共识之光 PoCr:人人都能公平参与的区块链共识

2020 年,受疫情影响,美国的经济遭到重创,为缓解当前的流动性问题,美国总统大笔一挥,开启了无限量化宽松政策。如此肆无忌惮的开闸放水,终于在一年后逐渐带来了重大的影响,物价飞涨,通货膨胀盛行,全球都在为美国的经济买单。

而这样的一幕早在 2008 年金融危机时期就曾上演过,正是当年的量化宽松,才间接造就了如今市值最大的加密货币——比特币。

时光荏苒,岁月如梭,当通胀的大潮再一次席卷全球之时,比特币价格已高不可攀,而其他加密货币各种五花八门的出块奖励门槛依然居高不下,生活在这个互联网时代的普通人究竟用什么方式来抵抗通胀,这依然是个问题。

正当人们在对未来的不确定性充满焦虑和不安的时候,Deeper Network 横空出世,并带来了基于信用证明的共识机制:Proof of Credit,简称 PoCr。PoCr 为所有人打开了加密世界的大门:这是一个人人都能公平参与的区块链共识,也是加密货币走向普罗大众的又一个新的里程碑!

比特币和 PoW: 从“一 CPU 一票”到少数人的游戏

比特币是一个点对点的电子现金系统,其设计似乎处处针对美元的量化宽松,美元可以无限印钞,比特币就设定一个固定上限;美元可以随意调整政策,比特币就做成去中心化的机制,任何人和机构都不能篡改其设定。

同时,对于如何获得比特币,中本聪设计了一套 PoW (工作量证明)的共识机制,任何人都可以通过计算一道很难的题来争取记账权,从而获得转账费和区块奖励,也就是比特币获得出块奖励的方式。

按照中本聪的设想,任何人都可以用计算机的 CPU 参与计算这道难题,而比特币的机制则是一 CPU 一票的公平共识机制,而这也让人类第一次触碰到了一个相对公平的货币。

然而总有一些玩家会做出超越设计师的创举,一位程序员发现可以用运行速度更快的 GPU 来获得比特币,从此将比特币的算力竞争从 CPU 转换到 GPU。之后,又有极客发现 GPU 依然不是最快的解决方案,还可以根据比特币的算法研发出比特币获得出块奖励的专用芯片 ASIC,并由此诞生了比特币矿机。矿机一出,一下子就将普通人踢出了竞争圈外,同时也将中本聪公平参与的理想给打碎了。

现在的获得出块奖励已然成为了大资本的游戏,一般人的单打独斗难以与之抗衡,资本通过出块奖励可以低成本获得加密货币,而一般人只能以高成本在交易市场获得,当下区块链的发展已经与中本聪的理想相距甚远,区块链并没有带来公平,反而加快了贫富分化的速度,着实令人唏嘘。

PoS 和 PoC:解决了老问题,却带来了新问题

比特币的 PoW 共识机制,除了因为矿机的诞生使得其获得出块奖励的参与情况越来越不公平,还因为矿机的运行需要消耗大量的能源,而带来了新的问题。碳排放,是目前全球都重点关注的方向,比特币这类 PoW 共识机制所带来的的能源浪费问题,使得比特币备受争议。原本知名企业特斯拉已经接受以比特币作为支付手段,之后也因为比特币的碳排放问题而不得不选择放弃这一决定。

其实 PoW 的能耗问题,也一直是开发者十分关注的问题,如何能既保证网络达成共识,又能不耗费大量能源呢?

基于这个出发点,一些优秀的开发者发明了根据质押的权益来达成共识的 PoS 共识机制,以及根据提供存储空间大小来达成共识的 PoC 共识机制,虽然能有效地降低能耗,但是一波未平一波又起,PoS 共识机制会出现强者恒强的马太效应,公平性不足,而 PoC 共识机制则会带来大量的硬盘浪费 , 巨额的硬件投入也将大多数人排除在外。

PoCr 横空出世:人人都可以参与的区块链共识

这个世界上究竟有没有一种共识解决方案能够把上面的所有问题都囊括进来并解决?

