随着爆火产品Chia的出现，挖矿行业又有了更新颖亲民的玩法，即低门槛的硬盘挖矿方式，这种挖矿方式让越来越多的普通人能够参与到挖矿中来，一起感受区块链行业的热潮。
根据Chia的白皮书介绍，Chia采用的共识机制是空间证明（POS, Proof Of Space）和时间证明(POT, Proof Of Time)。POS主要用来证明用户的确有未使用空间可以用来存储，而POT则用来保证整个系统的安全性，其主要算法是VDF 可验证延迟函数（Verifiable Delay Function），VDF得出的运算结果必须经历一定的时间，并且可以由网络中的任何节点快速认证，增加POS获得出块权的概率。
Verifiable：即经过一定次数的计算后，prover可以快速生成一个小的proof来证明计算有效性，verifier不用重复执行计算就可以得知计算的正确性；
元宇宙游戏Gotchiverse已上线Polygon:4月1日消息，Aave生态NFT平台Aavegotchi宣布其元宇宙游戏Gotchiverse已上线Polygon。[2022/4/1 14:30:49]
Delay：即prover只有执行正确次数的计算后，才能得到正确的结果，不会出现没达到指定次数前，就得到正确结果的情况；
Function：即结果是确定性的，输入x，就会得到y。
Figure 1 POT
VDF的计算
数字资产平台Chintai在新加坡开设亚太总部:金色财经报道，Chintai 是一家总部位于新加坡的金融科技公司，利用区块链技术为银行、金融机构和资产管理公司实现资本市场现代化，宣布在新加坡开设亚太总部，并邀请银行和资产管理公司等金融机构参与加入其 Beta 机构数字资产平台计划。
作为数字资产合规发行的区块链技术提供商，Chintai为机构和中小企业在资本市场上创建、发行和代币化传统资产提供了一个平台。该平台为机构提供了一种简单的方法来设置自己的发行，采用可互操作的数字资产合规协议，与市场上的当前做法相比，可提高效率并节省成本。机构 Beta 计划包括各种资产类别和复杂的工具，以推动采用。（finextra）[2021/11/9 6:41:51]
基于Chia的设计模式，如果某个节点的VDF计算速度高于其他节点，有可能会发起某种安全攻击。因此，为了避免这一威胁，Chia希望节点中运行的VDF算法是最高效的，所以基本没有什么优化空间。为此，Chia还举办了两次VDF效率竞赛，以高额的奖励来吸引业内精英参与到本次活动中来，广泛汲取大家的智慧，来获取效率最高的VDF。
Chia Network发布1.2.0版本，包含官方矿池协议:7月8日，Chia Project发推表示，ChiaNetwork发布1.2.0版本，该版本更新包括提高了钱包的用户体验、添加数个新的RPC（远程过程调用）以支持向多个收款人付款等功能，并发布了官方矿池协议。Chia官方表示，该版本之前生成的Plot文件依然可以挖矿，但无法与官方矿池协议兼容。[2021/7/8 0:36:15]
如上图所示，Chia里用到的VDF算法其实很简单，就是对一个数x进行连续的T次平方计算，x是一个未知阶的群组（a group of unknown order）的元素。为什么是未知阶的群组，其中缘由也很简单：
如果群组的阶为d，那么根据群组的性质：x2^T = x(2^T) % d
动态 | Peter Schiff称Libra对比特币来说是坏消息，遭Anthony Pompliano等人反驳:据CryptoDaily报道，Euro Pacific Capital首席执行官Peter Schiff发推表示，Facebook的Libra对比特币来说不是好消息，“Facebook的新加密货币Libra对比特币来说是个坏消息。Facebook将瞄准比特币赖以增长的市场，即高通胀国家中没有银行账户的市场。Libra会很稳定，作为交换媒介比比特币更容易、更便宜。” 加密社区对其评论作出了回应。Morgan Creek Digital联合创始人Anthony Pompliano回应称，“假的。事实上，恰恰相反。就像十字路口的餐馆一样，越多的餐馆可供选择，对每个餐馆来说都越好。\"两人随后进行了辩论。 BlockTown Cap执行合伙人James Todaro表示，“比特币的价值主张是一种无国籍、去中心化、抗审查和通货紧缩的货币。Facebook的加密货币有哪些属性？任何认为Facebook加密货币是比特币直接竞争对手的人，都不了解比特币。”[2019/6/19]
就会存在未达到指定次数T，就得到正确结果，这与Chia的设计不一致；因此，群组的阶是无法被知道的；生成未知阶的群组的方式有两种：
基于RSA的群；
虚二次域类群；
当选择基于RSA的方式时，群的阶N=pq，其中p、q都是很大的素数且不可公开，因此，计算这种群的阶的难度就和分解大数N一样困难。所以被认为是安全的，但是，这种方式需要可信设置，即p、q由可信第三方生成，或许也可以用MPC的方式，但是总之，它需要可信设置；
而基于虚二次域的类群可以消除可信设置，因为一个满足|d|=3 mod 4关系的负大素数生成的类群，计算其阶是困难的（为什么困难，将在另外一篇文章里详细阐述，涉及数学概念较多，将尽量写的简明易懂些），由于这个大素数可以公开，因此这种方式可以很容易的生成无须可信设置的未知阶的群。
了解了背后的数学概念，下面让我们再看一下，基于虚二次域类群的元素的平方应该如何计算，如下图所示（算法参考NUDUPL论文）：
Figure 2 if a < L
Figure 3 if a > L
NUDUPL算法为目前为止，计算虚二次域平方的最有效的方法，这也是在两次VDF算法竞赛中，参赛者们选用最多的方法。图2、图3展示了算法的两个主要分支，其中m = (a,b,c)、M = (A,B,C)都是群中元素的表示形式。
VDF的证明
由图1可知，prover除了需要做T次计算外，还需要生成一个证明，来证明计算的正确性，关于VDF的正确性论证，这篇论文中给出了两个经典的方法，Chia采用的是Wesolowski的论证方法，此方法的过程如下图所示：
算法本身简单，且好理解。和论文中的Pietrzak算法相比，该算法生成证明更小，验证proof更快。
结 语
经过一段时间的研究和测试，Chia目前采用的VDF算法确实相当高效，从算法上，已经寻找不出可以大幅优化的点。“软的不行就来硬的”，这也是为什么我们仍然坚持把Chia的VDF算法研究的很深入的一个原因，目前已经着手硬件优化设计。从理论上讲，具有更高效率的VDF计算，可以获得更高的挖矿效率，这也是我们的目标。
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