什么是诗人（经过时间的证明）？

由英特尔（Intel）为Hyperledger Sawtooth开发的诗人使用T恤随机选择块创建者，为允许的区块链提供了能源效率和可扩展性。

2025/04/10 13:14

经过时间的证明（诗人）是区块链网络中使用的共识机制，特别是为有权限的区块链系统而设计的。它是由英特尔开发的，作为其Hyperledger锯齿项目的一部分。诗人旨在解决与传统共识机制（如工作证明（POW）和Stake（POS）（POS）等传统共识机制相关的一些可扩展性和能耗问题。本文将深入研究诗人的复杂性，其运营力学，优势及其在区块链网络中的实施。

诗人的概念

诗人以公平和节能的方式随机选择下一个块创作者的原则。与POW不同，矿工竞争解决复杂的数学难题，诗人使用可信赖的执行环境（TEE）为每个节点生成一个随机的等待时间。等待时间最短的节点可以创建下一个块。这种方法可确保选择过程既随机又节能，因为节点不需要花费大量的计算资源。

诗人如何运作

诗人的运作机制涉及多个关键步骤：

• 初始化：网络中的每个节点都从TEE请求计时器。 Tee是一个安全且防篡改的环境，为每个节点生成一个随机的等待时间。
• 等待期：节点等待分配的时间到达。在此期间，他们没有执行任何能源密集型计算。
• 块创建：计时器到期的第一个节点将赢得创建下一个块的权利。然后，该节点将新块广播到网络。
• 验证：其他节点验证新块，如果有效，请将其添加到其区块链的副本中。

此过程确保了块创建者的选择是公平的，并且不喜欢具有更多计算能力的节点。

诗人的优势

诗人比其他共识机制提供了几个优势：

• 能源效率：与需要重要的计算能力和能源的POW不同，诗人使用的资源最少，使其更加环保。
• 可伸缩性：与POW相比，诗人可以每秒处理大量的交易，使其适合企业级应用程序。
• 公平性：随机选择过程可确保所有节点都有相等的机会创建下一个块，而不论其计算能力如何。

Hyperledger锯齿实施

Hyperledger锯齿是诗人最著名的实现之一。它是一个开源企业区块链平台，它使用诗人作为其默认共识机制。 Sawtooth的模块化体系结构可以轻松整合诗人，这是希望利用区块链技术的企业的流行选择。

• 设置：要在锯齿中实施诗人，开发人员需要配置网络以使用诗人共识引擎。这涉及设置TEE，通常使用英特尔的软件防护扩展（SGX）。
• 配置：节点被配置为使用诗人共识算法，并设置了TEE来生成随机的等待时间。
• 操作：一旦配置，网络将使用诗人共识机制运行，而节点基于分配的等待时间进行竞争。

安全考虑

诗人提供了许多好处，但它也带来了某些安全考虑：

• 对TEE的依赖：诗人的安全在很大程度上取决于TEE的完整性。如果TEE被妥协，则整个共识机制可能会面临风险。
• 勾结的潜力：尽管随机选择过程被设计为公平，但理论上的节点会勾结以操纵选择过程。

为了减轻这些风险，必须使用强大而安全的TEE，例如英特尔SGX，并实施其他安全措施以防止勾结。

与其他共识机制进行比较

诗人从其他一些方面脱颖而出：

• 与POW：POW相比， POW需要节点来解决复杂的数学难题，这会消耗大量能量。另一方面，诗人使用的能量最少，不需要节点来执行密集的计算。
• 与POS相比：虽然POS根据网络中的股份选择验证器，但诗人使用随机选择过程。这使诗人更加民主，不太容易受到集中化的影响。

诗人用例

诗人特别适合区块链生态系统中的某些用例：

• 企业区块链：由于其可扩展性和能源效率，诗人非常适合需要高交易吞吐量的企业级区块链应用。
• 许可网络：诗人是为许可的区块链网络而设计的，所有参与者均为已知和信任。这使其适用于金融和供应链管理等行业。

常见问题

问：诗人可以在公共区块链中使用吗？

答：虽然诗人主要是为了获得许可的区块链而设计的，但已经讨论过将其改编成公共区块链。但是，对像英特尔SGX这样的T恤的依赖在公共环境中构成了挑战，因为对单个实体的信任不太可行。

问：诗人如何处理网络叉？

答：诗人处理与其他共识机制类似的网络叉。如果多个节点同时创建块，则网络遵循最长的链条规则，其中具有最累积工作的链（或在诗人的情况下，最多的块）被认为是有效的。

问：诗人是否与其他共识机制兼容？

答：是的，诗人可以与混合系统中的其他共识机制结合使用。例如，Hyperledger Sawtooth允许整合多种共识算法，从而使网络能够根据需要在诗人和其他机制之间进行切换。

问：实施诗人的硬件要求是什么？

答：实施诗人需要支持TEE的硬件，例如Intel SGX。这意味着网络中的节点需要具有兼容处理器，这可能是某些组织的限制。