當然，區塊鏈領域最大的諷刺在于，從來沒有人就“最佳”共識模型達成任何協議。比特幣和以太坊因分別開創了區塊鏈和智能合約平臺的概念而廣受贊譽，但它們也因缺乏可伸縮性而受到嚴厲批評。可伸縮性的挑戰主要是由于他們使用了工作量證明（PoW）共識方法。

因此，開發團隊多年來一直致力于設計一種不同的方法來實現網絡參與者之間的共識。它消除了POW造成的瓶頸，但仍然實現了去中心化的安全性，同時在激勵誠實的行動者和威懾壞人之間保持了適當的平衡。

到目前為止，已經有幾十次嘗試來解決PoW的這個難題了。然而，只有少數幾個主要競爭者出現，即權益證明（PoS）和委托權益證明（dPoS）。

然而，一匹新馬參與了進來。一個名為Solana的區塊鏈項目正在開發一個安全的、可伸縮的區塊鏈，它在測試網上實現了每秒處理50，000個交易。它是如何做到這一點的？通過一種新的共識方法，叫做歷史證明。

歷史證明的解釋

歷史證明（Proof of History， PoH）旨在通過將時間本身編碼到區塊鏈中來減輕處理塊中網絡節點的負載。在常規的區塊鏈中，對特定塊的挖掘時間達成一致意見與對該塊中的交易是否存在達成一致意見一樣重要。時間戳非常重要，因為它告訴網絡（以及任何觀察者）交易以特定的順序發生。

在PoW場景中，成功的礦工首先找到正確的值，這需要一定的計算能力才能執行。然而，PoH使用了一個新的加密概念，稱為可驗證延遲函數（VDFs）。VDF只能通過應用一組特定的連續步驟的單個CPU核心來解決。不允許并行處理，因此很容易準確定義應用這些步驟需要多長時間。也就是說時間的浪費是顯而易見的。

PoH解決了時間的挑戰，從而減少了區塊鏈的處理重量，使其更輕、更快。Solana將PoH與一種名為Tower Byzantine Fault Tolerance （Tower BFT）的安全協議組合在一起，該協議允許參與者設置代幣，以便對PoH哈希值的有效性進行投票。如果參與者投票支持與PoH記錄不匹配的分叉，則此協議將對參與者進行懲罰。

此外，Solana還部署了權益關系證明（PoS），作為確定誰可以作為塊驗證器參與的一種方法。

PoH的競爭者

那么，PoH與之前的協議相比如何呢？

工作量證明（PoH）

工作量證明和歷史證明有一些相似之處。這兩種方法都依賴于計算能力的確定支出來生成塊。

與比特幣和大多數其他PoW區塊鏈一樣，Solana也使用SHA-256算法。這就提出了ASIC能否顯著加快PoH中VDF函數求解的問題。

Solana認為，這不是一個挑戰，大多數asic的處理能力將在可接受的范圍內用于更廣泛的網絡。

因為PoH從網絡上消除了時間戳的負擔，所以它產生的區塊鏈比迄今為止使用PoW所能實現的任何區塊鏈都要輕得多、快得多。

權益證明（PoS）

權益證明（PoS）是以太坊長期承諾的可伸縮性解決方案。在PoS中，網絡參與者用籌碼來表示成為下一個塊礦工并獲得相關獎勵的機會。

然而，PoS帶來了一個重大的挑戰，被稱為“沒有什么風險”。“在PoW區塊鏈中，礦工一次只能在一條鏈子上采礦，而不能在分叉上。然而，在PoS中，礦工可以將他們的代幣放置在同一個區塊鏈的許多不同的分叉上。

以太坊將在2020年實施PoS，通過對投票給錯誤區塊鏈的礦工實施懲罰來克服這一挑戰。Vitalik Buterin之前還提出了第二種解決方案，即懲罰任何對任何給定塊的兩個不同版本進行投票的人。

PoH協議本身并不阻止惡意的參與者。因此，Solana部署了Tower BFT向網絡參與者保證，如果發現壞人投票反對PoH，他們的權益將被“削減”，從而受到懲罰。

就其本身而言，PoS也很容易受到遠程攻擊，因此較早的參與者可以通過對較晚加入的參與者生成的塊進行抵抗來劫持鏈。Tower BFT通過規范化獲得超過三分之二網絡投票的塊來防止這種攻擊。

此外，塊生產時間僅為400毫秒，并且在隨后的每400 m/s時間段過后，回滾時間將加倍。因此，大約12秒后，回滾網絡所需的時間將達到幾十年。

委托權益證明（dPoS）

EOS和其他人使用委托權益證明（dPoS），通過將塊生產委托給少數網絡參與者來實現更快的吞吐量。這些塊生成器是由代幣持有者選出的。在EOS中，只有21個塊生產者控制網絡。

EOS發布后，這方面的挑戰幾乎可以立即顯現出來。只有21個塊生產者意味著網絡高度集中。此外，還有一種風險是，選民會聚集在一起，試圖操縱對他們有利的區塊生產者選舉，就像EOS被指責的那樣。該協議僅依賴于投票群體來選舉將為網絡利益行事的塊生產者。

相反，PoH與Tower BFT的合并，通過引入一種強大的抑制因素，阻止了糟糕的參與者，即如果他們投票反對共識，他們的權益將被大幅削減。與dPoS相比，這種威脅增強了安全性。

盡管底層技術有些復雜，但是PoH與Tower BFT的結合可能被證明是區塊鏈所期待的最關鍵的共識協議。它需要首先在Solana的主要網絡上實現自己的承諾，然后供他人效仿。但其結果如何，只有時間會告訴我們。
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