11月30日，2018國際區塊鏈大會共識機制專題論壇在長沙國際會展中心召開，VNT Chain聯合發起人、雲象區塊鏈CEO黃步添受邀參加此次會議，就“共識機制與實體經濟——技術與應用創新”議題發表《下一代分佈式共識機制及系統設計》演講，並與現場其他嘉賓和觀眾展開了深入交流與探討。
區塊鏈常用的共識機制
區塊鏈相較於傳統互聯網一個重大的突破和技術創新，就是共識機制的設計。從中本聰發佈比特幣白皮書首次提到POW（工作量證明）到現在，區塊鏈共識和我們的社會共識一樣也在不斷演進。目前區塊鏈比較常見的共識機制有POW（工作量證明）、POS（股權證明）、DPOS（股權委託證明）、PBFT及其派生方案。我們先來了解一下他們具體如何工作的：
• POW（工作量證明），通過複雜計算驗證合法性，驗證通過後通知其他節點，其他節點再進行最終確認。它的優點是算法相對比較簡單，容易實現；但效率低，容易造成能源浪費。
• POS（股權證明），每個節點都參與競爭，根據每個人的信息進行投票，投票結果是公認的出塊節點。相對POW來說，因為不需要比拼挖礦算力，所以不會造成能源浪費，同時更難進行51%攻擊；但是卻更容易分叉。
• DPOS（股權委託證明）， 是基於POW及POS的基礎上一種共識機制，每一個持幣者都可以進行投票，由此產生一定數量的代表—投票節點，他們彼此之間的權利是完全相等的。同時也會有一批候選節點，當投票節點不能履行他們的權力和義務時，就會重新投票被得票最高的候選節點代替。因此DPOS在工作上有著很高的效率，也相對比較公平，但是在性能擴充方面卻有限。
• PBFT（拜占庭容錯），是一種狀態機副本複製算法，通過服務作為狀態機進行建模，狀態機在分佈式系統的不同節點可以進行副本複製。它的重點在於一致的確保，主要分為：預準備（pre-prepare）、準備(prepare)和確認(commit)三個階段。採用這種共識機制，網絡具有高度容錯性，在一個有3f+1個節點的網絡中，失效節點數為f，網絡依然能夠正常運行，容錯率接近33%。雖然可以存在多於3f+1個副本，但是額外的副本除了降低性能之外不能提高可靠性
當然，除此之外還有PAXOS（基於領導者的共識）、輪轉、聯合共識、專有分佈式賬本、N2N（節點到節點）等等共識機制。
（共識機類型及典型案例制示意圖）
下一代分佈式共識機制設計方向是什麼？
從上面幾種共識機制我們可以發現，他們各有優勢但也有相應的缺點，所以在一定程度上無法滿足現在商業級應用場景的高效率、高安全、可擴展等需求。隨著區塊鏈不斷髮展，未來區塊鏈技術將呈現聯盟鏈公有鏈融合、鏈上鍊下治理協同的發展趨勢。區塊鏈底層基礎設施也將發展成分佈式智能價值網絡，即“聯盟鏈+跨鏈+公有鏈”的聚合鏈架構模式，這既能滿足企業級商業應用也實現鏈上、鏈下資產和價值的流通。所以區塊鏈要應用落地，下一代分佈式共識機制的設計也需要在一定程度上滿足商業應用的需求。
VNT Chain聯合發起人、雲象區塊鏈CEO黃步添
VNT Chain（維特鏈）採用了什麼共識機制？
對此，VNT Chain設計了一種在網絡級採用硬件實現共識驗證的方法：Vortex，即DPOS+BFT+硬件加速。DPOS主要是選舉出超級階段，通過並行化交易流程、GPU加速驗籤、FPGA實現共識驗證的系統運行框架極大提升了共識效率；BFT主要解決終局性問題，融入BFT可以實現快速終局；通過硬件加速解決共識過程中大量時間消耗在哈希和對接收信息進行處理兩類操作上的問題。同時能夠有效應對各種攻擊防止分叉，確保安全性。採用這種共識機制能夠讓下一代分佈式智能價值網絡VNT Chain極大的滿足區塊鏈商業應用落地需求，適合各類場景基於此開發應用及DAPP。
據瞭解， 受邀參加此次活動的嘉賓還有中國分佈式總賬基礎協議聯盟技術委員會主任、中科院計算機所博導、中科院信工所博導白碩，迅雷鏈總工程師來鑫，Hedera Hashgraph亞太區負責人Edgar Seah，電子信息產業發展研究院賽迪工業和信息化研究院行業研究員蒲松濤等。
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