區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)怎樣才能達(dá)成正確的共識(shí)

今年P(guān)oS尤其是伴隨PoS而發(fā)展起來(lái)的Staking經(jīng)濟(jì)的話題尤其的火，所以，我就來(lái)先介紹一下共識(shí)機(jī)制。

首先給大家普及一下這幾個(gè)知識(shí)。

什么是共識(shí)？

共識(shí)，英文叫Consensus，它是指分布式網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)對(duì)某一事實(shí)達(dá)成一致意見(jiàn)的過(guò)程。我們來(lái)對(duì)這句話做剖析。這里面要理解三個(gè)點(diǎn)，共識(shí)是基于分布式網(wǎng)絡(luò)，也就是通常理解的去中心化的P2P網(wǎng)絡(luò)，區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)就是采用典型的分布式網(wǎng)絡(luò)。

第二，共識(shí)的參與主體是節(jié)點(diǎn)。講白一點(diǎn)，一個(gè)節(jié)點(diǎn)就是區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的一臺(tái)計(jì)算機(jī)，這臺(tái)計(jì)算機(jī)可以是實(shí)實(shí)在在看的見(jiàn)摸的著的你的臺(tái)式機(jī)、你的服務(wù)器，也可以是你花錢(qián)租賃的虛擬的云。

第三，共識(shí)的目的是為了對(duì)某一事情達(dá)成一致意見(jiàn)。區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中最重要的事情就是對(duì)交易記賬結(jié)果的確認(rèn)。

如何保證區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)達(dá)成正確的共識(shí)？

這就需要設(shè)計(jì)一套良好的共識(shí)機(jī)制，就是要保證這套共識(shí)機(jī)制能夠激勵(lì)善的節(jié)點(diǎn)打包正確的區(qū)塊，避免惡的節(jié)點(diǎn)確認(rèn)不合法的交易，篡改交易數(shù)據(jù)，從而保證主鏈的正確延續(xù)。像比特幣網(wǎng)絡(luò)、以太坊就是采用PoW來(lái)確保網(wǎng)絡(luò)安全，Tezos，Wanchain，以及未來(lái)的以太坊都是采用PoS來(lái)確保網(wǎng)絡(luò)安全。

PoW如何保護(hù)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的安全？

在比特幣設(shè)計(jì)的PoW共識(shí)機(jī)制中，節(jié)點(diǎn)通過(guò)解決一個(gè)需要大量算力的數(shù)學(xué)難題來(lái)將交易打包成合法區(qū)塊，這就是PoW。某個(gè)節(jié)點(diǎn)解決了這道難題，這個(gè)節(jié)點(diǎn)就獲得了比特幣網(wǎng)絡(luò)的下一個(gè)打包出塊權(quán)，因此該節(jié)點(diǎn)就能獲得一定的比特幣獎(jiǎng)勵(lì)，像現(xiàn)在一個(gè)塊的獎(jiǎng)勵(lì)就是12.5個(gè)比特幣。

但是呢，計(jì)算這道數(shù)學(xué)難題是有門(mén)檻的，那就是節(jié)點(diǎn)需要耗費(fèi)大量的算力和電力來(lái)將這道難題計(jì)算出來(lái)，這些高昂的成本會(huì)讓節(jié)點(diǎn)只會(huì)打包正確的交易上鏈，而不會(huì)打包不合法的交易上鏈，對(duì)節(jié)點(diǎn)來(lái)講，作惡成本是非常高的，從而保證了區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的安全。

