Pyrofex公司的一組研究人員最近引入了Casanova算法，這是一種適用于區(qū)塊鏈的無(wú)領(lǐng)導(dǎo)樂(lè)觀共識(shí)算法。Casanova不是生成鏈，而是在有向無(wú)環(huán)圖（DAG）中生成塊，DAG本質(zhì)上是一個(gè)沒(méi)有循環(huán)的有向圖。Casanova通過(guò)管道投票和阻止生產(chǎn)來(lái)提高可伸縮性，并對(duì)雙重支出等沖突交易擁有獨(dú)特的“線路項(xiàng)目否決權(quán)”。

“我們正在尋找一種可伸縮的共識(shí)算法，我們可以用它來(lái)實(shí)現(xiàn)幾個(gè)不同的區(qū)塊鏈項(xiàng)目，”研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)電子郵件告訴TechXplore?！拔覀冏畛跽J(rèn)為Casper可能是對(duì)的，并試圖證明它是安全的，可以生活在理想的網(wǎng)絡(luò)條件下?！睕](méi)過(guò)多久，我們就證明事實(shí)并非如此，并得出結(jié)論：我們必須做出一些重大改變。我們的新算法解決了我們面臨的所有問(wèn)題，但它與以前的方法有很大的偏差。

大多數(shù)現(xiàn)有的區(qū)塊鏈技術(shù)在使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)同意每個(gè)事務(wù)的全局順序上浪費(fèi)了大量的時(shí)間和資源。雖然這看起來(lái)是合理的，但是研究人員認(rèn)為一個(gè)好的區(qū)塊鏈方法應(yīng)該能夠以任何順序處理事務(wù)。

我們應(yīng)該只在必要的時(shí)候才使用能源和資源來(lái)達(dá)成共識(shí)，也就是說(shuō)：當(dāng)存在兩個(gè)沖突的事務(wù)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)必須準(zhǔn)確地選擇一個(gè)。其他區(qū)塊鏈也曾嘗試過(guò)類似的東西，但通過(guò)Casanova，我們能夠準(zhǔn)確地說(shuō)明如何做到這一點(diǎn)。”

Casanova的一個(gè)顯著特征是，它本身不構(gòu)建區(qū)塊鏈，而是構(gòu)建DAG。研究人員將Casanova的結(jié)構(gòu)稱為“積木”。如果區(qū)塊鏈的結(jié)構(gòu)可以比作一根弦，那么一塊積木就像一塊由幾根弦編織在一起的織物。

研究人員說(shuō)：“因此，Casanova不再一次確認(rèn)一個(gè)區(qū)塊，而是對(duì)每個(gè)網(wǎng)絡(luò)成員一次確認(rèn)一個(gè)區(qū)塊。”所以如果網(wǎng)絡(luò)有1000個(gè)成員，我們可以一次確認(rèn)1000個(gè)區(qū)塊，而不是1個(gè)。我們?cè)谕粫r(shí)間完成了所有這些工作，一個(gè)常規(guī)的區(qū)塊鏈將在一個(gè)區(qū)塊上達(dá)成共識(shí)。

Casanova用驗(yàn)證器代替了礦工，這些驗(yàn)證器每隔一分鐘左右就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)區(qū)塊。當(dāng)驗(yàn)證器從客戶端接收到一個(gè)事務(wù)時(shí)，它們會(huì)將其包含在下一個(gè)塊中，并對(duì)該塊進(jìn)行簽名，以表明它們已經(jīng)看到了它。

驗(yàn)證器還彼此交換塊，以確保每個(gè)人都能看到所有的事務(wù)。當(dāng)驗(yàn)證器準(zhǔn)備生成一個(gè)新塊時(shí)，它將包含從其他人那里看到的關(guān)于塊的信息。

