最小熵证明很大程度上基于工作量证明中本聪共识。在阅读 PoEM 文档之前,强烈建议对工作量证明共识有深入的理解。关于中本聪共识的详细解释可以在
这里找到。最初的 PoEM 概念在一篇 2023年研究论文 中被提出。
一篇包含正式安全证明的更新论文是
“A Better Proof-of-Work Fork Choice Rule”。
共识问题
传统区块链面临一个根本性挑战:当两个有效区块同时被发现时,网络会暂时分裂。这会造成:- 不确定性:如果你在失败的分叉上,交易可能会被逆转
- 能源浪费:矿工在竞争链上工作,这些链最终会被丢弃
- 可扩展性限制:只有一条链能获胜,限制了整体吞吐量
PoEM 的工作原理
PoEM 受到比特币的工作量证明(PoW)中本聪共识的启发,但有一个关键改进。像 PoW 一样,PoEM 使用竞争矿工生成的哈希来验证提议的区块。然而,PoEM 在比较和测量这些哈希的方式上有所不同。 将熵想象成一个”独特性分数” - PoEM 总是选择具有最高独特性分数的区块,确保每个节点做出相同的选择。 与 PoW 不同的是,PoW 将所有达到特定难度水平的区块视为同等有效,而 PoEM 测量内在区块权重来计算熵,或者说每个提议区块移除的随机性。这确保所有节点总是偏好一个特定区块而非任何其他选项。 在 PoEM 下,所有节点一旦意识到某个区块就立即对下一个区块达成一致,消除了由网络延迟引起的任何分歧。运行 PoEM 的两个节点将始终就链中的下一个区块达成一致。PoEM vs 传统共识
| 传统 PoW | PoEM |
|---|---|
| ”足够好”的区块竞争 | 最佳区块总是获胜 |
| 网络暂时分裂 | 网络保持统一 |
| 解决需要时间 | 解决是即时的 |
| 浪费挖矿努力 | 所有挖矿都有贡献 |
| 限制于单链 | 支持无限分片 |
主要优势
通过从共识中移除争议,PoEM 实现了”永续共识” - 网络永远不需要时间来解决冲突,因为冲突永远不会发生。这一突破提供了几个优势: 对用户而言:- 即时终结性:交易立即最终确定,无需等待确认
- 可预测费用:没有来自竞争链的拥堵
- 无限容量:网络可以无限扩展而不降低安全性
- 能源效率:没有在丢弃的分叉上浪费挖矿
- 真正去中心化:可以协调无限的执行分片
- 增强安全性:所有挖矿算力都保护整个网络
