耗时证明（PoET）：更高效、更可持续的区块链共识机制

区块链技术彻底改变了我们认知和处理交易的方式，提供了更高的安全性、透明度和效率。区块链网络取得成功的关键因素之一是共识机制 .

近年来，一种很有前途的共识算法备受瞩目，它就是已用时间证明 (诗人 ).

PoET 采用一种独特的方法，可提供更快的交易验证、更低的能耗和更高的可扩展性。

在本博客中，我们将深入探讨采用 PoET 实现高效共识的顶级区块链，探讨它们的特点、优势以及对各行各业的潜在影响。

什么是已用时间证明（PoET）？

已用时间证明 (PoET) 是英特尔开发的一种共识算法，可替代传统的工作证明算法 就像比特币的PoW .在 PoET 中，网络参与者不是在解决复杂的数学难题，而是根据随机等待时间分配采矿权。

这种方法确保了公平性，防止任何一个参与者在验证交易和向区块链添加新区块时比其他参与者更有优势。

通过实施这种随机等待时间，PoET 旨在实现高效共识，同时最大限度地降低能耗并保持高度安全性。

这种创新算法能够解决其他区块链共识机制面临的一些关键挑战，因此越来越受欢迎。

PoET 如何工作？

PoET是Proof of Elapsed Time的缩写，是一种共识算法，已在多个顶级区块链中流行起来。

它的运行方式是通过随机等待时间来选择下一个区块的创建者。

这意味着网络中的每个参与者都有同等机会被选中创建下一个区块。

使用随机等待时间可以确保没有任何一个参与者可以垄断区块创建过程，从而促进公平、包容的区块链生态系统。

这种去中心化的方法是使 PoET 成为可靠、高效的区块链共识机制的因素之一。

以下是 "已用时间证明 "的详细操作步骤：

1. 网络中的每个节点都会向英特尔 SGX 申请等待时间。 英特尔 SGX 是一种可信硬件组件，它允许英特尔处理器创建安全飞地。这些飞地可用于保护敏感数据和代码，防止未经授权的程序访问。
2. SGX 为每个节点随机生成等待时间。 等待时间是一个正整数，范围从 0 到预定的最大值。
3. 节点从等待时间开始倒计时。 选择等待时间最短的节点创建下一个区块。
4. 被选中的节点会创建一个新区块，并将其添加到区块链中。 新区块将包含新的交易数据和上一个区块的相关信息。
5. 网络中的其他节点会验证新区块，并将其添加到自己的区块链中。

如果两个或更多节点的最短等待时间相同，则会使用决胜机制来决定由哪个节点创建下一个区块。

一种常见的决胜机制是使用节点的公钥。

下面举例说明 "已用时间证明 "的工作原理：

假设 PoET 网络中有 5 个节点。每个节点都向英特尔 SGX 请求等待时间。SGX 返回以下等待时间：

• 节点 1：100
• 节点 2：200
• 节点 3：300
• 节点 4：400
• 节点 5：500

节点从等待时间开始倒计时。

节点 1 将首先完成倒计时，因此选择节点 1 创建下一个区块。

节点 1 创建一个新区块，并将其添加到区块链中。

网络中的其他节点会验证新区块，并将其添加到自己的区块链中。

与工作证明（PoW）和权益证明（PoS）等其他共识机制相比，PoET 有许多优势。

PoET 比 PoW 更节能，因为它不需要节点解决复杂的数学问题。

PoET 还比 PoS 更具可扩展性，因为它不要求节点为参与共识机制而投入硬币。

PoET 仍是一种相对较新的共识机制，但它有可能在未来被广泛采用。

它已被用于许多流行的区块链，如 Hyperledger Sawtooth 和 R3 Corda。

PoET / 图片：GeeksforGeeks

下面是有关 "已用时间证明 "操作的更多细节：

• 英特尔 SGX 英特尔 SGX 是一种安全技术，它允许英特尔处理器创建安全飞地。这些飞地可防止未经授权的访问，包括来自操作系统本身的访问。这使它们成为区块链应用的理想选择，因为区块链应用的安全性非常重要。
• 等待时间 等待时间是一个正整数，范围从 0 到预定的最大值。最大值由区块链网络开发人员确定。
• 决胜机制： 如果有两个或更多节点的最短等待时间相同，则使用决胜机制来决定由哪个节点创建下一个区块。常见的决胜机制是使用节点的公钥。

