了解达世币主节点

主节点曾是达世币的专属,但它现在已经像一项技术一样在各个区块链上流行起来了。本章节将为用户介绍主节点的原则、机制和它为达世币网络提供的服务。

简单来说,主节点就是拥有整个达世币区块链的服务器,它确保了达世币网络上完成区块验证等任务时的最基本的性能,同时还提供了匿名发送和即时发送等特色服务。主节点持有人提供的是有偿服务,其中涉及的理念是服务量证明。这是在矿工依据工作量证明来捍卫区块链安全之外的又一理念。主节点通过投票决定预算提案的执行与否。每个主节点有权为递交到预算提案系统上的各项提案投一票(赞成票、反对票或弃权)。

任何个人都可以运行达世币主节点。主节点的目标是提高去中心化程度,从而避免某个人或某一群体掌控大量的主节点。不过,为了防范不必要的主节点或莽撞的持有人,达世币网络要求个人存入1000个达世币用以证明资格,能够持有一个主节点。这笔资金不必绑定在主节点上,但是必须存在达世币网络上并向整个网络公开。一旦持有人将资金提现或支出,主节点将停止运行而关联的区块奖励也将停止支付。

主节点为匿名发送功能、即时发送功能和各项管理服务提供支持,应以此获得区块奖励。达世币的区块奖励按以下方式分配:45%划拨给主节点持有人,45%分配给矿工,而剩下的10%则作为预算资金。在实际操作中,矿工和主节点持有人分别获得区块奖励的一半。每隔16616个区块(约30.29天),达世币网络上将诞生一个超级块,此时,10%的区块奖励将会被分配给获得投票批准的提案。各个区块上的主节点将被随机选作支付方(时间间隔约为2.6分钟),并在支付后移动到列表的后面。随着已创建的主节点的数量的增加,支付之间的时间间隔也将增加。考虑到算法的选择,支付选择始终存在随机性,但从长远来看,所有主节点持有人都会收到类似的付款。如果主节点所关联的保证金已被支出或主节点停止向网络提供服务的时间超过一个小时,那么主节点将从列表中移除,直到主节点服务恢复正常。达世币通过这种方式激励主节点为网络提供有效和可靠的服务。

达世币拥有很多具有完整达世币区块链的服务器,并且这些服务器还能为达世币网络服务,这一点非常重要。得益于区块奖励机制,达世币不存在主节点数量不足的风险,并且研发人员还能以此为依托推行新的去中心化功能。这正是达世币的真正优势所在 - 达世币区块链以奖励机制确保主节点 24x7 为网络服务,同时达世币还能有效地实现扩容并以更高效的方式部署各项服务。更多的主节点就意味着更强大、更安全的达世币网络。

截至2018年3月,达世币网络上的主节点数量超过了4700个遍及41个国家,且在100多个ISP上进行了托管。区块奖励约为3.34 达世币,因此选中的主节点都会收到每期支付约1.67 达世币或每月6达世币的区块奖励。区块奖励以每年7.14%的速度递减,因此,主节点持有人的年度收益约为7%。收益率的计算按如下方法计算。如需计算实时的收益,用户可以借助工具进行计算,也可以浏览网址来获取有关主节点网络的实时数据。

主节点 vs. 挖矿

和比特币及其它加密数字货币一样,达世币以包含所有交易的分布式帐本为基础,这些帐本也称区块链。达世币和比特币区块链由于共识机制的存在得到了保障,这种共识机制被称作工作量证明(PoW)。矿工通过专用的设备来解决难题,在难题解决后,他们有权向区块链添加新的区块。如果运行软件的其他用户认为难题已经得到了恰当的解决,那么新的区块将会被添加到区块链上,而矿工也将得到区块奖励。

和比特币相比,达世币有所不同,因为它拥有一个双层网络。第二层级的网络由主节点(也称全节点)提供支持,从而具备财务隐私(匿名发送)、即时交易(即时发送)、去中心化管理以及预算提案系统。正因为第二层级非常重要,因此主节点将从区块奖励中分得一部分。具体来说,区块奖励的划分如下所示:45%分给矿工,45%分给主节点持有人,剩余的10%则划拨给预算提案系统(由超级块按月创建)。

主节点系统也称服务量证明(PoSe),因为主节点的实质正是为网络提供关键的服务。事实上,整个达世币网络都由主节点监督,它们有权驳回由矿工创建的不合格的区块。如果矿工尝试占有全部的区块奖励或运行旧版的达世币软件,那么主节点网络就会孤立该区块,使它无法添加到区块链上。

简而言之,矿工组成了网络的第一层级,为用户提供资金的发送和接收服务并防止双花支付的发生。主节点则构成了网络的第二层级,为达世币与众不同的性能提供支持。主节点不参与挖矿活动,因此挖矿的设备并不能充当主节点。要想持有主节点,用户必须持有1000达世币作为”保证金”。这笔保证金始终由持有人全权掌控,并且可以被持有人自由支配。换言之,保证金不会以任何方式予以锁定。不过,一旦保证金被转移或支付,对应的主节点将会下线并停止接收区块链奖励。