PoS如何確保區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的安全？

為了獲得出塊權(quán)和獎(jiǎng)勵(lì)，PoW拼的是節(jié)點(diǎn)的計(jì)算機(jī)的算力，而PoS不需要節(jié)點(diǎn)有那么高的算力，因?yàn)镻oS拼的是權(quán)益。在PoS共識(shí)機(jī)制中，節(jié)點(diǎn)通過(guò)質(zhì)押一定數(shù)量的代幣參與共識(shí)。當(dāng)節(jié)點(diǎn)質(zhì)押的代幣數(shù)量越多，那么就意味著這個(gè)節(jié)點(diǎn)的權(quán)益越大，這個(gè)節(jié)點(diǎn)就越能夠被選中成為出塊的節(jié)點(diǎn)。而某一節(jié)點(diǎn)如果違反規(guī)則，它就會(huì)受到嚴(yán)厲懲罰。

星系共識(shí)的優(yōu)勢(shì)

下面重點(diǎn)介紹一下Wanchain的PoS共識(shí)。Wanchain的PoS我們把它命名為星系共識(shí)。它是Wanchain自主設(shè)計(jì)的新型PoS共識(shí)協(xié)議，擁有安全穩(wěn)健的委托機(jī)制。在星系共識(shí)中，所有參與質(zhì)押的WAN代幣持有者成為了我在前面提到的節(jié)點(diǎn)，也就是PoS中的驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)，這些驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)將有機(jī)會(huì)獲得出塊獎(jiǎng)勵(lì)。驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)質(zhì)押代幣數(shù)量越大，質(zhì)押時(shí)間越長(zhǎng)，那么獎(jiǎng)勵(lì)就越多。

好，下面來(lái)談?wù)勑窍倒沧R(shí)的特點(diǎn)有哪些。首先，我們的最底層的理論基礎(chǔ)是以O(shè)uroboros共識(shí)作為安全基礎(chǔ)，Ouroboros是Cardano研發(fā)出來(lái)的共識(shí)，這個(gè)共識(shí)的一大特點(diǎn)是，它是工業(yè)界第一個(gè)被采用的可證明安全的PoS算法。

在這里我再給大家強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，在所有PoS共識(shí)機(jī)制中，有兩個(gè)步驟尤為關(guān)鍵，一個(gè)是隨機(jī)數(shù)生成過(guò)程，一個(gè)是出塊者選擇過(guò)程。在PoW中，下一個(gè)出塊者身份是無(wú)法提前預(yù)測(cè)，那么怎么確定這個(gè)出塊者呢，節(jié)點(diǎn)通過(guò)計(jì)算一個(gè)隨機(jī)數(shù)來(lái)進(jìn)行哈希碰撞。因此我們說(shuō)在PoW共識(shí)系統(tǒng)下，誰(shuí)來(lái)挖礦是隨機(jī)的。而PoS不進(jìn)行哈希碰撞，于是PoS引入了隨機(jī)數(shù)生成算法。

Wanchain的星系共識(shí)中，我們?cè)陔S機(jī)數(shù)生成算法上進(jìn)行了大量的創(chuàng)新，設(shè)計(jì)了更加安全高效的隨機(jī)數(shù)生成算法，random beacon。保證了隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生是去中心化的，是不可預(yù)測(cè)的，無(wú)偏的，均勻分布的，保證輸出的，以及公開(kāi)可驗(yàn)證的，這六大衡量隨機(jī)數(shù)算法優(yōu)劣的六大標(biāo)準(zhǔn)。

在此我分享一篇星系共識(shí)隨機(jī)數(shù)生成算法的深度解讀文章，供大家在AMA之后可以閱讀并了解一下。

星系共識(shí)隨機(jī)數(shù)生成算法

再一個(gè)就是出塊者選擇算法。我們創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)了Unique Leader SelectionULS算法，用于出塊者選擇，這個(gè)算法能夠保證合法出塊者的唯一性，大大降低了自然分叉的概率，縮短了共識(shí)時(shí)間。出塊者選擇兼具公平性、可驗(yàn)證性和匿名性。

