什麼是歷史證明（POH）？

了解歷史證明（POH）

歷史證明（POH）是Solana區塊鏈開發的一種加密計時機制，可提高交易速度和網絡效率。與依靠驗證者同意交易順序的傳統共識算法不同，POH介紹了一種將時間傳遞到區塊鏈本身中的方法。這使節點可以在不持續通信，減少延遲和增加吞吐量的情況下就事件的順序達成共識。 POH以核心功能充當可驗證的延遲功能，創建了一個歷史記錄，該記錄證明了特定事件相對於其他事件發生的情況。

該機制通過使用一個順序哈希過程來起作用，在該過程中，每個輸出都作為下一個哈希的輸入。這創建了一個不間斷的計算鏈，無法平行。每個哈希輸出都包括一個計數，形成了一個加密時間戳，該時間戳驗證事件之間經過的時間。由於該過程是確定性和計算密集型的，因此實際上不可能偽造時間表。

歷史證明在技術上如何工作

POH的技術基礎在於使用基於SHA-256的順序哈希算法。這是逐步運行的方式：

• 選擇種子值來啟動哈希序列。
• 該系統反复應用加密哈希函數，每個新哈希都取決於上一個。
• 在每個哈希旁邊，一個計數器會增加以跟踪迭代次數。
• 交易在此哈希序列中的特定點上插入，有效地時間戳將它們在鏈中。
• 節點以後可以通過重播哈希序列來驗證交易的順序和時間。

此過程使網絡能夠建立一個全球一致的時鐘，而無需依賴於容易受到操作的NTP服務器（例如NTP服務器）。因為每個哈希都需要大量的計算時間，所以兩個事件之間的哈希數作為經過時間的證明。因此，驗證者可以根據POH序列中的位置在另一個位置之前或之後確認交易。

與股份證明（POS）集成

POH處理時間和事件訂購時，Solana將其與股份證明（POS）結合在一起，以實現最終性和安全性。在此混合模型中，根據其固定令牌選擇驗證器，並使用POH Ledger確定要對哪些塊進行投票。

• 驗證者會定期接收POH流並嵌入其數字簽名。
• 這些簽名是對賬本現狀的投票。
• 該網絡使用渦輪（塊傳播協議）有效分發數據。
• 海灣流將交易提前轉發給驗證器，從而減少了確認延遲。

這種集成使Solana能夠保持高吞吐量（每秒65,000件交易） ，同時保留了權力下放和安全性。 POH流充當預訂的隊列，因此驗證者花費的時間更少，而花費更多的時間處理交易。

歷史證明的優勢

POH最重要的好處之一是節點之間的溝通開銷降低。在傳統的區塊鏈中，節點必須不斷交換消息以同意交易順序。使用POH，將訂單直接編碼到數據結構中，從而最大程度地減少了對共識回合的需求。

• 之所以可以實現高可擴展性，是因為網絡一旦建立了訂單，就可以並行處理交易。
• 低潛伏期是由於消除了對交易序列反复投票的需求而導致的。
• 能源效率得到提高，因為POH不需要工作證明式計算。
• 與POS結合使用時，支持確定性終結性，從而允許應用程序依靠快速確認。

通過將時間嵌入區塊鏈中，POH使Solana可以避免遇到其他平台的瓶頸。加密時鐘可確保即使節點的本地時間略有不同，它們仍然可以使用POH分類帳進行同步。

在Solana中實施和使用

要查看POH的行動，請考慮Solana如何處理典型的交易：

• 用戶將交易提交到網絡。
• Leader節點（通過POS選擇）將交易結合到正在進行的POH序列中。
• 交易在哈希鏈中分配了一個位置，證明了該交易的處理時間。
• 其他驗證者驗證哈希序列和交易的位置。
• 一旦有足夠數量的驗證器登錄，該塊就會完成。

與Solana交互的開發人員無需手動處理POH，它是在協議中抽象的。但是，了解其作用有助於優化智能合約和DAPP，以針對低延遲環境進行優化。 Solana CLI和SDK等工具會自動利用POH支持的時間來進行交易提交和州查詢。

運行Solana軟件的節點通過重新計算哈希序列並檢查一致性來連續驗證POH流。如果一個節點檢測到差異（例如跳過的計數器或無效哈希），則拒絕塊。這樣可以確保僅將按時間順序準確的數據接受到分類帳中。

安全和信任假設

POH依賴於哈希函數是不可逆和順序的假設。攻擊者需要比實時時間更快地預先計算哈希斯，以操縱時間表，這與當前技術在計算上是不可行的。安全模型還假設POS系統中的大多數驗證器都是誠實的。

• 時鐘漂移會得到緩解，因為時間是從計算而不是物理時鐘得出的。
• 通過在驗證者之間旋轉領導才能阻止對POH發電機的拒絕服務攻擊。
• 通過在整個網絡上的複制來確保數據可用性。

即使惡意演員獲得了對領導者插槽的控制，由於哈希之間的依賴性，他們也無法改變POH鏈中的過去條目。任何篡改都會打破整個序列，使檢測立即進行。

常見問題

不，歷史證明不是獨立共識機制。這是一種計時工具，可與訂購交易的股份證明一起使用。共識終結是通過驗証投票實現的，而POH提供了時間框架。

問：其他區塊鏈可以實施歷史證明嗎？是的，從理論上講，POH可以集成到其他系統中，只要它們可以處理高頻哈希和同步領導者角色。但是，Solana的體系結構是針對POH的唯一優化，使直接複製複合物變得複雜。

問：歷史證明如何阻止時間戳操縱？ POH序列中的每個哈希都取決於上一個，創建了一個加密依賴鏈。要更改時間戳，攻擊者需要比實時更快地重新計算所有後續哈希，這是不可行的。

問：歷史證明是否需要特殊的硬件？儘管POH受益於快速處理器，但它不需要ASIC等專業的採礦設備。 Solana驗證器使用的標準高性能服務器足以維持哈希序列。