PoET 与其他共识机制相比有何优势？

经过时间证明 (PoET) 共识算法的优势。以下是这些要点的摘要：

1. 能源效率 :PoET 消除了对能源密集型计算任务的需求，减少了区块链网络对环境的影响。这种能效确保了长期的可持续性，解决了传统工作量证明算法中与高能耗相关的问题。
2. 公平与包容 :PoET 的随机选择过程确保每个参与者都有平等的机会被选为下一个区块验证者。这种公平性促进了民主和包容的区块链生态系统，鼓励所有网络参与者积极参与。
3. 可扩展性 :PoET 的随机选择机制可加快交易验证和网络增长速度，使其具有高度可扩展性。这种可扩展性使基于 PoET 的区块链能够在不影响速度或网络效率的情况下处理更大的交易量，使其适用于各种高吞吐量应用。
4. 安全 :PoET 通过随机选择过程阻止恶意行为者，使预测谁将验证下一个区块具有挑战性，从而增强了安全性。这种随机性为抵御攻击提供了额外的保护，确保了区块链网络的完整性和可信性。

这些因素的结合使 PoET 成为区块链网络中一种强大而有吸引力的共识算法。

它能够解决能耗问题、促进公平性、确保可扩展性并增强安全性，在区块链生态系统的不断发展中成为重要的竞争者，在各行各业都有潜在的应用。

PoET 有哪些缺点？

耗时证明 (PoET) 有其局限性，在实施过程中必须加以考虑：

1. 可信硬件要求 :PoET 需要专门的硬件组件，增加了实施成本和复杂性。这一要求可能会阻碍资源或技术专长有限的组织采用基于 PoET 的区块链。
2. 诚实行为假设 :PoET 依赖于所有参与者行为诚实的假设。如果参与者试图欺骗或操纵系统，区块链的完整性就会受到损害，从而使网络变得脆弱。
3. 易受攻击 :PoET 容易受到某些攻击，包括基于时间的攻击和参与者之间的串通。操纵等待时间或内部串通会导致不公平的优势，损害 PoET 共识机制的公平性和完整性。
4. 可扩展性挑战 :在交易量大的大型区块链网络中，PoET 的可扩展性可能是一个问题。参与者必须等待轮到自己根据已过时间生成区块，这可能会减慢交易处理速度。这种延迟会影响区块链的整体速度和效率，使其不太适合需要快速交易验证和高吞吐量的应用。

虽然存在这些挑战，但必须指出的是，区块链技术的持续研究和进步旨在解决这些局限性。

额外的安全措施和优化可以减少这些漏洞。

尽管存在缺点，但 PoET 在能效、公平性和安全性方面具有显著优势，因此是一种有价值的共识算法。

随着技术的不断进步，这些局限性很可能会被克服，从而提高 PoET 在未来的有效性和可靠性。

哪些区块链使用 PoET？

一些著名的区块链平台已成功实施了有效共识的过时数证明（PoET），包括 Hyperledger Sawtooth、R3 Corda、Quorum 和 Credits。

