DPoS算法詳細(xì)介紹

在區(qū)塊鏈?zhǔn)澜缰?，分叉是我們常常?tīng)到的一個(gè)詞，比特幣和以太坊都經(jīng)歷了一定次數(shù)的分叉。但是，并不是所有的幣都會(huì)分叉，有的幣就幾乎不會(huì)分叉。

例如，DPoS 就具有不容易分叉的特點(diǎn)。這到底是什么意思，今天就讓我們一起來(lái)看一下。

1. 什么是 DPoS 算法

首先，我們來(lái)了解一下什么是 DPoS 算法，DPoS 主要分為兩個(gè)部分：

（1）由利益相關(guān)者投票選舉出一組區(qū)塊生產(chǎn)者；

（2）區(qū)塊生產(chǎn)者按輪次調(diào)度生產(chǎn)。

同 PoW 一樣，在 DPoS 中，最終勝出的規(guī)則仍然是最長(zhǎng)鏈勝出。任何時(shí)候，當(dāng)一個(gè)誠(chéng)實(shí)節(jié)點(diǎn)看到一個(gè)有效的最長(zhǎng)鏈，它就會(huì)從當(dāng)前分叉上切換到最長(zhǎng)鏈，從而使最長(zhǎng)鏈越來(lái)越長(zhǎng)。

但與 PoW 和 PoS 不同，DPoS 在大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)條件下仍能穩(wěn)健運(yùn)行，接下來(lái)我們來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。

2. 區(qū)塊生產(chǎn)過(guò)程

正常生產(chǎn)過(guò)程中，區(qū)塊生產(chǎn)者按照一定的時(shí)間間隔依序輪流出塊，任何出塊人在非輪次時(shí)間外生產(chǎn)的區(qū)塊均被視為無(wú)效塊，因而只要每個(gè)出塊人按時(shí)出塊，就會(huì)產(chǎn)生最長(zhǎng)的有效鏈。

在面臨少數(shù)節(jié)點(diǎn)的惡意分叉攻擊時(shí)，由于少數(shù)節(jié)點(diǎn)的出塊速度小于多數(shù)節(jié)點(diǎn)，因而誠(chéng)實(shí)的多數(shù)節(jié)點(diǎn)將生成最長(zhǎng)鏈，使分叉無(wú)效。

網(wǎng)絡(luò)中斷是很多區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)都會(huì)面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)，在發(fā)生網(wǎng)絡(luò)中斷的情況下，可能會(huì)出現(xiàn)每個(gè)分叉上都只有少數(shù)出塊人的情況。但是，在網(wǎng)絡(luò)連通后，每個(gè)分叉上的出塊人都會(huì)自覺(jué)地切換到最長(zhǎng)鏈，形成最長(zhǎng)鏈，分叉就到此為止。

3. 投票監(jiān)督過(guò)程

DPoS 機(jī)制中，一個(gè)很重要的機(jī)制是多出了一個(gè)監(jiān)督的職位。這一機(jī)制非常像我國(guó)的人民代表大會(huì)制度，人民選出人大代表，人大代表為人民服務(wù)，當(dāng)人民發(fā)現(xiàn)某個(gè)人大代表不能很好履行職責(zé)時(shí)，可以將其淘汰出局。在 DPoS 中，利益相關(guān)方（Token 持有者）可通過(guò)投票淘汰非誠(chéng)實(shí)出塊人，選出誠(chéng)實(shí)的出塊人，從而保證網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)健運(yùn)行。

比如，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中出塊人數(shù)量不足時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的利益相關(guān)方可通過(guò)投票選出一組新的出塊人，恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的參與度，新的出塊人所形成的鏈由于網(wǎng)絡(luò)參與度最高將會(huì)形成最長(zhǎng)鏈。同樣，當(dāng)多個(gè)出塊人同時(shí)分叉時(shí)，也可以通過(guò)投票將作惡者替換出局，由誠(chéng)實(shí)節(jié)點(diǎn)決定的鏈將形成最長(zhǎng)鏈。

另一方面，由于 DPoS 系統(tǒng)中區(qū)塊生產(chǎn)者的個(gè)數(shù)是事先選定且確定的，為了防止出塊人之間相互認(rèn)識(shí)進(jìn)而作弊，每經(jīng)過(guò)一輪出塊，系統(tǒng)都會(huì)對(duì)出塊順序進(jìn)行重新整合，并通過(guò)這種洗牌保證最終只有一個(gè)分叉成為最長(zhǎng)鏈。

4. 小結(jié)

在常見(jiàn)的自然網(wǎng)絡(luò)破壞下，DPoS 都能夠保證最終只有一個(gè)最長(zhǎng)鏈分叉會(huì)勝出，甚至在大多數(shù)區(qū)塊生產(chǎn)者都出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，仍能繼續(xù)工作，并通過(guò)投票淘汰作惡的出塊人，恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的參與度。

目前，DPoS 算法已經(jīng)在一些區(qū)塊鏈項(xiàng)目上運(yùn)行多年，證明了其自身的安全性和可靠性。因此，我們常說(shuō)，DPoS是安全不容易分叉的。