Link Chain@Line的共識運作機制

JBman
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Sep 6, 2018 · 6 min read

LINK Chain是一個服務導向的聯盟式區塊鏈平台,需要更快速的確認時間,因此LINK Chain的共識演算法將委與權益證明(Proof of Stack,PoS)共識機制與實際拜占庭容錯(PBFT)


什麼是聯盟鏈

聯盟鏈,指的是一群組織事先協調好參與者,並且各自提供一部分的運算環境來運作封閉性的區塊鏈,這樣的架構又稱為許可制區塊鏈,一般認為聯盟鏈可以承襲世界電腦帶來的好處。聯盟鏈與公共鏈間最明顯的差異在於,聯盟鏈的本質上就是利益上的結合,所以不需要內建經濟模型提供誘因;此外,聯盟鏈間建立信任的機制,是透過契約關係或共同利益的綁定,因此也不需要消耗大量運算資源的成本函式(Cost-Functions)來防弊。

而公共鏈是建立在使用者彼此不存在信任關係,因此需要提供信任的機制才得以讓陌生人彼此協作,但聯盟鏈本身並不存在信任的問題,或者說信任關係已經透過層層的契約關係建立


區塊鏈中的共識機制(Consensus Mechanism)

{共識機制}的出發點就是假設大家面對需要解決的問題,但又沒有一個明確的領導人,那麼大家就需要{協商出一個方法來解決這個問題},{最終達成統一},這個{過程}基本上就可以理解為共識機制


區塊鏈中的權益證明(Proof of Stake,PoS)

持有越多,獲得越多,股份越多當然分得的利潤就越高。

{PoS},它主要是希望取代工作量證明 Proof-Of-Work ,從而減少為了產生新區塊而進行”挖礦”的大量運算。它與工作量證明 Proof-Of-Work 不同的是:在 PoW 中,大家比拼的是「算力」(運算能力),通過大量運算得出符合難度的 Hash 值,從而得到獎勵,無法預期是由誰產生下一個區塊,也產生了fork 的問題,須要花更多的時間來確認區塊;而在 PoS ,大家比的是「權益」或「股份」,「權益」越大的人(節點)越大機會負責產生新區塊,也就是說能夠預期是由誰產生下一個區塊,所以 PoW 與 PoS 之間對於產生新區塊的方式存在很大差異,而且由於 PoW的”挖礦”過程需要消耗龐大電力,造成對環境的破壞。而 PoS 的出現則試圖以另一種不同的機制取代”挖礦”,從而解決這個問題。
所以根據上述的概念,我們可以理解成節點記帳權的獲得難度與節點持有的權益成反比,相對於PoW,一定程度減少了數學運算帶來的資源消耗,性能也得到了相對的提升,但依然是基於雜湊運算競爭獲取記帳權的方式,它是POW的一種升級共識機制,根據每個節點所占代幣的比例和時間,等比例的降低挖礦難度。拜占庭容錯( Byzantine Fault Tolerance:BFT)

拜占庭的容錯問題又稱為拜占庭將軍問題,故事細節我就不在這裡累述,有興趣的人麻煩再自己上網爬一下文!

簡單的說: 拜占庭的將軍問題,就是要大家(將軍)如何能夠在不同地點又須相互信任下擬定一致的作戰時間和方法去執行攻打敵人的陣營,但又須考量不會被可能的叛徒透過錯誤的訊息導致大家進攻的時間不一致,而同樣的概念回到區塊鏈的環境中, 中本聰在比特幣中引入了「工作量證明(PoW : Proof of Work)」來解決這個問題,而後為了改善PoW這種 靠龐大「算力」來獲得獎勵的共事演算機制,才又出現了權益證明機制(PoW)。

共識演算法的核心就是解決拜占庭將軍問題(分散式網路一致性問題)


什麼是實用拜占庭容錯問題呢( Practical Byzantine Fault Tolerance)

1999年,Miguel Castro及Barbara Liskov(2008年圖靈獎得主)在操作系統設計與實現國際會議上提出了實用拜占庭容錯算法(PBFT),目地是在為了解決原始拜占庭容錯算法效率不高的問題,並將算法的複雜度大大降低,令到拜占庭容錯算法在實際系統中能夠得以應用,能提供高效能的運算,使得系統可以每秒處理上千請求。

實用拜占庭容錯 PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance),是一種基於嚴格數據證明的算法,至少需要經過三個階段的信息交換和通過局部共識達至最終的一致性結果。

核心的思路就是,只要系統中有問題的節點不超過 1/3 時,不管這些節點如何廣播有問題的信息,可信節點之間都一定能達到一致共識;

簡單來說,PBFT 實際上是對於每一個收到信息的節點,都會廣播至其他人,就是說不斷重複進行信息交換,相互驗證,讓可信的節點之間能夠確認正確的信息,識別出有問題的節點。

所以一個能夠保證達到一致共識的拜占庭系統節點數至少為4個,容許出現1個壞的節點。

亦即 N ≥ 3F + 1(N為節點總數,F為有問題的節點總數)。


所以為什麼 Link Chain要採用PoW 和PBFT

LINK Chain的白皮書中寫到,它將是一個「聯盟鏈」,每個「參與的服務(可能為Dapp開發商)」將成為該大型網路中的節點,同時強調該網路有著每秒處理超過1000筆交易的能力,所以效能是一個很重要的考因素,在目前Line 這麼廣大的用戶和應用廠商,要如何可以快速的將獎勵幣或實際的Link 幣發到各個用戶身上也考驗Line

官方表示,「LINK」以及「LINK Chain」兩者的技術開發皆由LINE公司(LINE Corporation)完成,而同時LINK並不會透過初始代幣發行(ICO)發售,而是透過獎勵系統在LINE平台內發放,像是參與LINE生態系的Dapp(去中心化應用程式),或者是在生態系中的其他商業、社交、遊戲等服務,並獲得LINK作為獎勵。

LINE擁有超過2億的活躍用戶,此舉將是區塊鏈與加密貨幣潛在市場的一大採用。

根據上述,也就表示了LINE所發行的該加密貨幣「LINK」將明確的往「功能型代幣」發展,透過在LINE生態系內流通以深化平台的價值,而非證券交易型代幣。

官方網站LINK.network也發布了白皮書,之中表明了LINE希望透過打造自身的區塊鏈平台,而該代幣將會是生態系內的流通代幣,可以作為支付、交換、獎勵或激勵手段


最後! 我也大膽的預測! 寶可夢這個遊戲也會走向區塊鏈的懷抱,搭配穿戴眼鏡式頭盔配合手指感測器,可以有全新的抓怪體驗,而這些玩家初步可以寶可夢公司開放的固定座標區域先行封測,結合寶可夢虛擬貨幣,將可以將寶可夢這個遊戲帶向另一個境界。

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