中心化的系统。在实践中,该流程分为两个方面:选择一个独特的节点来产生一个区块,并使得交易总账不可逆。常见的共识机制有哪些?****PoW (proof-of-work 工作量证明)

代表公链:比特币、狗狗币、莱特币

PoW 共识机制顾名思义就是通过工作量来证明你的贡献值。比特币网络就是采用的这种共识机制,可以简单地理解为,大家共同去解答同一个数学题目,先计算出来的人就拥有了记账权,并可以获得相应的报酬,这个报酬就是网络产生的数字通证 BTC,其他的人需要同步这个账本。整个记账的难度是会根据全网算力的变化而调整,比特币大约每十分钟出一个块。

PoW 共识机制实现了不需要中心化管理机构也能记账,防止中心化机构作恶的机会。记账权和奖励都是由工作量来确定,初期每个人都可以参与到记账中,实现了公平公正。不过后期随着矿机的出现与竞赛式的发展,导致能源的浪费和效率的低下,被很多国家抵制,很多公链包括最大的应用公链 Ethereum 都选择了转向 PoS (Proof – of – staking )共识机制。

PoS (Proof – of – staking 共识机制)

代表公链:点点币、Solana、Avalanche

PoS 最早在 2012 年 8 月,由点点币(PPCoin,简称 PPC)首次实现,PPC 在哈希运算的难度方面引入了币龄的概念,1 币*1 天 =1 币天,币天越高,记账竞争难度越小。

与 PoW 不同,PoS 共识机制的核心是网络中的币,其安全性来自于抵押经济的价值。相比于 PoW 共识机制,PoS 共识机制效率更高也更绿色环保,不会造成资源的浪费。但是,PoS 共识机制是根据谁手里持有的币多来分配记账权,中心化和安全性通常是它被诟病的缺陷。
不过现在很多新的 PoS 公链采用 PoS 在共识算法上都做了相应的创新改造,比如 Solana 公链让每个验证器维护自己的时钟并为事件加上时间戳;Avalanche 每个新提议的块都随机广播到多个节点,并提出问题以确定哪些块应视为有效。

DPoS 共识机制(Delegated Proof of Stake 股份授权证明机制)

代表公链:EOS、GXChain

DPoS 共识机制是 PoS 共识机制的一种,需要持有一定数额的代币才能成为区块链的超级节点,每个持币人都有权力进行投票,每个节点承担出块的义务来获得节点的收益。如果节点没能按时完成出块义务或者是票数不够最低标准,就会被除名,由备选节点补上。
GXChain 1.0 就选择了 DPoS 共识机制,持有 10 万 GXC 就能申请成为出块的节点,用户投票可以获取收益,网络能够达到万次每秒的交易速度。

PoA 共识机制(Proof-of-authority 权威共识证明机制)

代表公链:Ronin、GXChain 2.0

PoA 共识机制中,节点可以无限多,但验证人数量是有限的。节点主要是同步区块链账本信息,而验证人 (权威者) 则负责验证交易、打包出块。

GXChain 2.0 共识机制的创新和变革

PoA+DPoS

大家都知道 GXChain 1.0 使用的是 Dpos 共识机制,很多社区用户已经实操过质押自己的 GXC 获得收益,还没有参与 GXC 投票的用户可以点击查看 GXChain 钱包使用教程:https://weibo.com/ttarticle/p/show?id=2309404669396122468523 GXChain 节点需要承担吸收用户选票(GXC 投票)验证节点交易,维护网络运行的义务,相应的可以获取基金会提供的节点奖励。

GXChain 2.0 将继续沿用 Dpos 共识机制,不过相较于 GXChain 1.0 ,2.0 的 staking 除了验证交易,维护网络运行,还能提供免费的链上计算资源。更详细的内容可以看信小宝以前做的一期关于 staking 的科普:https://mp.weixin.qq.com/s/WRoup-BkN5FtcayBfJVbww 具体如何实现链上资源免费我们将会在下一期的科普文章里面详细解说。
最终 GXChain 2.0 将实现 BFT ( Byzantine Fault Tolerance)拜占庭容错+DPoS(Delegated Proof of Stake 股份授权证明机制),通过随机数 VRF 确保节点出块的安全性。

但在这之前。GXChain 在测试网上首先使用 的是 Clique POA (Proof-of-authority 权威共识证明机制),遵循 EIP-225 实现 , 非常容易嵌入到任何现有的以太坊客户端,同时允许使用现有的同步技术。在这样的运行状态稳定后,GXChain 2.0 正式网就会转换成 DPoS 共识机制,高效免费的前提下确保区块链的稳定、安全性。

结语

其实各个共识机制并没有太明显的优劣之分,在不同的时间背景和使用场景下,合适的共识机制就是好的共识机制。GXChain 2.0 的目标是为大家准备一条免费高效,能与以太坊等其他公链的兼容和保证验证的安全问题,在 PoA 共识机制上优先跑通再转向 DPoS 共识机制无疑是最好的方法。

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