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对话TTC创始人,对共识机制的看法与理解

文| Brian Cheong  

        Founder/CEO of TTC Protocol

对于一个区块链项目来说,构建一个合理的共识机制是非常重要的,因为需要让所有的用户都相信这个网络是不会被人为操纵。只有在持币者之间没有任何信任危机的情况下,健康的代币经济才能最终实现。此外,平台币/二级代币的共识治理和分配方式也必须透明,如果没有完全的透明化,加密货币与公司积分之间就没有太大区别。换句话说,如果去中心化和透明度不是建立在共识的基础上,那么社区甚至一个生态系统的扩张将是一项艰巨的挑战。
  
TTC Protocol是一个针对活跃社交网络和在线社区的区块链协议。截止目前,TTC生态系统已经拥有3000万用户,只要等主链Rigi一上线,所有用户就可以进行社交挖矿获得奖励。   


TTC在成立之初,我们曾考虑在已经构建好的区块链平台(如Ethereum、EOS等)之上搭建TTC Protocol。然而,我们最终还是决定构建自己的区块链平台,因为我们发现其他平台在其共识范围内存在一个巨大的局限性,就是无法支撑一个拥有3000万用户的生态系统正常运转。我们经过几个月的讨论和评估,最后决定TTC Protocol采用大众所熟知的BFT-DPoS共识机制,并对其进行优化,我们把优化的共识机制命名为“多层BFT-DPoS”。

快速、可靠的保证:DPoS
其实,刚开始我们也考虑了PoW和PoS等大多数主流算法作为共识的基础,但最后还是选择了DPoS算法,这是因为TTC Protocol需要一个高效执行的共识机制来保证与拥有百万用户的DAPPs的兼容性。

在DPoS中,所有网络节点投票选举出负责区块生成的超级节点。固定数量的超级节点被赋予管理投票者共识的权力;正因为如此,它如实实现了我们在现实生活中看到的民主选举会议制度。


我们知道DPoS共识算法已被各种项目采用,如bitshare、EOS等。然而,大多数DPoS模型还是存在各种各样的问题,如复杂的交互逻辑和缺乏投票动机导致投票率较低,缺乏投票利益刺激而导致很多投票不成功等。这些问题的存在导致了区块生产者的勾结和资源的低效配置。因此,TTC Protocol决定保留DPoS共识算法的优点,并对其进行了改进,以克服现有模型的不足。
 
提高投票率
TTC区块链中的超级节点负责区块生产和形成共识。TTC超级节点进行区块生产同样会获得奖励。然而,不仅超级节点会获得奖励,为他们投票的支持者也会相应获得奖励。当一个区块成功挖出来后时,61.8%的区块奖励被分配给该超级节点,而剩余的38.2%会被分配给该超级节点的投票支持者。
 
TTC持有者参加投票选出合适的超级节点也会获奖励。因此,超级节点竞选投票率自然会上升。但是,TTC持有者投出的选票有效期仅为7天(168小时),这意味着支持者必须持续关注自己的投票支持节点的最新情况。
区块奖励只有在TTC超级节点成功生成块时提供,因此,支持者有责任跟踪他们投票节点代表的工作效率。如果超级节点做得不好,支持者可以随时撤回他们的投票。
 
因此,投票奖励不是股息,因为股息是一种被动收入,持有者只需持有就能获得回报。换句话说,TTC并不是证劵。

 
安全性与效率的提高 

TTC超级节点根据投票数量分为四个级别。前50名的超级节点有资格参与区块生产,根据他们的级别他们获取参与区块生产的机会是不同的。第1级别(排名第1~ 10位)的超级节点每轮100%参与区块生产,而第3级别(排名第21~30位)只有40%的超级节点被选中。每轮共有21名超级节点进行区块生产。(一级超级节点10人,二级超级节点6人,三级超级节点4人,四级超级节点1人)
在这样的制度下,我们能保证排名在前20位的超级节点能够以更高的机会参与出块,并获得更高的奖励。因此,更多的超级节点有资格参与批量生产将会增加区块链的安全性。
 
有人可能会认为,TTC持有者投票给排名较低的超级节点与投票给排名较高的超级节点相比获得的奖励较少。然而,由于排名靠后的超级节点的总票数要少于排名靠前的超级节点(排名是根据票数计算的),所以其支持者将获得更大额度的奖励分配。例如,如果超级节点“A”(排名第1,第1级)有100张选票,超级节点“B”(排名第21,第3级)有40张选票,对于生成的每个块,每个持有者可以获得的投票奖励的数量将完全相同。 



根据上述算法,帕累托效率设置为:1/N1 = 0.6/N2 = 0.4/N3 = 0.05/N4。在这种情况下,无论投票者投票给谁,理论上每一票的投票奖励都是相同的。
 
