附录十一 共识机制的制度维度比较表
本附录不把共识机制只理解为算法名称。比较对象包括进入资格、提议权、验证责任、最终性、成本、奖励、惩罚、集中风险和退出条件。实际网络可能组合多种机制,表中类型是分析框架。
一、统一维度比较
表A11-1 工作量证明、权益证明与许可型BFT
| 制度维度 | 工作量证明 | 权益证明 | 许可型拜占庭容错 |
|---|---|---|---|
| 参与准入 | 原则上以计算和网络资源进入 | 以质押资产及协议资格进入 | 由成员、运营者或治理机构许可 |
| 抗女巫基础 | 获得算力具有外部成本 | 获得并锁定有效质押具有成本 | 依赖身份核验和成员治理 |
| 提议权 | 通常按算力竞争获得 | 按质押和随机或轮次规则选择 | 按轮次、领导者或协议选择 |
| 验证职责 | 节点验证交易和累计工作链 | 验证者证明、投票和遵守罚没规则 | 已许可节点发送协议消息并达成门槛 |
| 冲突选择 | 累计工作最多等规则 | 最终性投票与分叉选择组合 | 达到法定节点门槛后确定 |
| 最终性 | 通常为概率性,确认随区块增加 | 可结合经济或协议最终性 | 常见为门槛达成后的确定性最终性 |
| 主要成本 | 能源、硬件、运维和机会成本 | 资本锁定、运维、惩罚和流动性成本 | 成员治理、身份、运维和通信成本 |
| 激励安排 | 区块奖励与交易费 | 奖励、费用、罚没和机会成本 | 可无原生奖励,由组织合同承担 |
| 违规约束 | 攻击需要持续资源,部分成本沉没 | 罚没、奖励损失和退出延迟 | 除协议排除外还可有合同与组织责任 |
| 集中风险 | 矿池、硬件、能源和网络集中 | 质押、托管、流动性质押和财富集中 | 成员选择者、节点少量化和运营者控制 |
| 弱主观或信任入口 | 软件、检查点和社会协调仍存在 | 新加入者可能依赖检查点与社会信息 | 直接依赖成员身份、配置和治理 |
| 退出 | 节点停止投入,资产转移视协议而定 | 提款期、退出队列和惩罚处理 | 成员变更、证书撤销和业务迁移 |
二、选择问题
表A11-2 机制选择提问
| 问题 | 需要的证据 |
|---|---|
| 谁需要防范谁 | 威胁主体、串谋规模和外部控制能力 |
| 谁有资格确认共同状态 | 准入理由、代表性和排除救济 |
| 安全成本由谁承担 | 资源、资本、合同责任和间接成本 |
| 谁从奖励和费用中获益 | 收入分布、集中趋势和行为激励 |
| 失败时何时可认为最终 | 业务容忍度、回滚和补偿能力 |
| 新参与者怎样知道正确历史 | 启动信息、检查点和可信来源 |
| 谁能改变验证者集合 | 正式权限、门槛、时间和争议程序 |
| 退出网络后如何保留权利与证据 | 数据导出、状态证明和未决义务 |
三、组合机制
应用层可以使用许可身份管理,同时把摘要锚定到开放网络;权益证明网络也可能采用确定性最终性协议;工作量证明系统仍依赖客户端规则和社会协调处理极端分歧。比较时应把“参与与抗女巫”“排序和最终性”“执行和数据可用性”“治理与升级”分别描述,避免用一个标签包办整个制度。
四、治理权边界
账本验证权是按协议确认交易和区块的能力。企业治理权是依组织制度决定目的、资源、分配和责任的权力。验证者可以拒绝协议无效交易,却不因此当然有权决定员工报酬、客户救济或股东权利。若组织确实授予验证者治理角色,授权来源、范围和冲突处理必须另行记录。
审读补强:分层比较矩阵
| 维度 | 工作量证明 | 权益证明 | 许可型BFT | 必须披露 |
|---|---|---|---|---|
| 身份/抗女巫 | 计算与工作成本 | 质押与协议资格 | 组织身份和准入 | 虚假身份和准入风险 |
| 提议与验证 | 矿工提议、节点验证 | 验证者/委员会提议与证明 | 指定节点提议与投票 | 角色、轮换、失效 |
| 排序与执行 | 分叉选择后执行 | 分叉选择/最终性后执行 | 排序服务/共识后执行 | 排序权与有效性检查 |
| 最终性 | 概率稳定为主 | 检查点与经济/协议最终性 | 模型内确定性 | 逆转条件、等待与业务规则 |
| 安全/活性 | 算力、传播和验证假设 | 权益、验证者、同步与弱主观性 | 故障阈值和同步假设 | 分区时保护什么 |
| 激励与治理 | 奖励、费用、外部升级 | 奖励、惩罚、退出、检查点 | 合同责任与成员治理 | 集中、处罚、损失承担 |
任何具体网络都可能组合多种机制。本表比较的是制度维度,不把三类名称理解为功能完全对称的产品选项。
使用与控制栏
| 字段 | 填写要求 |
|---|---|
| 对象与适用范围 | 说明组织、业务、群体、资产或系统边界 |
| 负责人/批准人 | 分别记录编制、维护、批准与独立复核责任 |
| 版本与日期 | 版本、生效日、复核日、失效或替换版本 |
| 证据与保留 | 证据位置、访问权限、保留期和删除/归档规则 |
| 法域与专业审查 | 适用法域、法律/技术/治理/财务审查人及状态 |
| 状态与关闭证据 | 草案、试验、有效、暂停、终止;附批准、测试或复核证据 |
控制栏未填写完整时,本附录只能作为建模或审议工具,不能被表述为已经生效的合同、决议、登记、会计确认或系统控制。