研究人員解釋說(shuō)：“唯一讓人擔(dān)心的是，當(dāng)兩個(gè)相互沖突的交易同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，比如一個(gè)用戶試圖將支出增加一倍，它們會(huì)在下一個(gè)塊中包含有關(guān)沖突的信息。使用來(lái)自每個(gè)人的塊的信息，網(wǎng)絡(luò)會(huì)決定哪些事務(wù)是有效的，哪些事務(wù)將被丟棄。

雖然可能感覺(jué)這個(gè)過(guò)程不足以保證安全性，但是驗(yàn)證器使用數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)來(lái)跟蹤事務(wù)和其他驗(yàn)證器的投票。根據(jù)研究人員的說(shuō)法，這使得他們能夠做出重要的推論，從而最終確保安全性。

研究小組表示：“Casanova的一個(gè)更美妙的特點(diǎn)是：你可以用雙倍的費(fèi)用向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送垃圾郵件，這將使網(wǎng)絡(luò)速度變慢，但只有垃圾郵件發(fā)送者的賬戶才會(huì)變慢。”“其他人的交易都以通常的速度處理，因?yàn)槟悴荒軓?qiáng)迫他們與你的交易發(fā)生沖突。”據(jù)我們所知，Casanova對(duì)垃圾郵件交易有一種“單項(xiàng)否決權(quán)”，這在業(yè)內(nèi)是獨(dú)一無(wú)二的。

雖然有幾種塊數(shù)據(jù)算法，但大多數(shù)都是工作證明（PoW），而Casanova使用的是權(quán)益證明（PoS）。此外，大多數(shù)現(xiàn)有的協(xié)議都試圖在滿足部分順序的情況下給出一個(gè)總順序。

研究人員寫(xiě)道：“我們是我們所知的第一個(gè)區(qū)塊協(xié)商共識(shí)的權(quán)益證明算法，我們保持交易的部分順序?！薄拔覀冞€對(duì)區(qū)塊鏈的成員應(yīng)該如何記錄和跟蹤信息進(jìn)行了一些全新的觀察。”

研究人員將發(fā)表一篇新論文，解釋為什么他們的觀測(cè)結(jié)果比使用其他區(qū)塊鏈或加密貨幣收集到的數(shù)據(jù)更普遍、數(shù)學(xué)上更強(qiáng)、意義上更清晰。Casanova的一大優(yōu)點(diǎn)是它非常通用，用戶可以根據(jù)自己的特定需求輕松地調(diào)整算法。

“認(rèn)證觀察也很重要;這是我們期望我們的共識(shí)算法能夠快速響應(yīng)的主要原因之一。“我們?cè)O(shè)計(jì)了一種共識(shí)算法，能夠快速、安全地應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)故障。然后，我們?yōu)樗鼧?gòu)建了一個(gè)事務(wù)模型，可以用來(lái)構(gòu)建一個(gè)區(qū)塊鏈。這就是為什么我們認(rèn)為我們的技術(shù)將比今天大多數(shù)可用的技術(shù)更快、更簡(jiǎn)單。

為了擴(kuò)大研究范圍，研究人員現(xiàn)在正在實(shí)施一個(gè)概念證明，并在證明助手Agda中正式驗(yàn)證它。發(fā)展Casanova使他們能夠?qū)ΜF(xiàn)有的共識(shí)文獻(xiàn)庫(kù)收集有價(jià)值的見(jiàn)解，他們計(jì)劃在未來(lái)幾個(gè)月撰寫(xiě)和發(fā)表這些文獻(xiàn)。

研究人員說(shuō)：“我們還開(kāi)發(fā)了一個(gè)適合Casanova使用的分類賬模型，我們將在不久的將來(lái)將其構(gòu)建為一個(gè)區(qū)塊鏈?！薄拔覀冋谘芯恳粋€(gè)合適的計(jì)算模型，它將允許我們構(gòu)建一個(gè)智能的可伸縮的區(qū)塊鏈?！敝笥泻芏嗍虑橐觯ㄔS多權(quán)益證明機(jī)制，如獎(jiǎng)勵(lì)、費(fèi)用、結(jié)合、解除等等。接下來(lái)的一年注定是忙碌的一年。