純權益證明或PPoF 是Algorand 使用的共識機制，允許它根據權益的一致性隨機選擇驗證者。
Algorand 加密貨幣使用Pure Proof of Stake 作為其共識算法，該算法建立在拜占庭共識之上。
在這個解決方案中，用戶創建新區塊的機會取決於他們的股份。當需要創建一個新區塊並對一個人的提議進行投票時，系統會秘密地隨機選擇用戶。
用戶的選擇是基於他們投入的加密的比例，他們擁有的越多，機率就越高。
這種機制源於PoS，它的前提是用戶可以根據他們的股份數量（他們在此過程中阻止的代幣）來挖礦或驗證一個塊。
例如，如果有人質押了流通中可用加密的5%，理論上他們將挖礦或驗證總交易的5%。
這有一些優勢，允許不一定有資源在工作證明等傳統系統中進行挖礦的人參與該過程。
參與者不需要使用硬件和能源，只需要一台電腦、一個互聯網連接和一些硬幣。
Pure Proof of Stake 是一種演變，它尋求比它的姐姐更可擴展、更安全和去中心化。
它由圖靈獎得主斯金納和麻省理工學院教授Silvio Micali 創建，是Algorand 目前使用的一種算法。
多虧了這一點，Algorando 解決了其他區塊鏈面臨的問題：
可擴展性：比特幣或以太坊處理能力低的問題通過Algorand 幾乎即時的交易得到解決。安全性：由於這種機制和拜占庭協議方案，Algorand 對拜占庭對手具有可證明的漸近安全性。去中心化：該網絡中代幣的分佈是同質的，使其真正去中心化，而不需要特殊的角色或節點。 PPoF 是如何工作的？
Algorand 的平台是迄今為止唯一實施此解決方案的平台，它使用兩種類型的參與者：
用戶：他們是將代幣轉移給其他用戶的人。節點：是處理和保護交易的參與者。
反過來，該系統還使用稱為塊生產者(BP) 的特殊節點，它們執行普通節點可以預期的所有功能，並通過對塊進行簽名來驗證塊。
起初，前一百萬個區塊是預先開采的。在此之後，每5 秒以隨機間隔創建新塊。
當一組BP 為每個區塊循環隨機選擇一個領導者時，這個過程就開始了。通過名為二進制拜占庭協議(BBA) 的多輪拜占庭協議協議選擇領導者。
在此過程中，BP 之間會進行離線通信，直到就誰將提出區塊達成共識。
驗證器的選擇
任何有東西的投資者都可以參與共識協議。他們不必使用所謂的支出密鑰，它類似於私鑰，允許你花費你的股份來參與。
相反，任何想要成為驗證者的人都會生成並註冊他們的參與密鑰。有了這個密鑰，他們就可以參與區塊的提案和投票。
這些密鑰對於確保用戶加密的安全性非常重要，即使他們的節點已被破壞。
這裡的每個塊還包含所謂的選擇種子，它是隨機且不可預測的，並確定並決定哪些用戶應作為驗證者參與下一輪。當一個新塊被添加到鏈中時，所有用戶都會看到這個選擇種子。
每個被提議為驗證者的用戶都可以秘密驗證他們是否被選中參與，僅使用選擇種子和參與密鑰。
在整個過程中，對計算資源的需求是最小的，因此可以使用非常簡單的計算機來完成。
所有這些都會生成一個帶有任何人都可以驗證的加密證明的輸出。通過維護此證明，用戶可以隨時證明他們已被選中。
投票如何運作？
這種共識機制需要三個步驟，提出、確認和寫入區塊到區塊鏈：
1.區塊提案
這是選擇驗證候選者的過程。
首先，每個節點分析其管理的賬戶，並使用Algorand VRF 功能確定哪些賬戶在線並願意參與，並將信息發送到網絡中的其餘節點。
因此，每個節點從網絡中的其餘節點接收塊提議，以及VRF 輸出，這表明這些提議是有效的。
2.軟投票
在這裡，每個節點都將運行VRF，查看是否選擇了一個帳戶參與軟投票委員會。如果選擇得到確認，該帳戶將根據其擁有的ALGO 數量獲得加權投票。
根據最短的VRF 超時過濾提案，每個節點識別一個選項並將其與VRF 測試一起發送到其他節點。
一旦達到軟投票的法定人數，該過程就會進入投票認證階段。
4. 確認投票
在這個階段，將選出一個新的委員會來驗證軟投票產生的區塊提案。如果沒有檢測到偏差，例如超支或雙重支出，則該區塊被認為是有效的，並由委員會認證。現在恢復選擇節點自己的賬戶，正是為了實現這個最終的認證。
這些投票由每個節點收集和驗證，直到達到法定人數，這會導致一輪結束並強制節點為新塊生成證書並將其寫入區塊鏈。之後，新一輪將開始，該過程將重新開始。
純權益證明的優缺點
這個系統有一些好處。但不要被愚弄，整個事情也有一些缺點。
優點
讓我們先來看看Pure Proof of Stake 的優勢。
1.傳輸速度
多虧了我們一直在研究的一切，這裡的塊在幾秒鐘內就被創建和完成了。使系統的工作方式與大型支付處理網絡幾乎相同。
這些高速也是因為如果一個節點提出了不正確或惡意的塊，它不會受到懲罰。這是以這種方式完成的，因此網絡不會中斷。
2. 更大的去中心化和匿名性
權益證明的一個問題是，雖然它解決了可擴展性問題，但擁有大量代幣的人確實可以壟斷系統，從而使網絡的去中心化面臨風險。
在Pure Proof of Stake 中，有一個隨機組成部分，這意味著儘管持股比例最高的人的比例更高，但它也允許其他人參與。它不會像PoW 那樣去中心化，但它尋求的不僅僅是PoS。
3.資源利用率低
整個過程可以用很少的資源完成，這意味著沒有高能耗。這允許更多的人參與，而不是大量消費。
缺點
撇開比普通PoS 更多的去中心化不說，這種機制實際上與Proof of Stake 具有相同的缺點。
一方面，獲得的獎勵不是很有趣，除非你有大量的加密並正在尋找被動收入。
系統可以有大量的惡意行為者而不影響其正常運行，但只要超過2/3 的參與者是誠實的。
在Algorand 中，來自提出壞塊的節點的質押代幣數量不會減少以阻止未來的質押。
相反，網絡立即進入恢復模式並繼續該過程。儘管這保證了速度的提高，但社區批評它沒有懲罰惡意參與者。
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