我同樣分享一篇星系共識(shí)出塊者選擇算法的深度解讀文章，供大家在AMA之后可以閱讀并了解一下。

星系共識(shí)出塊者選擇算法

星系共識(shí)中的關(guān)鍵角色

星系共識(shí)中有三個(gè)重要角色，一個(gè)是普通驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)，一個(gè)是受托驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)，一個(gè)是委托人。了解了這三個(gè)角色和這三個(gè)角色的要求，對(duì)大家后面參加Wanchain PoS尤為驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)并質(zhì)押的活動(dòng)是非常有幫助的。我把一些關(guān)鍵信息在PPT里進(jìn)行了標(biāo)紅。

對(duì)于普通驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)來(lái)講，10000WAN是最低門(mén)檻，普通驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)不能接收委托。受托驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)最低門(mén)檻是50000WAN，可授受的委托比率是1：5。什么意思呢，就是當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)質(zhì)押了50000WAN，它就能額外從社區(qū)里吸納最高250000WAN的委托量，如果吸納的量超了，則需要提高質(zhì)押數(shù)量，從而提高委托量。同時(shí)，受托驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)可以設(shè)置委托費(fèi)率，0%-100%。0%就是不收委托費(fèi)。

第三個(gè)角色就是委托人，最低委托數(shù)量是100WAN。委托人可以找任何自己信的過(guò)的受托驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)，把自己的代幣委托給它，賺取收益。

需要強(qiáng)調(diào)兩點(diǎn)：

不管你是做普通驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)還是受托驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)，你都需要自建服務(wù)器或者租賃云服務(wù)。但如果你是做委托人，則不需要自建服務(wù)器或者租賃云服務(wù)。正因?yàn)槿绱?，在相同WAN代幣數(shù)量的情況下，驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)的收益率是比委托人的收益率要高，但委托人沒(méi)有運(yùn)營(yíng)方面的煩惱。

另一點(diǎn)就是委托人參與委托的資金是非常安全的，因?yàn)檫@是通過(guò)智能合約控制，自動(dòng)返還本金和收益到委托人的地址上。

委托機(jī)制

再來(lái)說(shuō)說(shuō)星系共識(shí)中的委托機(jī)制，Wanchain的委托機(jī)制完全是在鏈上完成，這和市面上鏈下進(jìn)行委托的PoS相比，對(duì)委托人來(lái)說(shuō)更加安全。

受托驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)，除了自己質(zhì)押WAN代幣外，為了提高收益，就需要不斷的吸引更多的委托人將他們的代幣投給你，這樣你作為受托驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)，最終收益也會(huì)水漲船高。所以委托機(jī)制的設(shè)立，能極大的調(diào)動(dòng)受托驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)的積極性。同時(shí)也降低了全社區(qū)所有成員參與共識(shí)的門(mén)檻。也就是說(shuō)100WAN你就能成為委托人，10000WAN你就能成為驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)，有機(jī)會(huì)參與隨機(jī)數(shù)的生成和交易的打包出塊。

這也是Wanchain PoS設(shè)計(jì)的初衷，我們把門(mén)檻做的很低，就是希望社區(qū)的成員都能有機(jī)會(huì)參與到共識(shí)中來(lái)，這也是完全符合區(qū)塊鏈的設(shè)計(jì)理念的，全民共享，全民所有。

我這里分享一篇公眾號(hào)文章，里面詳細(xì)介紹了各個(gè)參數(shù)和參數(shù)的數(shù)值，包括硬件參數(shù)要求。

星系共識(shí)參數(shù)說(shuō)明

驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)共識(shí)過(guò)程

講了星系共識(shí)里的重要角色以及角色所代表的參數(shù)數(shù)值，下面我?guī)е蠹彝暾咭槐轵?yàn)證節(jié)點(diǎn)的共識(shí)過(guò)程吧。我以受托驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)來(lái)舉例。

第一步，用戶需要通過(guò)市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)至少50000WAN，在Wanchain網(wǎng)絡(luò)上注冊(cè)成為受托驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)，然后把WAN代幣打入受托節(jié)點(diǎn)的地址。這樣，受托驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)算是準(zhǔn)備就緒了。

