網(wǎng)上有很多關(guān)于以太網(wǎng)pos機(jī)使用技術(shù)有哪些,從POW切換到POS后的知識(shí)，也有很多人為大家解答關(guān)于以太網(wǎng)pos機(jī)使用技術(shù)有哪些的問(wèn)題，今天pos機(jī)之家(www.dsth100338.com)為大家整理了關(guān)于這方面的知識(shí)，讓我們一起來(lái)看下吧!

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1、以太網(wǎng)pos機(jī)使用技術(shù)有哪些

以太網(wǎng)pos機(jī)使用技術(shù)有哪些

全息區(qū)塊鏈原創(chuàng)作品，作者思想鋼印。

全息區(qū)塊鏈：我們將通過(guò)故事形式和由淺入深的介紹，記錄區(qū)塊鏈，共同探討區(qū)塊鏈、密碼學(xué)和金融市場(chǎng)間部分是整體的縮影規(guī)律的全息關(guān)系，猶如區(qū)塊鏈全息光柵，為你呈現(xiàn)區(qū)塊鏈?zhǔn)澜绲娜D。

以太坊到目前為止一直跟隨者比特幣的腳步穩(wěn)居整個(gè)數(shù)字貨幣中市值排名第二的大網(wǎng)絡(luò)，也不是生態(tài)最成功的的公鏈。當(dāng)Vitalik提出以太坊最終將要轉(zhuǎn)向POS的時(shí)候，這個(gè)重要決定將直接影響了以太坊的安全性，以及那些一直在挖掘以太坊的礦工。

權(quán)益證明（PoS）是在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)上保持共識(shí)的過(guò)程。與工作證明（PoW）不同，PoS不要求礦工解決復(fù)雜的數(shù)學(xué)難題以確保交易安全和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，而是使用經(jīng)濟(jì)激勵(lì)來(lái)共同維護(hù)主網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的安全和穩(wěn)定。該理論跳過(guò)了傳統(tǒng)的POW（Proof of waste）去維護(hù)數(shù)據(jù)，而是選擇了經(jīng)濟(jì)博弈論這種更好、更有效的方式來(lái)維持區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)共識(shí)。

如果說(shuō)像比特幣這樣的PoW網(wǎng)絡(luò)存在一個(gè)最大的問(wèn)題，那就是維持比特幣網(wǎng)絡(luò)（也可以說(shuō)挖礦）所需的能源成本隨著全網(wǎng)算力的上升在一直上升。這顯然是不可持續(xù)發(fā)展的。有人曾經(jīng)經(jīng)過(guò)測(cè)算，比特幣全網(wǎng)一年需要耗費(fèi)的電力量，甚至大于許多國(guó)家的每年電力總輸出！

以太坊創(chuàng)始人Vitalik Buterin和其他主要網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)人員很明顯注意到了這個(gè)問(wèn)題，并率先提出PoS是將可被作為POW這種能耗型的可行替代方案。Vitalik也曾多次在公開(kāi)場(chǎng)合表達(dá)了他對(duì)POW共識(shí)的不滿，并在一條推文中指出，“現(xiàn)在每個(gè)現(xiàn)有的區(qū)塊鏈，包括ETH和BTC，都很糟糕，只有PoS是必要的?！?/p>3.以太坊中的POS—Casper協(xié)議

首先，Casper指的是Ethereum的POS協(xié)議。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是通過(guò)有持幣者的投票來(lái)取代“挖礦”，以更快速、省點(diǎn)和綠色的的方式在節(jié)點(diǎn)之間取得共識(shí)。Casper的運(yùn)作機(jī)制和其他的POS有些不同，Casper在整個(gè)系統(tǒng)中會(huì)以一個(gè)智能合約的方式運(yùn)作，過(guò)程如下：

1）任何人都可以鎖倉(cāng)(Lock)一定量以上的ETH(最低1000個(gè))，成為一個(gè)驗(yàn)證者(Validator)驗(yàn)證者有權(quán)利驗(yàn)證(Validate)區(qū)塊，當(dāng)他們驗(yàn)證后覺(jué)得一個(gè)區(qū)塊是合法的，可以被加到區(qū)塊鏈上，驗(yàn)證者需要下注(Bet or Vote)到這個(gè)區(qū)塊上。

2）如果這個(gè)區(qū)塊被加到了鏈上，則驗(yàn)證者會(huì)得到ETH獎(jiǎng)勵(lì)

