区块链中的已用时间证明 (PoET)

一种名为已用时间证明 (PoET) 的区块链网络共识方法，通过防止过度的资源和能源消耗来保持过程更加高效。通过使用公平的彩票系统，已用时间证明 (PoET) 是一种区块链网络共识技术，可以更有效地维持过程，并避免过度的资源和能源消耗。

在 区块链 网络上，该算法根据随机生成的已用时间来确定挖矿权和区块获胜者。PoET 方法还通过在安全的环境中执行受信任的代码，确保彩票结果可以由外部方独立验证，从而提高透明度。

已用时间证明 (PoET)：它是什么？

首先，因为已用时间证明 (PoET) 用于许可型（私有）区块链，而不是无许可区块链，所以它与权益证明 (PoS) 或 工作量证明 (PoW) 等其他共识过程有很大不同。像 以太坊 或 比特币 这样的无许可区块链上的节点不需要输入。另一方面，许可型区块链要求潜在用户提供个人身份信息，然后才授予访问权限。这消除了对复杂流程的需求来验证节点的可靠性，因为网络参与者已经经过仔细选择和信任。因此，PoET 在降低计算成本的同时提高了性能和效率。

根据公平彩票系统的概念，其中每个节点都有均等的机会获胜，PoET 技术基于将获胜几率公平地分配给最多的网络用户。为了使该策略成功，该系统必须保证三个基本论点：

1. 为每个节点分配一个随机等待时间。
2. 节点并非故意选择等待时间最短的节点。
3. 检查节点是否已完成分配的等待时间。

Intel SGX (软件保护扩展) 至关重要，因为它：

1. 向节点授予证书，保证其完整性和有效性，以便在网络中生成新区块。
2. 使用可信执行环境 (TEE) 来确认节点正在安全的环境中运行受信任的程序。应用程序的其余部分无法查看或更改私有和保留的存储空间。

PoET 的演变

2016 年，英特尔与 IBM 和 Linux 项目合作，创建了 Hyperledger Sawtooth 项目，该项目使用了 PoET 共识机制。供应链和物流只是 Hyperledger Sawtooth 的众多企业应用中的两个，这是一个可扩展且灵活的 分布式账本。该技术旨在提高网络性能并降低与工作量证明挖矿过程相关的能耗。

重要提示

1. 已用时间证明 (PoET) 共识机制由英特尔公司创建，允许许可型区块链网络决定谁将生成下一个区块。
2. 由于 PoET 的彩票式分配获胜机会给网络参与者，每个节点都有均等的机会获胜。
3. PoET 算法会为区块链网络中的每个节点随机分配一个等待时间，要求该节点在此期间休眠。
4. 为了将新区块提交到区块链，等待时间最短的节点将是第一个醒来并赢得区块的节点。
5. 与比特币使用的 PoW（工作量证明）过程类似，PoET 工作流程消耗的能量更少，因为它允许节点在指定时间内休眠并转到其他任务，从而提高了网络的能效。

了解已用时间证明 (PoET) 的工作原理

区块链网络使用共识机制来验证交易并生成新区块。在许可型区块链网络上，已用时间证明 (PoET) 共识技术通常用于确定网络的区块获胜者或挖矿权限。任何潜在的许可型区块链网络参与者必须先提供身份信息，然后才能加入。

PoET 网络共识过程必须保证两个关键要素。首先，它确保参与节点确实选择了一个真正随机的时间，而不是参与者专门选择的较短时间来获胜。其次，它证明了获胜者已完成等待时间。由于已用时间证明是随机选择节点，而不是让网络中的每个矿工都参与竞争，因此它消耗的能量比工作量证明少得多。

2016 年初，大型芯片制造商英特尔公司 (INTC) 提出了 PoET 的概念。它提供了一种现成的高科技工具来解决“随机领导者选举”的计算挑战。嵌入式机制满足了两个要求：为每个参与节点随机选择等待时间，以及获胜的参与者实际完成等待时间，从而使应用程序能够在安全的环境中运行可信代码。

PoET 如何工作？

PoET 方法基于公平彩票系统的概念，将获胜几率分配给最多的网络用户，其中每个节点都有均等的机会被选中。PoET 网络中每个参与的节点都必须等待预定的时间，第一个完成等待时间的节点将获得新区块。在区块链网络中，每个节点都会创建一个随机等待时间，然后休眠该时间。

等待时间最短的人，也就是第一个醒来的人，会将必要的信息广播给整个对等网络，并将新区块添加到区块链中。然后使用相同的过程发现下一个区块。

PoET 与 PoW 有何区别？

从本质上讲，该过程在共识方面与比特币使用的 PoW（工作量证明）技术相似，但没有巨大的能耗。通过允许节点在指定时间内休眠并转到其他任务，提高了网络的效率。

由于任何希望加入网络的人都必须先获得证书，因此已用时间证明不像工作量证明那样鼓励去中心化和透明度。在安全的环境中执行可信代码的系统还满足了许多其他网络要求。它确保可信代码在安全的环境中运行，并且不会被任何用户更改。此外，它确保参与者或其他授权方可以验证结果，这提高了网络共识的透明度。为了使 加密货币 经济持续繁荣，PoET 必须控制共识过程的成本，并保持其敏捷性，使其与过程产生的价值成比例。

PoET 的优缺点

尽管 PoET 是一种旨在改进工作量证明概念的修改版共识方法，但它并非完美。与任何其他方法一样，PoET 也有其自身的优点和缺点。

好处

1. 能效： PoET 不需要能源密集型的加密问题挖矿，因此比 PoW 明显更节能。这使其成为区块链网络的可行选择，并与全球迈向环保技术运动相契合。
2. 去中心化： PoET 确保节点无法从资本投资 (PoS) 或处理能力 (PoW) 中获利，从而促进了去中心化。它使每个人处于公平竞争的环境中，无论其财务状况如何。
3. 可扩展性： PoET 可靠且有效的区块构建过程可以提高可扩展性，从而在给定时间内处理更多交易。

缺点

1. 许可型网络： PoET 仅在封闭的许可型网络上可用，与比特币和以太坊等无许可网络相比，这可能存在一些限制。
2. 需要特定硬件： PoET 系统需要特定的硬件集才能运行。因此，并非每个人都可以不受限制地访问它。
3. 兼容性问题： PoET 严重依赖英特尔技术孵化的工具，这可能与其他工具引起兼容性问题。

总结

总而言之，新颖独特的已用时间证明 (PoET) 共识过程与工作量证明 (PoW) 和权益证明 (PoS) 等其他知名技术有很大不同。由于 PoET 不需要复杂的信任验证技术，因此它特别适用于许可型（私有）区块链，因为其成员都经过仔细选择和信任。

公平性和能效是 PoET 的关键原则。为了确保网络中的每个节点都有均等的机会获得生成新区块的机会，每个节点都会获得一个随机等待时间。Intel SGX（软件保护扩展）通过认证节点并确认它们在安全的环境中执行可信代码来确保这种不可预测性。尽管 PoET 具有许多优势，包括可扩展性、去中心化和能效，但它也有缺点。它需要特定硬件，专为许可型网络设计，并且可能无法与其他工具配合使用。鉴于其提供的优势，PoET 在 U2U 链上被用作我们“三层保护机制”的三种共识机制之一，从而提高了我们链的安全性和性能。