(ETH天骄团队 江涛)P E C -超级智能公链-项目介绍 Phoenix Chain简称P E C

一、Phoenix优点 。

1、进一步优化了Algorand的VRF以及加密抽签的机制，提高了安全性、公平性和出块性能；

2、基于以太坊技术架构，完全兼容目前以太网的生态，包括但不限于钱包、EVM及智能合约等；

3、完全的去中心化PoS 构架，无需预设“诚实”或“更高权限”的节点，对比PoW ，更加环保和节能；

4、Phoenix 技术团队属于区块链领域的顶尖团队；

目前市场上的公链项目愈发增多，大多空有噱头，技术实现难度大。但 Phoenix 拥有颠覆性的技术以及优秀团队的支撑，

并且在测试网上已经实现了其设计目标。

二、Algorand 未解决的问题 。

1、对网络同步的假设 。

Algorand采用了很强的同步网络假设（同步网络假设下的共识算法当然容易做一些），要求预先知道网络消息传播时间的上限：

在固定时间内完成对固定比例的用户的网络传播。这在真实的完全去中心化的网络环境中是不成立的。

2、对诚实节点的假设 。

3、通过拜占庭协议进行收敛，出块效率低；

三、Phoenix的创新 。

1、不需要区块的提案和公证流程，也不需要通过拜占庭协议进行协商和收敛，这大大提升了区块链的性能。

2、完全去中心化的PoS，对比EoS和Binance Smartchain等…… //TODO 。

四、加密抽签 。

简单来说，加密抽签用密码学的方法来产生一个随机数生成器，用来决定下一个区块的提议者或验证委员会成员，

这一随机数生成的概念是 Algorand 的核心技术亮点之一。这其中将使用可验证随机函数（Verifiable Random Function，简称 VRF）来实现随机数的产生。

Phoenix完整地继承了Algorand的这一优点。VRF 作为一种基于密码学的函数，在区块链领域内能带来快速共识、抗攻击性、极低算力需求这几点优势。

VRF 的主要运行机制如下：

每一轮的选举都将会将一个种子（seed）作为 VRF 的输入，随后 VRF 将输出一段随机哈希值（作为下一轮的种子输入）以及π（π是此轮次内被抽签选中的用户证明）。

这里的种子也就是哈希输入值，创世区块的种子将使用分布式随机数生成器（Distributed Random Number Generation）来产生。VRF 里的随机在这里定义为：

一个理想的哈希函数，其值域应该是离散的、均匀分布的，给定不同的输入值，其输出应该没有规律，随机的洒落、分布在值域区间内。因此，

可以达到完全的随机性。

当然，在进行加密抽签前，Phoenix 将预先决定需要抽取的人数τ。第 r 轮的种子将会被 r-1 轮的 VRF 所决定，并且每一轮的种子以及π都会被记录到此轮次内的区块中。

这里每一个轮次的种子都与上一轮的种子信息一一相关并且绑定，VRF 的存在也使得恶意者对于 VRF 的输出无法进行预测，使他们无法预知谁将成为下一个轮次的中奖者，

很大程度提高了 Phoenix 的安全性。

同时，一旦 Phoenix 在第 r-1 轮的区块达成一致后，全网都将知道第 r 轮开始时的种子。如果第 r 轮的区块提议过程中有恶意者的参与并且打包了一些无效交易信息，

那么大部分诚实用户都会将此区块认定为空（无效）区块，在第 r 轮的种子（seedr= H(seedr-1 ||r )）将重新通过加密哈希函数 H （可假定为随机预言机）来决定。

Phoenix 的加密抽签机制使得每一个轮次的中奖者都具备不可预测的随机性，并且拥有加密哈希函数 H 作为备选的随机函数方案来保障 Phoenix 系统内的安全性以及公平性。

因为在每一个轮次内仅有一个区块将会被大家所公证并且达到最终性，如在第一时间内发现此区块存在被攻击的可能性或有恶意者进行了区块提议，

则此区块还未进入到验证阶段即被否定，并且重新进行区块的提议过程。这也将 Phoenix 主链分叉的可能性大大降低，同时缩短了区块确认的时间，

使得类似小额支付等应用场景在区块链上变得不再遥不可及。

五、区块流程 。

1、普通节点，通过注册，成为Validator，Validator是拥有出块提案资格的节点。

2、普通用户，可以使用钱包向Validator进行委托，当Validator的委托量大于阀值，并长期在线时，成为Proposer，Proposer是拥有出块抽签的资格；

3、每一轮所有Proposer组成Committee，Committee内所有成员根据全网共识数据生成VRF随机数；

4、Committee内所有成员使用VRF随机数，根据全网的有效委托量和自身的委托量进行公平抽签，最终决胜出3个幸运者，幸运者的命中概率总是和自己的委托量(即自身资产占总资产的权重)正相关；

5、幸运者拥有出块的资格，其使用自己的私钥对区块进行签名，并在区块中携带VRF共识数据，每个区块有自己的“难度”，难度由当前抽签命中的轮数，Validator节点上一次出块间隔(相同情况下，出块间隔越长的节点拥有更高的幸运值)和随机数组成；

6、所有节点对区块的VRF数据进行验证，并检查抽签结果和签名，以阻止不诚实的节点；

7、所有节点根据累积难度和选择最优的区块；

8、重复第3~7步；

因为网络传输、Validator自身软硬件故障及对全网有许多不诚实Validator节点存在的假设。在某一高度，有可能没有任何新块的产生。

Phoenix采用了多轮抽签机制来避免这一情况。假设当没有新的区块产生（例如，做恶的Proposer故意不广播自己的区块），则其它Proposer节点将候补抽签，

进行第二轮直至第N轮抽签，直至全网有新的区块出现。抽签的轮数将做为VRF随机数的一部份成为链上共识数据，同时也是区块难度的重要组成因子。

轮数越小的节点拥有更大的难度，即候补的区块的优先级随着其抽签轮数的增加而降低。

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