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pos機的全稱是什么
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小編：記得關(guān)注哦
來源：區(qū)塊鏈資訊
本文來自波卡百科（Polkadot Wiki）的【基礎(chǔ)知識】部分。
原文：https://wiki.polkadot.network/docs/en/learn-consensus
翻譯：PolkaWorld
為什么我們需要共識共識是對一種共同的狀態(tài)達成一致的方法。為了使區(qū)塊鏈的狀態(tài)繼續(xù)創(chuàng)建并向前推進，網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點都必須一致并達成共識。這是去中心化網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點能夠保持彼此同步的方式。如果一個去中心化的區(qū)塊鏈中節(jié)點沒有共識，就無法確保一個節(jié)點相信的真實狀態(tài)被其他節(jié)點所共享。共識的目的是在參與者都有自己“主觀觀點”的網(wǎng)絡(luò)中，提供關(guān)于狀態(tài)的“客觀觀點”。它是這些節(jié)點進行通信并達成一致的過程，并且能夠生產(chǎn)出新的塊。
什么是 PoW 和 PoS?現(xiàn)在工作量證明（PoW）和權(quán)益證明（PoS）已經(jīng)被用于表示區(qū)塊鏈機制的一種簡寫，但這并不能說明全部情況。PoW 是一種對區(qū)塊生產(chǎn)者達成一致的方法，也是完全的中本聰共識（Nakamoto Consensus）的一部分，該共識還包括鏈選擇算法（比特幣中的最長鏈機制）。類似地，PoS是一組用于選擇驗證人節(jié)點的規(guī)則，它并不是特指一個鏈的選擇規(guī)則，或者一個鏈如何達到最終性（finality）。通常在節(jié)點之間，PoS 算法與拜占庭協(xié)議算法是互相結(jié)合的。例如，Tendermint 是一個實用的拜占庭容錯算法，它使用 PoS 作為其驗證人節(jié)點的選擇方法。
為什么不選擇 PoW？盡管在達成去中心化共識方面簡單而有效，但使用中本聰共識的工作量證明消耗了海量資源，而且還沒有經(jīng)濟性或可證明的最終性，而且缺乏有效的措施來抵制壟斷聯(lián)盟。
概率最終性 vs 可證明最終性運行 PoW 的純中本聰共識區(qū)塊鏈只能實現(xiàn)概率最終性的概念，然后去達成最終的共識。概率最終性是指在網(wǎng)絡(luò)和參與者的某些假設(shè)下，如果我們看到創(chuàng)建在給定區(qū)塊上的幾個區(qū)塊，就可以估計該區(qū)塊終結(jié)的概率。最終的共識意味著，在未來的某個時刻，所有節(jié)點都將同意一組數(shù)據(jù)的真實性。這一最終共識可能需要很長時間，也無法提前確定需要多長時間。然而，諸如 GRANDPA 或 Ethereum 的 Casper FFG 這樣的最終性工具的設(shè)計是為了對區(qū)塊的最終性提供更有力和更快的保證，特別是，在拜占庭協(xié)議的某些過程發(fā)生后，它們永遠無法恢復(fù)。不可逆共識的概念就被稱為可證明的最終性。
在 GRANDPA 文檔中，它被這樣表述：
如果協(xié)議中的 oracle A 在一段未指明的時間后向所有參與者返回相同的值，那么我們稱它是最終一致的。
什么是 GRANDPA/BABE 機制？混合共識
當(dāng)我們談到 Polkadot 的共識協(xié)議時，大家經(jīng)?？吹絻蓚€縮略詞，GRANDPA和BABE。我們同時提到了這兩個詞是因為 Polkadot 使用的是混合共識?；旌瞎沧R可以將最終性工具從區(qū)塊生產(chǎn)機制中分離出來。
這是一種在 Polkadot 中獲得概率最終性（總是可以產(chǎn)生新區(qū)塊的能力）和可證明最終性（在沒有逆轉(zhuǎn)機會的規(guī)范鏈上具有普遍一致性）好處的方法。它還避免了每種機制的缺點：概率最終性中不知不覺地遵循錯誤分叉的可能，以及可證明最終性中“暫?！保o法產(chǎn)生新的塊）的問題。通過結(jié)合這兩種機制，Polkadot 可以快速地生成區(qū)塊，而較慢的最終性機制則可以在單獨的進程中運行以完成區(qū)塊，而不必承擔(dān)交易處理較慢或暫停的風(fēng)險。
混合共識在過去也曾被提起過。值得注意的是，在以太坊改進建議 EIP 1011 中，曾提議將混合共識作為以太坊向的 PoS 過渡的一步（現(xiàn)已失效），該建議指定了 Casper FFG。
BABE
BABE（Blind Assignment for Blockchain Extension）是在驗證節(jié)點之間運行并確定新塊生產(chǎn)者的區(qū)塊生成機制。BABE 作為一種算法可以與 Ouroboros Praos 相比較，在鏈選擇規(guī)則和 slot（驗證人插槽）時間調(diào)整方面有一些關(guān)鍵的區(qū)別。BABE 根據(jù) stake 和使用 Polkadot 隨機循環(huán)機制將區(qū)塊生產(chǎn)的 slot 分配給驗證人。
Polkadot 中的驗證人將參與每個 slot 的抽簽，通過這個抽簽告訴驗證人是否是該 slot 的區(qū)塊生成候選人。Slot 是不連續(xù)的時間單位，通常為 6 秒。由于這種隨機機制，多個驗證人可能是同一個 slot 的候選者。其他時候，一個 slot 可能是空的，從而導(dǎo)致區(qū)塊時間不一致。
