摘要
本文旨在闡述Penta公鏈（PNT）網絡所採用的動態權益共識（Dynamic Stake Consensus， DSC）這一共識算法的概念和實現。
英文版已於Penta Medium官方賬號同步
閱讀鏈接：https://medium.com/penta-network/dynamic-stake-consensus-dsc-the-penta-concensus-algorithm-for-optimized-decentralization-f37206ba93a
設計理念
DSC動態權益共識是一種全新獨特的共識機制，旨在兼顧公平與效率，並能確保數據的一致性。參與節點具有同等的機會參與共識記賬並獲得激勵。DSC共識基於自身算法確保了對最終一致性的快速確認，較好的延遲控制，較高的安全性和交易吞吐量，為Penta公鏈去中心化和多方協作生態提供了良好的底層支持。
DSC共識流程
在正式引入DSC共識流程前，對其中涉及的名詞進行以下說明：
DSC共識流程
DSC共識步驟如下：
議員和觀察員申請與選舉
滿足申請要求的普通節點通過Penta客戶端提出申請，並通過節點投票競選議員和觀察員。具體要求包括節點投票數量、PNT質押數量以及硬件設備要求等。一旦當選，議員和觀察員會進入共識節點候選池中為第二步生成共識組做準備。
生成共識組
通過散列抽籤算法（RSA）從議員和觀察員中隨機選擇組成共識組，共識組數量根據網絡情況動態調節。每組總人數為n，n也是一個動態數值，每組中議員的數量n1，則:
每組中觀察員的數量為：n2 =n-n1。根據BFT機制，會在每一輪BFT共識中選擇一位議員成為出塊人，議長出塊人負責打包交易並生成區塊。該區塊生成後需要向整個共識組進行廣播並收集組員簽名，當收集到超過2/3以上的簽名後，備選區塊確認。
正式塊生成
每一個BFT共識組產生並驗證的備選區塊將被加入備選區塊池中，並通過RSA算法隨機選擇並確定最後的正式區塊，並對全網進行廣播。所有節點同步賬本確認正式區塊生成。
（DSC 共識機制示意圖）
RESET機制
下列情況會使得共識在一段時間內無法達成：
議長出塊人作惡，提出兩個及以上的區塊BFT共識提案；
網絡傳輸問題，比如網絡延遲或中斷；
當前區塊的記賬人超過1/3為不誠實的節點，收集不到足夠的簽名。
上述情況將啟動RESET機制。所有議員進行一輪BFT共識，產生一個RESET塊，重新生成共識組成員，以便恢復網絡正常運行。
優點
【防作惡】
在共識過程中，如果出塊人、議員或者觀察員試圖作惡來故意破壞系統運行，並且被一部分節點發現並舉報，惡意節點將會受到保證金扣除以及一段時間禁止參與共識的懲罰。
【安全性】
由於共識小組是基於散列抽籤算法隨機生成的，所以相比起幾十個較為集中的記賬節點，DSC可以更好地防範攻擊也更加安全。
【公正性】
共識組的創建過程完全基於隨機參數而與節點的實力無關。每一個節點都有相同的機會參與共識過程。
【公平激勵】
基於隨機算法以及節點投票給予議員和觀察員相應的激勵，確保激勵分發的普惠性和公平性。
挑戰
- RSA算法實現
RSA算法實現是DSC共識的關鍵，作為一種全新的算法仍然有很多技術難題需要攻克。
- 性能與公平的平衡
追求更好的可擴展性往往會指定節點，從來帶來中心化問題。而節點選擇的隨機化可能影響網絡的可用性。
- 網絡傳輸問題
洲際間網絡傳輸情況不佳導致網絡可用性變差（DSC的共識組成員會來自世界多個國家）。
結論
本文闡述了Penta網絡所採用動態權益共識DSC，其通過散列抽籤算法確保共識過程的公平性，是平衡了效率、規模、安全性、一致性、可用性的民主化共識機制。
閱讀更多 Penta公鏈中文社區 的文章
