租赁权益证明如何运作

租赁权益证明共识演算法和 Waves-NG 协议 作者：Guy Brandon，Waves 贡献者。
Waves 网路在租赁权益证明 (LPoS) 共识演算法上运行，并结合 Waves-NG 协议，提供高度的可扩展性和交易吞吐量。

前言Waves 网路于 2016 年推出，透过 ICO 筹集了 30,000 BTC（当时约 1,600 万美元）。该专案正在为业务解决方案开发一个全面的区块链生态系统，提供涵盖各种需求的广泛工具，包括轻松创建自订代币、智慧合约、内建去中心化交易所（DEX）上的点对点交易以及使用 Waves Keeper 浏览器插件与 dApp 和 Web 服务互动的安全且方便的方式。

可扩展性Waves 从一开始便深知，区块链技术要想广泛应用，就必须提升可扩展性，并优先发展技术以突破现有区块链的限制。例如，比特币虽然非常安全，但速度相对较慢，每秒只能支援约 7 笔交易 (TPS)。因此，比特币的效率不足以成为日常货币。要实现这一目标，比特币需要像闪电网路这样的第二层解决方案。 Waves 采取了不同的方法，最初专注于高链上可扩展性，之后才考虑第二层应用。

资产负债表租赁Waves 最初的共识演算法是一个简单的权益证明 (PoS) 实作。 1 亿个 WAVES 代币在 ICO 后全部分发完毕，其总供应量是固定的，不会像 PoW 代币那样出现通膨。因此，Waves 验证者（伪造者，通常被称为「矿工」）获得的是区块费用，而不是奖励。
租赁权益证明 (LPoS) 系统于 2017 年 5 月全面上线，允许 Waves Lite 用户端无法运行完整节点的用户将其 WAVES 代币租赁给挖矿节点。租赁代币将锁定在用户帐户中，无法转移或交易。然而，这些代币仍完全由其所有者控制，租赁协议可随时取消。鉴于运行挖矿节点的技术开销以及需要全天候在线，只有 Waves 社区中相对较少的参与者运行这些节点（验证器列表可在 https://dev.pywaves.org/generators/ 找到）。
租赁的 WAVES 代币可用于增加矿工的权益，从而提高挖到下一个区块的机率。租赁权益证明系统至少在两个方面提升了网路安全性。首先，网路中使用的 WAVES 代币越多越好，因为攻击者累积 51% 攻击所需的代币会变得更加困难。其次，用户可以从冷钱包中将 WAVES 租赁给节点，但节点本身仍然连接到网络，只需拥有最低余额即可。这显著降低了 WAVES 代币被连接到网路的电脑盗用的风险，因为租赁的资金不会转移给矿工。

Waves-NG 达成共识的新方法2017 年 12 月，随著康乃尔大学 IT 教授 Emin Gün Sirer 创建的基于 Bitcoin-NG 的新协议 Waves-NG 的推出，该网路进行了进一步升级。
最初的比特币协议采用追溯式选举矿工的方式。区块添加到区块链后，矿工会根据区块链的当前状态相互竞争，为下一个区块寻找有效的哈希值。同时，新建立的交易会被放入记忆体池，在那里处于等待状态，直到其中一位矿工收集并验证它们。
虽然比特币和 Bitcoin-NG 都被认为是拜占庭容错 (BFT) 协议，但后者于 2015 年被提出，作为一种基于不同工作机制来提高可扩展性的替代方案。在 Bitcoin-NG 中，会预先选择下一位矿工并创建一个空的关键区块，该区块最终将添加到区块链中。较小的区块（称为微区块，由多个交易组成）被添加到这个关键区块中。在日常生活中，这就像在购物车（关键区块）装满并最终到达收银台（添加到区块链）之前，将多个购物袋（微区块）添加到购物车中。这意味著交易可以在几秒钟内添加到区块链中，唯一的实际延迟是网路延迟。 Waves 更新了权益证明 (PoS)，创建了 Waves-NG 协议，这是 Bitcoin-NG 针对开放公共区块链的首次迭代。
生态系的另一个新增功能是 MassTransfers。此功能允许将最多 100 笔转帐打包成一笔交易，并降低手续费。 MassTransfer 的每秒 100 笔交易上限是在高容量和便利性之间做出的妥协，同时也限制了发送大量低成本交易的能力。如果需要进行更多转账，可以串连多张 MassTransfers。
换句话说，用户只需选择 MassTransfer 作为另一种交易发送方式，即可在单笔转帐中最多包含 100 位收件者。此外，收件人地址可以用 JSON 或 CSV 档案形式提供，从而轻松有效地向那些将 WAVES 出租给挖矿节点的用户进行大额空投或每周支付。与 Waves-NG 结合使用时，MassTransfer 可提供极高的网路吞吐量。
Waves 网路已进行多项测试，以评估新协议的吞吐量。 2018 年 10 月，主网压力测试已完成。测试结果表明，该公共开放的区块链协议每天可支援超过 610 万笔交易，平均每分钟 4,200 TPS 或每秒 71 TPS，最高吞吐量可达每秒 100 笔以上。

结论租赁权益证明 (LPOS) 系统允许普通用户透过将自己的 WAVES 代币抵押给节点来维护 Waves 网路的安全，同时又不会失去对节点的控制权。同时，Waves-NG 的吞吐量高达 100 TPS，比许多区块链高出一个数量级。交易成本也更低，因为无需向矿工支付区块奖励来补偿他们的电力和昂贵设备成本。
链的可扩展性是 Waves 的首要任务，但由于所需的记忆体和频宽，其他采用相同方案的区块链网路有其限制。 Waves 的开发人员认为，在需要其他解决方案之前，它可以优化到支援高达 1000 TPS 的吞吐量。 Waves 目前正在探索各种第二层扩展方案，包括侧链，这将允许在平行链上处理大量交易，并最终由主链进行保护。