什麼是權威證明（POA）？

了解權威證明（POA）

權威證明（POA）是區塊鍊網絡中用於驗證交易並創建新區塊的共識機制。與工作證明（POW）或股份證明（POS）不同，POA不依賴採礦或陳設加密貨幣。相反，這取決於一組選擇的預先批准的驗證器，這些驗證者負責確認交易並維護網絡的完整性。這些驗證者是確定身份和聲譽在系統中置於的個人或實體。 POA的核心原則是通過身份和問責制信任，使其特別適合私人或財團區塊鏈。

在POA網絡中，只有授權驗證器才能產生塊。根據其驗證的身份和可靠的可靠性選擇這些驗證者。因為他們的現實身份是已知的，並且與他們的角色相關，因此他們有強烈的誠實行動動力。任何惡意行為或未能履行職責都可能導致聲譽喪失和從驗證器集中刪除。這種機制降低了攻擊的風險，例如雙支出或51％的攻擊，在匿名系統中更可行。

權威證明如何工作

POA共識的操作涉及幾個關鍵組成部分：身份驗證，塊創建和交易驗證。驗證者必須先進行嚴格的身份驗證過程，然後才能獲得授權。一旦獲得批准，他們就會承擔建議和驗證新塊的責任。

• 驗證者輪流根據預定的算法生成新塊，例如循環計劃。
• 每個塊在驗證器上簽名密碼，以確保可追溯性和真實性。
• 網絡中的其他節點驗證了塊內交易的簽名和正確性。
• 如果塊通過驗證，則將其添加到區塊鏈中。
• 預計驗證者將保持在線和響應迅速；長時間的不活動可能導致暫時懸浮。

此過程可確保快速交易終結和高通量。由於不需要能源密集型計算或大量的股權持有，因此POA網絡在時間和資源使用方面都達到了效率。 Vechain和POA網絡等網絡已成功實施了POA，以支持需要速度和可靠性的企業級應用程序。

POA和其他共識機制之間的差異

POA以幾種基本方式與其他共識模型不同。在工作證明（POW）中，礦工競爭解決複雜的數學難題，需要實質性的計算能力和能量。相比之下，POA通過將塊生產權分配給值得信賴的節點來消除這項競爭。

同樣，股份證明（POS）根據其持有的加密貨幣和願意將其作為抵押品選擇驗證器。儘管POS介紹了對不良行為的經濟障礙，但它仍然可能受到財富集中的影響。但是，POA優先考慮身份和聲譽而不是金融投資。

• POA中的驗證器選擇基於現實世界的身份和授權，而不是計算能力或令牌持有量。
• 由於驗證器數量有限，沒有採礦延遲，POA的交易速度明顯更快。
• 能源消耗很少，與POW相比，POA環保。
• POA中的集中化問題較高，因為控制集中在少數已知實體中。

這些區別使POA非常適合已知和監管參與者的權限區塊鏈，例如供應鏈管理或企業數據跟踪系統。

設置POA網絡：分步指南

創建基於POA的區塊鏈需要仔細配置節點和共識規則。實施POA的最常見平台之一是與集團共識引擎的Geth（Go Ethereum） 。以下是設置簡單的POA網絡的詳細指南。

• 在所有參與機器上安裝Geth ，並確保將其更新到最新版本。
• 初始化定義網絡參數的自定義Genesis文件，包括使用集團引擎。
• 在Genesis File中設置“集團”配置，其中具有諸如周期（以秒為單位的塊時間）和時代（重置票數的塊數）之類的參數。
• 為每個驗證器生成以太坊地址，並使用十六進制的格式將其包含在創世區的“外推”字段中。
• 將Genesis文件分配給所有節點，並使用命令geth init genesis.json初始化區塊鏈。
• 使用--syncmode 'full' ， --networkid和--port flags啟動每個節點，在驗證器節點上啟用--mine和--miner.threads選項。
• 使用personal.signer命令允許驗證者簽署塊並授權交易。

設置後，使用admin.peers監視節點連接，並通過eth.blockNumber驗證塊生產。確保所有驗證器都同步並以由Genesis文件中的“週期”值定義的定期間隔產生塊。

POA中的安全和信任模型

POA網絡的安全性取決於其驗證者的聲譽和問責制。由於每個驗證者都是已知的實體，因此他們的行為是透明且可追溯的。這種透明度會阻止惡意行為，因為任何不當行為都會導致法律或組織後果。

網絡通常實施投票機制，驗證者可以投票以添加或刪除其他驗證者。這使網絡可以適應更改，同時保持受信任方內的控制。例如，如果驗證器節點經常離線，則其他人可以投票替換它。

• 驗證者必須保持高正常運行時間以確保網絡穩定性。
• 用於簽名塊的私鑰必須安全存儲，最好是在硬件安全模塊（HSM）中。
• 常規審核和身份重新驗證有助於維護驗證器集的完整性。
• 有限數量的驗證器會降低攻擊表面，但增加了對每個節點的可靠性的依賴性。

儘管大多數驗證者都不誠實地行動，但POA還是很容易受到勾結的影響。因此，治理結構必須確保驗證者之間的多樣性和獨立性，以防止權力集中。

用例和現實實施

POA在速度，可擴展性和法規合規性至關重要的環境中被廣泛採用。 Vechainthor區塊鏈使用POA為奢侈品，藥品和食品安全提供透明的供應鏈跟踪。 Vechain上的驗證者是從信譽良好的組織中選擇的，以確保對數據完整性的信任。

另一個示例是Binance Smart Chain（BSC） ，它最初使用POA啟發的模型在過渡到更混合的方法之前。 Microsoft Azure的區塊鏈工作台等企業解決方案也支持POA，以構建適合業務需求的私人區塊鏈。

• 企業物流受益於POA快速確認時間和可審核性。
• 政府註冊機構使用POA維護防篡改的土地或身份記錄。
• 公司間網絡利用POA在已知合作夥伴中牢固地共享數據。

這些應用程序表明，POA不是為Bitcoin等分散的公共網絡而設計的，而是用於通過身份建立信任的受控生態系統。

常見問題

否。必鬚根據驗證的身份和可信賴性進行預先批准驗證者。選擇過程由網絡的管理機構控制，通常通過現有的驗證機制添加新的驗證器。

權威證明是分散的嗎？ POA被認為是半居中或允許的。當多個驗證者參與時，網絡不向公眾開放。控制僅限於授權實體，使其不如POW或POS分散。

如果POA驗證器離線會發生什麼？如果驗證器未能在預期的時間範圍內產生塊，則網絡可能會跳過回合。持續的無活動可以觸發投票以將其從驗證器集中刪除，從而確保網絡連續性。

POA如何處理叉？在POA中，由於確定性的塊生產計劃，叉子很少見。當它們發生時，具有授權驗證者最有效簽名的鏈條被視為規範。節點自動重組以跟隨該鏈。