华美科技:小美课堂|带你探秘Filecoin共识机制!


 随着IPFS逐渐走进大众视野,关于IPFS和Filecoin的科普信息慢慢多了起来。相信大家都对IPFS与Filecoin有了初步的认识,但关于“共识机制”,你又知道多少?还没了解的同学,今天小美带你用3分钟认识一下“共识机制”!


到底什么是共识机制

如果说共识是区块链的基础,那共识机制就是区块链的灵魂。我们在解释什么是区块链时,可以用一句简洁明了的去“中心化分布式分类账本”来概括,但是在这个“账本”中,是如何对在几乎相同时间内的产生的事物前后排序的呢?就涉及到区块链网络的共识机制。

所以共识机制,就是在一个时间段内对事物的前后顺序达成共识的一种算法。



生活中我们有很多共识,足球比赛的规则也是共识,如:“什么是越位”、“什么是进球有效”?大家共同遵守规则,比赛才能玩下去,但规则是由足球裁判来决定,特点是中心化且具有主观性!

家庭生活中,李开复曾经创立过一种共识机制:夫妻意见一样时听丈夫的,夫妻意见不同时听太太的。


常用的共识机制有哪几种

工作量证明机制(Proof of Work-PoW)是我们最熟知的一种共识机制。就如字面的解释,PoW就是工作越多,收益越大。这里的工作就是猜数字,谁能最快的猜出这个唯一的数字,谁就能做信息公示人。 

权益证明机制(Proof of Stake-PoS)也属于一种共识证明,它类似股权凭证和投票系统,因此也叫“股权证明算法”。由持有最多(token)的人来公示最终信息。 

拜占庭共识算法(Practical Byzantine Fault Tolerance-PBFT)也是一种常见的共识证明。它与之前两种都不相同,PBFT以计算为基础,也没有通证奖励。由链上所有人参与投票,少于(N-1)/3个节点反对时就获得公示信息的权利。共识机制是区块链中最为核心的内容,业界对共识机制的探索也从未间断。

Filecoin现在无疑走在了前列。


Filecoin共识机制

FileCoin创新开发采用了一种混合共识机制——复制证明 PoRep)+时空证明(PoSt)+ 预期共识(EC);


复制证明(Proof-of-Replication,PoRep):新的 PoS存储证明(Proof-of-Storage),PoRep可以保证每份数据的存储都是独立的,可以防止女巫攻击,外源攻击和生成攻击。

华美科技:小美课堂|带你探秘Filecoin共识机制!

时空证明(PoSt)空证明,矿工证明自己花费了spacetime资源, 即:一定时间内的存储空间的使用,PoSt是基于PoReps实现的。时空证明则是在复制证明的基础上,加上时间戳等技术,得到一个一段时间内旷工存储数据的证明。即使用户不在线,也可以在未来的某个时候,利用时空证明去验证在该段时间内矿工存储的数据。

PoSt是filecoin在验证矿工存储用户数据的时候产生的,Filecoin把矿工在网络中的当前存储数据相对于整个网络的存储比例转化为矿工投票权(voting power of the miner),重用PoSt来产生共识。


预期共识(EC):

 Filecoin的共识协议是基于权益共识(Proof-of-Stake)构建的,将权益共识里面的权益(stake)换成了存储,这就是Filecoin的预期共识,策略是每一轮里面选举出来一名或者多名矿工来创建新的block,矿工赢得选举的可能性跟矿工已分配的存储成比例。

 在每一个周期里面,预期选举出来的领导矿工(Leader)是1个,但是在某些情况下也会选举出来多个领导矿工。被选举出来的矿工创建新的block,并把新的block对网络进行广播。尽管链中的block是线性的,但是filecoin的block数据结构采用的DAG(有向无环图),可以在同一时间产生多个block(所以Filecoin的交易要比BTC的有效的多,这也是为什么把filecoin叫做“可能的blockchain 3.0”)。


 这种混合共识机制不浪费资源和能量,又解决实际应用问题,即共享存储空间,又与实体经济结合,是我们最能预见的第一个区块链+实体经济的项目。关注广东华美科技,掌握Filecoin的最新动态,带你认识不一样的财富未来!

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