區塊鏈的POH共識機制是什麼？

由Solana使用的POH使用VDF將時間嵌入區塊鏈中，增強了交易速度和可擴展性，而與POW相比，可以降低能源利用。

2025/04/12 09:29

歷史證明（POH）共識機制是一種在區塊鍊網絡中達成共識的獨特方法，該方法主要由Solana區塊鏈開發和利用。與傳統的共識機制，例如工作證明（POW）或股份證明（POS）不同，POH專注於在區塊鏈內創建可驗證的事件記錄。該機制旨在提高交易處理的速度和效率，使其成為高性能區塊鏈體系結構中的關鍵組成部分。

了解歷史證明

歷史證明（POH）是一種將時間直接嵌入區塊鏈中的方法。這是通過使用可驗證的延遲函數（VDF）來實現的，該功能生成了只能依次生成的哈希序列。序列中的每個哈希都取決於先前的哈希，從而確保不能比計算每個哈希的時間更快地生成序列。這創建了一個既可驗證又可以固定的歷史記錄。

POH的主要目的是為網絡中的節點提供一種在不需要集中計時器的情況下同意事件的時間和順序的方法。通過將時間直接嵌入區塊鏈中，POH減少了對複雜共識算法的需求，從而可以更快地進行交易處理和提高可擴展性。

POH的工作原理

要了解POH的工作原理，必須深入研究其操作的細節。該過程始於創建一系列哈希，每個哈希序列取決於上一個。該序列是使用VDF生成的，該序列可確保每個哈希的計算需要可預測的時間。

• 初始化：該過程從初始狀態開始，通常是簡單的數字或一些初始數據的哈希。
• 哈希：然後使用加密哈希函數將初始狀態進行哈希，從而產生新的哈希。
• 序列生成：此新哈希成為序列中下一個哈希的輸入，並且該過程迭代地繼續進行。
• 驗證：網絡中的任何節點都可以通過重新計算哈希並檢查它們與記錄序列匹配的序列來驗證序列。

通過生成此序列，POH創建了可驗證的時間記錄，可用於時間戳交易和區塊鏈上的其他事件。這種時間戳允許節點就交易順序達成共識，而無需集中權力。

POH的優勢

在區塊鍊網絡中使用POH提供了幾個重要的優勢。最顯著的好處之一是交易吞吐量增加。通過將時間直接嵌入區塊鏈中，POH消除了節點相互通信以同意交易順序的需求，這可能是其他共識機制中的瓶頸。

另一個優點是提高可伸縮性。 POH允許並行處理交易，這可以顯著增加網絡每秒可以處理的交易數量。這使POH特別適合需要高交易速度的應用，例如分散融資（DEFI）和遊戲。

此外，POH提供了增強的安全性。使用VDF可確保哈希的序列在計算上很大程度上生成，因此惡意演員很難操縱時間表。這為區塊鏈增添了額外的安全性，使其對攻擊更具抵抗力。

POH與其他共識機制

將POH與其他共識機制進行比較可以幫助突出其獨特的功能和優勢。工作證明（POW）要求礦工解決複雜的數學難題來驗證交易並將其添加到區塊鏈中。該過程是能源密集型的，可能導致交易處理時間較慢。

另一方面，股份證明（POS）根據其持有的硬幣數量選擇驗證器，並願意將其作為抵押品。儘管POS比POW更節能，但它仍然需要節點相互通信以同意交易順序，這可能會限制可擴展性。

相比之下， POH使用可驗證的延遲函數來創建事件的時間順序記錄，從而使節點可以就交易順序達成共識，而無需進行廣泛的通信。這使POH比POW和POS都更有效和可擴展。

在Solana實施POH

Solana是利用POH共識機制的最突出的區塊鏈之一。 Solana中POH的實現旨在最大化交易吞吐量並最大程度地減少延遲，使其成為開發人員和用戶的吸引力平台。

• 事務處理：在Solana中，交易是並行處理的，POH提供必要的時間戳以確保正確排序交易。這種並行處理使Solana可以達到高交易速度，通常每秒超過50,000件交易。
• 網絡同步：POH通過提供所有節點都可以參考的通用時間表來幫助同步網絡。這種同步對於維持區塊鏈的完整性至關重要，並確保所有節點都對網絡狀態具有一致的視圖。
• 可伸縮性：在Solana中使用POH有助於其可伸縮性，從而使網絡可以處理大量交易而不會損害性能。這種可擴展性是Solana對開發人員構建分散應用程序的吸引力的關鍵因素。

挑戰和考慮因素

儘管POH提供了許多優勢，但並非沒有挑戰。主要問題之一是實施VDF的複雜性。 VDF的使用需要專門的硬件，並且可以在計算上進行密集，這可能會限制可以參與網絡的節點的數量。

另一個考慮因素是依賴單個時間表。 POH創建了一個單個節點必須同意的單一，可驗證的時間表。如果時間表中存在差異，它可能會導致網絡叉，這可能很難解決。確保時間表的完整性對於網絡的穩定性至關重要。

此外，需要解決與VDF本身有關的安全問題。儘管使用VDF會為時間表增加安全性，但它還引入了需要緩解的新攻擊向量。確保VDF的安全對於維持區塊鏈的信任和可靠性至關重要。

常見問題

問：POH可以與其他共識機制結合使用嗎？

答：是的，POH可以與其他共識機制結合使用，以增強區塊鍊網絡的整體性能和安全性。例如，POH可用於時間戳交易，而另一種機制（例如POS）可用於驗證和將這些交易添加到區塊鏈中。

問：POH如何影響區塊鍊網絡的能耗？

答：POH通常比POW更節能，因為它不需要相同水平的計算能力來解決複雜的難題。但是，VDF的使用仍然可以是計算密集的，並且總體能耗將取決於特定的實現和所使用的硬件。

問：使用POH有哪些潛在風險？

答：與POH相關的主要風險包括實施VDF的複雜性，由於時間表差異而導致網絡叉的潛力以及與VDF本身有關的安全問題。解決這些風險需要仔細設計和POH機制的實施。

問：POH如何促進區塊鍊網絡的權力下放？

答：POH通過允許節點就交易順序達成共識而無需集中計時器來促進權力下放。這減少了對中央權威的依賴，並增強了單個節點的自主權，從而促進了更加分散的網絡結構。