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Obelisk-颠覆性创新的Skycoin共识算法

关注区块链的人都会发现,大多数的区块链项目都基于“工作量证明”(PoW)或者“权益证明”(PoS)这两种共识算法。它们是实际运用最广泛的共识算法,却不代表它们没有漏洞。

步入区块链3.0时代后,“工作量证明”和“权益证明”算法自带的安全漏洞已经使它们成为了落后的算法。中心化集权、51%攻击、挖矿问题、交易速度慢、浪费电力……落后算法面临的主要难题不止这些。为了解决这些难题,Skycoin带来了全新的Obelisk共识算法,它能够克服上一代共识算法存在的问题。

现代共识算法的致命弱点

比特币系统完全建立在去中心化的基础上,却因为缺乏约束贪欲的协议机制,当大多数的哈希算力集中在某些人手里时,就会开始演变成一个中心化的系统。而这种现象的出现,使其完全失去了作为一种基于分布式账本的虚拟货币存在的意义。不仅矿池被垄断,在挖矿过程中还浪费了大量能源,这都说明了这种共识算法是不可能长久发展的。

“工作量证明”算法易被垄断操控,因此“权益证明”被引入来降低这种风险,根据电子资产量的多少,拥有者还享有对系统更改的一定权威和投票优先权。但是,这不仅助长了垄断,还给货币的大量持股者带来严重的财务问题。

作为比特币系统最早的开发者之一,Synth很快意识到这个问题,并且开始思考一种能去除挖矿奖励且修复其他漏洞的共识算法,这就是后来的Obelisk。

Skycoin Obelisk:信任之网

全新的分布式共识算法

信任之网

Obelisk经常被称作“信任之网”,因为该系统中所有节点都被串入一个互锁的网络系统中,并且在此基础上进行信息的发布。节点间相互订阅,拥有最多订阅者的节点被认为是最具信任价值的节点,因此拥有对整个系统最大的影响力。

每一个节点都有一个相应的区块来确保其每一次行为的公开透明。此外,每一个节点的地址都由其唯一的公钥确定,作为其唯一的标识。由此建立了一个制约与平衡的系统,每一个节点都能对彼此进行精准的监督。

节点网通过删除恶意行为的节点,提高信任程度,维持了整个社区的自治能力。另外,通过订阅者数量决定节点影响力的方式,还能重新平衡各网络节点的影响力,杜绝某一节点影响力过大的现象。

若某一节点的影响力太集中,还可以通过第三方监督来重新平衡信任关系。同样地,若某个节点缺乏订阅者,第三方也能进行相应的平衡措施。

Obelsik共识算法亮点

与“工作量证明”和“权益证明”算法相比,Obelisk算法有着许多优势,它提高了整个Skycoin生态系统的运营效率。一个新的共识算法要得到广泛认可和使用,需要满足很多要求,并且能杜绝现有算法的漏洞,Skycoin成功做到了。

Obelisk共识算法具有抵御有组织攻击的强大机制,这使得其有着极高的安全性。在该机制下,每一个Skycoin区块链的状态都会被实时上传和同步,这意味着其中的每一个节点都记载着最新的区块链状态。由于整个共识网络是同步的,因此一旦出现虚构的数字数据,就会被网络共识检索到并禁止其接入网络。

Obelisk仅需很少的流量就可以达到100%的运行效率。即使某些节点因恶意行为被禁止接入网络,也不会削弱网络的安全性和稳定性。去除恶意节点的动作以半自动的方式进行:如果不明节点或非信任节点向动态节点(造块节点)发送共识有关信息,动态节点(造块节点)会自动忽略该信息以降低共识网络被恶意破坏的风险。

要想达成共识网络的高效运行,透明度和隐私度都非常重要。这两者看起来似乎相互矛盾,但在共识过程中却起到相互补充的作用。透明度要求节点无时无刻记录并向外广播其行为,这就为共识网络的有效发展提供了保证。隐私度要求每个节点的IP地址仅暴露给与其直接相连的节点,这样就能在保证隐私度的同时对网络沟通和共识达成进行有效监督。

从其设计来说,Obelisk具有极大可拓展性,并且能节省昂贵的算力和能源。

这种算法不仅具有环境友好的优点,对于低预算硬件的DIY者来说也提供了参与的渠道。区块生成节点也可在低预算硬件上运行,成为“工作量证明”的代替方案。相比之下,因为建设和运营的成本降低,它能促进更多节点的相互连接。

共识节点与区块生成

共识算法的正确运行离不开两种节点:共识节点和区块生成节点。区块生成节点会向共识节点发送数据,那么数据中包含什么呢?区块生成节点收集新生成的交易,并与相关序列号的未交易输出(UTXO)进行验证,这个信息被打包成新的区块并传送至整个网络,使其能够公开安全保存。

共识节点的工作便是收集区块生成节点所生成的所有区块并存入一个与其自身区块链没有联系的存放器当中。这个上锁的存放器只能通过该区块的序列号解锁,这也是防欺诈的机制之一。一个共识节点也许会同时收集到大量的区块,然后将其中通过最多区块生成节点生成的区块选出来。在此之前,所有交易均会确认其合法性,因此欺诈性交易被送至生成区块的现象不会发生。

Skycoin Obelisk克服了现存共识算法的种种漏洞,将会成为共识算法的未来。加入这场颠覆性的改革中,你将会亲眼见证Obelisk和Skycoin生态系统所能带来的颠覆与改变。

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