歷史證明(PoH)是什么?如何發(fā)揮作用?Solana獨特共識的指南
歷史證明 (PoH) 是 Solana 的內(nèi)置時鐘。它通過將事件鏈接成哈希鏈(類似加密時間線)來創(chuàng)建時間記錄。這有助于網(wǎng)絡快速就交易順序達成一致,而無需檢查外部時鐘。
PoH 最初由 Solana 創(chuàng)始人 Anatoly Yakovenko 于 2017 年提出,旨在解決區(qū)塊鏈的一個核心效率低下問題:節(jié)點就事件發(fā)生時間達成一致所需的時間。為了解決這個問題,Yakovenko 建議將時間直接嵌入賬本。
本文將幫助您了解 PoH 的工作原理。對于任何與區(qū)塊鏈互動的人來說,了解這一點都很重要,因為它是 Solana 脫穎而出的關鍵;PoH 是 Solana 速度快、費用低廉以及權衡利弊的關鍵。
關鍵要點
- 歷史證明 (PoH) 是Solana內(nèi)置的計時方式。它將事件記錄在加密時間軸中,讓每個人都能就事件的順序達成一致,而無需依賴外部時鐘。
- PoH 不是一種共識機制;它提供了一個時間源,幫助 Solana 的權益證明 (PoS) 更快地達成共識。
- 它是由 Anatoly Yakovenko 于 2017 年基于他在分布式系統(tǒng)和時間問題方面的工作創(chuàng)建的。
- PoH 通過反復運行 SHA-256 來工作,創(chuàng)建一個哈希鏈,其中每個哈希都證明時間已經(jīng)過去。
- 驗證者可以將事件放入該時間線,使其順序清晰且可驗證。
- Solana 將 PoH 與 PoS 一起使用,并借助 Tower BFT、Gulf Stream 和 Sealevel 等組件來保持網(wǎng)絡的快速高效。
- 這就是它平均每秒處理 2,000 到 5,000 筆交易的方式,費用極低,確認速度幾乎是即時的,通常不到一秒。
- PoH 在 DEX、NFT 發(fā)布、游戲和實時網(wǎng)絡等快速發(fā)展的應用中特別有用。
- 未來取決于 Solana 是否能夠保持可靠性以及其他人是否會采用類似的想法。
區(qū)塊鏈中的歷史證明是什么
歷史證明(PoH)是一種無需外部來源即可在區(qū)塊鏈 上追蹤時間的加密方法。它通過以可驗證的序列記錄事件來準確證明事件發(fā)生的時間。
每個事件都會被逐個散列,從而創(chuàng)建一個時間戳。任何人只需查看數(shù)據(jù)即可檢查其順序和時間。
Solana 是第一個使用 PoH 的區(qū)塊鏈,這有助于解決分布式系統(tǒng)中的一個關鍵問題:在不降低速度的情況下就事件順序達成一致。通過這種方式,Solana 可以比大多數(shù)其他區(qū)塊鏈更快、更高效地處理交易。
誰發(fā)明了歷史證明
歷史證明 (Proof of History) 由 Solana 創(chuàng)始人 Anatoly Yakovenko 創(chuàng)建。2017 年,他發(fā)表了一份白皮書,概述了一種加密計時系統(tǒng)的想法,該系統(tǒng)可以使區(qū)塊鏈運行得更快、更高效。
在加入 Solana 之前,Yakovenko 曾在高通公司從事分布式系統(tǒng)和時鐘同步方面的工作。在那里的經(jīng)歷塑造了他的思維,讓他意識到,如果區(qū)塊鏈能夠信任時間而無需等待共識,那么它們的運行速度就能更快。
PoH 就是這樣誕生的,并成為 Solana 高速架構的基礎。
歷史證明如何發(fā)揮作用
歷史證明 (Proof of History) 不斷使用 SHA-256 算法對數(shù)據(jù)進行哈希處理。每次結果都會傳遞到下一個結果,從而創(chuàng)建一個表明時間流逝的鏈條。由于每次停止都依賴于前一次停止,因此它創(chuàng)建了一個清晰且可驗證的時間線。
這個過程被稱為可驗證延遲函數(shù)。它需要一段可預測的計算時間,即使擁有強大的計算能力,也無法繞過這一過程。因此,最終生成的哈希鏈就像一個嵌入賬本的無需信任的時鐘。
想象一下延時攝影。每一幀都證明了拍攝的那一刻,因為它是連續(xù)序列的一部分。在 PoH 中,每個哈希值都是一個時間戳,可以證明事件發(fā)生的時間和順序,而無需中央時間源。
這個時間線允許 Solana 在運行共識之前預先排序交易。這使得流程更快,并減輕了區(qū)塊鏈驗證者的壓力,這也是 Solana 能夠?qū)⒊鰤K時間保持在通常不到一秒的水平并處理如此多交易的原因。
歷史證明的例子
假設您在 Solana 上使用去中心化交易所 (DEX) 來兌換代幣。PoH 的工作原理如下:
- 您提交交易:向網(wǎng)絡發(fā)送交易請求,以將代幣 A 交換為代幣 B。
