區(qū)塊鏈技術(shù)1.0是PoW共識機制、加密算法、數(shù)字簽名的結(jié)合,代表是比特幣系統(tǒng);2.0是在1.0基礎(chǔ)上增加智能合約,代表為以太坊系統(tǒng),共識機制從PoW轉(zhuǎn)向PoS;3.0是在2.0基礎(chǔ)上更加切近商業(yè)化應(yīng)用,代表為EOS系統(tǒng),共識機制為DPOS。
DPOS(Delegated Proof of Stake):委托股權(quán)證明,由持股人投票選出N位代表(EOS=21/Bitshares=101)來進行打包交易生產(chǎn)區(qū)塊,形成共識。很多人質(zhì)疑DPOS的去中心化不夠明顯,尤其是與比特幣系統(tǒng)的所有人都可參與生產(chǎn)區(qū)塊的去中心化相差甚遠。從“技術(shù)上”看比特幣的確允許所有人參與挖礦,實際不超過10個礦池幾乎壟斷哈希算力(90%以上),普通人不加入礦池很難對結(jié)果產(chǎn)生影響,礦池擁有者通常需要賣出BTC來維持電力費用,比特幣擁有者與生產(chǎn)者是兩個團體(有些時候會出現(xiàn)利益不相關(guān));而EOS的DPOS通過持股/代幣成為利益相關(guān)者,采用“同意投票”(approval vote)機制使 擁有50%的股份也不能獨立選出委托人,使得小股東也有機會通過投票來表達自己的意愿,且生產(chǎn)者與持有者是利益相關(guān)(如果生產(chǎn)者違反利益,可以被投票投出)。在去中心化和發(fā)展的互相平衡上,DPOS相比POW是一種進步。
本片接下來以EOS的DPOS系統(tǒng)為例,從共識過程、委托人的進入和退出機制、常見風(fēng)險的應(yīng)對來說明。
共識過程
由持股人選出的N位代表來生成N個區(qū)塊,生成順序隨機(每生成N個區(qū)塊后順序被隨機生成),每個代表在特定的時間段內(nèi)生成一個區(qū)塊,前后直接相關(guān)的代表會產(chǎn)生特殊連接,防止被攻擊或前一區(qū)塊的異常而直接拒絕,所有人基于最長的鏈達成共識。
因為每個代表在指定的時間內(nèi)只能生成一個區(qū)塊,如果少數(shù)代表想生成支鏈(假設(shè)1/3想做惡),則生成的時間間隔必定大于3秒(3秒*3=9秒,因為在2/3的時間內(nèi)不該他們生成區(qū)塊),導(dǎo)致鏈條長度一定沒有主鏈長,所以支鏈無效,且因為不誠信可能會在下一輪投票中被投出。

代表的進出機制
同意投票/Approval Voting:不同于一人一票的投票系統(tǒng),“同意投票”對于每個候選人都可投贊成或反對票(對候選人可多選),DPOS根據(jù)持股比例統(tǒng)計選票,但即使擁有50%投票權(quán),也不能獨自選出代表(如果剩下50%都投另一些代表的話,可能就出現(xiàn)勢均力敵),對于小股東還有發(fā)言的機會。
很多人將投票權(quán)利設(shè)置為自動autovote,且對于不誠信的代表會投反對票,使其總選票<=0(贊成票+反對票總和為負),且這些自動投票在一個有效期內(nèi)保持不變,則有作惡傾向的持股人將會利用這點來田忌賽馬,使得自己的支持代表勝出。基于emski提出的該問題,BM取消反對票的功能,只能投贊成票。

退出:對于在規(guī)定時間內(nèi)未產(chǎn)生區(qū)塊、或在規(guī)定時間產(chǎn)生多個區(qū)塊的行為,這樣被列為不誠信行為,在下次投票中會被投出。
常見風(fēng)險的處理
拒絕服務(wù)攻擊:代表彼此之間是通過公鑰地址來標識,而不是通過IP,所以DDOS可能會有些困難。
雙重支付攻擊:雙重支付一般是由于網(wǎng)絡(luò)連接不暢導(dǎo)致,在生成區(qū)塊的前后順序的代表會有直接關(guān)聯(lián),可以拒絕其他地址的數(shù)據(jù)包,從而減少雙重支付的可能性。
總結(jié)
在共識過程/速度上,BTC是基于不信任的網(wǎng)絡(luò)而達成共識,需要長時間的確認和大量資源的消耗;EOS是基于利益相關(guān)者的投票建立信任網(wǎng)絡(luò),從而可以TPS 100,000筆且確認時間在1.5秒以內(nèi)(99%的可能性),從而接近商業(yè)環(huán)境中的性能要求。在代表進出機制上,利益相關(guān)者的投票決定了代表是在監(jiān)督下行使交易打包、區(qū)塊生成、費率調(diào)整提案以及規(guī)則修正提案等工作并獲得收益,且“同意投票”機制一定程度上平衡小股東的權(quán)益。在常見風(fēng)險處理上,基于steem和bitshares的運行驗證,DPOS在去中心化上可行(甚至BM自己在bitshare是否提升交易費率的問題上也被投票置否,去中心化效應(yīng)明顯)?;诖苏撌?,DPOS是有機會比POW更接近商業(yè)化應(yīng)用以及魯棒性。
參考資料:
1.emski關(guān)于Approval vote的反對票問題https://bitsharestalk.org/index.php/topic,5164.0.html
2.授權(quán)股權(quán)證明機制白皮書http://www.eos.top/?/article/29
3.DPOS共識算法-by BMhttp://me.tryblockchain.org/blockchain-dpos-bm-eos.html
4.授權(quán)證明共識 - 比特股https://bitshares.org/technology/delegated-proof-of-stake-consensus/
5.同意投票 wiki百科https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%90%8C%E6%84%8F%E6%8A%95%E7%A5%A8
6.Voting Theory: Approval Voting - YouTubehttps://www.youtube.com/watch?v=vv1pquvAIDI