公链IOST的破局之路！

每一条公链的诞生、发展以及最后的伟大，都不是偶然的。其成功必然有成功的道理。那么我们今天要剖析的IOST其实也是这样！下面我们就从项目的基本信息、去中心化的选择 POB、扩展性等三个方面来看看IOST的伟大之处！

一、项目基本信息

IOST致力于成为新一代高性能公有链平台，为开发者提供稳定、性能强劲的底层基础设施。IOST的解决方案实际上是要解决可扩展性的三角冲突，在尝试各种扩容性方案的同时，始终维护其去中心化、安全性和可扩展性的特性。

IOST比EOS更去中心化，比ETH更具可扩展性，以下将从去中心化、安全和可扩展性上进行分析。

二、去中心化的选择 POB（Proof of Believability）

1、 POB技术原理

上面我们提到目前最好的无论是权益证明的POS或者DPOS因数节点数的原因导致大量代币被集中，而超级节点的手上的筹码，随意时间的发展会越来越集中，这就形成了中心化。

那么如何解决这个问题呢？IOST尝试提出了POB—可信度证明。

POB是IOST提出的新型共识机制。POB可以简单理解为DPOS基础上的再改进，相对于EOS的共识算法，POB能够部分解决中心化严重的问题。

EOS的21个超级节点数量基本不变，除21个超级节点以外，其他的节点很难有机会参与到网络中的交易处理、维护工作当中，导致节点筹码越来越集中，其他贿选的情况也较为严重。

对此，IOST在节点的出块阶段，增加了一项额外的资源—Servi。Servi的作用是在每一轮区块生成的过程中，重新基于节点权重，保证获得投票数量较低的区块也有获得生产区块的机会，从而大大提高了去中心化程度、整个网络的灵活性与多样具体来说，在每一轮（每10分钟一轮）的区块生成过程中，一共会有17个节点参与。

这17个节点通过其获得的投票数量决定，在17个节点选取出来后，会根据其获得的投票数量等比例获得Servi数，最终由Servi数决定哪些节点最终获得区块生产的权利。

在目前版本中，每届委员会将选出17名委员会成员，每轮选举分为三步：

A、 社区成员抵押Token并投票，备选节点会得到与被投Token等量的Servi。

B、 Servi值前17名的备选节点被选为这轮的委员会成员，负责下一个时间周期的区块生产。

C、 所有入选委员会的17个节点，最后一名的Servi值清零，其他节点扣除等量的Servi值。

举个例子：

假设现在我们的规则是从5个备选节点选出3个进入委员会，5个备选节点A、B、C、D、E当前获得的票数从高到低分别为10、8、5、4、1，假设他们的票数在这段时间内保持不变。

在第一轮选举中，5个备选节点的Servi值分别为A(10)、B(8)、C(5)、D(4)、E(1)（接下来用[10, 8, 5, 4, 1]表示）。这时A、B、C的Servi值最高，成为委员会成员，同时他们都被扣除排名末位的C的Servi值，即本届委员会的最低Servi值——5。D、E的Servi值保持不变，Servi值情况变为[5, 3, 0, 4, 1]。

在第二轮选举中，Servi值在第一轮结束（[5, 3, 0, 4, 1]）的基础上再次加上这些节点当前的获投票数（[10, 8, 5, 4, 1]），变为[15, 11, 5, 8, 2]。这时A、B、D成为Servi值最高的备选节点，所以这届委员会成员为A、B、D，同时A、B、D都被扣除D的Servi值——8，Servi值情况变为[7, 3, 5, 0, 2]。

以此类推，内容有限不再继续举例，大家有兴趣可以网上深入了解下POB机制。

选举出来的17个备选节点，随着时间的推移和Servi的变动，都有机会成为节点，这就从根本上解决了看谁钱多说话的本质，因为成为节点不光是靠代币、投票能决定的。

2、可信度证明（POB）的安全性

可信度证明（POB）共识机制延展了传统的POS, 也就是节点需要积聚大量的代币才能有资格参与创建新的区块链并且根据某个数值的比例来决定生产区块的机率，但是基于POB模式下Servi概念的产生给更多可参考因数，这就防止了僵化。

可信度分数主要由以下要素决定：

①.验证交易量：该节点在过去30天验证了多少交易，越近的交易权重越大；

②.净交易量：在过去30天完成了多少交易，越近的交易权重越大；

③.代币保证金：为建立新区块而绑定的代币保证金；

③.集群节点：在网络中心节点的账户要比网络边缘节点的账户的权重略大。

可信度分数解决了之前区块链基于POS机制的两个主要缺陷，从而维护了主链的安全性：

①.代币集中不流通。之前的节点只是简单积聚尽可能多的虚拟货币，并从区块生产中赢取奖励，这样会使平台内的财富集中且阻碍了代币的流通。而在POB共识机制中则意味着一味积累财富而不帮助生产和传播交易会导致更低的可信度分数，甚至失去节点的权利，那么为了获取稳定的出块权利，这些节点不仅不会积累代币，相反最大程度的帮助IOST流通，不仅避免了节点做恶、贿选等伤害共识的事，维护了主链的去中心化和安全性。

②.无利害攻击（我更喜欢叫分叉攻击问题）：因为区块创立不需要耗费资源，当有分叉产生时，节点可以在两个分叉上自由创立新区块，这样将极大或者无限的延长某个分叉。

具体来讲，是当在 PoS 共识系统出现分叉 (fork) 的情况时 ，出块节点可以在”不受任何损失“的前提下，同时为多条链出块，从而有可能获得“所有收益”。

可信度证明（POB）能够利用保证金担保的“绑定保证金”防范此类情况发生。像上面所说，每个节点的可信度分数包括用户抵押的代币。为了能够解锁这些绑定的代币保证金，用户必须先启动解锁保证金流程，然后等待一段较长的时间区间，这就避免了当出现分叉时，出现出块节点两边出块，分叉越来越多，非法交易，作恶猖狂的恶境，维护了整体区块的唯一共识性。

3、可扩展性

如前面已经讨论的，区块链要最终被主流大众接受并实现它的革命性价值，扩容性是必不可少的。

IOST的解决方案实际上是要解决可扩展性的三角冲突，IOST分片使用的技术叫EDS（高效分布式分片），结合DRP协议，主要用于实现高效率的分片和片内领袖节点的选举，EDS算法可以防止恶意节点在分片中作弊。

通过协议层（Protocol-level）和 第二层（Layer-2）扩展方案提高可扩展性，包括：状态通道、分片和侧链。

一般来说，协议层（Protocol-level）和第二层协议（Layer-2）是提高区块链性扩容性的两个主要途径。

协议层包括建立设计更优的底层区块链协议，像我们看到现有简单区块链设计中已经具备的特性，它能够维护大部分区块链预期的去中心化和安全的特性。它只需要一小部分比例的节点看见和处理每个交易，并允许更多的交易能够同时平行被处理。

第二层协议(Layer2)包括创建链下协议，将大多数交易发送到链下，只偶尔与链上层进行交互，以便从Layer-2系统中进入和退出，这也适用于防御对系统进行攻击的情况。我们认为这两种策略是相互补充的，IOST支持采用多管齐下的策略提高IOST的扩容性，即让这两种策略相互接洽，并优势互补。

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编译者/作者：鸿鹄之链

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