- 交易進入 PoH 序列:在發(fā)生任何其他事情之前,它會被散列到 Solana 的持續(xù) SHA-256 散列鏈中,從而為其分配一個唯一的、可驗證的時間戳。
- 時間戳證明了順序:因為哈希是序列的一部分,所以任何人都可以看到它相對于其他事件發(fā)生的時間,而無需依賴外部時鐘。
- 驗證者預先對交易進行排序:得益于內(nèi)置的時間軸,驗證者無需浪費時間去確定哪筆交易先發(fā)生。排序已經(jīng)完成。
- 共識開始發(fā)揮作用: Solana 的 PoS + Tower BFT 處理最終協(xié)議和確認,但由于 PoH 處理了時間問題,因此現(xiàn)在運行速度更快。
- 最終性和結算:您的交易在一秒鐘內(nèi)完成,并且您會收到代幣 B。與傳統(tǒng)區(qū)塊鏈相比,整個過程所需的步驟更少,協(xié)調(diào)更少。
Solana 的共識:權益證明 + 歷史證明
Solana 并不只依賴于單一系統(tǒng);它將 PoH 與 PoS 結合起來達成共識。在這個混合模型中,PoH 負責處理時間,而 PoS 則提供安全性。
這一切是如何結合在一起的:
- PoH為每個事件添加時間戳,創(chuàng)建所有交易的加密歷史記錄。
- Tower BFT是實用拜占庭容錯算法的一個版本,它使用這些時間戳來投票并最終確定區(qū)塊。由于它信任已提供的排序 PoH,因此速度得到了優(yōu)化。
- Gulf Stream在交易被納入?yún)^(qū)塊之前就將其推送給驗證者,從而減少了內(nèi)存池的大小并提高了吞吐量。
- Turbine將數(shù)據(jù)分解成更小的數(shù)據(jù)包并并行發(fā)送,就像區(qū)塊鏈的 BitTorrent 一樣,以便 Solana 可以有效擴展。
- Sealevel是 Solana 的并行運行時。它允許智能合約并行運行,而不是一次運行一個。
驗證器硬件要求
所有這些高速性能都是有代價的;運行 Solana 驗證器需要強大的硬件來滿足網(wǎng)絡的吞吐量和并行處理需求。如果您正在考慮成為 Solana 驗證器,以下是您需要的配置。
組件 | 推薦最小值 |
CPU中央處理器 | 12 核 / 24 線程,2.8GHz+ |
RAM內(nèi)存 | 128 GB |
Storage貯存 | 2TB NVMe SSD(PCIe Gen4) |
Network網(wǎng)絡 | 1 Gbps 上傳/下載 |
GPU(可選) | 一些性能工具支持 GPU |
歷史證明、權益證明、工作量證明
區(qū)塊鏈需要兩件大事:
- 安全性:誰可以添加區(qū)塊?我們能信任他們嗎?
- 順序:事情按照什么順序發(fā)生?
權益證明和工作量證明(PoW)是保護網(wǎng)絡和決定區(qū)塊領導者的共識機制。
歷史證明不是一種共識機制;它是一個加密時鐘,為網(wǎng)絡提供可信的時間線,以便更快地達成共識。
PoH 不會取代 PoS 或 PoW;當它們結合在一起時,它會增強它們。
在 Solana 中,PoH 提供了可驗證的時間線;PoS 和 Tower BFT 使用該時間線達成快速、安全的共識。
讓我們看看歷史證明與當今主流共識方法的契合度——它如何與權益證明相結合,并與工作量證明有何不同。
歷史證明 + 權益證明
- PoS:根據(jù)質(zhì)押的代幣選擇驗證者;提供抗女巫攻擊能力和經(jīng)濟安全性。
- PoH:生成一個正在運行的、可驗證的時間線,以便驗證者知道事情發(fā)生的時間并可以快速排序交易。
- Solana:使用 PoH 為事件添加時間戳;Tower BFT(其 PoS 共識)使用該順序進行投票并最終確定區(qū)塊。
與基于權益證明 (PoS) 的權益證明 (PoW) 機制不同,工作量證明機制通過讓礦工消耗電力、求解哈希值并獎勵最先找到每個區(qū)塊的礦工來確保比特幣、萊特幣和狗狗幣等區(qū)塊鏈的安全。Solana 的歷史證明機制 (Proof of History) 機制避免了這種能源競爭,并加快了最終確定性。
歷史證明 vs. 工作量證明
PoW:礦工花費精力解決哈希難題來提出區(qū)塊;它是安全的,但耗能大且吞吐量有限。
PoH:無挖礦競爭。加密時鐘預先建立排序,減少協(xié)調(diào)延遲,并幫助更快地達成共識。
結果: PoW 提供與累積工作相關的概率最終性,而像 Solana 這樣的 PoH 加速系統(tǒng)可以實現(xiàn)更快的確認和更高的可擴展吞吐量。
歷史證明的優(yōu)缺點是什么
PoH 有助于 Solana 擴展并提高性能,但也帶來了一些權衡。讓我們來詳細分析一下。
優(yōu)點
確定性排序:事件在達成共識之前被加上時間戳,從而減少延遲和驗證器協(xié)調(diào)。
