IOST公链的经济模型和创新技术分析

IOST是一个由红杉、经纬、真格等全球一线美元投资机构支持的，为在线服务提供商而开发的区块链应用平台。

★目标

通过POB共识机制和第二层扩展方案的设计来实现横向扩容和高吞吐量的目标。通过开发社区自有网络的有效方式，为第三方开发人员、创作者和企业提供实现价值的平台。

★原则

在不牺牲去中心化的关键属性的前提下提高交易性能，即：保护隐私、公开参与、社区免受恶意攻击。IOST比基于DPOS机制的EOS更去中心化，比ETH智能合约平台更具可扩展性。

★技术模型

这条公链的主打点包括POB 共识，微型块，原子协议，动态分片等。在宣传上强调的高tps ，稳定性，安全性。下面具体从技术角度来进行一个分析。

1. 账户权限系统

这个权限系统和EOS 的非常相近。即IOST 账户由账户名和权限组成，包括owner 和active 权限。每个权限有一个阈值，要拥有这个权限，在一笔交易中包含的权重之和必须大于这个权限。系统通过验证交易的签名，计算签名中的权重来进行验证。

2. 投票

在投票过程中，它这里有候选人、合伙人节点和出块节点。

候选人需要得票超过210 万并且通过审核才能成为合伙人或者出块节点。

目前每个块的奖励大约为3.3 iost 。节点获得奖励后50% 给合伙人和出块节点，50% 给投票者的奖励池。

3. 经济模型

官方说，经济模型继承了ETH 和EOS 的优点。普通节点通过质押Token 来获得Gas 。一个Token 每天获得10 万Gas 。交易的执行会消耗Gas 。

在IOST 中同样有RAM ，这个RAM 初始上限为128G ，每年新增64G 。调用系统合约的时候可能会使用用户的RAM 。

★智能合约 / 虚拟机模型

IOST 的智能合约采用JS 来编写，这也符合现在的发展趋势，相比于solidity 的确给大多数开发者带来了便利。同时合约支持更新功能。在Token 方面，他这里是Token20, 跟ERC-20 差不多，都是在合约里面定义了一些接口。

至于虚拟机，采用的是v8 。最近看到几条链都采用的v8 ，这和v8 的安全性和高性能离不开关系。

★创新点分析

白皮书重点讲的是分片技术，并介绍了保证随机性、安全性的支持。但是这其中的大部分技术还需要跟进，这里选择几个比较重要的技术进行分析学习。

▼、Distributed Randomness Protocol

DRP在恶意节点数目在一个特定比例之下的时候可以去保证一个公平性。DRP 产生的随机数用于划分切片、将节点放到不同的切片并且选举切片中的leader 。

为了实现这种随机值，这里主要采用的是通过client 和server 来产生，具体的技术包括non-interactive zero-knowledge proof(NIZK, 了解zcash 的可能知道这个，零知识证明) 以及public verifiable secret sharing(PVSS) 。

这个DRP 协议包括两阶段，第一阶段client 会给所有的server 广播一条消息，包括一个随机产生的平衡分组。在这个阶段，每个server 产生一个随机输入的值并且使用PVSS 分享给同组的其他成员。当client 通过NIZK 来获取到了这些加密的分享值后，它会从中随机取出一个子集。这让client 可以确定每个分组的secret 和协议的输出值。

在第二个阶段，servers 会加密并且发送他们所有的shares 给client 。这之后，client 会结合所有的这些group secrets 去获取到那个最终的随机输出。

( 这段按照原文翻译，感觉不清楚，我也不理解)

▼、Leader 选择算法

简单总结下白皮书中的这个算法，这个算法重点就是用来划分shard 的。

在每个出块的时期，每个validator 算出一个lottery 。在过一个特定的时间段后，这些validators 会互相交流自己生成的lottery 。每个validator 选择3 个最小的lottery ，并共同确定出这三个最小，其中最小的那个被选为leader 而剩下的两个则会作为备选的leader 。这个leader 会通过DRP 来生成一个rnd 值，这个值将被validator 们来利用起来把所有的节点分成shard 。如果这个leader 在产生rnd 值的过程中失败了，就选择备用的leader 。

▼、Inter-shard transactions 跨分片交易

如果分片A 中的a 要发送一笔交易给分片B 中的b 。首先A 中的所有节点会验证这笔交易，同时锁定这笔财产。接下来，这笔交易会发送给B 中的节点，当这笔交易被B 中的所有节点验证后，这笔财产才会被发送给b 。

▼、POB 共识算法

这个共识算法的话是想消除POS 中的中心化问题。通过一个servi 的积分体系来决定出块。具体的懂POS，POB共识算法的朋友都知道，不多说...

▼、Micro State Blocks

MSB目的就是解决存储问题，缩小存储区块需要占用的资源。要如何计算一个header ，这里的关键点就是每个切片都只存储上一个MSB header ，整个链的state 被均匀分布在多个切片中。

总结

IOST 总的来说，白皮书给出的技术有一定的创新。但是还需要跟进其中的很多技术，如果能够踏实地跟进技术，并且后期在dapp 上能够着力发展，那会是好样的。

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编译者/作者：林汐颜

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