第二步，選擇質(zhì)押時(shí)間。受托節(jié)點(diǎn)可以選擇14天至180天中的任意天數(shù)。確定好質(zhì)押天數(shù)后，開(kāi)啟真正的質(zhì)押。

第三步，在受托節(jié)點(diǎn)質(zhì)押期間，受托節(jié)點(diǎn)可以主動(dòng)吸引更多的委托人將代幣委托給受托節(jié)點(diǎn)，這樣總質(zhì)押量增加，受托節(jié)點(diǎn)被選中出塊的概率也會(huì)增加，獎(jiǎng)勵(lì)也就增加了。Wanchain網(wǎng)絡(luò)每?jī)商鞎?huì)從所有驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)中選出75個(gè)節(jié)點(diǎn)并將他們分成兩組，一組用來(lái)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)，一組用來(lái)打包交易提出區(qū)塊。只有被選入這75個(gè)節(jié)點(diǎn)中的一員的驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)才能夠獲得獎(jiǎng)勵(lì)。Wanchain會(huì)每?jī)商爝@75個(gè)節(jié)點(diǎn)。如果一個(gè)驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)的質(zhì)押量越大，質(zhì)押時(shí)間越長(zhǎng)，那么越容易被選中進(jìn)入這75個(gè)節(jié)點(diǎn)的組里。這也是為什么，我們鼓勵(lì)受托節(jié)點(diǎn)多吸引委托人的原因。

第四步，Wanchain的獎(jiǎng)勵(lì)每?jī)商鞎?huì)自動(dòng)結(jié)算一次，結(jié)算結(jié)果按照之前打出的地址原路返回到受托地址和委托人地址。所以委托人不用擔(dān)心受托人會(huì)跑路的事情。整個(gè)質(zhì)押結(jié)束后，本金會(huì)原路返回打出的地址。

另外我強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)Wanchain的質(zhì)押特色：驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)參與質(zhì)押后，需要走完自己所選的整個(gè)質(zhì)押過(guò)程，本金才能拿回。而對(duì)于委托人來(lái)說(shuō)，他可以隨時(shí)委托進(jìn)來(lái)，隨時(shí)提走委托資金。

我們來(lái)看一個(gè)大家關(guān)心的收益

先強(qiáng)調(diào)兩個(gè)點(diǎn)：

Wanchain總共發(fā)行了二億一千萬(wàn)個(gè)WAN，其中白皮書(shū)就規(guī)定好了有10%是用于PoS的獎(jiǎng)勵(lì)的，也就是2100萬(wàn)個(gè)WAN。不同于市面上絕大多數(shù)PoS或類PoS項(xiàng)目，Wanchain沒(méi)有增發(fā)機(jī)制，也就是沒(méi)有通脹。因?yàn)橥涰?xiàng)目的年收益和非通脹項(xiàng)目的年收益是不好拿來(lái)直接比較的。

其次，Wanchain的PoS獎(jiǎng)勵(lì)發(fā)放按照先高后低的原則。首年的總獎(jiǎng)勵(lì)是250萬(wàn)個(gè)人WAN，此后每年遞減12%。

好，了解了上面兩點(diǎn)，我們來(lái)看一下預(yù)估收益。

假設(shè)某個(gè)驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)質(zhì)押了10萬(wàn)個(gè)WAN，而區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中總質(zhì)押量是1000萬(wàn)個(gè)WAN，那么年化收益就是25%。

假設(shè)假設(shè)某個(gè)驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)質(zhì)押了10萬(wàn)個(gè)WAN，而區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中總質(zhì)押量是2000萬(wàn)個(gè)WAN，那么年化收益就是12.5%。

總質(zhì)押量多了，一定會(huì)帶來(lái)幣本位收益的下降，但總質(zhì)押量多了，就意味著總鎖倉(cāng)量多了，從某種角度來(lái)講，會(huì)拉動(dòng)幣價(jià)對(duì)法幣的價(jià)格。