有关支付的逻辑

达世币12版本中的主节点奖励通过去中心化的确定性队列和概率性的选择来确定。

全球列表

全球列表囊括了所有的主节点。各个主节点在列表中的位置取决于它们在网络上进行最后一次支付的时间,而不是在区块链上的位置。在网络上新创建的主节点和刚收到支付的主节点将被列在列表的末尾。除此之外,使用远程过程调用命令 ‘masternode start’ 或 ‘masternode start-alias’ 来重启的活跃主节点也将被列在列表的末尾。如需避免这样的结果,用户可以使用远程过程调用命令 ‘masternode start-missing’ 。随着某些主节点移至末尾,其它主节点将会向前推移到列表顶端。一旦主节点移到列表的前10%,那么它就有可能从候选池中被选中。

候选池

候选池指的是在主节点全球列表中的前10%。它的规模取决于达世币主节点的总数量。举个例子,如果全球共有4500个活跃的主节点,那么候选池中共有450个主节点。一旦进入候选池, 那么主节点是否会得到奖励将由哈希熵来决定。前一百个区块的区块哈希值确定了哪一个主节点将得到奖励。前100个区块的工作量证明将会与双SHA256的交易哈希值及候选池中的所有主节点的索引进行比较。与区块哈希值最相近的主节点将被选作得到奖励的主节点。

概率

由于主节点是否得到奖励取决于区块哈希熵,因此我们无法预测奖励什么时候会产生。主节点运营者应当预见到支付间隔可能存在较大差异。一旦主节点进入候选池,那么就有可能得到奖励。在上述例子中,(4500个活跃主节点中的)450个主节点位于候选池当中,因此,这450个主节点中选并获得区块奖励的概率都是1/450。

下表显示了主节点在特定时间段内被选中的可能性。举个例子,上述450个候选主节点在12个小时内中选的概率约为46%。下表不会(也无法)告知用户主节点在特定时间段之后中选的概率。举个例子,如果某一个主节点在过去的12个小时内没有中选 - 据列表所示,这个情况发生的可能性为54%- 那么,它在下一个区块中选的可能性不是46%,而是1/450。综合考虑这些计算,如果用户持有某个位于候选池中的主节点,并且在48个小时内都没有中选,那是很低概率的事情,这个概率还不到10%。不过,即时这样的情况发生了,那么该主节点在其它区块中选的几率仍然是1/450。

一旦某个主节点被选中,它将会被移至列表的末尾。在再次进入候选池之前,它都不会再被选中。

小时 区块 概率
1 23.07 5.00%
2 46.14 9.76%
3 69.21 14.27%
4 92.28 18.56%
6 138.42 26.50%
8 184.56 33.67%
10 230.70 40.14%
12 276.84 45.98%
18 415.26 60.30%
24 553.68 70.82%
30 692.10 78.56%
36 830.52 84.24%
42 968.94 88.42%
48 1107.36 91.49%
72 1661.04 97.52%
96 2214.72 99.28%

用户可以运行(由达世币社区成员moocowmoo编写的代码,从而创建表单

仲裁连的选取

达世币12版本的即时发送功能通过确定性候选主节点来达成共识并维护安全。这一系列的主节点俗称仲裁链。仲裁连必须取得大多数人的认可,例如60%的赞成,才能成功锁定交易输入。借助每个输入的哈希值与一组主节点交易之间的数学距离,即时支付交易中的每个输入都可自行选择多个仲裁。

接收到即时发送交易锁定申请的各个主节点需要比较主节点交易与锁定申请的哈希值。在证实输入资金未经支出后,距离该哈希值最远的十个主节点将公告对交易锁定的确认。

所有的即时发送输入都必须至少拥有6个成熟的确认,否则,交易将被驳回。

主节点的相关要求

  • 用户必须存入1000个达世币作为保证金才能有资格运营主节点。用户可以借助Poloniex、Bittrex、Kraken、LiveCoin和Shapeshift等交易平台获取达世币。
  • 运行Linux的服务器或虚拟专用服务器。最新版的指南使用的是Ubuntu 16.04 LTS。推荐用户使用Vultr、DigitalOcean或其它性能优越的虚拟专用服务器。通常情况下,只需达到平均规格的服务器就能满足需求了,但达世币的发展将对服务器的性能提出更高的要求。
  • 专用IP地址通常随服务器/虚拟专用服务器一起提供。
  • 额外付出的时间(和精力):主节点曾经需要复杂的设置,但是dashman等工具现在已经大大简化了设置过程。

除了1000达世币的保证金之外,主节点还在硬件方面提出了最低要求。以12.1版本为例,主节点对硬件的最低要求包括:

  最低配 推荐
CPU 1x 1 GHz 1x 2 GHz
RAM 1 GB 2 GB
Disk 8 GB 16 GB
Network 400 GB/mth 1 TB/mth

达世币的带宽使用约为每个月300-500 GB,并且这一数字还将随着网络的发展而增长。

Dash Evolution

达世币Evolution的主节点对硬件的最低要求还未确定。不过,一些文章已经透露了相关信息,例如路线图博文。在区块规模达到20MB之前,达世币主节点都可以在普通的虚拟专用服务器上运行。但在区块规模达到20MB之后,用户将要用到GPU和专用集成电路等自定义硬件。