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Ethereum 2.0 vs Symbol (第2部分):共识协议

NEM从PoS衍生而来,以太坊一直计划从PoW转移到PoS,现在已经部分实施。让我们一起来看看它们是如何减少从PoS继承来的一些缺点的。

重要性证明(POI,Proof-of-Importance)

NEM Infrastructure System 1(NIS1)使用重要性证明(Proof of Importance,PoI),这是一种所有权的共识协议,它使PoS中的“富人变得更富有”缺点更加明显。

形成区块的过程称为收获,提出并签署区块的账户称为收获者。PoI协议中的收获者不需要运行节点。他们所需要做的就是为自己赢得收获的资格。

要做到这一点,一个帐户需要有10,000个XEM(NIS1的本币)。大约每24小时,一个账户中10%的未授予股份将被授予。这意味着一个新的帐户有资格收获,最快的方式是10万XEM的到来,并等待24小时之前,它赢得了一个重要性的分数。非0分的帐户可以加入harvester池。

然而,重要性得分并不完全基于既得XEM。它还取决于帐户在使用网络时的活跃程度。账户在30天内进行的交易金额在计算重要性时予以考虑。它偏爱用户而不是“胡说八道者”。

委托收获是一个流程,其中符合条件的帐户将其重要性分数委托给具有可用收获槽的节点。收获帐户(主帐户)不需要运行节点,通过远程帐户委派重要性分数使其非常安全,因为主帐户的私钥将不被共享,而收获的费用将路由到主帐户。远程帐户的余额始终为0。

由于节点在这个收获过程中不受激励,所以它们通常由超级节点(在超级节点计划下,有特别的支付)、使用NIS1的公司的节点和运行自己节点的收获机组成。

所有的XEM都是预科的。因此,奖励完全基于收取的交易费用。

Proof-of-Stake Plus(PoS+)

PoS+与PoI非常相似。在PoS+中,将区块添加到链中的过程仍然称为收获,签署区块的帐户仍然称为收获者。收获者的帐户需要10,000XYM(Symbol的本币)和非零重要性分数。

PoS+也鼓励用户而不是“混球”。与NIS1不同,Symbol的新供应量呈下降趋势,这意味着流通中增加了新的XYM,但网络中增加的新供应量将随着时间的推移而减少。收获者不仅可以获得交易费用,还可以获得新增加的XYM。在PoS+中,收获者将需要与他们将其重要性得分委托给节点(使用指定的受益人帐户)共享其收益的百分比。这种机制鼓励更多的节点加入Symbol网络。对于没有具有高重要性分数的帐户的节点所有者来说,让具有高重要性分数的帐户在其节点上代理可以从中受益。这是一个双赢的局面。

重要性得分对收获者的选择是重要的。得分越高的节点被选中的几率越高。Symbol中的分数计算与NIS1有些不同。它基于3个标准:

  1. Stake得分:账户的本金越高,该得分越高。
  2. 交易评分:网络中的帐户活跃度。
  3. 节点分数:如果该帐户也被命名为节点的受益人,它将获得此类别的分数。

计算很重要,我可能会在其他专门介绍PoS+的文章中对此进行详细讨论

Symbol始终偏重于可用性而不是一致性,但它可以选择在其本机共识之上支持使用finality小工具。这个小工具引入了BFT启发的投票系统,该系统与批量生产和共识一致。” — NEM技术参考中的Symbol。

Finality将在Symbol公链中实现。在NIS1中,如果网络内部出现差异,则最大回滚设置为360个块(约6小时)。在Symbol中,这也可以是私有链的选项。

Epoch是分组在一起的区块(数量在网络中设置:votingSetGrouping),投票者将投票确定这些区块。一旦完成,这些块将无法回滚。

与收获不同,投票者的权重基于收获余额(投票者账户中的XYM余额)而不是重要得分。所有投票者都需要运行一个节点,并希望能够在所有回合中投票,但不要在每回合中发送多张投票。到目前为止,在Symbol中尚未实现惩罚。

一个Epoch中有多少块?投票者需要多少收获余额?所有这些将在启动主网时进一步讨论,因为可能会发生变化

 ETH中的PoW

以太坊使用类似比特币的工作证明。以太坊的阻塞时间比比特币(10分钟)要短得多,比特币的平均阻塞时间为15秒。较短的阻塞时间会由于较高的过时率而降低安全性。当一个块在网络中传播的速度不够快时,该块就会过时;当另一个块传播得更快时,该块就不会添加到链中。这会造成能源浪费。这种浪费不利于网络安全,并引起集中关注。

