五大問題讀透PoA共識算法_POW

本文將回答以下問題：什么是權威證明？它如何工作？有何利弊？哪些區塊鏈使用PoA？PoA與PoW、PoS比起來呢？

自2009年比特幣問世以來，加密貨幣領域有了翻天覆地的變化。除了眾所周知的PoW算法和PoS算法之外，還有其它在區塊鏈內部達成共識的可替代機制。PoA算法的出現絕非偶然，因為上述算法皆有不足，而PoA正是為了彌補上述算法的不足而出現的。

目前，PoA已投入實踐，被認為是一種更有效的替代方案，因為PoA算法每秒可處理的交易量更多。但是，PoA并不是只有交易處理速度快這一個優點。PoA特點是什么？本指南可幫助你了解PoA算法的原理。

什么是PoA？

PoA是一種基于聲譽的共識算法，為區塊鏈提供實用且有效的解決方案。PoA一詞是由以太坊聯合創始人、以太坊前技術專家GavinWood于2017年提出。

PoA共識算法使用的是身份的價值，這意味著，礦工憑借的不是抵押的加密貨幣而是個人的信譽而被選為區塊的驗證者。因此，PoA區塊鏈是由可信任的驗證節點保護的。

聲音 | 南京市社科院經濟研究所所長：南京應從五大方面發力，加快區塊鏈技術及產業發展:金色財經報道，10月28日，國家企業信用信息公示系統（江蘇）最新數據顯示，南京存續（在營、開業、在冊）企業僅名稱中含有“區塊鏈”的就有63家。有的企業名稱中雖然沒有“區塊鏈”字樣，但經營范圍也會包含區塊鏈，所以南京的區塊鏈企業總數應該會超過63家。南京市社科院經濟研究所所長、江蘇省揚子江創新型城市研究院執行副院長黃南建議，南京應該重點從以下五個方面發力，加快區塊鏈技術及產業發展：?1.加強頂層設計，盡快建立完善相關管理機制；2.鼓勵企業創新發展，構建良好產業生態環境；3.加強基礎理論研究，培養區塊鏈專業人才；4.聚焦重點領域，推進市場應用；5.加強監管政策儲備，建立風險快速響應機制。[2019/10/31]

PoA模型是基于有限的驗證節點，這使PoA系統成為可擴展的系統。區塊和交易都是由已被認可過的參與者驗證的，已被認可過的參與者是系統的管理者。

以下是Oracles.org公司對PoA的一個精彩介紹：

動態 | 招商銀行將重點建設區塊鏈等五大基礎能力:據新華網消息，招商銀行廣州分行行長在廣州智能制造研討會上表示，招商銀行認識到信息化時代科技的力量，定位“金融科技銀行”，把科技作為二次轉型的重中之重。同時提出了“重點建設移動互聯、大數據、云計算、人工智能、區塊鏈等五大基礎能力”的目標，以嵌入產業鏈的方式為包括智能制造業在內的新動能行業提供“融資+融智+融器”的金融服務體驗。[2019/4/24]

PoA算法可以應用于各種場景，在物流應用方面被認為是絕佳之選。例如，

當涉及供應鏈時，

PoA被認為是更有效、更合理的解決方案。

PoA是如何工作的？

驗證者運行軟件以將交易打包到區塊。交易打包到區塊的過程是自動化的，不需要驗證者持續監控計算機。但是，需要驗證者保證自身硬件設施一直處于良好的狀態。

成為PoA驗證者的三個基本條件：

1.驗證者必須在網絡上正式驗證過身份，并且能在公共領域中查到身份信息；

2.驗證者首先得有權確認收益、評估區塊才可以獲得權力；

動態 | 加密貨幣或會帶來五大風險:據financemagnates報道，最近，G20金融穩定委員會根據發布的一份關注加密貨幣影響力的研究報告得出一個結論，加密貨幣由于缺乏主權貨幣的核心屬性，可能對金融監管機構、金融企業和公眾有害，帶來市場流動性風險、波動性風險、杠桿風險、技術風險、制度化風險五大風險。他們認為，加密貨幣會對金融穩定構成許多潛在的威脅，目前這些風險之所以還不太明顯，是因為市場規模非常有限，但隨著市場不斷發展，相關風險就會進一步加大。[2018/10/11]

3.建立權威的檢查和程序應該保持一致。

PoA算法下，通過獲得驗證者權利才可能成為驗證者，所以成功成為驗證者的人都想要守住這來之不易的席位。為了避免破壞驗證者的聲譽，驗證者維持正常交易過程是有獎勵的。因此，大多數參與者都很重視來之不易的身份——驗證者。

PoA算法的優勢和不足

PoA共識算法并非沒有缺點，那么讓我們來看看其優勢和不足：

聲音 | 袁煜明：區塊鏈改造生產關系有四大驅動力和五大形式:火幣區塊鏈應用研究院院長袁煜明日前表示，區塊鏈能改造生產關系有四大最根本的驅動力：1. 加密算法的代碼代替傳統契約；2. 實現資產廣義化；3. 實現所有者、生產者、使用者的統一；4. 細化權責劃分的顆粒度。而區塊鏈改造生產關系有五大形勢：1.降低信用門檻；2. 打破公司組織邊界；3. 削弱渠道價值；4. 組織長尾供給；5. 改變企業追求壟斷天性。[2018/9/25]

PoA驗證者的權利大小、對網絡的影響力從0％到100％不等，但最初都是一致的。換句話說，作為驗證者，你對網絡的影響力可能要比某些大銀行的影響力大。PoA的運行是依靠礦工的工作范圍和權利大小實現的。每筆交易至少要得到兩個節點的驗證，而它們的權力必須大于初始節點。例如：如果初始節點的權利是40％，那么參與驗證的節點們的權利應該是大于40％。

