ADO:波卡的NPoS机制是如何运作的？_polkadotteddokey

编者按：本文来自PolkaWorld，Odaily星球日报经授权转载。Polkadot区块链将实施提名权益证明机制，这是一种相对较新的方案，用于选择参与共识协议的验证节点。在这篇文章中，我们会对NPoS做一个介绍，并对Web3基金会的研究做一个回顾。我们还解释了验证节点被选中的特殊方式。那么NPoS在波卡中是如何运作的呢？验证人和提名人

每天有几次，系统会选择出一组被成为验证人的实体，他们在接下来的几个小时内，将在高度敏感的协议中扮演关键角色，比如区块的生产和最终验证。他们的工作要求很高，因为他们需要运行成本高昂的操作，确保高通信响应能力，并建立长期的可靠性声誉。他们还必须将自己的DOTs进行质押作为良好行为的保证，当他们偏离协议时，这个质押就会被惩罚掉。相反，当他们按规则行事时，他们会得到奖励。任何完成任务的节点都可以公开地成为候选的验证节点。但是，由于操作上的原因，最终只能选择有限的验证人，我们预计是数百或数千个。该系统还鼓励任何DOT持有人作为提名人进行参与。提名人公布了一份他信任的候选人名单，并把一定数量的DOT进行质押来支持他们。如果这些候选人中的一些人被选为验证人，他将按根据质押的数量占比来得到相应的利益回报。与验证人不同的是，提名人没有数量的限制。只要提名人去选择，并且只支持具有良好安全实践的候选验证人，那他的风险就很低，并且有持续的收入来源。Polkadot网络中还有其他一些特殊的角色，但我们只关注这两个角色之间的关系。

波卡：链间消息传递格式XCMv2完成由Quarkslab进行的第二次审计:4月8日消息，波卡宣布网络安全公司 Quarkslab 完成对 XCMv2 （链间消息传递格式）的全面第二次审计（之前的审计已由 SRLabs 完成），这次审计的目的是发现潜在的跨链安全或公平问题，包括逻辑错误、拒绝服务以及两条链上的不正确锁定/解锁或销毁/铸造，Quarkslab 没有发现重要的安全问题。经过全面审计，XCMv2 已准备好进行生产发布，而 XCMv3 目前处于开发的最后阶段。

链间消息传递格式 XCM 为 Polkadot 技术堆栈提供了一个基本实用程序。它支持区块链以及 pallets（ Substrate 运行时模块）和智能合约（包括跨链桥和分片）之间的无缝通信。[2022/4/8 14:13:26]

波卡生态概念板块今日平均涨幅为0.32%:金色财经行情显示，波卡生态概念板块今日平均涨幅为0.32%。26个币种中15个上涨，11个下跌，其中领涨币种为：INSTAR(+11.90%)、EDG(+5.11%)、AKRO(+4.90%)。领跌币种为：OAX(-8.23%)、ANKR(-4.86%)、OM(-4.41%)。[2020/12/16 15:24:45]

NPoS机制

这种提名人-验证人的设计有非常强大的安全保证。它允许系统选择总质押较大的验证节点，并淘汰质押总数比较低的候选人。事实上，在任何一个特定的时刻，我们都希望有比较大的一部分DOT被质押在NPoS中。这会使敌对的一些群体很难成为验证节点，攻击系统的成本也很高。我们的NPoS方案比工作证明机制的效率高得多，比权益证明机制的速度快得多：它允许几乎所有持有DOT的参与者持续参与，从而保持高水平的安全性，同时限制验证节点的数量，因此所有基本的网络操作都是高效的。竞选过程

BiKi行情播报 | 波卡生态专区RING涨幅16.35%:根据BiKi行情显示，截止20:00，RING涨幅16.35%；EDG涨幅14.10%；AKRO涨幅11.65%；LINK涨幅1.31%；KSM涨幅1.22%；DOT涨幅1.03%；ANKR跌幅0.66%；KTON跌幅-0.76%；PCX跌幅2.35%。[2020/10/10]

有了提名人的投票，如何选出验证人呢？与其他基于PoS的，根据验证人的质押数量来衡量投票比重的项目不同，Polkadot在共识协议中给被选出的验证人同等的投票权。为了反映这一事实，提名人的股份应尽可能平均地分配给被选出的验证人，同时仍尊重提名人的偏好。在Web3基金会的研究团队中，我们使用了从选举理论到博弈论再到离散优化等工具，开发了一个高效的选举过程，且具有公平代表性和安全性，并且将来可以应用于使用NPoS的任何区块链。下面我们将结合一些例子来探讨这些观点。公平代表性。19世纪末，瑞典数学家LarsEdvardPhragmén提出了一种选举瑞典议会议员的方法。他注意到，当时的选举方法倾向于把所有席位都给最受欢迎的政党；相反，他的新方法确保分配给每一政党的席位数量与给它们的选票成比例，因此它给予了少数族裔更多的代表权。通过他的方法得到的属性在形式上被称为比例合理代表制，并且非常适合NPoS选举，因为它确保任何节点池既不被选出的验证人过度代表，也不被选出的验证人过低代表，而是与它们的质押成比例的。我们的启发建立在Phragmén的想法之上，并确保每次选举都具有这种性质。

波卡生态项目Darwinia Network宣布主网上线:波卡生态项目Darwinia Network宣布主网上线，Darwinia Network的初始版本已经发布。作为验证者或提名人参与质押的用户在本阶段可获得奖励。

此前消息，Darwinia Network表示，主网上线将会以渐进的方式分为几个阶段来逐渐解锁主要的功能模块来完成。可以将以太坊和波场上的RING和KTON跨链转移至主网的“创世跨链”截止时间为，北京时间2020年9月24日16点。在上线第二阶段（“创世跨链”截止后大约1个月），会先开启以太坊-达尔文主网单向桥，可以通过此桥，将以太坊上的RING和KTON转移至达尔文主网。在上线第三阶段（第二阶段开启后大约半个月到1个月），会开启以太坊-达尔文主网双向桥， RING/KTON可以在这两个网络中自由转移。在主网上线第三阶段开启后，用户可以在主网进行RING和KTON的转账。[2020/9/27]

这个例子代表了一个典型的选举过程，左边的提名人有不同数量的stake，并且通过线连接到右边那些他们信任的候选验证人。假设我们需要选择n=4个验证人，公平代表性的属性大致可以转化为一条规则，即任何持有总股份至少1/n的提名人都保证至少有一个他们信任的验证人当选。由于总stake是40个DOT，其中四分之一是10个DOT，前两个提名人保证由一个验证人代表。在下面的图片中，我们看到了三个可能的选举结果：一个违反了公平代表性，两个实现了公平代表性。

安全性。如果提名人得到两个或多个其信任的验证人被选，我们需要在他们之间分配提名人的股份，这样验证人的支持就尽可能平衡。回想一下，我们希望尽可能让对手池难以获得一个验证人，他们只有得到足够高的支持才能做到这一点。因此，我们将选举结果的安全级别等同于被选验证人的最小支持数量。对于最后两个具有公平代表性的选举结果，我们提供了stake分配，结果表明它们分别达到了6和9的安全级别。

右边的选举结果达到了更高的安全级别，显然在将提名人的股份平均分给验证人的方面做得更好。因此，NPoS选举过程的目标是提供一个达到公平代表性和尽可能高的安全水平的结果。这就产生了一个相当具有挑战性的优化问题，为此我们开发了在安全性和可扩展性上有很强保证的快速近似启发式算法。

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