以太坊实现了GHOST(贪婪最重的子树)协议的简化版本,该协议可向下7级。这就解决了这个问题,在计算最长链时,将过时的块作为“叔叔”,并按基本奖励的百分比奖励“叔辈”。

Ether(以太坊的货币)没有最大的供应量。每开采一个区块,网络流通就会增加新的以太供应。要检查当前Ether的总供应量,请转至EtherScan。

Casper

2020年12月1日,Beacon链正式推向市场,标志着PoS的开始。此时,PoW和PoS正在并行运行。尽管区块仍在主网上挖掘,但它们最终还是在基于Casper-the-Friendly Finality Gadget(FFG)的Casper上完成,后者是一种基于拜占庭式容错的PoS协议。

Casper覆盖层提供了几乎所有的工作链证明,并提供了防止块反转的额外保护

想要参与验证最终性的人(被称为验证者)需要通过发送一个智能合约来加入Beacon链。目前,Beacon链上有61197个验证器和16927个待接纳验证器。这是因为每个Epoch只允许4个验证器。每个Epoch有32个时隙,每个时隙为12秒。每个Epoch的第一个时隙都是一个检查点。因此,如果你想加入队列,你可能需要2-3周的时间才能开始提议和证明。

出自:https://beaconscan.com/ 日期:2020年1月15日

一旦你被准许,你将随机被选为其中一个验证者。作为一个验证器,您投票决定最终确定链的高度、检查点来对齐它前面的区块,以及之前对齐的检查点。这意味着一个新Epoch需要6.4分钟来证明是正确的,12.8分钟来完成。在此之后,无法回滚区块和交易。

PoS打破了这种对称性,它不依赖于安全奖励,而依赖于惩罚。

,Vitalik Buterin

在Beacon链中有一个删除系统。如果验证者在一个时隙中提出两个不同的区块,或者在一个时隙中提交一个以上的证明,那么验证者将受到削减其赌注的惩罚。

除了他们的stake被削减之外,验证者的stake撤回期也将被推迟。在退出锁定时,验证器需要等待256个Epoch,然后才能撤回ETH。对于大幅削减的验证器,它们需要等待8192个Epoch。与进入验证程序池一样,验证程序也需要排队退出。用于进入和退出验证程序池的队列用于控制有资格投票的验证程序数量的波动。

对于采用区块链的企业来说,回滚的可能性始终是一个值得关注的问题。结局消除了这种担忧。“利害攸关”的攻击才是PoS最关心的。最终,只要商家等待区块最终敲定,这种情况就可以避免。这是否是一个适合采用的最佳方案?这完全取决于13分钟(大约以太坊区块结束时间)是否过长。

从我上面收集的信息中,我们注意到两个区块链都朝着向用户灌输信心的方向发展。它们在执行上确实存在一些差异,例如,虽然以太坊强制使用排队系统来控制验证程序池,但Symbol要求投票者拥有更高的stakes并运行节点。

特别感谢审阅本文。下一个话题是什么?有什么想法吗?我知道,但也许你的主意比我的好。请留下评论,让我知道。
与此同时,请保持安全并保持关注。

参考

  1. NEM技术参考
  2. Symbol技术参考
  3. Symbol技术文档
  4. Symbol通证经济更新
  5. Ethereum白皮书
  6. https://hackmd.io/@benjaminion/eth2_news/https%3A%2F%2Fhackmd.io%2F%40benjaminion%2Fwnie2_201230
  7. Casper the Friendly Finality Gadget
  8. https://ethereum.org/en/developers/docs/consensus-mechanisms/pow/mining/
  9. https://ethereum.org/en/eth2/beacon-chain/#what-does-the-beacon-chain-do
  10. https://twitter.com/VitalikButerin/status/1029900695925706753
  11. https://www.reddit.com/r/ethstaker/comments/i46sjm/is_there_a_reason_why_the_activation_queue_is_so/
  12. 深入了解以太坊2.0:第1部分

原文作者:Ivy Fung

原文链接:https://ivyfung1.medium.com/ethereum-2-0-vs-symbol-part-2-consensus-protocols-73e0a2589242

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