FIN:科普 | DFINITY的共识机制

我们知道区块链是建立在达成共识这个基础上的，共识机制解决了区块链如何在分布式场景下达成一致性的问题。通俗的来讲，共识机制决定了是谁来写区块而获得奖励。DFINITY自2017年起就没有转变过PoS+随机数+WASM虚拟机的技术方向，共识方面的设计是DFINITY的一大亮点。

DFINITY的共识机制层

DFINITY的共识机制是一个由下至上的四层结构：

动态 | 链客社区联合北京交通广播推出区块链技术科普节目:12月11日15:15—16:00，区块链技术社区——链客区块链技术社区将联合北京交通广播FM103.9从零开始为大众科普解码区块链技术，蜻蜓FM及北京广播网同期进行全球直播。首期做客嘉宾为链客区块链技术社区创始人郄建军和百度区块链产品负责人于雅楠。[2019/12/11]

动态 | 新浪财经：官媒针对区块链的报道从科普宣传转向打假监管:据新浪财经今日消息，“1025新政”满月，一个月间，官媒对区块链的态度风向已转。据11月初的一项统计，七家党媒在新政一周内发布了65篇直接相关报道，当时文章中的关键词是数据、产业、安全、创新等，大量文章偏向于科普区块链的概念以及应用介绍，提醒警惕虚拟货币炒作的仅有3篇。近期，官媒的批评焦点则纷纷指向借区块链之名进行的虚拟货币发行和炒作行为。据统计，新华网、人民网收录转载的，以打击虚拟货币或揭露假借区块链行为主题的文章，自10月25日到11月25日午间，共28篇；其中，11月19日至11月25日的一周内就高达15篇。这些文章主要围绕三个观点展开：厘清区块链和虚拟货币的关系，说明二者概念不等；打击伪“区块链”局，或是虚拟货币局揭露；提醒民众，区块链不能成为炒作的噱头，更不是行的招牌，需警惕此类活动，理性投资。[2019/11/26]

第四层：公正层

中科院自动化研究所将面向大中小学生开展区块链等主题的科普讲座:5月21日，新华网讯，今年，中国科学院自动化研究所将举办第十四届“自动化之光”公众科学开放日活动。届时，自动化所将面向大中小学生分别开展《脑与智能》、《区块链技术与平行智能》、《大数据时代的视觉智能》、《动画真奇妙》等4个主题报告，用实例和生动的演示深入浅出地为大家揭示智能技术的原理和奥妙。[2018/5/21]

一个特定交易的最终性意味着一个系统范围内的共识，即一个特定的交易已经被不可逆转地执行。Dfinity在其第四层部署了新的区块公证技术来加速最终性的达成。公证是由注册客户端共同创建的某个区块下的一个阈值签名。只有经过公证的区块才可以包含在链中。在所有提交给客户端进行公证的区块候选者中，客户端只为排名最高者提供公证，该排名是基于由随机数灯塔驱动的公开的可验证算法进行的。公正的过程正是经典的“拜占庭将军”问题。对于拜占庭将军问题的解决，唯一的办法是通过某种拜占庭协议。但是在DFINITY中却采用了上面描述的一种“乐观协议”，至于出现有超过两个以上被公正的区块情况出现时，前文描述的链的权重也能将其解决。

财政部副部长朱光耀：数字经济还处在发展的过程中，要以科普、推动的态度来推进数字经济发展:今日，在中国发展高层论坛2018年会上，财政部副部长朱光耀表示：“数字经济还处在发展的过程中，要以科普、推动的态度来推进数字经济发展。也要关注数字经济的其他影响，包括税收征管、反监管措施等要跟上。”[2018/3/25]

如何生产区块

共识的过程

Dfinity的网络是由客户端组成的，客户端实现三种功能：

·参与随机灯塔层随机数的产生

·参与去中心化的公证

·产生区块

图4-1表示在r轮，一个新的提议区块Br产生，这个区块指定向上一个区块Br-1，然后由ξr抽取公正委员会的各个客户端对其进行签名；

图4-2表示提议区块Br获得了公正委员会中超过阈值数量的客户端的签名，然后生成一个公共数字签名Zr，区块Br正式被加入到区块链中；

图4-3表示在第r轮由随机灯塔抽取的委员会成员的数字签名被随机灯塔收集，达到阈值后，随机灯塔产生了一个新的随机数ξr+1，这时候第r轮结束，准备进入r+1轮；

图4-4表示第r+1轮正式开始，新的委员会即将由ξr+1抽取，然后重复上一轮的过程

出块流程

1、当前某高度收到上一组的阈值签名后，委员组成员启动各自的计时器，收集BLOCK_TIME之内的交易信息；

2、在等待BLOCK_TIME期间，由概率插槽协议对进程进行打分，生成排序区块的得分顺序；

3、BLOCK_TIME即5s等待时间到了之后，经过二次判断：

·是否已经给最高分的链打过分；

·验证区块是否有效，且插槽被选为负责打包的进程；公证人验证区块，进程广播该区块的阈值组签名的分片。

4、当BLOCK_TIME到期时，组成员对通过公证人证明的区块执行签名，直到至少1个区块接收到阈值签名。

5、一旦达到阈值组合当前高度的组签名则不再对当前高度的签名分片执行签名。

通过整体的架构设计，DFINITY网络提供了高效出块的能力，任何作恶行为会被网络忽略及公证人的惩罚。

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