唯链正式发布PoA 2.0 - SURFACE论文预印本,领跑区块链学术领域研究及应用



  • 由唯链首席科学家周子衡博士以及唯链高级区块链技术研究员任之劼博士研究撰写的论文《SURFACE: A Practical Blockchain Consensus Algorithm for Real-World Networks》正式在预印本网站 Arxiv上发布。文章对下一代权威证明共识算法(下文称为“PoA 2.0-SURFACE”)作出了详细阐述。
    *SURFACE:一种在现实网络环境下的实用区块链共识算法
    *点击文尾“阅读原文”进入预印本网站 Arxiv查看论文

    「PoA 2.0 - SURFACE是安全、适用不同应用场景、且相对无分叉的链延长方案」

    该文章阐述了一种实用、高效、商业友好的区块链共识算法:PoA 2.0 - SURFACE。该共识算法将极大地提高唯链区块链基础设施在安全性、稳定性方面的优势,为唯链生态中的区块链应用提供更加优质的区块链底层服务。借此论文预印本发布之际,我们希望可以与专业学者分享唯链在共识算法研究领域的最新突破,并向唯链生态伙伴阐述这种算法独特的商业友好特性。

    安全、高效、稳定的共识

    PoA 2.0-SURFACE将中本聪共识以及BFT(异步拜占庭容错)共识的优势合二为一。前者可以让区块链在正常的网络环境下获得最优化的性能,即较为平稳的高输出和低延迟;而后者可以保证区块在严格异步网络中的绝对一致性,保证了达到最终确认的交易在任何网络条件下(包括受攻击的网络中)的绝对安全性。

    为了实现以上特性,在每一轮共识中,PoA 2.0-SURFACE通过一种基于可验证随机函数(VRF)的机制来选择一个由多个节点组成的委员会,并让他们对出块节点生成的区块进行背书。因此,除非能够在委员会中控制多数节点并合谋,记账节点无法用其记账权利生成不同的区块,于是分叉的概率大大降低,而系统可以做到在正常的网络环境下稳定并高效地出块。同时,作者采用了一个基于HotStuff BFT的三阶段共识机制,使得区块在PoA2.0-SURFACE中可以达到最终性(Finality)。这种性质除了可以带来安全性和易用性上的提升之外,在某些特殊的商业场景应用也尤为重要。

    为商业应用而生的共识

    考虑到企业用户在使用区块链时对安全性的需求,PoA 2.0-SURFACE使用了基于可验证随机函数VRF的随机信标生成机制。该机制保证产生区块链节点的不可预测性和公正性。例如:恶意节点既不能任意改变新信标,也无法提前对固定一段时间后(比如一天后)的出块节点和委员会进行预测,从而杜绝了腐化攻击(Corruption attack)发生的可能。

    为了在尽可能短的确认时间内获得更高的安全性,PoA 2.0-SURFACE加入委员会背书机制,这等效于在更短的时间内不需要等待多个区块间隔就可以获得更多节点的确认。此外,PoA 2.0-SURFACE的委员会大小可以根据网络情况调节,因此我们可以根据所测得的网络实际情况,通过调节委员会大小来最大化传输效率和最小化确认延迟。而这样的特性,是其他任何现有算法都无法实现的。

    同时,PoA 2.0-SURFACE中的区块最终性机制为实际商业应用提供了绝对的安全保证。在采用中本聪共识的区块链上,一笔被确认的交易总存在被另一条更长的链取代的可能,尽管在实际应用中,人们认定当某些条件(例如比特币中的6个确认)满足时这个可能性就已经足够小到可以忽略不计。但对于实际应用区块链的企业来说,尤其是在一些需要严格证明安全性的商业场景中,例如法律存证等业务场景,这样的情况并不能很好的和现实法规相耦合。因此,PoA 2.0-SURFACE采用了异步BFT算法来达到最终性,允许区块在相对短的时间内实现最终性,为企业提供绝对的安全保证。

    区块链技术研究及应用的领跑者

    目前在区块链行业中,很多区块链项目对技术方面投入了大量资源,如此也同时导致很多项目停留在区块链技术共识阶段的往复循环中,而忽视了企业对区块链技术实际应用方面的需求。

    唯链对于实现区块链大规模应用划分出三个区块链共识发展阶段:技术共识、商业共识以及治理共识。关于三个阶段的共识,《唯链白皮书2.0》做了详细阐述。作为唯链在区块链行业中取得发展的方向和策略,三个阶段共识为区块链实现规模性应用提供了清晰的阶段性目标。
    *唯链白皮书2.0:
    https://www.vechain.org/whitepaper/

    「在商业共识阶段,正在有越来越多的企业开始参与到将区块链技术与实际业务结合的进程中。这些企业决策者已经在概念验证中看到了区块链技术可行性,并将继续投入资源以加深或扩大对该技术的应用创新,以抢占数字化生产要素,在行业中成为数字化改革的领跑者之一」

    唯链意识到,实际商业应用对区块链价值生态的稳健性和可持续发展具有重要意义,而为了帮助企业高效使用区块链技术创造价值,我们需要为企业提供安全可靠且用户友好地区块链应用。

    随着越来越多的企业将唯链区块链解决方案应用于实际业务当中,唯链自主研发的区块链解决方案在全球商业领域的价值正在持续显现。借助唯链一站式数据服务平台 - VeChain ToolChain™,目前全球范围内已有超过50家企业将唯链区块链技术与实际业务系统无缝衔接。

    VeChain ToolChain™ 是唯链为助力企业在商业共识阶段实现数字化领跑而精心打磨的用户友好型区块链数据服务平台,企业无需专业的区块链技术背景,即可将已有业务通过VeChain ToolChain™轻松、快速地部署到区块链价值网络中。

    PoA 2.0-SURFACE在学术领域的发表,为区块链在技术共识阶段和商业共识阶段的长远发展提供了创新性理论基础。而唯链作为赋能实体经济的区块链技术提供方,将在商业共识的道路上,继续深耕企业友好且功能完善的区块链价值应用,助力未来更多的企业快速步入区块链应用快车道。


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