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1、pos機復制器

pos機復制器

摘要： 本文詮釋了各種復制證明方案（PoReps）的基礎，并對其實現能?和局限性進?了探究。復制證明可能會無條件重復地顯?數據的擁有權，但本質上說，不能保證數據被冗余地存儲。另外，復制證明是內容空間的證明，必須依賴于在線驗證程序運行時的理性時間/空間權衡或時間界限。

復制證明（PoRep）是?種交互式的證明系統。證明人（Prover，即存儲提供 商）為公開的可驗證的聲明辯護，宣稱提供了專有物理資源來存儲?個或多個可檢索的數據文件副本……

復制證明（Proof-of-Replication）允許存儲提供商來證明數據已經被復制到單一的物理存儲器上。強制性單一物理拷貝可以檢查和確保提供商沒有將多余拷貝放到同一存儲器。

復制證明（PoRep）是?種交互式的證明系統。證明?（Prover，即存儲提供商）為公開的可驗證的聲明辯護，宣稱提供了專有物理資源來存儲?個或多個可檢索的數據?件副本。也可以理解成：復制證明既是空間的證明（PoS），也是可檢索性的證明（PoR）。本?詮釋了各種復制證明?案（PoReps）的基礎，并對其實現能?和局限性進?了探究。復制證明可能會 ?條件重復地顯?數據的擁有權，但本質上說，不能保證數據被冗余地存儲。另外，復制證 明是內容空間的證明，必須依賴于在線驗證程序運?時的理性時間/空間權衡或時間界限。我們為 復制證明引?了?個名為“ -理性復制”的理性安全概念。基于“ 納什均衡”的理論：即服務器通過以任何其他(非冗余)格式存儲數據不會獲得任何顯著優勢。需要用定義 來形式化的分析了兩個分別基于可驗證延遲函數和深度魯棒圖的復制證明構造?案。深?討論了復制證明的?個值得注意的應?——?真實數據的復制證明代替?作量證明運 ?于中本聰（Nakamoto）共識機制，可以同時刺激和補貼?件存儲的成本。

復制證明（PoRep）建?在可檢索性證明（PoR）和空間證明（PoS） 兩個可驗概 念基礎上。可檢索性證明中，證明?演?了其檢索?件的能?；在 空間證明中，證明?演?其使?了最?數量的存儲空間來存儲信息。空間證明都 要求證明?使?此空間來存儲僅與空間證明協議相關的信息。復制證明本質上是在空 間證明中嵌?可檢索性證明：它讓存儲提供商證明其正在使?最?數量的存儲空間，同時 允許其實際使?此存儲空間來存儲有?的信息。復制證明的另?個關鍵屬性是，協議成功 所需的存儲成本僅僅取決于數據輸?的??，與數據輸?的其他性質?關。特別是，協議 成功所需的存儲成本不應取決于該數據是由私有預處理（例如由客戶端加密）還是由服務 器本??成。另?種特殊情況是，協議的輸?是同??件的 n個冗余副本，其存儲成 本應該與在 n個不同的數據?件上運?協議的成本相同。直覺上，將導致以下屬性：即 使復制證明的證明?可以在沒有冗余存儲數據的情況下通過協議驗證（例如，通過刪除 n個副本），這樣做也沒有什么好處。換句話說，對于這個場景中復制證明的存儲提供商來 說，誠實地存儲數據的n 個副本是理性?為。

