专栏首页GAIAWORLD在GaiaWorld公链中,地址是如何成功锻造一个区块的?
原创

在GaiaWorld公链中,地址是如何成功锻造一个区块的?

微信公众号:GAIAWorld

要讨论一个区块的诞生,一个地址如何成功锻造一个区块就一定绕不开讨论共识机制。共识机制是分布式系统的核心,在P2P网络中,互相不信任的节点通过遵循预设机制最终达到数据的一致性称为共识。

在Gaia链中,我们独创了CPoS(Competition Prove of Stake)共识机制,它不仅是Gaia链最为核心的技术之一,也是Gaia链区别于其他公链、优于大多数公链的关键技术。CPoS,在解决区块链的安全性、扩展性、性能效率和能耗代价问题上,相比PoS和PoW共识机制都有了长足的进步。

那么在GaiaWorld公链设计的CPoS共识机制之下,一个地址是如何成功锻造一个区块的呢?(锻造区块:类似于在以太坊中挖矿)。

  • 参与锻造委员会成为锻造委员
  • 计算投票权,投票权最高即拥有锻造区块的权利
  • 锻造区块

简单来说,以上三步就是一个地址获得锻造区块权利、完成区块锻造的全部过程,每一步的实现过程,详细情况如下:

第一步:参与锻造委员会成为锻造委员

锻造委员是Gaia链一个拥有创建区块权利的地址合集。地址只有参与我们的区块锻造委员会,成为其中的锻造委员才有权利锻造区块。这也是前提条件。

为了防止节点作恶,加入委员会需缴纳一定数量以上的Gaia作为保证金,保证金的作用在于:

1、如若节点作恶,会被罚没保证金,因此保证金较高的地址,作恶可能性较小;

2、保证金数量与投票权益值相关。

锻造委员会又分为256个组,每个组依次公平的享有锻造权利。加入锻造委员会后,地址即会被分配到编号为0——255的组中的任意一组中,影响分配的因素有:地址的后8-bit、保证金数量、随机数、当前区块高度。Gaia链将分为两种情况对地址进行分组和计算投票权。

第二步:计算投票权,锻造委员中投票权最高者获得锻造区块的权利

情况一:

新申请加入锻造委员会的地址,首次将根据地址后8-bit落入对应编号为0-255组中的其中一组。除此之外,“新委员”需要等待400,000个区块高度时间才有投票权,这是为了防止新加入地址投机到委员较少的组别中去。

经过40,0000区块高度时间的新委员,他的初始投票权假设为K,K是一个以随机数p和保证金a为自变量的对数函数。并且,每经过256个区块高度(一轮区块时间),投票权就会增加初始投票权K值,10轮封顶,不再增加。

最后,在当前分组中排名前10 的锻造委员还会获得额外的排名投票权。

总投票权=累积投票权+排名投票权

情况二:

当一个组中的锻造委员成功地将区块添加到区块链中后,该锻造委员的投票权将会清零,也会被分配到新的组别中。分组依据为:委员地址、当前区块高度、随机数,这三者哈希函数H(X,Y,Z)的最后8-bit值。

同样,每经过256个区块高度时间,投票权增加K(初始投票权),10轮封顶。

每组前10名会获得额外的排名投票权。

总投票权=累计投票权+排名投票权

了解了两种情况之下总投票权的计算方式后,我们来解答设计累计投票权和排名投票权的原因。


问答一:

1、 为什么要随着区块高度的增加而累计K?

在Gaia链中,并不需要太多的保证金门槛即可加入锻造委员会,锻造节点的成本相对来说是非常小的,加入时间成本因素能够让更多小额地址在付出时间成本后拉大与新加入地址的投票权差距,增加锻造节点的可能。

P值增加K*n(n≤10)极大的拉开了新加入地址与已等待地址的投票权差距的同时,不断更新着锻造委员会的投票权益,这样能够防止恶意节点串通控制几个相连的节点进行双花攻击。

而将这个累计值控制为10倍上限,是为了控制微金额地址加入锻造委员的数量,因为保证金过少的委员在稳定性和可信度方面不如缴纳了大额保证金的锻造委员。

也就是说,在安全性和公平性之间,Gaia设置了一个平衡点。

问答二:

2、 为什么排名前10 的锻造委员会获得额外的排名投票权?

排名投票权的设计则是为了安全考虑,设排名为R,则排名投票权为2(11-R)次方,将排名前10的委员的投票权与其他委员拉开较大的差距,避免被恶意委员联合攻击的风险。

不难看出,在Gaia链中,投票权与保证金数量的正相关关系相比PoS机制是特意降低过的,这样是为了激励更多锻造委员参与到区块锻造中来,既能够保证小额锻造委员的锻造权益,也能够保证有更多节点主体参与到维护公链中来,避免中心化节点对公链造成威胁。

总结:

以上简单的描述了在Gaia链中一个地址是如何加入锻造委员会,如何获得区块锻造权利的,但CPoS的设计细节远不止于此,并且还涉及到与加密算法、验证节点权益状态等技术的交叉,我们将在之后的文章中进行逐步的分析,大家也可以通过我们的技术白皮书获得更多技术细节。

万变不离其宗,安全性、扩展性、性能效率和能源消耗等特性的提高是我们对CPoS设计的初心和不倦地追求。如何在保证每秒可处理交易数量速度的前提下达到一致性、防止分叉和二次支付、如何支持网络节点的扩展,以及是如何在这些指标之间达成平衡,这样的千千万万的技术细节都是我们考量的因素之一。

(注:文章涉及的具体数字不作为GaiaWorld公链最终版本依据。)

原创声明,本文系作者授权云+社区发表,未经许可,不得转载。

如有侵权,请联系 yunjia_community@tencent.com 删除。

我来说两句

0 条评论
登录 后参与评论

相关文章

  • 激励机制:区块链的幕后英雄

    在区块链中,激励机制受到的关注远远少于共识机制。相比于共识机制绝对的核心位置,激励机制是建立在共识机制之上的另一个次核心,在公链中同样扮演着举足轻重的角色。两个...