由于很多问题之间充满了矛盾,如果解决方案很简单,那么解决一个问题的时候,余下的问题则会受到忽视甚至变得更加严重。如果解决方案很复杂,那么在解决现有问题的同时,又会引入新的问题,从而恶性循环。所以解决现有共识机制的既有问题不仅仅要依靠技术本身,也需要依靠人类经验和智慧。

我们现在假定存在这样一种共识机制能够很好的解决或者平衡现有区块链共识机制中的各种问题,我们可以想象这样的机制一定是简洁、优美的,而不是过于简单或者过于复杂的。就像爱因斯坦推导出质能方程 e=mc^2 的时候说过:当我推导出这个方程的时候就知道它一定是正确的,因为它是如此的简单和优美。

而当笔者第一次看到并理解 Deeper Network 的 PoCr 共识机制的时候,也似乎跨越百年体会到了爱因斯坦那一瞬间的愉悦:PoCr 是一个简单、优美的发现,充满了深刻的智慧和无穷的潜力。

在介绍 PoCr 之前,我们先比较看看 PoCr 共识和现有流行的共识机制的优缺点:

共识之光 PoCr:人人都能公平参与的区块链共识

PoCr 的简洁和优美在于它把人类社会的共识机制取其精华,去其糟粕,无缝地融入到区块链共识机制的设计中,而 PoCr 共识机制又反哺人类社会,实现一个链上和链下世界的完美融合。

PoCr 设计一共包括三个核心机制:信用制,推荐制和代议制,下面我们将详细介绍 PoCr 共识机制的设计思想和设计细节。

PoCr 共识机制的三个核心

在 PoCr 的共识机制中,主要有三个核心机制,分别是信用制、推荐制、代议制,下面我们一一为大家阐述。

共识之光 PoCr:人人都能公平参与的区块链共识

1、信用制

PoCr,全名 Proof of Credit,意思是信用证明,在 PoCr 三个核心机制中信用制是最重要的机制。信用制,顾名思义是根据每个节点信力的多少来体现每个参与者的贡献度,并以此分配出块奖励。

获取信力主要可以通过两种方式,一种是早期通过质押 DPR 来获取信力,另一种是参与 Deeper Chain 上的网络共享与共识活动来获取信力,前一个是以资金作为担保,后一个是以付出贡献作为支持,以这样的方式 Deeper Network 就构建了一个信用体系。

每个节点通过抵押或者参与链上有意义的应用来积累自己的信力,从而共同抵抗女巫脚本攻击,而不是通过算力、财力或者存储空间来抵抗女巫脚本攻击, 这种设计不但能将能源消耗和硬件浪费几乎降到零,同时也可以激励每个节点参与链上有价值的众多应用,可谓一举多得。

我们可以以现存的较为完善的美国信用体系为例来重新审视 PoCr 的信用制。

在美国,每个人都有一个与其一生几乎所有的信用记录相关的 SSN (社会安全号码),任何人均可查到自己的信息资料,比如年龄、性别、教育背景、工作经历、与税务、保险、银行打交道时的信用状况、有无犯罪记录等等。美国信用管理协会、信用报告协会和美国收账协会通过相关的信用资料就可以为个人进行信用评级,并得到相应的贷款额度,最终影响了美国人生活的方方面面。

PoCr 共识机制中的信力就与之相似,用户基于信力可以获得不同的共识激励及链上治理的参与权。它保证了所有参与者都能有贡献,并且贡献即有所得。另外,虽然贡献大的节点可以获得较高的信用分,但是信用分只分为 8 个等级,节点和节点之间不会产生巨大的不可逆转的等级差距,这使得 Deeper Network 拥有很强的公平性和去中心化特点,安全性也可以较其他区块链网络可以做得更好。

2、推荐制

PoCr 的另一个重要机制是推荐制,意思是新的节点必须通过老节点的推荐名额才能够获得空投的设备来加入网络。而且,每个被推荐的节点在加入网络后,会自动获取 100 信力直接达到最低获得出块奖励信力的门槛,进而可以开始获得出块的信力奖励。

为了快速的扩大网络,Deeper Network 拿出了 18 亿的通证作为系统奖励来支持推荐制的实行。任何推荐新节点的参与者,都可以获得这部分的系统奖励,所以,推荐制是 Deeper Network 能快速做大网络的关键机制之一。

另一方面,既然必须作为参与者才能够获得推荐资格,而参与者本身要么付出资金成本,要么做出贡献,很自然的,参与者肯定不希望他所推荐的新节点,是破坏网络的作恶者,或者不付出劳动的吃大锅饭的人。所以,推荐制可以激励老节点在推荐新节点时,下功夫挑选合格的优秀新节点加入,这是信任的传递,也是共识的传递。