高吞吐量: Solana 定期達到 2,000+ TPS,使其成為最快的區(qū)塊鏈之一。
低費用:即使在頻繁使用的情況下,效率也能使交易成本接近于零。
節(jié)能:與工作量證明不同,PoH 避免了挖礦的能源需求。
缺點
高硬件要求:在 Solana 上運行驗證器需要嚴格的配置。這提高了進入門檻,并可能限制去中心化。
時鐘漂移場景:由于 PoH 依賴于連續(xù)哈希,因此如果系統(tǒng)不同步,恢復可能會很棘手。
采用率有限:目前沒有其他主流區(qū)塊鏈使用 PoH。這意味著它的工具、社區(qū)和彈性主要依賴于 Solana。
用例和生態(tài)系統(tǒng)應用
歷史證明 (PoH) 賦予 Solana 滿足嚴苛用例所需的速度和時間。Serum等去中心化交易所就是一個例子,其快速交易取決于準確掌握哪筆交易先發(fā)生。這種精確性有助于避免搶先交易,并使交易更加公平。
在 NFT 發(fā)行期間,成千上萬的人會同時嘗試鑄造,PoH 也非常有用。PoH 有助于保持系統(tǒng)正常運行,避免網(wǎng)絡崩潰。除了交易和NFT之外,PoH 還適用于實時系統(tǒng)。
在與物聯(lián)網(wǎng)、游戲或像DePIN這樣的去中心化網(wǎng)絡相關的項目中,哪怕只有一秒鐘的延遲都可能毀掉體驗。Solana 的快速計時功能有助于保持一切同步。一些交易公司,例如 Jump Crypto,使用它來運行在較慢的區(qū)塊鏈上無法實現(xiàn)的高速策略。
由于 PoH 提前記錄了所有事情的順序,因此 Solana 可以處理這種繁重的活動而不會減慢速度。
歷史證明的未來和競爭對手格局
Solana 仍然是唯一一個使用歷史證明 (Proof of History) 的主流區(qū)塊鏈,但這一理念正開始流行起來。一些較新的項目正在嘗試在其系統(tǒng)中添加可信時間,但還沒有一個項目像 Solana 那樣走得這么遠。
盡管如此,PoH 未來仍面臨一些挑戰(zhàn)。它對硬件的要求可能會讓普通用戶更難運行驗證器,從而影響去中心化。
該系統(tǒng)也很復雜,將 PoH 與 Tower BFT 和 Sealevel 等其他組件結合在一起,不易復制或維護。
接下來的問題是 PoH 與其他區(qū)塊鏈的兼容性如何。互操作性很重要,而 PoH 仍然主要是 Solana 獨有的解決方案。
此外,Solana 并沒有停滯不前。它正在推出升級版本,例如Jump Crypto 的驗證器客戶端Firedancer,旨在提高速度和穩(wěn)定性。
此外,零知識壓縮技術也正在研發(fā)中,旨在減少數(shù)據(jù)量,并打造輕客戶端,從而簡化移動設備訪問網(wǎng)絡的流程。從長遠來看,所有這些都將有助于提升歷史證明 (PoH) 的普及度。
無論其他區(qū)塊鏈是否采用 PoH,Solana 的方法已經(jīng)在不影響用戶體驗的情況下影響關于擴展的討論。
常見問題解答
Solana 是否使用權益證明或歷史證明?
Solana 兩者兼用。歷史證明處理時間和排序,而權益證明處理驗證者的選擇和安全性。
PoH 還是 PoS 更好?
它們扮演著不同的角色。PoH 負責事件的排序;PoS 負責保護網(wǎng)絡。Solana 需要兩者才能按預期運行。
如果 SHA-256 變得過時或不安全,歷史證明還能起作用嗎?
不。PoH 依賴于 SHA-256。如果 PoH 變得不安全,Solana 需要更新算法以確保其可靠性。
PoH 如何影響 Solana 上的交易費用和網(wǎng)絡擁堵?
PoH 加快了交易排序速度,這有助于 Solana 以更低的費用和更少的擁堵處理更多的流量。
結論:歷史證據(jù)為何重要
歷史證明 (PoH) 改變了區(qū)塊鏈追蹤時間的方式。Solana 無需等待所有人就事件發(fā)生時間達成一致。它會實時記錄時間線。這有助于它保持快速運行、降低費用,并處理更多活動而不會陷入困境。
它并非沒有問題。運行驗證器并不便宜,而且網(wǎng)絡也經(jīng)歷過一些困難時期。此外,沒有其他主流鏈使用 PoH,所以它仍然處于一個獨立的領域。
即便如此,歷史證明表明,還有另一種做事方式。如果 Solana 繼續(xù)構建和改進,我們將拭目以待,看看這種方法能否持續(xù)下去,甚至推廣開來。
到此這篇關于歷史證明(PoH)是什么?如何發(fā)揮作用?Solana獨特的共識指南的文章就介紹到這了,更多相關Solana歷史證明PoH內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章,希望大家以后多多支持腳本之家!
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