一個 slot 有多個驗證人
當(dāng)在一個給定 slot 中有多個驗證人是區(qū)塊生成候選者時，所有驗證人都要生成一個區(qū)塊并將其廣播到網(wǎng)絡(luò)中。此時這是一場比賽。區(qū)塊最先到達大部分網(wǎng)絡(luò)的驗證人會獲勝。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓撲和延遲，這兩個鏈將繼續(xù)生產(chǎn)區(qū)塊，直到最終確定啟動并切斷分叉。請參閱下面的“分叉選擇”了解其工作原理。
Slot 中沒有驗證人
當(dāng)隨機抽簽滾到足夠低的位置，沒有驗證人獲得區(qū)塊生產(chǎn)的資格時，一個 slot 可能沒有區(qū)塊。我們通過在后臺運行二級循環(huán)式驗證人選擇算法來避免這種情況。通過該算法選擇生成塊的驗證人總是可以生成區(qū)塊，但如果同一 slot 也從 VRF 選擇的驗證人生成主區(qū)塊，則忽略這些副區(qū)塊。因此，一個 slot 可以有一個主區(qū)塊或一個副區(qū)塊，并且不會跳過任何 slot 。
VRF:https://wiki.polkadot.network/docs/en/learn-randomness
有關(guān) BABE 的更多細節(jié)，請參閱研究草案文檔。
https://research.web3.foundation/en/latest/polkadot/BABE/Babe.html
GRANDPA: 最終性工具GRANDPA (GHOST-based Recursive ANcestor Deriving Prefix Agreement) 是為 Polkadot 中繼鏈實現(xiàn)的最終性小工具。
它在一個部分同步的網(wǎng)絡(luò)模型中工作，只要 2/3 的節(jié)點是誠實的，并且能夠在異步設(shè)置中處理 1/5 的拜占庭節(jié)點。
一個顯著的區(qū)別是，GRANDPA 在鏈上而不是區(qū)塊上達成協(xié)議，大大加快了最終確定過程，即使在長期的網(wǎng)絡(luò)分區(qū)或其他網(wǎng)絡(luò)故障之后也是如此。
換句話說，只要超過 2/3 的驗證人證明一個包含某個塊的鏈，所有指向該塊的塊都將立即完成。
協(xié)議
有關(guān)協(xié)議的完整說明，請參閱論文的標(biāo)題 3 部分。
https://github.com/w3f/consensus/blob/master/pdf/grandpa.pdf
實施
Rust 是 Substrate 框架的一部分。
https://github.com/paritytech/substrate/blob/master/frame/grandpa/src/lib.rs
有關(guān)更多詳細信息，請參閱 W3F 研究頁上的 GRANDPA。
https://research.web3.foundation/en/latest/polkadot/GRANDPA.html
分叉選擇
帶著 BABE 和 GRANDPA 混合機制，波卡的分叉選擇變得清晰起來。BABE 一定要建立在 GRANDPA 最終確定的鏈上。當(dāng)在最終確定之后有分叉時，BABE 通過構(gòu)建具有最主要區(qū)塊的鏈來提供概率最終性。
在上面的圖像中，黑色塊是已終結(jié)的。一個是主區(qū)塊，兩個是副區(qū)塊。即使最上面的鏈?zhǔn)亲钚陆K結(jié)塊上最長的鏈，但它不合格，因為它在評估時獲得首選的次數(shù)比下面那條少。
對比中本聰共識
中本聰共識由最長鏈規(guī)則組成，使用工作量證明作為其防止女巫攻擊和領(lǐng)導(dǎo)人選舉的機制。
中本聰共識只給了我們概率最終性。概率最終性表明，過去的某個區(qū)塊的安全程度，僅取決于它擁有的確認數(shù)量，或在該區(qū)塊上構(gòu)建的區(qū)塊數(shù)量。隨著工作量證明鏈中構(gòu)建在某特定區(qū)塊上的區(qū)塊越來越多，這條鏈也會花費更多計算資源。然而，包含了該區(qū)塊的鏈不一定總是被認可的鏈，因為某位具有無限資源的參與者可能構(gòu)建競爭鏈，并花費足夠的計算資源來創(chuàng)建不包含特定塊的鏈。在這種情況下，比特幣和其他 PoW 鏈?zhǔn)褂玫淖铋L鏈規(guī)則將轉(zhuǎn)移到這條新的鏈，讓新鏈成為主鏈。
PBFT / Tendermint 共識
請參閱與 Cosmos 對比文章中的相關(guān)內(nèi)容。
https://wiki.polkadot.network/docs/en/learn-comparisons-cosmos#consensus
Casper FFG
GRANDPA 和 Casper FFG（友好型最終性工具 Friendly Finality Gadget）的兩個主要區(qū)別是：
在 GRANDPA 中，不同的投票者可以同時為不同高度的塊投票GRANDPA 只依賴最終的塊來影響底層塊生產(chǎn)機制的分叉選擇規(guī)則Casper CBC
Coming soon!
資源GRANDPA 論文：GRANDP 最終性工具的學(xué)術(shù)描述。包含算法的形式化證明。
https://github.com/w3f/consensus/blob/master/pdf/grandpa.pdf
Rust 實現(xiàn)：一個參考文檔和附帶的 Substrate 模塊。
https://github.com/paritytech/finality-grandpa
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