为何Filecoin网络中多个矿工都可以产生有效区块?_COI:VIPS

区块链来自比特币,但凡对区块链的原理有些了解的朋友,就知道在一个去中心化的世界里,每个人的步调是难以一致的,各说各话,但又必须达成一致,这就要依靠共识。但即使有了共识,由于每个矿工的设备不同,网络状况不同,规模不同等等原因,往往也会作出不同的决定,这些决定的不同,导致的一个结果就是分叉。

一条链要稳定,就必须快速解决分叉。也就是说一条链可能分叉成几条链,但是如果设计得好,矿工会很快作出选择,支持其中的一条而抛弃其他。

比特币采用最长链原则解决分叉。但是这种解决方案有一个问题,有一些合法的区块被抛弃了,被抛弃的成为孤块,孤块得不到区块奖励。而同时,随着区块链技术的发展,出现了不同的解决分叉和收敛的技术,比如说,依靠多轮通信来进行选举,尝试在一个区块时间内选出领导者进行出块。另外一个方向,是采用DAG来尝试容纳所有合法的区块。

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但这两种方式分别有不同的问题,采用多轮通信进行选举,通信的复杂度会提高,权益的计算也是一个问题;而采用DAG的方式的链一直面临一个快速收敛的难题。

Filecoin尝试从这两个角度来进行思考,提出了自己的解决方案,那就是Tipsets。Tipsets是一个DAG,但是是一个简化了的DAG,因为它要求在一个Tipsets中的区块必须在同一个高度,而且父Tipset也必须相同,因此,Filecoin又可以看成是一个链,一个Tipsets组成的链。

声音 | 刘国宏:深交所编制深证区块链50指数 为何此时推出:中国(深圳)综合开发研究院金融与现代产业研究所刘国宏所长解释,主要有两个原因,一是深圳有众多在深交所上市企业涉及区块链应用和产业上下游的布局;二是近来高层表达了大力发展区块链技术的决心,市场也随之关注,以此可反映区块链相关企业表现。(金十)[2019/12/25]

跟比特币等其他区块链相比,Tipset可以减少空块的概率,保证网络的稳定性。

那么,Filecoin的Tipset是什么?

实际上Tipset这个词是Filecoin独有的,它和Filecoin的共识机制有关。追溯到2015年,一篇名为“SecureHigh-RateTransactionProcessinginBitcoin”(Sompolinsky,Zohar)“的论文问世,抛出了一个新观点:在区块链系统中不再把区块链想象为链式结构,而是把它想象成有向无环图结构。

韩国监管态度为何急转?或不敢与趋势对抗:不到一个月前,韩国司法部长表示,政府部门正在准备一项针对数字货币交易平台的法案,财政部长和金融监督服务主管认为数字货币交易是“巨大的投机”,“泡沫注定破裂”。而本周,韩国金融监督机构(FSS)主管Choe Heungsik扭转态度,表示当局希望促进数字货币交易的健康发展,政府应更多关注正常化,不是加强监管。分析文章认为,韩国政府可能意识到,与其对抗这一趋势,不如将其变成一个有利可图、但受到监管的行业。就像马来西亚、新加坡和日本等国对的管理方式一样,韩国可能希望成为数字货币的区域性交易中心,为国外投资者提供服务,同时出台更多限制本地居民交易活动的规定。[2018/2/23]

依这种观点,在区块链系统中,最长链就不再是评判区块链是否有效的标志,最”重“的链才是评判区块链是否有效的标志。这里所谓的”重“是按GHOST算法计算出的标准。通俗地说就是包含最多区块的链才是有效的区块链。

Filecoin的共识机制便由此而来,它的共识机制要看两个标准:一个是选择包含区块最多,另一个是包含存储算力最多。

我们重点看第一个标准:包含区块最多。这个标准就需要用到GHOST算法。这个算法激励矿工在挖矿时选择在包含区块最多的那条链上挖矿。Filecoin将GHOST算法做了一定的改进生成了一个新的算法,这就是”Tipset”。

这使得Filecoin的共识机制是一种基于选举的机制,即我们说的预期共识。在这种机制中,在每一轮挖矿周期里多个矿工都可以拥有区块打包权,也就是多个矿工都可以产生有效区块。

Tipset所包含的有效区块数取决于出块权数值e的设置,比如Testnet中设置e=5,那么每一轮的预期出块数就是5。

当然,预期代表的是概率,实际情况中往往是不固定的,但是总体平均数值趋于5。

在一轮周期中,产生的多个区块可以形成一个树状结构,这就被称为一个“tipset“。这就是Filecoin所独有的机制,也是它不同于其他机制的地方。

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