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The Merge来临之际,基于PoS了解本体VBFT共识机制

8月30日,V 神在推特提醒社区:以太坊将于9月6日启动信标链硬分叉,在此之前需要用户(节点运营者)尽快确保客户端升级,以确保在 The Merge 到来后正常运行。*推特截图  

什么是硬分叉?最简单的理解就是,网络发生重大变化,节点必须全面升级才能够在新版本网络中继续运行,否则无法同步新网络产生的数据。然而,没有升级的节点依旧会在旧的网络中继续运行,但两个网络已经没有任何互通性。此次以太坊信标链的硬分叉,标志着网络共识从 PoW 全面转向 PoS,即硬分叉后,已升级的节点将会在新的 PoS 共识网络中运行,将可以享受更快的网络速率,因为 PoS 共识在出块权的选择上不需要通过算力计算,仅根据节点“权益”随机给予,可以加速出块的效率以此达到提升网速的目的。   

然而,对以太坊转为 PoS 共识,有部分人提出了质疑,“安全性”首当其冲——PoS 完全基于“权益”选择记账节点,这会导致“富者恒富,贫者恒贫”的结果,即拥有“权益”越多=记账几率更大=获得收益更多,如此恶性循环更容易导致中心化问题出现。


那么,是否可以在 PoS 共识网络速率优势的基础上,整合其它技术优势,来解决这个问题?本体 VBFT 共识机制可以说已经交上了一份优秀的“答卷”。 

VBFT 是一个结合 PoS、VRF(Verifiable Random Function,随机可验证函数)和 BFT (Byzantine Fault Tolerance,拜占庭容错)的全新共识算法:

  • PoS 表现为,本体网络的运行依靠共识节点与候选节点运行,节点区分根据在网络中的“权益”数据进行实时更新;
  • VRF 表现为,本体网络中每轮备选提案节点、验证节点以及确认节点均根据 VRF 值随机生成,无规律性无法被预言;
  • BFT 表现为,网络即使出现不可预料的问题,比如节点之间信息丢失,但对于大部分节点而言网络运行正常。  


通过引入 VRF 机制,本体网络可以随机而又安全地抽取节点,防止节点之间的联合,因为谁也不能预言下一轮哪些节点会被选中。也因为这样的优势,当下很多公链都是用该技术来增加自己网络的安全性,比如 Dfinity。 

整个本体网络运行过程:

  • 网络中会根据有一个实时更新的 PoS 节点表,记录哪些是共识节点,哪些是候选节点;
  • 在一轮共识周期中,网络会在节点表中随机选出一组“记账”节点,它们会提供已经打包好、有待验证的区块;
  • 网络又会从节点表随机选出一组验证节点,来验证这些区块,并投票选出这一轮哪一个区块可以上链;
  • 最后网络再从节点表中随机选一组确认节点,对投票进行统计验证,确定最终结果。  


这个过程看似复杂,但因为减少了大量的决策节点数,因此整个网络在安全性的基础上依然能保持较高的速率。

以上是一张采用不同共识机制的网络速率对比,可以发现采用 VBFT 的本体公链可以达到3000+ tps,远超 PoW 和 PoS/DPoS 共识机制的公链。而在其它维度上,诸如能耗和安全性上,也更优于其它公链,包括在 Gas Fee 方面本体网络也相对更低。


而本体正在基于如此高性能、高安全的区块链网络,构建去中心化身份(DID)生态,为 Web3 的大规模落地构建 OWN 信任基础。