同時(shí)請(qǐng)大家再看一下圖片上的一行小字，上述收益率計(jì)算只考慮了最重要的影響因子（驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)質(zhì)押量和所有驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)質(zhì)押總量），實(shí)際單個(gè)節(jié)點(diǎn)的收益率還需要考慮受托質(zhì)押量、委托費(fèi)收益、云租賃成本、鎖定時(shí)長(zhǎng)、在線活性、加密貨幣兌法幣匯率變化等諸多因子。

星系共識(shí)的Alpha測(cè)試已經(jīng)開(kāi)始，有一定開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)的朋友可以掃碼注冊(cè)參與到Alpha的測(cè)試中來(lái)，我們對(duì)上報(bào)缺陷的開(kāi)發(fā)人員會(huì)給予一定的獎(jiǎng)勵(lì)。我們的PoS正式版預(yù)計(jì)會(huì)在7月份上線。

任何想?yún)⒓幼鲵?yàn)證節(jié)點(diǎn)的朋友，Wanchain技術(shù)團(tuán)隊(duì)都會(huì)為您提供最大的技術(shù)支持工作。

介紹完P(guān)oS，我再來(lái)簡(jiǎn)單介紹一下Wanchain最有特色的技術(shù)亮點(diǎn)，跨鏈。前幾天剛好有一家媒體找到我們，希望我們寫(xiě)一段百來(lái)字的話，表述我們的區(qū)塊鏈項(xiàng)目能為數(shù)字社會(huì)或者數(shù)字化社會(huì)轉(zhuǎn)型帶來(lái)什么。于是我們濃縮了約100字的一段話，我認(rèn)為非常精準(zhǔn)地描述了Wanchain正在做的事情以及Wanchain的愿景。我把這段話放上來(lái)和大家一起分享：

當(dāng)傳統(tǒng)局域網(wǎng)被打通后，人類迎來(lái)了互聯(lián)網(wǎng)浪潮的大爆發(fā)。而當(dāng)不同區(qū)塊鏈連接在一起時(shí)，人類必將徹底改變價(jià)值傳遞方式。Wanchain正構(gòu)建分布式金融基礎(chǔ)設(shè)施，讓價(jià)值交換完全去中心化，讓傳統(tǒng)資產(chǎn)和數(shù)字資產(chǎn)這兩個(gè)平行世界能夠交織在一起。

這段話講述了跨鏈的大背景，跨鏈的方式，和跨鏈所帶來(lái)的變革。

跨鏈的大背景有兩個(gè)：一個(gè)是現(xiàn)實(shí)環(huán)境的大背景，目前所有的區(qū)塊鏈項(xiàng)目都是各自獨(dú)立，沒(méi)有鏈接在一起的，因?yàn)椴煌瑓^(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)上的資產(chǎn)或者價(jià)值就不能得到有效的流轉(zhuǎn)。

另一個(gè)歷史環(huán)境的大背景，我們知道早在上世紀(jì)60年代，人類發(fā)明了網(wǎng)絡(luò)，那個(gè)時(shí)候還叫局域網(wǎng)Intranet，局域網(wǎng)與局域網(wǎng)之間是沒(méi)辦法通信的。到了上世紀(jì)80年代，一個(gè)偉大的協(xié)議誕生了，那就是ICP/IP協(xié)議，這套協(xié)議徹底打破了局域網(wǎng)之間的屏障，網(wǎng)與網(wǎng)能夠相連，于是有了今天人們熟知的互聯(lián)網(wǎng)，而互聯(lián)網(wǎng)也從根本上改變了人類的生產(chǎn)和生活方式。那么，如果所有區(qū)塊鏈也通過(guò)某種跨鏈協(xié)議形成萬(wàn)鏈互連呢？人類社會(huì)的生產(chǎn)生活必會(huì)再次迎來(lái)天翻地覆的變化。這就是為什么跨鏈這么重要。

