區塊鏈研究實驗室 | PoS區塊鏈使用VDFs時間鎖_區塊鏈

PoW工作證明是在區塊鏈網絡上形成共識的最常見方法。不幸的是，PoW具有不可忽略的能源損耗，同時研究人員一直在尋求可替代的共識機制。每種技術都旨在提高相同級別的安全性，同時降低能源需求。有許多替代的方案，例如股權證明通常被認為是平衡權力下放，安全性和效率的最佳協議。

在PoS系統中，驗證節點將新產生區塊加入鏈中。要成為驗證人，必須在系統抵押一定額度的代幣。在成為驗證人期間，如果您被其他驗證人視為行為不端，則系統會有一定的懲罰，削減抵押的代幣金額。網絡上的任何節點都可以是驗證者，但只有一定數量的正式驗證者，同時這些驗證者是隨機選擇的。

Jay-Z已投資于基于區塊鏈的技術孵化器sLABS:金色財經報道，美國說唱歌手Jay-Z創立的風投機構Marcy Venture Partners已將基于元宇宙和區塊鏈的技術孵化器sLABS添加到其加密投資清單中。據悉，sLABS 由24歲的企業家Iddris Sandu創立，明年將推出其首款產品“LNQ”，即一個支持區塊鏈的硬件平臺，可幫助年輕創作者加入元宇宙。[2021/10/13 20:24:13]

分布式隨機性是一個比聽起來更難解決的問題。以前的系統模型要求每個節點都要提交一個隨機數，在所有網絡參與者提交他們的數字后，所有隨機數都被連接并哈希，最后該哈希函數的輸出是最終的隨機數。

聲音 | 劉曉蕾：區塊鏈技術有望解決數字資產確權問題:據新浪財經消息，北大光華劉曉蕾教授認為，數字資產將成為數字經濟時代的核心資產。然而，數字資產的確權問題是數字經濟發展的一大障礙。區塊鏈技術有望解決數字資產確權問題，是區塊鏈最核心的發展潛力。[2019/1/22]

仔細研究后，很明顯最后一個提交數字的人可以惡意地操縱最終輸出。如圖1所示：隨機數生成方，因為Walker是最后一個提交數字的人，他可以預先計算各種哈希值并選擇一個數字來操作輸出。但是，如果哈希函數花費的時間比最后一個參與者必須提交的時間長，則無法及時評估哈希值，這就是VDF發揮作用的地方。

清華大學國家金融研究院院長朱民：區塊鏈將有很大的應用，但是也有三個致命弱點:今日，在博鰲亞洲論壇上，清華大學國家金融研究院院長朱民在主題午餐會上表示：區塊鏈作為一個技術在未來，我覺得是革命性的，所以區塊鏈的將來有很大的應用，是因為它的去中心化、保密性、可信度、便捷等等。所以，我覺得區塊鏈是很好的。但區塊鏈有三個致命弱點，第一，不安全，第二個，它的容量有限，第三，基礎應用有限，很難發展復雜產品。[2018/4/11]

可驗證的延遲函數是一個強制時間延遲的數學序列函數。然后可以生成一個證明來驗證這個時間延遲確實發生了。通過用VDF替換上面的隨機數生成方案中的哈希，可以強制時間延遲，這將不允許Walker過早地評估輸出。這解決了惡意行為者的問題，并使數字真正隨機。

網上有很多資源解釋VFD是如何工作的。為了進一步了解，讓我拿食物來做類比解釋。

一個蘋果進入VDF烤箱。一段時間后，蘋果派就會被烘烤出來。然后將蘋果派進行切分。任何人都可以將蘋果派切分并確認那些蘋果就是蘋果派。由于制作蘋果派需要時間，并且VDF也需要時間來運行，你現在已經證明有人花了一些時間來制作蘋果派。VDF的一個最重要的方面是它們是順序函數;你不能并行運行并以最短時間獲得蘋果派。就像購買更多的烤箱也不會更快的獲得蘋果派。

這讓我想到了一個要點：雖然PoS可以非常安全，但它并不像PoW區塊鏈那樣以時間鎖定。在PoW中，存在一個難度參系數，它根據網絡上的哈希功率動態而變化。這種機制使區塊時間保持不變，同時固有地創建了一個時間鎖定的鏈接列表。網絡上的新節點知道將最長的鏈視為真實鏈。在一個PoS區塊鏈中，只要擁有51％的抵押權力就可以生成一個新的鏈，這個鏈可能在幾個小時內比真實鏈更長。如果發生這種情況，新節點將無法確定網絡狀態。

而不是像PoW中那樣使用算力作為對抗區塊的資源，使用VDF來對抗區塊。要對PoS區塊鏈進行時間鎖定，您只需通過一個vdf運行已驗證塊的哈希，并將難度調整到您想要的任何區塊時間。為了使此系統正常工作，您只需要一個誠實的節點在線托管VDF。但是理想情況下，您需要運行冗余VDF以確保永遠不會低于1一個VDF。

這為PoS安全性增加了另一層;對于歷史重寫，攻擊者現在需要掌握：

51％的抵押能力。

一個VDF比當前VDF快N倍。

時間T=B*;B是塊高度，Tk是舊VDF執行時間。

是否需要額外安全層的必要性仍有待觀察，因為在POS系統中發生51%攻擊的可能性極不可能。然而，VDF在分布式系統中的價值和應用還沒有實現。在未來幾年，VDF將徹底改變區塊鏈空間，使其更高效、更實用，最重要的是：綠色，不耗能源。

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