《表3 基于随机算法的权益证明机制》

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《区块链共识协议综述》

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表3对基于随机函数实现权益证明的研究工作及系统进行总结.PoA[50]、CoA[72]和Ouroboros[24]采用不同方式更新follow-the-satoshi算法的随机种子.PoA[50]中，出块节点首先需要生成满足PoW的空区块（不包含交易，只包含区块元数据的空区块）哈希，将该哈希作为随机算法输入，选出一组背书节点.出块节点搜集一定数量背书节点签名后才能打包交易、生成合法区块.因此，PoA[50]的出块节点选举机制实质是PoW和PoS的结合，PoW区块哈希的不可预测保证了PoS选举结果的不可预测.CoA[72]将当前区块的前N个区块哈希作为随机算法输入，选出后N个区块的出块节点.Ouroboros[24]基于安全多方计算（multi-party computation，简称MPC）更新随机种子.Ouroboros将多个区块间隔称为一个纪元（epoch），纪元内的出块节点共同组成组委员（committee），组委会节点参与MPC算法，合作更新随机种子.Algorand[14]基于可验证随机函数（verifiable random function，简称VRF）进行出块节点选举，各节点利用自己的私钥和全网统一的随机种子作为算法输入，判断自己是否是本轮的出块节点.若成为出块节点，节点将同时出示算法生成的选举证明，供其他节点验证.前一区块间隔的出块节点利用VRF函数更新下一间隔的随机种子.除了以上基于随机函数的出块节点选举机制外，Tendermint[81]采用确定性轮询算法决定出块节点，每个区块间隔将确定性产生一个出块节点.