PoH共识机制探索：如何契合去中心化的地理位置服务【下】

（桃花开满园，梵高）

2.海伯利安为什么选择PoH混合证明共识

海伯利安之所以采用混合证明共识的PoH机制，其核心原因跟其项目特性相关，它既不是比特币这样的价值存储的加密货币，也不是用来承载不同领域（如金融、游戏等）的去中心化应用智能合约平台。它不仅包含专属公链，同时也是致力于提供地理位置服务的完整结构的经济体。

海伯利安的愿景是One Map，它希望通过其整体的服务重新塑造位置数据的采集、服务、价值分配等。而PoH的混合证明机制也是为了服务其项目愿景。

从上面的海伯利安的架构可以看出，为了引导出分布式的地理位置服务，它不仅包括了底层地图区块链Atlas，也包括分布式的地理位置服务网络Map3，以及地理位置服务的前端应用。只有地图公链本身，在短期内比较难引导出用户使用场景，而整体的结构更利于实现其长远目标。

共识机制的核心首先是保证链的安全，其次要跟项目特性产生契合，能够激励系统内的贡献参与者朝共同的方向发展。PoH混合证明机制有利于海伯利安实现如上的两点。在海伯利安的地理位置服务经济体中，不同的角色发挥不同的作用。

首先，客户端用户是地理位置服务的需求方，也可以是系统发展的获益方。例如持有HYN代币的用户可以将其代币抵押给Map3网络节点，Map3网络节点要获得节点运营资格需要抵押一定量的HYN代币。而获得Map3网络节点运营资格之后，用户有机会跟节点一起获得服务收益。

其次，在海伯利安的Map3网络中，还有一层基于工作量证明机制，根据其PoW有效服务量证明凭证，从Map3服务节点中选出有效服务更好的节点参与共识节点竞选，也就是海伯利安中的复抵押资格竞选。根据PoS的有效权益质押量大小，成功进入共识节点委员会的节点有机会获得出块奖励。这意味着，一开始给Map3网络节点代币质押的HYN用户也有机会获得按比例的相应出块奖励。

最后一层就是区块链层，也就是链上的记账层。它由共识节点根据PoS权益，竞选出块节点，分享出块收益。

从上可以看出，海伯利安通过将PoW的工作量证明和PoS的权益证明错层融合，是从整体社群和经济结构角度考虑的，这样可以充分利用PoW和PoS的各自优点。

Map3网络的PoW工作量证明不仅可以用来评估服务节点的有效服务量，而且它在海伯利安整体经济结构中也具有承上启下的连接作用。本质上，它是一个可自动调节的战略控制点。Map3网络有很多无须许可的服务节点，但并非所有服务节点都是一样的，这也跟帕累托法则和地图服务性质相关，有些节点的有效服务量更多，质量更好，获得的用户支持更多，它们更有机会进入底层区块链的共识节点参与最终的出块竞选。也就是说，这些服务节点脱颖而出需要得到用户的支持，最终形成一种自下而上的选拔过程，也是层层深入的动态调节过程。

这种层层递进的过程兼具民主和集中的优点，服务节点无须许可，但它又跟服务的用户息息相关，获得用户支持越多，就越有机会进入最终的PoS出块委员会。这种PoW和PoS混合证明的PoH机制，可以满足分布式和安全的需求，也可以满足可扩展性的需求。

最终来说，PoW和PoS混合证明的PoH共识机制，一是保护了底层区块链网络的安全，二是激励不同参与者融入到网络中作出贡献，形成了自下而上层层递进的过程，三是可以满足分布式地理位置服务的可扩展性需求。

海伯利安的混合证明机制（PoH）如何实现

海伯利安的PoH混合证明机制是通过PoW和PoS错层融合实现的。其中的PoW既衡量了不同服务节点的有效工作量，也自发形成了战略控制点，为PoS选拔出自下而上的共识节点，从而利于保证底层链的安全，并激励服务节点和客户端用户的更多参与。

• Map3网络的PoW共识机制
  

Map3网络是去中心化的地理位置服务网络，它为前端应用的用户提供地图等服务，Map3网络由多节点组成，这些节点是P2P的对等网络，它存在的目的是为了提供安全可靠高性能的地理位置服务，其核心并不是进行底层区块链的共识出块的验证，而且提供具体的服务。这种特性决定了其共识机制核心在于工作量的证明，也就是PoW。不过它的PoW跟比特币的计算密集型的PoW不同，它的工作量是指实际的地理位置服务工作证明，其核心的工作量就是为客户端提供API请求的响应次数。

因此，Map3的PoW机制首先要实现跟其整体的激励目标相同，激励网络的参与节点能够积极加入到整体的地理位置服务网络中，它首先要解决节点为什么要加入到服务网络的问题。

Map3网络是无须许可的对等节点网络，任何主体都随时加入和退出，这意味着要有足够的激励才能吸引节点参与进来。上面也提到，Map3网络给参与节点提供两个方面的激励：一是服务收益，二是成为共识节点的资格，以获得出块奖励。