3）如果驗(yàn)證者選擇了錯(cuò)誤的區(qū)塊，則他所有鎖倉(cāng)的ETH會(huì)被回收。

這是最特別的一點(diǎn)：Casper協(xié)議可以懲罰惡意節(jié)點(diǎn)！

為什么要有這么嚴(yán)格的懲罰機(jī)制呢？其實(shí)原因很簡(jiǎn)單，這是一個(gè)有效的解決Nothing at Stake攻擊問(wèn)題的方法。

Nothing at Stake指的是一個(gè)早期POS系統(tǒng)常見(jiàn)的問(wèn)題，當(dāng)一個(gè)鏈有分叉出現(xiàn)時(shí)，如果在一個(gè)沒(méi)有懲罰的機(jī)制之下，一個(gè)最理性的Validator驗(yàn)證者會(huì)選擇下注所有鏈的新區(qū)塊，因?yàn)檫@樣無(wú)論最后哪一條分叉鏈被采納，他都會(huì)獲得獎(jiǎng)勵(lì)。

這樣會(huì)造成的問(wèn)題是這兩條分叉很難最終決出勝負(fù)，因?yàn)樗幸宰陨砝鏋槌霭l(fā)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)都會(huì)選擇投票給他覺(jué)得可能贏的區(qū)塊，很少有節(jié)點(diǎn)會(huì)投只投一個(gè)給概率最高的區(qū)塊。因?yàn)殒溕系娜哂鄷?huì)非常高，整體效率減低。

POW中則不會(huì)發(fā)生這種情況。因?yàn)樵赑OW中，要這么做會(huì)把礦工算力分散，使收益降低，所以沒(méi)有礦工會(huì)這么選擇。

因此Casper協(xié)議這個(gè)懲罰機(jī)制，能懲罰為了自身利益而投票給錯(cuò)誤區(qū)塊的驗(yàn)證者，沒(méi)收ETH的方式會(huì)督促每個(gè)Validator驗(yàn)證者避開(kāi)不合理的投票。

Casper協(xié)議除了能使投票井然有序的進(jìn)行，讓每個(gè)驗(yàn)證者共同的維護(hù)主網(wǎng)外，還能避免以太坊被攻擊。

在POW機(jī)制中，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)選擇當(dāng)一個(gè)誠(chéng)實(shí)的或是惡意的節(jié)點(diǎn)的成本是沒(méi)差別的。如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)不斷作惡，頂多只是不停的浪費(fèi)電費(fèi)，Vitalik也直白地用了一個(gè)詞語(yǔ)“無(wú)限次數(shù)的攻擊（Spawn Camp Attack）“來(lái)形容這種攻擊；但是在Casper里，當(dāng)一次作惡的節(jié)點(diǎn)就會(huì)被沒(méi)收所有的保證金。

如果對(duì)POW發(fā)生51%的攻擊，那么攻擊者可能擁有足夠的硬件來(lái)持續(xù)無(wú)限次攻擊（Spawn Camp Attack）,因此社區(qū)必須改變POW算法來(lái)抵消ASIC大功率礦機(jī)的影響。POS算法遭遇51%攻擊時(shí)，社區(qū)成員可以通過(guò)協(xié)調(diào)少數(shù)UASF（緊急共識(shí)名為“用戶激活軟分叉”UASF，user-activated soft fork。這個(gè)概念的作者認(rèn)為把隔離驗(yàn)證等方案的命運(yùn)交到礦工手中會(huì)產(chǎn)生很多問(wèn)題）來(lái)恢復(fù)，社區(qū)可以無(wú)限次進(jìn)行修復(fù)操作。因此用POW共識(shí)機(jī)制恢復(fù)賬本運(yùn)作要比POS共識(shí)機(jī)制困難的多，所以POS可以在更高的受攻擊頻率下達(dá)到同樣的可靠水平，并能以遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于POW共識(shí)的成本達(dá)成共識(shí)。（想起了當(dāng)幣安被盜幣的時(shí)候，CZ在twitter說(shuō)要roll back比特幣的那條爆炸性tweet，下面引起了無(wú)數(shù)礦工擔(dān)（撕）憂（逼）。USFA這個(gè)概念的作者一開(kāi)始也認(rèn)為把隔離驗(yàn)證等方案的命運(yùn)交到礦工手中會(huì)產(chǎn)生很多問(wèn)題，由礦工來(lái)激活軟分叉存在政治和技術(shù)上的問(wèn)題，非常有先見(jiàn)之明）相比POW，Casper協(xié)議的力量就在于當(dāng)攻擊者要對(duì)以太坊發(fā)起攻擊的時(shí)候，就等于是自己動(dòng)手放火燒掉了自己的一大片礦場(chǎng)，會(huì)讓攻擊的代價(jià)變得極高！

