ZooBC 维基
参与证明 (PoP)

参与证明与 PoW、PoS 的比较

每条区块链都必须决定由谁写入下一个区块。在工作量证明中,出块机会取决于算力;在权益证明中,则取决于质押的币。委托式和联邦式设计把这一权利交给一个经选举或经批准的群体。参与证明(PoP)是 ZooBC 的共识,它给每个已准入的席位相同的机会,以协议设定的节奏缓慢地准入新席位,并为所衡量的工作付酬。本页把这些设计并列比较。

谁来出块

工作量证明权益证明委托式 / 联邦式参与证明
出块者的机会取决于算力质押的币是否当选或获得批准每个活跃席位一份均等的份额
更多权力来自购买硬件购买币赢得投票、获得任命更多席位,每个周期准入一个
谁能成为出块者任何拥有硬件的人任何拥有币的人少数当选或列入名单的人任何锁定质押并在队列中等待的人

在工作量证明和权益证明中,权力的购买速度只受资金限制:前者买的是硬件,后者买的是币。在参与证明中,节点注册表中每一个活跃且未被暂停的席位,在每个区块的抽签中机会都相同。硬件、账户余额、质押,甚至节点的参与分数都不参与抽签。在 30 个席位中持有 3 个的运营者,大约每十个区块产出一个。

按节点 id 排列的三十个活跃席位,其中三个属于你;每次抽签中每个席位被抽中的可能性都相同,因此 30 个席位中的 3 个大约每 10 个区块产出 1 个。
按节点 id 排列的三十个活跃席位,其中三个属于你;每次抽签中每个席位被抽中的可能性都相同,因此 30 个席位中的 3 个大约每 10 个区块产出 1 个。

开放,但有节奏

委托式设计把出块集中在少数当选的出块者手中,联邦式设计则集中在一份由已知验证者组成的固定名单中。参与证明让出块者集合保持开放和扁平。

开放。 任何所有者账户都可以注册一个节点密钥,并锁定至少达到队列最低额的质押;在 mainnet 上,队列最低额起始为 100 ZBC,席位可以投票把它设为一个原子单位到 250 ZBC 之间的任意值。没有人投票决定接纳申请者,也没有任何基金会批准他们。每条链都从 ZooBC Foundation 持有的 11 个创世席位起步,并且只能通过队列增长。

有节奏。 队列按质押乘以已等待的区块数排序,协议每个周期准入一个节点。一个周期为 600 天除以席位数,并限制在 7 到 90 天之间:11 个席位时约为 54.5 天。第一个新成员在创世后 7 天加入。见 准入节奏。

扁平。 一旦被准入,每个席位都一样。更大的质押能换来队列中更靠前的位置,但永远换不来更多区块:要超过一个已等待十倍时长的申请者,申请者必须锁定十倍的质押。

按质押 × 已等待区块数排序的队列穿过一道旋转门,每个周期准入一个,进入一圈完全相同的席位,每个活跃席位被抽中的可能性都相同;其中 11 个是创世席位。
按质押 × 已等待区块数排序的队列穿过一道旋转门,每个周期准入一个,进入一圈完全相同的席位,每个活跃席位被抽中的可能性都相同;其中 11 个是创世席位。

有节奏的成员资格的代价是增长缓慢。在 600 天的基数决定节奏期间,一个拥有 n 个席位的注册表每 600 ÷ n 天准入一个新成员,因此无论其规模如何,翻一番都需要约 416 天(600 × ln 2)。攻击者面对的也是同样的节奏:席位不可能一夜之间买到(见 参与证明能防御什么)。

靠什么保住席位

在参与证明中,席位不是靠金钱保住的:只能靠完成工作来保住,即在轮到时出块,并把区块和交易转发给指派的对等节点。跳过轮次的节点什么也赚不到,并会失去参与分数,分数降到零时就会被除名(见 错过轮次、暂停与除名)。质押是一种保证金:它本身不产生任何收益,也没有质押利息。

是什么让区块难以伪造

在工作量证明中,区块难以伪造,是因为它体现了重做代价高昂的工作。参与证明不在谜题上消耗能源;其设计把这称为“没有浪费的工作”。ZooBC 区块由在其轮次被抽中的节点的密钥签名,并携带一个只有该密钥才能产生的种子(见 区块种子(VRF))。每个节点都会检查这两者,以及区块中的每一笔交易和每一份回执。安全性建立在 Ed25519 签名、SHA3-256 哈希和可验证随机函数之上。算力不起任何作用,空区块也完全有效。

奖励与最终性

新 ZBC 只来自 coinbase,每个区块都通过一个按参与分数(而不是质押或算力)加权的抽奖来分配(见 coinbase 抽奖)。

工作量证明提供的是概率性最终性:比特币用户通常要等待六个区块,才把一笔付款视为已结算。ZooBC 则设定硬性上限:任何节点的回滚都不超过 720 个区块(3 小时),也不会低于由三分之二席位联署的最后一个检查点(见 最终性与回滚)。

另见