IOTA Coordicide介紹 第4-4及4-5章 - 數位貨幣

Coordicide繁中白皮書已發布，請參閱
https://hackmd.io/otHA-X9_T8GmwlFJIVKGVw
譯者碎念：本文為非官方的先行翻譯，若有名詞錯譯、內容不順處請以繁中白皮書為主，
預祝IOTA凸了木~

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Medium 圖文版 https://bit.ly/2U6u0vO

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模組四：Tip選擇演算法

Tip選擇演算法（Tip Selection Algorithm）是選擇交易並進行驗證的方法，一個好的演
算法允許Tangle以穩定且安全的方式增長。
https://imgur.com/YRS9A2f

要將新交易附加到Tangle，演算法需要選擇並驗證兩筆先前的交易，最好是尚未確認的
交易（Tips）。這種驗證機制代表了纏結中的「信任」：如果交易y驗證了交易x，這意味
著y認為交易x是有效的，並對其整個交易歷史也都認同有效。
https://imgur.com/NG8O7xG

在過去，我們使用隨機漫步（Random Walk）作為我們的Tip選擇演算法，這不僅形成健
康的Tangle結構，也允許我們識別最重的權重，因此也成為Tangle的首選交易。雖然這種
機制對於達成共識至關重要，但它也顯示出一些不太理想的特性：

◆如果沒有積累足夠權重，誠實的交易可能會被遺忘。這導致對提升促進和重新附加的需求
增加（即使在沒有攻擊的情況下），而反過來又顯著降低了交易的可靠性。

◆攻擊者可能試圖「玩弄」隨機漫步，如寄生鏈（parasitic chains）之類的惡意結構攻擊
，或者透過執行分裂攻擊來阻止網路達成共識。

◆計算交易的累積權重相對昂貴，且對協議的可擴展性造成問題，尤其是在高吞吐量的情況
下。

因此，我們透過添加投票層來識別Tangle網上的首選交易（作為附加模組），我們能夠：

◆更快地解決衝突，從而降低交易意外附加到Tangle錯誤部分的可能性。

◆使用不再基於累積權重的不同tip選擇機制，因此遺忘有效交易的可能性較低。
https://imgur.com/UyNQJOz

這將提高IOTA網絡中交易的可靠性，並顯著減少重新附加和提升促進的需要，它還將使選
擇tip的過程更便宜更快速。

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模組五：主動衝突解決機制

到目前為止，我們已經描述了許多新概念，但基於累積權重的共識機制，僅由Tip選擇演
算法保護，仍會將IOTA暴露在挖礦競賽的問題之中。

為了克服這問題，我們提出了一個額外的安全層，讓節點通過投票來交換意見。多年來人
們對投票模型進行了大量研究，在機率模型中，節點在多輪中請求少量的其他節點意見，
並可能改變自己的意見。本投票模型由Holley/Liggett和Clifford/Sudbury在70年代引入
後，開始有大量相關研究。

引入投票機制帶來多重好處：

◆我們讓節點相互通信並主動解決問題，而不是等到越來越多的已發布交易產生衝突的時候
再去解決。

◆節點的投票根據其持有的mana值進行加權，因此優秀的節點能夠對網路產生更大的影響。

◆誠實的節點通過投票來保護網路，即使他們當前沒有發布任何交易。結合提出的Sybil保
護機制（mana），它取代了區塊鏈中恆定的誠實哈希算力，而不依賴於PoW。

◆共識過程與Tip選擇或Tangle的結構等其他方面分離。這使得模組化DLT可以輕鬆地適應未
來的要求。它還可以防止操縱Tangle結構的所有形式的攻擊破壞共識機制，包括白皮書中
描述最危險的攻擊，如寄生鏈攻擊（parasite chain attacks）

傳統投票模型的主要缺點，在於它們無法順利地進行擴展；它們需要所有網路參與者的精
確知識並且具有非常高的消息開銷（message overhead）

讓我們介紹Shimmer：一種克服傳統投票模型所面臨問題的解決方案。
https://imgur.com/NTsVIar

在接下來的部分中，我們通過介紹Shimmer中的兩種投票方案，以及他們如何達成共識，
來描述當前的投票算法研究進展：
◆細胞共識（Cellular Consensus）模仿細胞自動機的行為
◆快速機率共識（Fast Probabilistic Consensus）使用機率理論提供有力的安全保證。

原文連結：https://coordicide.iota.org/module4
譯文連結：https://www.iotachina.com/modules.html
本文感謝IOTA china的Jimmy Xiong授權翻譯(簡轉繁及少量口語潤飾)

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