1. 超级账本锯齿 是一个开源区块链平台，以其可扩展性和能效而闻名。通过利用 PoET，Sawtooth 让每个参与者都有平等的机会创建下一个区块，从而确保了公平性和包容性。这种方法允许 Hyperledger Sawtooth 处理大量交易，同时保持效率和安全性。
2. R3 绳索 是一个分布式账本技术平台，采用 PoET 在网络参与者之间达成共识，同时保持高性能和隐私。PoET 公平、随机的区块创建过程可防止任何单一参与者垄断系统，促进包容性并增强安全性。这种去中心化方法可实现快速交易处理，使 R3 Corda 适用于实时验证和高吞吐量应用。
3. 法定人数 由摩根大通开发的 Quorum 是一个以企业为中心的区块链平台，利用 PoET 实现快速交易处理和安全共识。PoET 可确保公平的区块创建，促进 Quorum 网络内部的信任和完整性。这种实现方式使 Quorum 能够在不影响速度或安全性的情况下处理大量交易，是企业寻求高效、可扩展和可靠的区块链解决方案的绝佳选择。
4. 荣誉 是另一个采用 PoET 达成共识的区块链平台。虽然文中没有提供其实施的具体细节，但它很可能利用了 PoET 的公平性和能效特性来提高其区块链的整体性能和可靠性。

挑战与未来发展

基于 PoET 的区块链面临的挑战

基于 PoET 的区块链面临的挑战。让我们来回顾一下这些挑战和潜在的解决方案：

1. 可扩展性 :交易量的增加会降低基于 PoET 的区块链的速度。目前正在探索分片和二层协议等解决方案，以提高整体吞吐量，允许并行处理交易，提高可扩展性。
2. 依赖可信硬件 :PoET 对可信执行环境 (TEE) 的依赖带来了安全风险。要降低这些风险，确保硬件组件的完整性至关重要，这就需要硬件制造商和区块链开发商合作建立健全的安全措施。
3. 隐私问题 :PoET 本身并不提供隐私保证，因此有必要采取零知识证明和安全多方计算等额外措施。这些技术可实现保密数据处理，确保敏感信息不被泄露，同时还能达成高效共识。
4. 缺乏动态参与 :PoET 缺乏动态参与，妨碍了网络的弹性和灵活性。允许节点动态地进入和退出共识过程将提高可用性和效率，适应不断变化的网络条件，并适应拥有不同资源的节点。

要最大限度地发挥基于 PoET 的区块链的潜力，应对这些挑战并不断探索创新解决方案至关重要。随着技术的进步，这些改进将在提高 PoET 作为共识机制在各种区块链应用中的效率、安全性和可用性方面发挥至关重要的作用。

PoET 的未来发展和潜在改进

旨在提高基于耗时证明（PoET）的区块链的性能、安全性和可扩展性的关键策略。以下是简要概述：

1. 可扩展性解决方案（分片、侧链） :将区块链划分为更小的部分或利用二级链可提高整体吞吐量，从而使基于 PoET 的区块链在不牺牲效率的情况下处理更高的交易量。
2. 替代可信硬件和加密技术 :探索安全的硬件组件和先进的加密协议可增强区块链的安全性。防篡改硬件和强大的加密方法可保护共识过程，防止攻击并确保基于 PoET 的区块链的完整性。
3. 隐私保护技术（零知识证明） :实施零知识证明等隐私保护技术可以保护数据的机密性。这些技术可以有选择地披露信息，同时保持数据的完整性，确保敏感数据在区块链上的安全。
4. 动态参与机制 :允许节点动态地进入和退出共识过程，增强了网络的适应性和弹性。这种灵活性可适应不同资源的节点，提高基于 PoET 的区块链的整体效率和可用性。