其实,推荐制在我们日常生活中也经常见到,比如知名企业招聘时的内部推荐,又或者在报考更高等的学校时,一个知名教授的推荐信等等,这些都是信任的传递。

故此,推荐制可以使得整个网络可以迅速的扩大,又能保证参与网络的新节点都是相对更可信的,这进一步强化了整个 Deeper Network 的安全性。

3、代议制

说起 Deeper Network 的代议制,我们得回顾一下 Deeper Network 整个网络的架构。

共识之光 PoCr:人人都能公平参与的区块链共识

Deeper Network 是由最上层的验证节点和下一层的 Deeper 设备节点两层构成,上层的验证节点主要负责出块,而下层的 Deeper 设备节点主要负责监督和选择上层的验证节点。

这样的设计灵感来自于现实中某些国家所采用的代议制,即公民通过选举产生的代表组成议会,议会在形式上代表民意行使国家权力,在 Deeper Network 中,设备节点通过提供信力投票给验证节点,被选中的验证节点再代表所有的设备节点参与 Deeper Network 的网络共识建设。

最重要的是代议节点是为底层节点服务的,并且代议节点需要将绝大多数出块奖励分配给底层节点,这跟 EOS 以及类似 EOS 生态里的那些超级节点有本质不同。

这个架构也为 Deeper Network 带来了两大特性。

其一,是共识上的可扩展性。传统的区块链项目比如:比特币和以太坊,全网真正参与共识的节点数就一万多个,其实并不是不能增加节点数,而是对于网络来说节点数越多,全网达成共识的速度就会越低,所以,从共识层面来说,传统的区块链项目很难继续扩大节点数,这会影响运行效率。

而 Deeper Network 的代议制是双层架构,虽然能够参与第一层共识节点的数量有限,但是可以允许上万倍的节点加入到第二层网络中,并且每个二层节点都可以参与共识而获得相应的激励,这充分体现了 PoCr 共识的可扩展性和公平性。

其二,是 TPS(Transaction Per Second) 的可扩展性,Deeper Network 的双层架构,天然就是一个 Layer1+Layer2 的可扩展架构。每个 Deeper Network 的硬件设备,都有一定的计算能力,可以做到把一些诸如微支付等转账功能,在硬件设备上计算打包后,再把整体的结果上链,极大地提高整个系统的运行效率,天生自带解决 TPS 可扩展性问题的特性。

PoCr 共识机制的背后

Deeper Network 于 2018 年在美国硅谷成立,并于同年完成了基于区块链技术的去中心化共享通信协议 Trident Protocol,打造了世界上第一个无锁网络操作系统 AtomOS。

基于创造良好的用户体验,Deeper Network 研发了全球首个配备 AtomOS 的基于区块链技术的家庭安全网关 Deeper Connect,并且赋予其即插即用的功能,其产品之一 Deeper Connect Mini 在 indiegogo 平台上仅凭其出色的功能就获得了将近三百万美元的的预售成绩,打破了该平台多项历史纪录。试问,有哪个区块链硬件在不以出块奖励炒作为噱头的前提下能做到这点?

笔者认为,只有经历了通证为零的试炼才能知道一个区块链项目是否能够落地,以及是否能够吸引足够的参与者和资金来进一步发展。

除了普通用户看到的优秀的产品功能,站在更高的角度来看,Deeper Network 是重要的 Web3.0 基础设施,它很早就得到了 Web3 基金会的投资,并且在 2020 年入选了 Substrate Builders Program,成为了其含金量最高的 Infrastructure 赛道中的一员。在 2021 年的波卡首届黑客松比赛中,Deeper Network 更是斩获最受社区欢迎奖和决赛亚军两项大奖。

三年多以来,Deeper Network 砥砺前行,进行了许多独一无二的尝试,并且取得了突出的成就。

其 AtomOS 网络操作系统在确保网络深层安全的同时,具有高度的可靠性、高效性和安全性,其三重加密技术保证了 Deeper Network 存储设备极高强度的保密性。而独有的 HIPE 数据结构、三叉戟协议、自适应隧道技术、IP 复用技术、拥堵算法 TBBR 等诸多技术共同保证了 Deeper Network 生态的良好建立。

基于此,Deeper Connect 能够有效地降低跨国互联网访问的网络延迟问题,维持稳定的网络传输速度,提供安全、高效、保密的家庭网关。

而 PoCr 共识机制的出现是区块链技术发展史上的又一个值得关注的事件,其深远的影响并不仅仅局限于 Deeper Network 的共识激励当中,甚至也会对未来区块链世界的发展点亮一盏指路明灯。

我们相信随着区块链技术的规范化和加密行业的法制完善,PoCr 共识机制也会成为区块链共识机制中一个重要组成部分,甚至成为其他公链可以借鉴的方式,而这也回到了中本聪最初对加密货币的构想,即让它成为一个人人都可参与的区块链网络,在这条路上我们看到了新的方向和未来。

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