跨鏈集成BTC、ETH和ERC20

現(xiàn)在市面上跨鏈的項(xiàng)目不少，但不少項(xiàng)目要么是以中心化的方式跨鏈，要么他們的跨鏈正處于研發(fā)階段。Wanchain算是在業(yè)界很早就實(shí)現(xiàn)了以去中心化的方式實(shí)現(xiàn)了跨鏈BTC、ETH和ERC20的項(xiàng)目。

Wanchain 通過(guò)Storeman的跨鏈節(jié)點(diǎn)來(lái)完成跨鏈，利用多方安全計(jì)算和門(mén)限密鑰的原理保證跨鏈交易的安全性。在不改變?cè)墟湙C(jī)制的基礎(chǔ)上通過(guò)跨鏈通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)最小代價(jià)接入。我們拿以太坊跨鏈轉(zhuǎn)賬舉例子好了。當(dāng)以太坊上的用戶發(fā)起一筆跨鏈交易的時(shí)候，這筆交易就會(huì)在原鏈上被哈希時(shí)間鎖鎖住，Wanchain上負(fù)責(zé)處理跨鏈交易的Storeman節(jié)點(diǎn)會(huì)在Wanchain上發(fā)起一筆跨鏈的合約交易，該筆交易負(fù)責(zé)產(chǎn)生以太坊的映射代幣，并發(fā)送到用戶在Wanchain上的地址。通過(guò)安全多方計(jì)算和門(mén)限密鑰算法，用戶安全地獲得Wanchain上映射以太幣的控制權(quán)，而Storeman獲得以太坊上原以太幣的控制權(quán)。

關(guān)于Wanchain跨鏈的技術(shù)細(xì)節(jié)，大家感興趣可以看一下我們?cè)谌ツ陮?xiě)的一篇關(guān)于跨鏈的白皮書(shū)。

不同鏈上資產(chǎn)在海量應(yīng)用之間實(shí)現(xiàn)自由流轉(zhuǎn)

萬(wàn)鏈互聯(lián)之后，不同鏈上的資產(chǎn)就能夠在海量的應(yīng)用之間實(shí)現(xiàn)自由流轉(zhuǎn)。

比如分布式交易，中心化交易所目前被盜的事情時(shí)有發(fā)生，因?yàn)楹芏嘀行幕灰姿荚诓季址植际浇灰姿?，包括幣安在?nèi)。區(qū)塊鏈本來(lái)就是分布式的，用分布式的方式解決分布式交易的問(wèn)題我覺(jué)得是再恰當(dāng)不過(guò)了。

其次就是因跨鏈而帶來(lái)的金融創(chuàng)新。兩個(gè)或多個(gè)不同區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)上的資產(chǎn)和信息通過(guò)跨鏈協(xié)議這個(gè)可信機(jī)制而完成轉(zhuǎn)移和交換，就像兩座島嶼之間架起一座橋梁。

區(qū)塊鏈技術(shù)在傳統(tǒng)資產(chǎn)上鏈和數(shù)字資產(chǎn)兩個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展目前如同兩個(gè)平行的世界。而伴隨著跨鏈技術(shù)的不斷推進(jìn)，這兩個(gè)平行世界最終會(huì)交匯甚至交織在一起。無(wú)論是以傳統(tǒng)資產(chǎn)上鏈為代表的商業(yè)聯(lián)盟鏈，還是以虛擬資產(chǎn)上鏈為代表的公鏈，還是國(guó)家數(shù)字貨幣為代表的主權(quán)公鏈，最終都需要跨鏈能力作為支撐，推動(dòng)整個(gè)人類金融的進(jìn)步。

想要嘗試一下跨鏈轉(zhuǎn)賬功能的朋友，可以下載Wanchain官方錢(qián)包，錢(qián)包里就是跨鏈功能。