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MATRIX的共识机制HPoW有什么优势?

来源: MATRIX 作者:
找准漏洞可以“空手套白狼”6000万人民币,EOS早前就曾上演了这样的一幕,209 万个 EOS 在这次事件中被偷跑。这场利用EOS节点偷跑黑名单而成功的案件蓄谋......
找准漏洞可以“空手套白狼”6000万人民币,EOS早前就曾上演了这样的一幕,209 万个 EOS 在这次事件中被偷跑。这场利用EOS节点偷跑黑名单而成功的案件蓄谋已久。究竟是熟知EOS网络运行规律的黑客精心安排的一场犯罪,或是与节点串通协作完成的“偷天换日”大戏,现在已经无从得知,但是更深层的问题是自诩安全的DPoS真的安全吗?
 
EOS的超级节点规则让对系统极为关键的节点几乎完全暴露和集中在黑客的视线内。这种机制设计上的隐患,实则要比可修复的漏洞更为可怕。首先,EOS超级节点和备选节点都是公开的,而且21个超级节点中排名靠前的几乎每轮投票都会被选上。结合竞选过程中的pr和服务器信息,这些节点在黑客眼中能轻而易举被锁定。
 

为了避免EOS面临的问题,MATRIX的HyperPoW是基于“主节点+PoW”的机制,引入AI核心技术,在兼顾去中心化的同时满足性能和安全性需求。


HPoW的构成

HPoW共识由PoS,PoW和BFT组合构成。通过PoW,使得MAN有挖矿的硬性成本作为币价的保证。矿工是几乎不会低于成本价出售数字货币的,而随着算力的提高,不断上涨的挖矿成本也会使币价处于稳定向上的状态,又制约了单独PoS机制里数字货币过于集中的问题。为了提升了共识的处理速度,这种架构的核心是实现了区块打包和HASH计算的分离。另外,矿工HASH的过程将迭代为基于AI图像识别的推断结果来进行判决,挖矿将是根据相应结果得出一个随机数列,其设计的目标是为了能够进化到MCMC矿机。为了保证共识机制中随机数是真正随机而且无法被预测的值,MATRIX采用了可验证随机函数(VRF)的概念并将其固化在底层代码中。与以太坊不同,MATRIX为了保证处理速度和负载均衡,对整个拓扑网络进行了层级优化,对外提供的是有序网络。通过加入Nodelevel的概念,在每个选举周期内,每层都会进行层级轮换,并进行新加入和退出层的合并,保证整个传输网络的稳定性,从而能够优化网络,提高传输效率。
 
HPoW的安全性

由于PoW必须通过PoS的验证才可生效,PoW矿工不能自行决定并改变网络规则,这有效的抵挡了51%攻击。同时也有效解决了单一的PoS系统的不稳定性(易于伪造区块)。为了保证网络的稳定性,设计了黑名单机制,在区块生产模块中,当选举成为顶层验证者后,若当选周期内没有完成出块工作,将被自动加入黑名单,禁止2个周期内参与选举。
 
HPoW的去中心化

验证者+BFT机制是分布式共识的基础,是公链与公链之间,公链与联盟链之间、联盟链与联盟链之间跨链通信的基础。同时,也是主链与子链,主链与侧链之间通信的基础。验证者+BFT机制的强一致性保证交易的秒级确认,保证MATRIX主链的无分叉。同时,保证决策权力的非中心化。
 
MATRIX共识网络结构

支撑Matrix AI Network的正常运行离不开矿工节点、验证节点和广播节点。
 
矿工节点

矿工主要工作是挖矿,计算区块hash,从而为区块提供算力保护。目前当选矿工设计为21个,除了挖矿和计算hash,需要向验证者发送交易进行打包。
 
验证节点

验证节点包含当选验证节点,备选验证节点,候补验证节点三种。验证节点主要负责验证交易,打包区块,以及验证区块的正确性等。目前设计中包括19个当选验证者节点,5个备选节点。

当选验证节点在每轮出块时会按顺序产生一个Leader,负责最终的区块打包工作。所有当选验证节点将会对区块交易进行验证并投票确认,达到三分之二以上才能通过,同时验证者还会负责验证顶层节点(当选节点)在线状态。

备选验证节点作用是在验证节点处于离线状态后可以替补为验证节点,候补验证节点则是当备选验证节点不足5个时替补为备选验证节点。
 
广播节点

广播节点是为了保证交易不会出现类似EOS的验证节点或者矿工作弊,每300个区块会有一个广播周期,由广播节点负责生成广播区块,广播区块将承载广播交易,该周期仅用于广播交易和申诉,验证者需要优先执行,从而避免验证者作弊。
 
共识机制是区块链体系下的核心组成,虽然目前存在着大量问题有待解决,但是基于共识机制在区块链技术中的重要地位,不论多么复杂的问题都会被解决,就像EOS和MATRIX所创造的“DPoS”和“HyperPoW”。人工智能与区块链相结合的HPoW是否会成为共识机制的标准,还未可知,但MATRIX所提供的技术无疑为共识机制的演进提供了前瞻性的指导。

关键词: MATRIX  HPoW  共识机制  
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