我們做?個?法達到上述?標的假想實驗，實驗將可檢索性證明協議和空間證明協議 簡單組合。協議要求證明?總共使?2n個空間。證明?空間中的? 半來產?空間證明（即運??個標準的空間證明協議，需要?隨機數據填充此空間)，使用另外?半來實際存儲大小為 的有用數據?件，并生成?件的可檢索性證明。實驗僅使用存儲就同時滿足可檢索性證明和空間證明：證明?使用最少數量 Ωn量級的存儲并且檢索感興趣的數據。然而，沒有達到“獨立成本”的標準。更明確的說， 是證明?在有用數據上運行該協議的成本（需要2n空間來存儲有用的數據和隨機數據）比只是空間證明存儲了一些?用的隨機數據并且提供這些隨機數據的可檢索證明的成本要 昂貴（只需要 n空間）。此外，如果驗證者被要求存儲同?文件D的k個冗余副本，使用 此假想實驗的簡單協議來證明：（a）使用至kn 空間來存儲這些副本，（b）能夠檢索D。 按照協議規定需要2kn空間：kn 空間用于存儲文件D的k 份副本，以及kn空間用于存儲空間證明所需要的隨機數據。但是最理性的方案只需要存儲隨機數據和?份文件D的副本。這樣的話總共需要（k+1) 空間就可以讓證明?通過協議驗證。

盡管可檢索性證明可以在私有審核?的設置中提供數據重復的證明，在此過 程中客戶端將數據發送到服務器之前先對手中的數據進行預處理。它們的安全性依賴于非合謀客戶端私下對數據進行預處理。對于數據重復的證明來說，復制證明比標準可檢索性證明的?個優點是，多個客戶機向單個數據庫提供數據，不需要信任任何? 個客戶機來預處理數據。復制證明還可用于提供公開數據的存儲證明。例如，在大規模分布式和開放的狀態復制系統（例如比特幣）中的?致服務器可以提供?個復制證明，用于存儲狀態機轉錄本的完整歷史（例如，比特幣這樣的區塊鏈系統中，被稱為存儲“鏈” 的“完整節點”）。與可檢索性證明不同的是，復制證明可以用于提供這種證明，而不需要 所有審核?向服務器發送他們自己預先處理過的公共副本（這將導致不實用的通信）。

復制證明為數據復制提供了?個可公開驗證的證據，確保數據復制過程?對那些遵守“c- 理性”誠實戰略的對手是安全的。在博弈論中，“c -均衡”的概念是納什均衡的實現。均衡狀態下沒有任何?個玩家能通過單方面改變他的策略而取得超過原先收益ε的收益。方案的概念適用于?個惡意而懶惰的對手，或者是與現狀偏差（status-quo-bias）假設相結合：你在沙發上，電視遙控器在房間的另?邊，你只能看同樣的頻道。加密協議 中，這是?個不可思議的脆弱的安全性屬性。但是非常簡單的原因，?少用于加密分析的標準計算模型中，它實際上是復制證明能夠實現的最好的安全性。簡而言之，任何存儲 k個文件獨立副本的證明?都可以有意地將這些副本關聯起來，以使其仍然能夠高效地以原始格式檢索每個副本。例如：證明?可以加密這些副本并存儲密鑰。

復制證明的主要用途很可能不是證明這種微弱地鼓勵復制的存儲系統。復制證明所具有的特性使其獨特地適用于中本聰共識機制(也被稱為區塊鏈共識)。復制證明作為? 個有用的空間證明，可以代替比特幣的?作量證明，以抵抗?巫攻擊。中本聰共識機制及其變體是?種特殊類型的狀態機復制過程。由協商?致的參與者組成的、未受允許的、異步的、分布式的?絡管理，附加特性是狀態機本身對可交換的價值通證（token）進行編碼。共識機制的?個確定特征是，它們能夠在狀態機中創建新的通證，以獎勵和激勵共識的參與者(稱為礦?)，并認為這些通證代表真實世界的資產。

引?ε-理性復制的?途顯而易見了：它表明將數據復制策略從弱均衡策略推到強均衡策略所需的成本為ε 。它代表了在忽略其他市場變量的經濟模型中，客戶必須?付的ε成本。此成本用以說服礦?將真實數據而不是隨機生成的無用數據編碼于復制證明中，因而體現了系統（例如Filecoin）補貼存儲成本的程度。當前，復制證明正處于經濟學和密碼學令?激動的交叉路口。

（作者：IPFS原力區，內容來自鏈得得內容開放平臺“得得號”；本文僅代表作者觀點，不代表鏈得得官方立場）

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