Onchain发布小蚁共识算法白皮书

区块链资讯巴比特2017-11-25 08:14:05  阅读 -评论 0

近日,Onchain发布小蚁共识算法白皮书。白皮书描述了一种通用的共识机制模块dBFT(delegated BFT),提出了一种改进的拜占庭容错算法,使其能够适用于区块链系统。

Onchain发布小蚁共识算法白皮书

小蚁是基于区块链技术的一种协议。通过小蚁,用户可以将实体世界的资产和权益进行数字化,通过点对点网络进行登记发行、转让交易、清算交割等金融业务的去中心化网络协议。小蚁上可以发行中国《合同法》、《公司法》认可的公司股权,目标市场不仅是数字货币圈,还包括主流互联网金融。小蚁可以被用于股权众筹、P2P网贷、数字资产管理、智能合约等。小蚁的第一个市场切入点是股权众筹。

Onchain的主要业务是负责小蚁-antshares系统的开发和运营,同时为其它金融机构提供区块链定制服务。去年11月,小蚁项目成功众筹2100个比特币,经过几个月的紧密开发,最近,Onchain发布小蚁共识算法白皮书。

针对最新发布的共识机制,我们采访了Onchain团队CTO张铮文,他比较了不同的共识机制的优缺点,并介绍了Onchain团队和小蚁系统的下一步计划。

8btc:简单描述一下,这个共识机制是怎样的?

张铮文:小蚁采用的共识机制是在Castro 和 Liskov提出的“实用拜占庭容错算法”(Practical Byzantine Fault Tolerance)的基础上,经过改进后使其能够适用于 区块链系统。拜占庭容错技术被广泛应用在分布式系统中,比如分布式文件系统、分布式协作系统、云计算等。我们主要做了以下改进:

1)将C/S架构的请求响应模式,改进为适合P2P网络的对等节点模式;

2)将静态的共识参与节点改进为可动态进入、退出的动态共识参与节点;

3)为共识参与节点的产生设计了一套基于持有权益比例的投票机制,通过投票决定共识参与节点(记账节点);

4)在区块链中引入数字证书,解决了投票中对记账节点真实身份的认证问题;

8btc:为什么最终采用一种这样的方案?

张铮文:区块链作为一种分布式账本系统,其内部的经济模型决定了,每一位参与者都可以无需信任其他的参与者,即所谓的去信任。拜占庭将军问题正是描述了参与者之间如何在去信任的情况下达成共识,而拜占庭容错技术正是解决此类问题的方法。此外,区块链的网络环境非常复杂,会面临网络延迟、传输错误、软件错误、安全漏洞、黑客入侵等问题,还有各式各样的恶意节点,而拜占庭容错技术正是可以容忍这些错误的方案。

8btc:小蚁采用的共识机制跟PoW、PoS、DPoS这些相比,优缺点是什么?

张铮文:PoW即工作量证明,这是一种非常巧妙的方法,它的优点是:
1)算法简单,容易实现;
2)节点间无需交换额外的信息即可达成共识;
3)破坏系统需要投入极大的成本;

它的缺点也非常明显:
1)浪费能源;
2)区块的确认时间难以缩短;
3)新的区块链必须找到一种不同的散列算法,否则就会面临比特币的算力攻击;
4)容易产生分叉,需要等待多个确认;
5)永远没有最终性,需要检查点机制来弥补最终性;

PoS即权益证明,它将PoW中的算力改为系统权益,拥有权益越大则成为下一个记账人的概率越大。这种机制的优点是不像Pow那么费电,但是也有不少缺点:
1)没有专业化,拥有权益的参与者未必希望参与记账;
2)容易产生分叉,需要等待多个确认;
3)永远没有最终性,需要检查点机制来弥补最终性;

DPoS在PoS的基础上,将记账人的角色专业化,先通过权益来选出记账人,然后记账人之间再轮流记账。这种方式依然没有解决最终性问题。

小蚁采用的dBFT机制,是由权益来选出记账人,然后记账人之间通过拜占庭容错算法来达成共识,这种方式的优点是:
1)专业化的记账人;
2)可以容忍任何类型的错误;
3)记账由多人协同完成,每一个区块都有最终性,不会分叉;
4)算法的可靠性有严格的数学证明;

缺点:
1)当有1/3或以上记账人停止工作后,系统将无法提供服务;
2)当有1/3或以上记账人联合作恶,且其它所有的记账人被恰好分割为两个网络孤岛时,恶意记账人可以使系统出现分叉,但是会留下密码学证据;
以上总结来说,dBFT机制最核心的一点,就是最大限度地确保系统的最终性,使区块链能够适用于真正的金融应用场景。

8btc:从去年众筹完成后,小蚁团队一直比较低调。到现在发布共识机制白皮书,中间小蚁团队还做了哪些工作?

张铮文:小蚁团队一共做了3件事:

1)完善了小蚁核心协议,设计了dBFT共识机制
我们在不久前发布了dBFT的白皮书;此外,小蚁的智能合约系统也得到了增强,现在可以在小蚁的合约脚本中直接读取区块链上的任意数据,并对一组数据进行处理,逻辑判断的能力也得到增强;提供RPC接口,现在开发者可以通过JSON-RPC协议来访问节点,方便二次开发。

2)开发了新版的客户端
我们目前正在设计一款基于HTML5和JavaScript的小蚁客户端,它通过RPC协议与小蚁节点进行通信,并且可以运行在几乎任意平台上:Windows、Linux、MAC、IOS、Android、Windows Phone。

3)与多家企业、金融机构达成战略合作
与Onchain公司和小蚁项目已经进行或正在洽谈合作的机构有:银行、P2P借贷、交易所、数字存证平台、云计算平台、孵化器等。未来我们还将继续拓展业务,将小蚁和区块链技术推广到各个领域。

8btc:共识机制发布后,后续计划是怎样的?

张铮文:我们将在不久后启动小蚁正式版网络,并在之前开始第二轮众筹计划;另一方面,我们会与合作伙伴一起,加强小蚁在各个领域的推广工作,使之成为国内第一个落地的区块链项目;最后,我们将继续扩充团队,希望在半年内将团队人数扩充到15人左右。也希望有志从事区块链行业的大牛加入Onchain,加入小蚁。

白皮书全文:http://www.onchain.com/paper/66c6773b.pdf

记者:萌大大
稿源:巴比特资讯( http://www.8btc.com/onchain-paper-antshares)

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