说说区块链中的DPOS机制

在说DPOS之前，我们简单介绍下POW和POS。POW是最常用的一种机制，以比特币为例，在比特币的网络中各个节点互不认识，互不信任，在这样一个“非安全环境”中比特币用事实证明了，在互相陌生的互联网里，各个陌生节点之间依然可以有条不紊可以根据POW(工作量证明机制)共识机制达成共识，共同创造和维护一个安全的网络。但是POW出现了一个问题，就是随着区块的产量越来越低，挖矿的收益越来越少，大家都不愿意当矿工，很难找到一个P2P节点去同步网络数据。作为这一问题的解决方案，POS机制应运而生，POS和POW最大的不同处在于，有一部分货币作为利息存放在POS区块中，用来分配给持币者。但只有打开钱包才能发现POS区块，从而获得利息，即使没有人挖矿，但只要有人不断打开钱包，就能维护网络的健壮性。POS和POW相比还有一点优势，在于POW机制下只要某个人拥有算力超过51%，就能发动51%攻击，而POS由于在算力之外还存在利息这个概念，就必须在拥有51%算力的基础上还要拥有51%的货币量，这样使得51%攻击更难实施。

但是，POS并没有解决POW机制的所有问题，特别是随着时间的推移，POW暴露出了越来越多的缺点，例如矿力集中使得比特币挖矿越来越中心化，与中本聪“一cpu一票”的设计初衷背道而驰。另外还有挖矿造成的资源浪费等都是很大的问题。但最致命的一个问题就是交易确认速度，现在的比特币网络，平均需要花6轮确认时间，每一轮10分钟左右，也就是60分钟才能够确认一笔交易真正发生。对于未来大规模地商业运用，这样的速度是根本不行的，说明POW共识机制并不能引领区块链技术走向新的高度。据说为了这个问题，一个叫BM的大神曾向中本聪提出质疑，结果当然是惨遭无视。于是BM发明了DPOS委托权益证明机制。使这个问题一下子变得简单了许多。

DPOS算法分为两部分：选择一组块生产者和调度生产。我们用比特股来举例子，比特股采用了DPOS机制，即使用信誉系统以及无摩擦、实时投票的机制，来创造出一个有限信任的团体。团体中的参与成员有权利创造区块，将其加入区块链并禁止非受信的参与方加入其中。这些受信任的参与方通过随机分配的方式决定创造区块，并且每一轮中分配规则还会被改变。因为见证人（有时也称为超级节点、主节点等名称）位置的数量是有限的，一般是奇数个，例如比特股的见证人为101个，所以见证人会互相竞争来获得记账的工作。如果见证人主动降低他们获得的收入，那么他们就可以吸引到更多人的投票，同样，保护网络安全的费用将通过见证人之间的竞争维持到一个合理的水平。同时，恶意的见证人将会因为自己的作恶行为被快速投票出局。

EOS是BM基于DPOS的第三个巨作，在EOS上同样要运用DPOS共识机制，但是相较于比特股的DPOS机制EOS又作出了改进。因为EOS主打的是作为下一代的区块链商用系统，它将授权代表减少到了21人，并且取消了交易费用，这使得未来EOS网络能实现更快更高效的秒级共识验证，更适合多方参与的商业模式。多了一个投票的环节，为什么DPOS的效率比POW提高如此之多呢？因为DPOS网络里只有少量奇数个节点参与，使得DPOS有能力在平均只有1.5秒(甚至更少)的时间内以99.9％的确定性确认交易，相比现在的比特币网络，平均需要花6轮确认时间，每一轮10分钟左右，也就是60分钟才能够确认一笔交易真正发生。1.5秒钟相比60分钟而言确实是一个飞跃。