Waves網(wǎng)絡(luò)采用權(quán)益證明租賃（LPOS）共識算法，該算法與Waves-NG協(xié)議相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的高度可擴(kuò)展性和事務(wù)吞吐量。

介紹

Waves網(wǎng)絡(luò)于2016年推出，當(dāng)時通過ICO募集了30，000比特幣，價值約1600萬美元。該項目旨在開發(fā)可用于業(yè)務(wù)交易流程的綜合區(qū)塊鏈生態(tài)系統(tǒng)，其中包含涵蓋各類功能需求的工具包，包括輕松創(chuàng)建自定義加密貨幣令牌、直接編寫智能合約、實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)交易的內(nèi)置去中心化交易所（DEX）、與dApps實(shí)現(xiàn)安全便捷的交互方式以及Waves Keeper瀏覽器插件所提供的Web服務(wù)。

可擴(kuò)展性

從一開始，Waves就認(rèn)識到可擴(kuò)展性是大多數(shù)區(qū)塊鏈項目推廣使用的需求，并優(yōu)先意識到要開發(fā)相關(guān)的技術(shù)，來解決現(xiàn)有區(qū)塊鏈的局限性。例如，比特幣具有很高的安全性但交易速度相對較慢，并且每秒只能支持大約7筆交易（TPS）。因此，比特幣的效率不足以使其成為全球性貨幣。基于第二層的解決方案，如比特幣的閃電網(wǎng)絡(luò)就是為了實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)而事實(shí)的。而Waves在該層上采用了不同的方法，在考慮第二層應(yīng)用之前，Waves首先關(guān)注鏈上的可擴(kuò)展性。

租賃平衡

Waves的原創(chuàng)共識算法是基于簡單的股權(quán)證明協(xié)議實(shí)現(xiàn)的?？偭繛?億枚的WAVES代幣都在ICO之后完成了分發(fā)，并且供應(yīng)量也是固定的：因為WAVE是“PoW”屬性的代幣，所以不存在通貨膨脹。因此，Waves區(qū)塊驗證者（鍛造者，他們通常被稱為是Waves生態(tài)系統(tǒng)中的‘礦工’）從他們處理的區(qū)塊中獲得交易費(fèi)，但沒有額外的區(qū)塊獎勵。

租賃的股權(quán)證明（LPoS）系統(tǒng)于2017年5月全面啟動，該協(xié)議可以讓使用Waves lite客戶端用戶（沒有運(yùn)行完整節(jié)點(diǎn)的用戶）將他們的WAVES令牌租賃給挖礦節(jié)點(diǎn)。租用的WAVES被鎖定在用戶的帳戶中，無法進(jìn)行轉(zhuǎn)移或交易。此外，代幣仍然完全由賬戶持有人控制，租約到期后可以隨時取消?？紤]到挖礦節(jié)點(diǎn)運(yùn)行需要相關(guān)的技術(shù)開銷以及7*24小時在線，因此只有相對較少的Waves社區(qū)運(yùn)行挖礦節(jié)點(diǎn)（區(qū)塊生成器列表可以在http://dev.pywaves.org/generators/查看）。

租賃給挖礦節(jié)點(diǎn)的WAVES代幣可用于增加礦工的權(quán)重，反之，也增加了礦工發(fā)現(xiàn)下一個區(qū)塊的機(jī)會。租賃的股權(quán)證明系統(tǒng)至少以兩種方式提高了網(wǎng)絡(luò)的安全性。首先，用于保護(hù)網(wǎng)絡(luò)的WAVES代幣是越多越好的，因為這樣會使攻擊者更難以累積到執(zhí)行51％攻擊所需的代幣數(shù)量。其次，WAVES代幣從用戶的冷錢包中租給挖礦節(jié)點(diǎn)，但節(jié)點(diǎn)本身（保持在線的節(jié)點(diǎn)）可能只有很小的余額。由于租賃的資金不會轉(zhuǎn)移給礦工，這可以顯著降低在線存儲的WAVES代幣被攻擊的風(fēng)險。

一種新的共識方法：Waves-NG

2017年12月WAVES進(jìn)一步升級了網(wǎng)絡(luò)，推出了Waves-NG共識協(xié)議。這是一個基于比特幣NG方案的新協(xié)議，由Cornell IT教授EminGünSirer發(fā)明。