那么，要实现激励，接下来要解决的问题是，如何衡量服务量。这就引出了第二个问题，关于Map3节点有效工作量的衡量，它需要公平、易于验证以及可防作弊。如何来实现这一点？这就是海伯利安PoW共识机制的由来：它试图通过工作量凭证的产生机制来解决这一问题。

Map3网络的工作量凭证旨在产生可简单验证的防作弊的工作量证明，从而衡量不同节点的有效服务量。其有效工作量的衡量基于一种用最小哈希值来估算哈希率的计算方法。工作量凭证是由获得其服务的客户端和其他节点提供。所以具体的工作量证明包括为客户端和其他节点提供的服务之和。如果客户端用c表示，Map3节点用n表示，那么在一段时间内节点的工作量凭证计算如下图的公式：

其中Vc和Vn是哈希值，NID是节点的ID，AccTKc和AccTKn是服务访问的凭证。也就是说，这里的核心是两个服务访问的凭证。

海伯利安Map3网络的PoW的有效服务量机制还有利于促进HYN代币持有人和Map3节点之间的合作，它本质上鼓励节点持续输出高质量的地图服务，如果节点无法提供高质量的服务，一是HYN代币持有人不愿意给该节点提供HYN代币质押，二是也不愿意调用该节点提供的地图服务。而PoW的机制将两者的利益结合起来，节点提供的服务质量越高，被调用服务的次数越多，有效服务量越多，服务收益也越高，持币人也更愿意将其代币质押给这样的Map3网络节点。

海伯利安Map3的PoW机制最后一个满足的是地理位置服务的可扩展性的问题。随着Map3地理位置服务的增加，Map3网络节点向共识节点提交工作量证明也会消耗更多的服务资源，包括带宽和存储空间等。为了实现可扩展性，其PoW有一个自适应的机制，可以支持不同规模的Map3节点数量。

也就是说，海伯利安会控制提交PoW节点的数量。这也跟地理位置服务的特性相关。首先客户端用户和地理位置数据在空间的分布式不均匀，其使用量和Map3节点之间的分布符合帕累托法则。

此外，如果将所有地理位置服务行为都通过链上记录并等待共识的达成，那么它将无法支撑亿万次的地理位置服务，而海波利安的PoW工作量证明机制，类似于链下的操作，有利于其服务的可扩展。

• Atlas底层区块链的PoS共识机制

Atlas链是海伯利安的底层地图公链。它担负了整个地理位置服务生态的链上记账服务。其首要的问题是安全，保证链的无须第三方参与可信任。其次是符合生态激励方向。最后是满足业务的特性。

PoS共识机制的提议包括出块的节点委员会（涉及到共识节点的选举和轮换）和奖惩机制。当前不同的PoS机制有不同的节点选举方式、不同规模的委员会大小等。比如ETH2.0采用的是随机选择节点的模式（抵押32个ETH后获得资格），而Cosmos采用根据质押权益多少排序来选择节点；委员会规模上，ETH当前是111个节点，而Cosmos在125到200个节点之间，EOS是21个节点。

海伯利安Atlas底层链的PoS出块委员会的激活节点为88个。委员会的成员资格是流动的，根据链上指标进行自动化的选举产生。按照24小时为一个周期，候选节点可以向现有委员会节点发起挑战，挑战需要有成本。根据挑战者的质押权益排序，挑战是否成功，通过铸币信用来确定，铸币信用除了考虑账户余额，还会考虑币龄等，以防止节点的作恶。

结语

不管是PoW还是PoS，其本质上都是区块提议的机制，好的共识机制首先要能够保证链的安全，其次是要符合项目本身的特质。比如价值存储的加密货币和智能合约平台的方向是不同的，这也跟其共识机制存在关联。

海伯利安的PoH共识机制跟其地理位置服务的整体结构相关，它的愿景是要形成One Map，通过PoW和PoS的混合证明机制，既要实现底层链安全，也需要激励所有参与者的贡献，最后形成符合其业务发展规律的可扩展性。这也是它不同于纯PoW和PoS共识机制的根本原因。通过将PoW和PoS错层融合，可以利用两者的优势，可以实现自下而上的层层递进，可以兼顾大多数前端用户、服务节点的利益，同时也能选拔出跟生态关系更加密切的参与者参与共识验证，是一种可以动态调节的机制，能促进参与者的融合进来。

海伯利安的PoH共识机制为地理位置服务的去中心化探索提供了技术支撑和激励机制，也为类似的区块链项目发展提供了一个可参考的模式，值得大家关注。

风险警示：蓝狐笔记所有文章都不能作为投资建议或推荐，投资有风险，投资应该考虑个人风险承受能力，建议对项目进行深入考察，慎重做好自己的投资决策。

通往区块链的新世界：关注“蓝狐笔记”公众号：lanhubiji

加入蓝狐笔记的知识星球：https://t.zsxq.com/iaQNnIq

加入蓝狐笔记群微信：pacinoli

—-

编译者/作者：蓝狐笔记

玩币族申明：玩币族作为开放的资讯翻译/分享平台，所提供的所有资讯仅代表作者个人观点，与玩币族平台立场无关，且不构成任何投资理财建议。文章版权归原作者所有。