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工作量证明共识(POW)
重写区块链的难度在于它作为记录金融交易的账本。当区块中出现将资金发送到钱包的交易时,并且在该区块之上已经构建出了其他区块(已确认),区块(交易)将不可能被重写。
攻击者首先向交易所进行充值,该交易记录在区块X中,然后攻击者开始独自构建另一条并行链(不向网络广播该区块)。而当达到充值交易所需的确认数量后,攻击者会将该代币兑换成其他货币,并从交易所中提取。当提现交易完成后,攻击者会发布独自构建的并行链,并且如果该区块链具有比原始链更多的PoW(区块),则网络将接受它作为合法链,而原始区块链(包含攻击者充值交易的)将成为历史版本而消失。之后,攻击者就可以再次自由地使用这些代币。
权益证明共识(POS)
权益证明在代币分配方面还存在其他一些问题。PoW矿工的成本很高(硬件,电力),并且通常需要出售他们挖到的大部分代币以满足这些成本。因此,许多开采的硬币可以在市场上购买,而不会被矿工所囤积。而权益证明的伪造成本却非常低,他们不需要为了维持网络运营而售出他们获得的代币。参与权益证明的大额股权持有人倾向于增加他们流通中的代币份额,因为他们从网络用户那里收取大量奖励和交易费用。这被比作封建主义,即网络由大额代币持有者所拥有和操纵,并且用户使用过程中还需要向他们支付手续费。在POS中,通常会设置一些限制条件,使普通用户不能直接参与到权益证明共识中。
混合PoW/PoS
要参与到Decred的权益证明中,持有人必须锁定他们的DCR并购买“票证”。个人票证的价格由类似市场的机制设置,系统的目标是获得一定数量的票证(40,960) – 如果超过了目标数量,则价格会上涨,如果未到达数量价格则下降。当用户购买票证时,他们使用的DCR将被锁定(即,他们不能花费),锁定期会持续到他们的票证被伪随机函数调用完成投票,或在大约142天后到期。这为PoS机制带来了机会成本,通过这种方式能够确保PoS选民在游戏中得到公平且能够遵循网络的最佳利益。
PoS参与者(也称为选民或利益相关者)可以扮演三个不同的角色:拒绝投票、对共识规则的变更进行投票,以及使用Politeia定级系统对项目级别管理进行表决。第一种角色“拒绝投票”,是PoS选民最直接参与维持共识的方式。
在区块中投票
因此,PoS选民有权在不影响自己收益的前提下剥夺矿工的奖励。这限制了PoW矿工的权力,防止他们对网络共识规则的篡改,这些规则须由利益相关方投票决定。实际上,当检测到恶意或低效行为时,PoS选民可以通过采用投票“否决”这些恶意的矿工行为,通过这种方式,防止恶意PoW矿工篡改交易和获得非法奖励。
混合PoW/PoS机制的设计能够显著增加网络攻击的成本,因为攻击者必须同时规避两个独立的系统。尤其是在PoS组件被配置为仅能缓慢的获取票证。每个区块仅可购买有限数量的票证,购买大量的票证会导致价格的急剧上涨。此外,一旦需要购买票证,用于购买它们的资金将是被锁定,这种方式会锁定攻击者的用于攻击的资金,使其面临贬值的风险。
共识修改投票
Decred在一开始就决定让PoS利益相关者成为区块链治理中的主导决策力量。修改或写入共识规则需要批准升级程序,通过该程序,只有通过投票后才能对网络共识规则进行修改。而且只有在至少75%的投票同意后才能进行更改。如果有一定比例的矿工(95%)和选民(75%)正在运行升级软件并对规则进行潜在的更改,该过程就会开始执行。如果修改提案在4周的投票期后获得了超过75%的支持,则被接受,否则会被拒绝,如果投票数量不足,则重新开始投票。如果提案被接受,那么共识机制的修改将在一个月后激活。
项目管理:Politeia
Decred的区块奖励分为PoW矿工奖励(60%),PoS选民奖励(30%)和Treasury(10%),用于资助开发该项目的开源软件贡献者。票证持有人有权投票决定该部分资金应该如何使用、应该添加哪些功能,并通过Politeia平台决策。
总结思想
由于PoS选民可以获得30%的区块奖励,他们无法仅通过持有现有权益而维持他们在DCR流通中的相对份额。大多数新的DCR都是PoW矿工挖矿获得的,从而减轻他们在PoS系统中“无关紧要”的问题,也发挥了他们在保护网络方面的作用。矿工通必须出售他们收到的大部分奖励以维持他们的运营成本,因此该方式能够确保市场上的DCR供应需求合理。
Decred区块链呈现了独特的架构模式,也是混合PoW/PoS系统最知名的例子之一。与PoS共识机制在分组中发生的重大变化一样,未来通过混合PoW/PoS机制部署的项目也是独特的,并且不一定遵循现有的Decred框架。