比特幣初始的協(xié)議隨機(jī)性選擇礦工。區(qū)塊鏈中增加了一個區(qū)塊之后，礦工們會相互競爭，根據(jù)區(qū)塊鏈的當(dāng)前狀態(tài)查找下一個區(qū)塊的有效哈希值。同時，新生成的交易被放入內(nèi)存池（mempool），在那里它們將保持掛起狀態(tài)，直到有礦工來收集并驗證這些交易。

雖然比特幣和比特幣NG協(xié)議都被認(rèn)為是拜占庭容錯（BFT）系統(tǒng)，后者作為不同工作機(jī)制的可擴(kuò)展替代方案，于2015年被提出。在Bitcoin-NG系統(tǒng)中，會預(yù)先選擇下一個礦工，該礦工會創(chuàng)建一個空的“密鑰區(qū)塊” - 這個區(qū)塊最終會被添加到區(qū)塊鏈中。小型區(qū)塊被稱為‘microblocks’（由幾個交易組成），他們近乎實(shí)時地被添加到該密鑰區(qū)塊中。用日常生活作為類比，這就像在購物車（密鑰區(qū)塊）上添加幾個購物袋（microblocks）后，最后將完整的小車推到收銀臺（添加到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)上）。這意味著可以在幾秒鐘內(nèi)將交易添加到區(qū)塊鏈中，唯一可能發(fā)生的延遲就是網(wǎng)絡(luò)上的延遲。Waves將權(quán)益證明機(jī)制進(jìn)行了升級，從而創(chuàng)建了Waves-NG協(xié)議，也是首個將比特幣NG協(xié)議用于開放公共區(qū)塊鏈中。

對生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)一步完善是通過“MassTransfers”。支持在單個交易中封裝多達(dá)100筆轉(zhuǎn)賬，并降低了手續(xù)費(fèi)用。一方面，MassTransfer為了在增加容量和便利性之間進(jìn)行折中，限制了每個MassTransfers中僅包括100 txs，另一方面也限制了同時發(fā)送大量低成本交易的能力。如果需要進(jìn)行更大量的轉(zhuǎn)賬交易，則可以按照順序提交多個MassTransfers轉(zhuǎn)賬交易。

換句話說，用戶可以簡單地選擇MassTransfer作為另一種“發(fā)送交易”的方式，該方式支持可以讓他們在單個交易中最多添加100個收款人。此外，收款人的地址可以通過JSON提供或使用CSV文件上傳，從而可以直接高效地進(jìn)行大型空投或每周向租賃WAVES代幣給挖礦節(jié)點(diǎn)的用戶付款。結(jié)合Waves-NG，MassTransfer功能可在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)極高的吞吐率。

在Waves網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行了許多壓力測試，來評估新協(xié)議的潛在吞吐量。2018年10月，在MainNet上進(jìn)行了一次大容量的壓力測試。該測試表明公開的區(qū)塊鏈協(xié)議（不僅僅是有限和受控的TestNet）可以在24小時內(nèi)支持超過610萬筆交易，平均每分鐘4，200 txs或每秒71 txs，峰值吞吐量可達(dá)到每秒數(shù)百個交易。

總結(jié)思想

權(quán)益證明租賃（LPOS）可使無技術(shù)專業(yè)背景的普通用戶幫助保護(hù)Waves網(wǎng)絡(luò)，在控制WAVES代幣的前提下，將WAVES租用到完整節(jié)點(diǎn)。同時，Waves-NG實(shí)現(xiàn)了高達(dá)100 TPS的吞吐量，這比許多區(qū)塊鏈高出了一個數(shù)量級。由于不需要向礦工支付資金獎勵，后者也不需要承擔(dān)高電費(fèi)和昂貴的硬件，所以交易的手續(xù)費(fèi)用很低。

對于Waves來說，鏈上可擴(kuò)展性一直是優(yōu)先考慮的因素，但由于所需要的存儲空間和帶寬，任何區(qū)塊鏈都可以通過這種方式進(jìn)行擴(kuò)展。Waves的開發(fā)人員認(rèn)為，在進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展的解決方案前，可優(yōu)化當(dāng)前方案，并可實(shí)現(xiàn)支持高達(dá)1，000 TPS的交易能力。Waves目前正在探索涉及側(cè)鏈的第二層擴(kuò)展解決方案，該方案可支持在并行鏈上處理大量交易，并最終在Waves主網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)保護(hù)。