通过整合这些先进技术，基于 PoET 的区块链可以克服现有挑战，变得更加高效、安全和适应性强。

这些战略是充分发挥 PoET 在各种应用中的潜力的关键步骤。

PoET 与工作证明（PoW）

诗人 是一种比 PoW 更节能、更可扩展的共识机制。

它不需要节点解决复杂的数学问题，而复杂的数学问题计算成本高，需要大量能源。

相反，PoET 采用抽签系统来决定哪个节点创建下一个区块。

每个节点都会被随机分配一个等待时间，等待时间最短的节点中奖，可以创建下一个区块。

PoW 是一种能效和可扩展性都不如 PoET 的共识机制。它需要节点解决复杂的数学问题才能创建新区块。

这样做的计算成本会很高，而且需要大量能源。

不过，与 PoET 相比，PoW 也是一种更安全的共识机制。

恶意行为者更难攻击 PoW 网络，因为他们需要控制网络上的大部分计算能力。

下面的表格总结了 PoET 和 PoW 之间的主要区别：

特性PoETPoWE 能效更高更节能能效更低可扩展性更高可扩展性更低安全性更低安全性更高更安全

哪种共识机制更好？

这取决于区块链网络的具体需求。如果能源效率和可扩展性是重要因素，那么 PoET 就是一个不错的选择。

如果安全是最重要的因素，那么 PoW 是更好的选择。

PoET 与权益证明（PoS）

诗人 是一种比 PoS 更节能、更可扩展的共识机制。

它不要求节点为参与共识机制而投入硬币，这可能会成为新节点进入市场的障碍。

相反，PoET 采用抽签系统来决定哪个节点创建下一个区块。

每个节点都会被随机分配一个等待时间，等待时间最短的节点中奖，可以创建下一个区块。

PoS 是一种比 PoET 更安全的共识机制。

恶意行为者更难攻击 PoS 网络，因为他们需要控制网络上的大部分赌币。

不过，PoS 的可扩展性可能不如 PoET，尤其是在定桩要求较高的情况下。

下面的表格总结了 PoET 和 PoS 之间的主要区别：

特性PoETPoSE 能效更高更节能能效更低可扩展性更高可扩展性更低安全性更低安全性更高更安全

哪种共识机制更好？

这取决于区块链网络的具体需求。

如果能源效率和可扩展性是重要因素，那么 PoET 就是一个不错的选择。如果安全是最重要的因素，那么 PoS 是更好的选择。

结论

经过时间的证明（PoET） 共识机制是一种安全高效的区块链交易验证方法，无需消耗过多能源。

它已成功应用于著名的区块链，如英特尔的超级账本锯齿 和R3 绳索 它的可靠性正在赢得行业领导者的信任。

由于其可扩展性和最低能源需求，PoET 在区块链技术领域前景广阔。

目前正在进行研究，以提高其性能和安全性，并将其应用扩展到供应链管理和医疗记录等领域。

尽管 PoET 依赖于可信硬件，但目前正在开发其他解决方案，使 PoET 可以在各种环境下使用。

学术界、行业专业人士和区块链社区之间的合作对于解决安全漏洞和提高 PoET 的复原力至关重要。

常见问题

什么是已用时间证明（PoET）？
耗时证明（PoET）是区块链网络中使用的一种共识机制。它的运行原理是公平抽签系统，每个参与节点随机生成一个等待时间。等待时间最短的节点被选中创建新区块，从而确保共识过程的公平性和效率。
PoET 与工作证明（PoW）等传统共识机制有何不同？
工作证明需要大量的计算能力和能源消耗，而 PoET 与之不同，它具有能源效率高的特点。PoET 的随机等待时间方法确保没有任何一个节点具有优势，使其成为区块链应用的可持续和公平的选择。
PoET 在区块链网络中的主要优势是什么？
PoET 具有多种优势，包括能源效率、公平性和可扩展性。它的能耗极低，因此非常环保，而公平抽签系统则确保所有节点机会均等，促进了网络中的公平竞争。
PoET 可应用于哪些行业？
PoET 的应用不仅限于加密货币。它可用于各行各业，如供应链管理、物流、库存管理以及任何需要透明、安全记录的行业。
PoET 是否存在任何安全风险？
尽管 PoET 的设计是安全的，但与任何技术一样，它也不能完全避免漏洞。正在进行的研发工作重点是解决潜在的安全挑战，确保 PoET 在不同网络环境中的适应能力。