現(xiàn)在有2個(gè)Casper項(xiàng)目在ETH開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)中進(jìn)行，分別是 Casper FFG 和Casper CBC，Casper最終會(huì)以何種形態(tài)出現(xiàn)還是未知之謎，因?yàn)镃asper還有很長(zhǎng)的路要走。

Casper FFG: Casper the Friendly Finality Gadget

FFG項(xiàng)目由Vitalik親自主導(dǎo)，目的是完成一個(gè)PoW和Pos的混合(Hybrid)的共識(shí)機(jī)制。這是為了完成從POW到POS的過(guò)渡期。他的設(shè)計(jì)方案是在每50個(gè)PoW的區(qū)塊產(chǎn)出之后，透過(guò)PoS來(lái)最終決定一個(gè)決策。這種混合型共識(shí)機(jī)制有助于向社區(qū)中的人普及POS，最后才可以真正把以太坊完完全變成PoS。

Casper CBC: Casper the Friendly Ghost: Correct-by-Construction

該項(xiàng)目由Vlad Zamfir主導(dǎo)，他也是大家想到Casper時(shí)總會(huì)先到的人。什么是CBC協(xié)議呢？你是動(dòng)態(tài)地推導(dǎo)出該協(xié)議的。獲得完整協(xié)議的其中一種方式是運(yùn)行一種Vald稱為“理想對(duì)手（ideal adversary）”的預(yù)估安全預(yù)言機(jī)（estimate safety oracle），它運(yùn)行下列兩者之一：

1）提出一個(gè)合理估計(jì)的錯(cuò)誤的例外情況。

2）列出所有在未來(lái)可能發(fā)生的錯(cuò)誤。

挖礦是PoW共識(shí)里的一個(gè)主要功能。在PoW共識(shí)機(jī)制上凡是參與數(shù)據(jù)維護(hù)的礦工都需要挖礦，都需要采購(gòu)?fù)诘V設(shè)備。以太坊提出的PoS模型最終將結(jié)束以太坊原來(lái)的挖礦模型。

這不僅會(huì)對(duì)以太坊網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生影響，同時(shí)還會(huì)對(duì)其他區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生聯(lián)動(dòng)影響。這是因?yàn)橹巴谝蕴粎^(qū)的礦工會(huì)在未來(lái)的某個(gè)時(shí)刻將他們的大量的挖礦設(shè)備切換到其他的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中。根據(jù)魚池?cái)?shù)據(jù)顯示，截止目前以太坊全網(wǎng)算力約有180TH/s，一旦以太坊轉(zhuǎn)化為POS，以太坊的算力切換到另一條主網(wǎng)，必然將為下一條區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)造了大量的哈希能力（算力）。

雖然以太坊開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)正在致力于將以太坊從POW切換到PoS，但在以太坊網(wǎng)絡(luò)實(shí)際完成轉(zhuǎn)換之前，更有可能采用混合PoW+PoS模型。實(shí)際上，所提出的Casper協(xié)議建議在該階段期間每100個(gè)塊使用PoS。此外，正如其白皮書所指出的那樣，“Casper仍然不完美”，因此尚未準(zhǔn)備好完全釋放到網(wǎng)絡(luò)中。

在POS模式下，礦工的“挖礦”收益與他的幣齡成正比，而與電腦的計(jì)算性能無(wú)關(guān)。據(jù)Vitalik解釋，POS共識(shí)算法將尋求虛擬復(fù)制比特幣的挖礦過(guò)程，而無(wú)需浪費(fèi)電力。

從原理來(lái)說(shuō)，目前混合挖礦的這套設(shè)想思路為，以后以太坊系統(tǒng)上將會(huì)在POW與POS兩個(gè)共識(shí)機(jī)制中交替運(yùn)行，因此一些交易塊的數(shù)據(jù)（1%）將通過(guò)POS得到保護(hù)，其余的仍然是在POW。而這個(gè)計(jì)劃如果被實(shí)施，即意味著POS將首次在以太坊上變成現(xiàn)實(shí)使用。

混合挖礦的提出，將為緩慢實(shí)施這種Casper協(xié)議的共識(shí)模型提供一些時(shí)間，而不會(huì)讓以太坊瞬間面臨網(wǎng)絡(luò)安全漏洞的風(fēng)險(xiǎn)。這也預(yù)示著目前以太坊的礦工們將有足夠的時(shí)間準(zhǔn)備搬遷到POS。不過(guò)仍然可以預(yù)見(jiàn)的是，在未來(lái)的某個(gè)時(shí)刻，以太坊區(qū)必然將切換到POS。

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