原文標(biāo)題:《wait, why do we need consensus again?》
撰文:Shresth Agrawal、Dionysis Zindros、k4m4,pod.network
編譯:Tia,Techub News
地球是宇宙中心的這一錯(cuò)誤認(rèn)知延續(xù)了幾個(gè)世紀(jì)。那時(shí)的人們認(rèn)為太陽、恒星和行星都圍繞著地球旋轉(zhuǎn)。直到勇敢的思想家們揭示了日心說的真相,才徹底改變了天文學(xué),從而打破了地心說的模型。
和天文學(xué)世界一樣,區(qū)塊鏈世界也存在一個(gè)長(zhǎng)期誤解:共識(shí)是建立去中心化支付的必要條件。我們被比特幣和以太坊束縛住了。
去中心化貨幣需要去中心化共識(shí)的解決方案。 —以太坊白皮書,2014 年
共識(shí)其實(shí)是敵人。通過消除共識(shí),我們可以像谷歌搜索一樣快速完成交易。
共識(shí)難題
Eve 攢比特幣買了她的第一輛特斯拉。Bob 和 Charlie 是特斯拉經(jīng)銷店運(yùn)營者。
Eve 對(duì)一條消息簽名,以此表示她正在向 Bob 轉(zhuǎn)賬。Bob 收到了 Eve 簽署的付款,但還不放心把車鑰匙交給她。因?yàn)?Bob 需要確定 Eve 沒有同時(shí)向 Charlie 簽署付款交易(雙花)。
通常,區(qū)塊鏈共識(shí)來解決雙重支付問題。共識(shí)將交易作為輸入,并按照多數(shù)節(jié)點(diǎn)都同意的某種全局順序進(jìn)行輸出。
回到 Eve。將 Eve 支付給 Bob 的交易叫作 tx1,支付給 Charlie 的交易叫作 tx2。區(qū)塊鏈通過共識(shí)確保交易順序,當(dāng)出現(xiàn)雙花時(shí),最先被打包出塊的交易才是有效的。
在只有一方參與的網(wǎng)絡(luò)中,達(dá)成共識(shí)很簡(jiǎn)單:該方只需按照收到交易的順序輸出交易即可。但在有兩方或多方參與的網(wǎng)絡(luò)中,網(wǎng)絡(luò)條件的差異將導(dǎo)致交易以不同的順序接收。除此之外,惡意方可以故意提出相互矛盾的觀點(diǎn)或引入網(wǎng)絡(luò)延遲。那么,我們?nèi)绾尉腿蛑刃蜻_(dá)成一致呢?
我們可以使用中心化銀行來管理所有交易。但由于我們不想依賴任何可信中介,因此我們選擇一組稱為驗(yàn)證者的參與方,并假設(shè)其中三分之二以上是誠實(shí)的。
驗(yàn)證者通過多輪溝通達(dá)成共識(shí)。每隔一段時(shí)間,就會(huì)隨機(jī)選擇一個(gè)領(lǐng)導(dǎo)者,通過將待處理交易放入他們簽名的區(qū)塊來提出全局順序。其余驗(yàn)證者對(duì)領(lǐng)導(dǎo)者的區(qū)塊進(jìn)行投票。擁有三分之二驗(yàn)證者簽名的區(qū)塊被視為已公證。惡意領(lǐng)導(dǎo)者可能會(huì)選擇性地審查交易,甚至無法創(chuàng)建區(qū)塊,從而迫使流程重新開始。多次重復(fù)此迭代過程可讓每個(gè)人最終達(dá)成相同的順序。達(dá)成共識(shí)的過程很慢。
相比之下,Web 應(yīng)用很快,它只需要實(shí)現(xiàn)一次往返 —— 客戶端發(fā)送 HTTP 請(qǐng)求,服務(wù)器返回 HTTP 響應(yīng)。
我們需要完整排序嗎?
讓我們重新考慮一下:每筆交易都需要成為全球狀態(tài)的一部分嗎?