    GAIAWorld
  • 浅谈GAIAWORLD独家自研技术背后的逻辑及意义

    我们认为区块链不仅是世界的操作系统,它本身就应该是一个自治世界!在此系统中,每个节点相互连接与交互,整个系统自治管理自己的行为,形成一个去中心化的自治的数字世界...

    GAIAWorld
  • GaiaWorld公链技术研究论文获第五届国际云计算与安全国际会议 (ICAIS 2019)会刊收录

    近日,第五届国际云计算与安全国际会议 (ICAIS 2019)会刊收录了GaiaWorld公链关于CPoS技术的研究论文,名为《GaiaWorld:A Nove...

    GAIAWorld
  • GAIAWORLD设计CPoS共识机制的原理何在?

    从技术层面来说,目前区块链发展的最大制约因素在于底层技术存在着很严峻的技术瓶颈(吞吐量,安全性,兼容性等)。这些问题尚未得到很好的突破,因此大部分的应用都无法落...

    GAIAWorld
  • GaiaWorld:疾风知劲草,深耕技术才能走得更远

    近期,“币圈”熊市来临,但这对于“链圈”来说是一件好事情,因为让更多的人回归初心,让大家看见投机撑不起区块链的未来,技术才是取胜的王道。

    GAIAWorld
  • GaiaWorld打造链上生态,为应用落地积极部署

    GaiaWorld公链主要以游戏为经典应用场景,因此相较于其他公链,Gaia链对交易速度的要求更高。但众所周知,市面上最受追捧的比特币和以太坊都以交易速度慢而饱...

    GAIAWorld
  • GAIAWORLD应邀出席东南亚区块链创新峰会

    2018年4月21日,由东南亚区块链创新协会和越南远东网络科技主办的东南亚区块链创新峰会在越南河内大宇酒店隆重举行。本次大会以前瞻•破界为主题,围绕最热门、最前...

    GAIAWorld
  • GAIAWORLD打造区块链第一游戏公链(下篇)

    那么区块链游戏到底为何步履蹒跚?其实区块链技术运用到互联网最大流量入口的游戏行业中可谓是资本追逐、巨头抢滩呢!

    GAIAWorld
  • 浅谈GaiaWorld神盾协议的技术价值

    在解释神盾协议之前,先了解智能合约会有助于大家更清楚神盾协议是什么,有什么作用,将带来什么样的改变。

    GAIAWorld
  • GaiaWorld:区块链行业生态初具雏形

    如果以中本聪2008年发布《比特币:一种点对点的电子现金系统》为区块链的起点,截止现在近10年。近年来,资本的裹挟、投资者的涌入,项目井喷式的增长、对区块链概念...

    GAIAWorld
  • 浅析游戏公链的必要性

    经过2017年资本对区块链的狂热入场,据相关媒体数据报道,截至2018年3月底,我国以区块链业务为主营业务的区块链公司数量已经达到了456家,从上游的硬件制造、...

    GAIAWorld
  • 价值互联网时代因区块链而到来

    我们在BAT缔造的信息互联网商业帝国享受着互联网带来的便利和快捷,依靠着这些庞大的中心机构传递我们的聊天信息、购物信息和交易信息,感叹着互联网改变生活。同时,也...

    GAIAWorld
  • 谈谈几种去中心化币币交易所的优缺点

    回顾加密货币的发展历程,凭借"安全可靠,难于追踪,去中心化"的优点受到全世界的追捧。全球加密货币总市值超过3000亿美金,成为新经济的标志。

    GAIAWorld
  • GaiaWorld:加密技术在区块链中的意义

    加密技术作为区块链技术里极其重要、不可或缺的一部分,为区块链的匿名性、不可篡改和不可伪造等特点保驾护航。如果说共识机制是区分一个公链质量的核心和灵魂,那么加密算...

    GAIAWorld
  • 吃瓜 || 一文看懂BCH分叉事件始末

    11月16日凌晨,比特现金BCH在唇枪舌战之后终于迎来了硬分叉时刻,以吴忌寒带领的BCH ABC链和澳本聪CSW代表的BCH BSV 链对立成两大阵营,在16日...

    GAIAWorld
  • GAIAWORLD神盾协议:能与现实世界交互的预言机

    区块链应用落地最大的障碍在于难以和现实世界交互,链上世界和现实世界之间存在一条难以跨越的鸿沟,智能预言机是目前唯一可行的链接区块链网络和现实世界的方式。智能预言...

    GAIAWorld
  • GaiaWorld:区块链,完善商业信用体系

    回到几年前,“区块链”三个字犹抱琵琶半遮面,跟在“比特币”的后面仅为少数程序员所知,大多数人还搞不懂比特币和区块链的区别,这个词偶尔出现在不明所以的大众视野中,...

    GAIAWorld
  • GaiaWorld设计思考:平行链存在的价值

    主链:即正式上线的、独立的区块链网络。可以这样说,区块链的存储数据的实体,一般认为是主链网络本身。比如BTC主网、ETH主网和即将上线的EOS主网都是主链。

    GAIAWorld
  • GaiaWorld:传统游戏与区块链结合的未来

    在寻求区块链与传统经济市场的结合中,毋庸置疑,区块链应用在游戏市场的探索最为频繁,也有最多眼见为实的案例。从养成类游戏《以太猫》到策略类游戏《细胞进化》、RPG...

    GAIAWorld

扫码关注云+社区

领取腾讯云代金券