因此，PoA機制下的礦工不像PoW礦工那樣通過挖礦來賺取獎勵。被認可且有影響力的礦工可以參與驗證交易和區塊。換句話說，參與驗證的礦工可以對交易的所有操作進行驗證并得到獎勵。這樣就顯著地降低了網絡維護的成本。因為PoA網絡并不是靠消耗電力來挖礦賺取獎勵的，所以與那些使用PoW、PoS的礦工相比，使用PoA的礦工更節約能源。

聲音 | 中國人民銀行研究局局長：目前對區塊鏈存在五大誤解:9月1日，在北京大學數字金融研究中心第三屆學術年會上，中國人民銀行研究局局長徐忠表示，目前對區塊鏈的誤解集中體現在五個方面：一是區塊鏈內的信任關系不能延伸到區塊鏈外；二是共識的局限；三是加密貨幣的經濟內涵；四是智能合約既不智能也不是合約；五是智能合約的瓶頸。基于以上五大誤解，徐忠提出區塊鏈未來在金融領域運用的三個方向為貿易融資、應收賬款和數字票據。[2018/9/11]

哪些區塊鏈使用PoA？

PoA模型允許公司利用區塊鏈技術保護商業機密。講到PoA，順便提一下以太坊是使用該技術的最好例子。盡管PoA是最先進的工作模型之一，但是PoA在實踐中并未得到廣泛應用。PoA協議最適用于私有區塊鏈，因為在私有區塊鏈系統內基本上都沒有出現過分叉的情況。PoA這一術語最早由以太坊和Parity技術的聯合創始人GavinWood提出的。

另一個使用以太坊PoA技術的是Azure平臺。Azure平臺為私有網絡提供了解決方案，其系統不需要自己的代幣，比如Azure無需像以太那樣需要燃料費，因為Azure不挖礦。

此外，根據最新信息，PavelDurov計劃使用PoA來挖Gram幣——一種基于Telegram的加密貨幣。

其他使用PoA的區塊鏈有POA.Network、EthereumKovantestnet和VeChain等。

PoA相比PoW和PoS的優勢在哪？

比特幣使用的PoW是迄今為止最可靠和最安全的共識算法。但是，PoW不具有可擴展性。比特幣以及其他基于PoW的區塊鏈每秒處理交易量是有限的。每秒處理交易量有限的原因是比特幣基于需要達成共識的分布式節點網絡，即所有參與驗證的節點對區塊鏈當前狀態要達成共識才可確認交易。這意味著在確認新交易區塊之前，新交易區塊必須由大多數網絡節點進行驗證和批準。所以我們說，比特幣的去中心化提供了一個安全和可信賴的經濟系統，但也不利于PoW被廣泛采用。

使用PoS區塊鏈通常比比特幣每秒處理的交易量要多。然而，這兩種每秒處理交易量的差距也不大，使用PoS的網絡也無法解決可擴展性問題。但是以太坊的PoA可派上用場——提高每秒處理的交易量，解決網絡的可擴展性問題。

有人認為PoA是PoS的改版，只是將使用貨幣參與驗證的規則改為使用身份參與。由于大多數鏈式網絡都是去中心化的，PoS并不總是適用于某些企業和公司。相比之下，對私有區塊鏈而言，PoA系統可能是最佳的解決方案，因為PoA的執行能力比PoS更好。

PoA中的共識條款

盡管條件可能因系統而異，但PoA共識算法基于：

活躍的和值得信任的驗證者;

成為驗證者的困難性：驗證候選人必須做好可能遭遇血本無歸和聲譽破損的心理準備，選擇驗證者的過程是繁雜的，但這個過程降低了選到可疑驗證者的風險，還有助于和礦工達成長期承諾；

驗證者認可標準：選擇驗證者的方法要一致。

聲譽機制的本質是對驗證者身份的信任。選擇驗證者的過程并不簡單，聲譽機制會有優勝劣汰的過程，最終選出被認為是可信任的驗證者。最終，這就確保了所有驗證者都經過相同的過程，保證了系統的完整性和可靠性。

PoA的局限

PoA機制本質上是反權力下放的。因此，PoA模型的共識算法只是一個使集中化系統效率更高的嘗試。盡管PoA對于有物流需求的大型企業來說是一個有吸引力的解決方案，但是在加密貨幣領域，PoA會引起一些價格波動。PoA系統具有高帶寬，但是，當諸如審查、黑名單之類的功能可輕松實現時，PoA的功能就會受到質疑。

另一個常見的關鍵問題是，每個人都有權訪問PoA驗證者的身份。回顧一下，只有被認可的參與者才可以成為驗證者，并且被認可的參與者的奮斗目標是成為驗證者，并為之奮斗。但是，驗證者的身份的公開可能會遭遇黑客攻擊。例如，如果競爭對手想破壞基于PoA的網絡，他們可能會從已公開身份的驗證者入手，以不正當手段從內部破壞系統。

結論

沒有最理想的共識機制，每個現有機制都存在缺點，比如PoW和PoS缺乏可擴展性。眾所周知，加密貨幣社區高度重視去中心化，但作為共識機制，PoA卻為了實現高吞吐量和可擴展性而摒棄了去中心化。PoA系統固有的功能與區塊鏈的功能還是有天差地別的。然而，PoA是一種極好的技術，作為新興的區塊鏈解決方案是不可忽視的，它可能對私有區塊鏈非常適用。

原文：https://changelly.com/blog/what-is-proof-of-authority-poa/#Why-PoA-is-superb-to-PoW

稿源：https://first.vip/shareNews?id=2132&uid=1

翻譯|頭等倉Cathrine，校對|頭等倉Maggie，任何轉載請保留此信息

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