假設(shè)進(jìn)行了兩筆付款交易:Alice 向 Bob 付款,Charlie 向 Dave 付款。由于這兩筆付款是獨(dú)立的,實(shí)際上可以按任何順序執(zhí)行。即無論以哪種方式執(zhí)行,結(jié)果狀態(tài)都保持不變。
共識(shí)可以解決雙重支付問題——但我們能否避免因此帶來的延遲成本?
方法如下。與共識(shí)類似,還是需要一組驗(yàn)證者,并假設(shè)其中三分之二以上是誠實(shí)的。驗(yàn)證者不是就全局順序達(dá)成一致,而是通過簽名來保證他們收到的交易有效(基于他們的本地視圖)。只要獲得超過三分之二的驗(yàn)證者確認(rèn)的那筆交易則為有效交易。
Eve 向驗(yàn)證者發(fā)送兩筆雙花交易。首先,有一組不誠實(shí)的驗(yàn)證者同時(shí)簽署了這兩筆交易。然后,她將誠實(shí)的驗(yàn)證者分成兩組(假設(shè)每組占總驗(yàn)證者數(shù)的三分之一),并向不同組發(fā)送不同的交易(比如向第一組發(fā)送給 Bob 的交易,向第二組發(fā)送給 Charlie 的交易)。不過 Eve 還是無法為這兩筆交易收集足夠的簽名來執(zhí)行雙重支付攻擊。
將這一分布式網(wǎng)絡(luò)再具像化,假設(shè)這個(gè)網(wǎng)絡(luò)有 N 個(gè)驗(yàn)證者,其中不到三分之一是惡意的。
誠實(shí)用戶:向所有驗(yàn)證者廣播新的交易,并在收到三分之二以上驗(yàn)證者的簽名后,認(rèn)為交易已完成,該筆交易獲得證書(certificate)。
誠實(shí)驗(yàn)證者:維護(hù)本地未花費(fèi)代幣列表,并且僅簽署代幣的第一個(gè)有效交易。
如果要完成雙花,兩筆雙花交易都需要獲得證書,即需要超過三分之一的驗(yàn)證者是非誠實(shí)的。
這種非共識(shí)協(xié)議不需要驗(yàn)證者之間進(jìn)行通信,只需要一次網(wǎng)絡(luò)往返!并且,這一架構(gòu)在區(qū)塊鏈文獻(xiàn)中已被充分研究,在文獻(xiàn)中,其學(xué)術(shù)用語為一致性廣播。
會(huì)有潛在風(fēng)險(xiǎn)嗎?當(dāng) Eve 試圖進(jìn)行雙重支付時(shí),共識(shí)將在全球范圍內(nèi)對(duì)她的交易進(jìn)行排序,并且只有兩個(gè)交易中的第一個(gè)會(huì)被接受。但在我們描述的協(xié)議中,協(xié)議無法保證 Eve 的每一筆交易都會(huì)最終完成。Eve 的賬戶甚至可能永遠(yuǎn)被封鎖,因?yàn)槲覀儾槐叵驅(qū)κ址教峁┤魏伪WC。
那么,我們?yōu)槭裁葱枰俅芜_(dá)成共識(shí)?
我們不存在達(dá)成共識(shí)一說。
除了支付之外,「bag」或常見子集協(xié)議(例如,鏈上拍賣、投票、限價(jià)訂單)、僅附加信息流(去中心化社交、公證)以及可以表示為無沖突復(fù)制數(shù)據(jù)類型的協(xié)議(社交圖譜、聲譽(yù)系統(tǒng)、游戲)都可以在沒有全局排序的情況下運(yùn)行。目前運(yùn)行的許多依賴順序的 DeFi 協(xié)議也可以在無需全局排序的情況下運(yùn)行。
Pod消除了共識(shí),從而實(shí)現(xiàn)了像谷歌搜索一樣快、像比特幣一樣安全的去中心化系統(tǒng)。
以上就是去中心化一定需要達(dá)成共識(shí)嗎?的詳細(xì)內(nèi)容
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