PoW工作量证明是在区块链网络上达成共识的最常用方法。不幸的是，PoW的能量损失不可忽略，研究人员一直在寻找替代的共识机制。每种技术都旨在提高相同的安全级别，同时降低能源需求。有很多替代方案，例如权益证明（PoS），通常被认为是平衡权力下放，安全性和效率的最佳协议。在PoS系统中，验证节点将新生成的块添加到链中。要成为验证者，必须在系统中抵押一定数量的令牌。在成为验证者期间，如果您被其他验证者视为行为不端，系统将受到某些惩罚，以减少抵押代币的数量。网络上的任何节点都可以是验证者，但是只有一定数量的形式验证者，并且这些验证者是随机选择的。分布随机性是一个比听起来更困难的问题。先前的系统模型要求每个节点提交一个随机数。在所有网络参与者提交了他们的号码之后，所有随机数都被连接并进行了哈希处理。最后，哈希函数的输出是最终的随机数。经过仔细研究，很明显，最后一个提交数字的人可以恶意操纵最终输出。如图1所示：随机数生成器，因为Walker是提交数字的最后一个人，所以他可以预先计算各种哈希值并选择一个数字来操纵输出。但是，如果散列函数花费的时间比最后一个参与者必须提交的时间长，则无法及时评估散列值。这就是VDF发挥作用的地方。可验证延迟函数（VDF）是强制执行时间延迟的数学序列函数。然后可以生成证明以验证确实发生了此时间延迟。通过将上面的随机数生成方案（图1）中的哈希替换为VDF，可以强制执行时间延迟，这将不允许Walker太早评估输出。这解决了恶意行为者的问题，并使数字真正是随机的。互联网上有许多资源介绍VFD的工作原理。为了进一步理解，让我以食物为例进行解释。一个苹果进入VDF烤箱。片刻之后，苹果派将被烤制。然后切苹果派（这是证据）。任何人都可以切苹果派，并确认那些苹果是苹果派。由于制作苹果派需要时间，而VDF也需要时间才能运行，因此您现在已经证明有人花了一些时间制作苹果派。 VDF的最重要方面之一是它们是顺序功能。您不能并行运行它们并在最短的时间内获得苹果派。就像买更多的烤箱一样，苹果派也不会更快。这带给我一个重要的观点：尽管PoS可以非常安全，但它没有PoW区块链那样及时锁定。在PoW中，有一个难度参数，该参数根据网络上的哈希功率动态变化。这种机制使块时间保持恒定，同时固有地创建了时间锁定的链表。网络上的新节点知道将最长的链视为真实链。在PoS区块链中，只要拥有51％的抵押权就可以生成一条新链，并且该链可能比真实链要长几个小时。如果发生这种情况，新节点将无法确定网络状态。与其像PoW中那样，将计算能力用作对抗块的资源，而要使用VDF对抗块。要对PoS区块链进行时间锁定，您只需要通过vdf运行已验证区块的哈希并将难度调整为所需的任何区块时间即可。为了使该系统正常工作，您只需要一个诚实节点即可在线托管VDF。但理想情况下，您需要运行冗余VDF以确保不会少于1个VDF。这为PoS安全性增加了另一层。为了进行历史重写，攻击者现在需要掌握：1.51％的抵押贷款能力。 2. VDF比当前VDF快N倍。 3.时间T = B *（Tk / N）； B是块的高度，Tk是旧的VDF的执行时间。对附加安全层的需求仍有待观察，因为在POS系统中发生51％攻击的可能性极小。但是，VDF在分布式系统中的价值和应用尚未实现。在接下来的几年中，VDF将完全改变区块链的空间，使其更高效，更实用，最重要的是：绿色且无能耗。