區塊鏈:共識機制之「權力的游戲」：PoS會是鐵王座最終的沖擊者嗎？

聚合簽名E.Kokoris-Kogias等在其論文中提出了在共識機制中使用聚合簽名的方法。論文中提到的ByzCoin以數字簽名方式替代原有PBFT使用的MAC將通訊延遲從降低至；使用聚合簽名方式將通訊復雜度進一步降低至。但ByzCoin在主節點作惡或33%容錯等方面仍有局限。之后一些公鏈項目，例如Zilliqa等基于這種思想，采用EC-Schnorr多簽算法提高PBFT過程中Prepare和Commit階段的消息傳遞效率，并結合分片等優化技術以希望突出改進公有鏈平臺TPS。Gosig也使用該方法，同時還結合了Algorand以可驗證隨機函數的方式選擇“Leader”和多輪投票等方法來盡量降低Leader作惡可能性。可驗證隨機函數可驗證隨機函數是另一個經常會使用到的密碼學技術。在區塊鏈共識里，經常會被用來以一種公平公開的方式選出某些節點，作為出塊者或者驗證者。因此在公鏈平臺中與中本聰共識進行結合，既可容納眾多參與者，又能盡量避免PoW的算力集中等問題。Algorand、VBFT、Dfinity，都是通過引入可驗證隨機函數的共識機制改進節點中心化的問題。Algorand和Dfinity的“套路”大體上可從可驗證隨機函數包含的四個函數來看：1、生成密鑰，生成一個公鑰私鑰對；2、生成隨機數輸出；3、計算零知識證明；4、驗證隨機數輸出。具體過程是先將前一個隨機數和某種代表高度、輪次的變量進行組合，用某種私鑰對之進行簽名，最后哈希一下得出最新的隨機數。這樣產生的隨機數旁人很容易驗證其合乎算法，"V"就這樣得到了；而哈希返回值又是隨機分布的，“R”也因此得到保證。正如VRF的文字表述，目的就是要生成一個真正隨機而且無法被預測的值。在區塊鏈選出塊節點的過程中，為了保證安全，隨機是一個基本要求。不過，區塊鏈選節點不單純是隨機就有保證了，還要考慮到攻擊成本、治理的公平性等問題。如果單純使用隨機算法，就很容易受到“女巫攻擊”：攻擊者可以廉價地以大量的傀儡機來增加自己抽中的概率。所以共識機制往往還需要加入算力和持幣權益等影響因素來綜合設計，以增加攻擊者的攻擊成本。但密碼學的技術應用也并不是沒有代價的。門限簽名、聚合簽名通常要比普通簽名技術需要更大的計算量。在具體技術實現上，有些會需要一些特殊的信息交互過程或中心化的密碼基礎設施。另外，Algorand和Dfinity這些大量使用VRF的區塊鏈系統還沒有上線，VRF在共識中的具體使用效果還有待實踐評估檢驗。結語

現場 | 孫志勇：區塊鏈不是信任機制，是共識機制:金色財經獨家現場報道，金色沙龍?破繭系列“STO能否成為區塊鏈行業強心劑”在四分之三區域全球商業中心舉辦，在圓桌會議環節，北京大學金融學碩士北京天馳君泰律師事務所高級合伙人孫志勇表示，區塊鏈不是信任機制，是共識機制。從主體信任變成交易共識，通過智能合約使每個人交易能夠自行完成。金色沙龍系列活動由金色財經主辦，貝殼公關承辦，節點資本聯合主辦。[2018/10/27]

共識算法的“權力的游戲”還在繼續，區塊鏈及分布式計算的演化不會停歇。回顧共識算法過去40年的發展歷程，由古典時期BFT對一致性的關注，到近代時期中本聰共識對容錯和去中心化的追求，再到現在PoS、VRF等對性能平衡的聚焦，可以看到：游戲還在繼續，未來浪成于微瀾之間。

現場 | 美國財務學會會員曹輝寧：需要一個新的共識機制改善區塊鏈目前的狀況:金色財經現場報道，在今日舉辦的2018全球媒體峰會上，長江商學院金融學教授、金融MBA學術主任、美國財務學會會員曹輝寧發表題為《區塊鏈向何處去》的演講，他表示，POW、POS、POA、DPOS等共識機制都各有優缺點，曹輝寧認為需要一個新的共識機制改善目前的狀況，通過身份鏡像協議提供隨機化工作量證明降低能耗，以及多級分層鏈網架構和增強智能合約，同時滿足監管要求，降低能耗，提高TPS效率，增大區塊鏈處理規模，使得區塊鏈真正落地，成為能夠為大眾服務的技術。[2018/7/19]

金色財經現場報道 騰訊金融科技高級研發總監：目前的共識機制都存在部分問題:金色財經現場報道，在2018大數據產業峰會上，騰訊金融科技高級研發總監李茂才表示目前主流共識算法都存在部分問題，如BFT，拜占庭容錯，確定一致性算法，共識性能高，但對網絡質量的依賴搞，去中心化不足；POW方案其算力越高，挖礦時間越長，礦工獲得的貨幣就越多，但其能耗高；POS方案由于其特性持幣越多、獲得的幣越多，通過持幣數來決定記賬權的幾率，安全性難以證明；DPOS的成員數量有限，但被選中的成員可以行使權利。[2018/4/19]

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