上述计算有一个关键假设:每个超级节点都有相同的出块率。如前所述,当超级节点成功生成区块时,投票奖励只分配给超级节点(和关联的投票用户)。在现实中,每个超级节点都有不同的出块率,受到硬件、网络稳定性、人为错误等因素的影响。这就是为什么存在投票给低级别超级节点的支持者可能比投票给高级别超级节点的支持者获得更多的回报的原因。
 
由上例继续解释,如果超级节点“A”(第1层)的出块率为97%,而超级节点“B”(第3层)的出块率为100%,那么“A”支持者的收入将比“B”支持者少3%。(事实上,收入差距会更大,因为一个失败的超级节点将因此受到惩罚,接下来一段时间参与产生区块的概率会减少)。在这样的制度下,TTC持有者将投票给一个更好的超级节点,而不仅仅是一个高级别超级节点。
所以,更多投票给“A”的持有者可能会将选票投给“B”,导致排名较低的是“A”,排名较高的是“B”。正如您所看到的,任何具有稳定的且高出块率的超级节点都可以轻松升级到更高的级别。如果所有TTC 持有者的投票都合乎逻辑,那么整个系统将很快达到帕累托效率的状态。(我坚信当人们的行为有直接的回报时,他们的行为会是合乎逻辑的)


TTC持有者来说,最根本的问题可以归结为:“超级节点能否持续出块?超级节点能否为一个稳定的网络做出贡献?超级节点的工作效率在很大程度上取决于网络速度和硬件配置等技术方面。当然,TTC的超级节点有义务努力保持区块生产的最佳状态。而且,由于区块生产是一个连续的过程,那些未能保持高生产率的超级节点将落在后面,而那些表现出色的超级节点将脱颖而出。在这个系统中,个人收益与TTC区块链的改善呈正相关关系,因为奖励是基于整个区块链的效率提供的。换句话说,不合理的行为,如生产者相互勾结,忽视低下的生产率将会伴随着很高的机会成本。 
共识进化

通常来讲,一个区块链网络需要服务器更新和/或升级(例如硬分支),以更新和提升共识进化。然而,在TTC区块链中,超级节点可以提出提案,以优化以下方面的共识机制:

  1. 增加/删除从链 
  2. 调整超级节点和投票用户之间的奖励分配比例 
  3. 优化从链区块生产时间
  4. 未来更多权限

超级节点提案获得通过需要获得2/3以上的选票。值得指出的是,当提案通过后,实际的更改将通过PoA共识在链上进行,并不需要更改任何代码。
 
超级节点还可以提出优共识机制的提案。这项提案要经过用户投票,这意味着每个人都可以看到每个超级节点投哪一边的票。这样的系统使每个持有者能够选择合适的超级节点。如果投票给超级节点“A”的持有者认识到“A”投票违背了他的意愿,他可以立即投票给另一名超级节点“B”。因此,“A”的影响会减小,“B”的影响会增大。它们的排名和等级甚至可能因此而改变。
 
如果一名议员侵犯了选民的利益就会被支持者抛弃,和剥夺国会议员的投票是一样的道理,在现实生活中,由于财政和社会的限制,选民几乎不可能影响国会通过的每一项法案。而通过区块链技术,我们可以实现更加有效且完整的间接民主。


为数十亿人打造区块链

在多级BFT-DPoS共识机制投票奖励下,我们希望:1)TTC持有者可以主动参与和监督区块链网络运作,2)超级节点能够更高效的代表TTC持有者发出声音,3)和我们一起建立一个去中心化且自主的区块链网络。此外,来自于TTC奖励引擎(TReE)集成的DAPPs的数百万用户将为生态系统提供更多的力量。 
 
 
最后,本文所涉及的每个概念都已经在TTC测试网络Merapi v.0.1.0上实现。所有的区块链源代码都可以在Github上公开访问,任何拥有智能手机的人都可以在测试网上投票给超级节点,并通过从苹果App Store或Google Play Store下载手机钱包TTC Connect来获得奖励。
 
当然,我不敢说我们设计的共识是完美无缺的。然而,它确实能够解决今天存在的许多问题,并帮助我们朝着梦想与未来前进。在这一过程中,共识和代币经济将在网络的每个成员的培育和照顾下变得更大、更健康,它能使想法、意见和讨论更加开放。
众所周知,创建一个主流区块链项目需要三个关键点:设计良好的区块链生态系统、友好的用户体验和实际用户。这三点一直都是我们在TTC Protocol中致力前行的。
 
如上所述,我欢迎大家就共识机制或代币经济进行公开讨论,您可以在这里留言或加入我们的电报频道。

作者: Brian Cheong
Founder/CEO of TTC Protocol


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