Pi的根基技術：Stellar協議
Pi是基於Stellar協議和聯邦拜占庭協議那麼Stellar協議和聯合拜占庭協議是什麼呢？
Stellar.org首席科學官David
Mazières教授的論文中提出了《恆星共識協議》（SCP：Stellar Consensus Protocol）,這是聯邦拜占庭協議（FBA）的實現。恆星共識協議提供了一種不用依賴於封閉系統就可以準確記錄金融事物來達成共識的方式。恆星共識協議是第一個可證明安全的共識機制，同時享有四個關鍵屬性：
分散控制、低延遲、靈活信任和漸近安全。
簡單地說，恆星共識協議是首個安全可靠的聯邦拜占庭協議的實現，SCP是建立在聯邦拜占庭協議（Federated Byzantine Agreement）之上的成果，是一種新的共識方法。Stellar採用修改過的拜占庭容錯協議（BFT），稱為恆星共識協議（SCP）。
拜占庭容錯
即使個別節點任意妄為時我們也要確保達成共識，該行為即拜占庭錯誤。為了容忍拜占庭錯誤，SCP被設計成不需要完整節點集合的全體一致同意，整個系統便可達成一致協定，並且能夠允許一些節點的欺詐或向系統發送錯誤的信息。
萊斯利·蘭伯特（Leslie Lamport），是微軟研究院的首席研究員，曾獲得2013年圖靈獎——計算機界的諾貝爾獎。這傢伙覺得故事讓問題變得受歡迎，因此他在提出觀點和問題時常用故事背景吸引眼球，拜占庭將軍的故事就是蘭伯特在研究分布式系統容錯性的時候編出的一個故事。外國研究人員引用歐洲歷史來舉例說明一個算法問題，假設拜占庭帝國的幾支軍隊在敵人的城池外紮營，每支軍隊聽命於自己的將軍，這些將軍之間只能通過信使傳遞消息。在對敵軍進行偵察後，將軍們必須制訂一份共同行動計劃。但是，有些將軍可能是叛徒，這些叛徒會阻礙那些忠誠的將軍達成共識。
什麼是聯邦拜占庭協議FBA（Federated Byzantine Agreement）？主要特點包括權力下放和容忍任意行為。
FBA帶來了開放的成員名單以及對拜占庭協議的去中心化控制。任何人都可以加入，FBA以分布式的方式，使得法定人數或者節點足夠的群體能夠達成一致。每個節點決定信任對象，不同的節點不需要依賴於信賴相同的參與者組合即可完成共識。
什麼是非聯邦拜占庭協議?主要特點包括中心化以及容忍任意行為。
拜占庭協議採用的方法是確保可以通過分布式的方法達成共識，即使出現了拜占庭式的失敗也不會影響。「拜占庭失敗」指的是任意,包括非理性的行為。
非聯邦拜占庭協議要求所有參與者對系統成員資源達成一致共識——這意味著這是一個中心化的系統。網絡中的每個節點必須提前知曉且驗證過。
Stellar優點
實際應用來說，Stellar主要致力於解決跨境支付的問題，更加關注安全性問題，相比於傳統跨境轉帳，它的轉帳速度仍然較快，且費率較低。
Stellar目前的主要合作方是IBM，通過與IBM合作的World Wire與多家銀行合作，從而支持多種貨幣與通證的跨境轉帳。其多聯盟的機制，使得Stellar在實際應用中相比於Ripple有更多的可操作性。
Stellar已經有落地錢包——螢火錢包，內置了去中心化交易平台。目前已經有超20家公司開始使用Stellar網絡，Stellar最大的風險來源於網絡的應用性，其最大的競爭對手為瑞波，當然還有其他的一些致力於全境支付領域的項目。
Pi的擴容升級
為什麼要大篇幅介紹Stellar，因為Pi使用了Stellar協議，有人說XLM是瑞波的硬分叉幣，只流通了18.7%便達到是全球市值12位，XLM的最大競爭對手就是瑞波幣。如果按照這個邏輯，是否有人會說Pi是恆星的硬分叉幣呢？那麼XLM的對手又增加了一個，確切地說是Pi的兩個直接競爭對手是瑞波幣和恆星幣，這三者的目標願景是一致的。
比如，我建議我們都投票給A塊作為下一個區塊，「我投票支持A區成為下一個區塊」， 「我確認我信任的大多數節點也投票給了A塊」，共識算法使得該節點能夠得出結論：「A是下一個塊;，並且除了A之外可能沒有任何區塊作為下一個區塊」。即使上述投票步驟看起來很多，但是網際網路已經足夠快，而且這些消息都是輕量級的，因此這種共識算法比比特幣的工作證明更輕量級。
Pi的SCP升級
Pi對SCP進行了四部分更改，以便通過單個設備進行Pi幣挖掘。
1、節點升級
我們將主要的Pi網絡定義為Pi網絡中所有完整節點的集合。每個節點的主要任務是配置為正確連接到主Pi網絡。
Pi對現有Stellar共識部署的主要貢獻在於它引入了Pi貢獻者提供的信任圖的概念，作為Pi節點在設置其配置以連接到主Pi網絡時可以使用的信息。在選擇仲裁片時，這些節點必須考慮貢獻者提供的信任圖，包括他們自己的安全圈。為了幫助做出這一決定，Pi提供輔助圖形分析軟體，以幫助運行節點的用戶做出儘可能明智的決策。
2、移動應用用戶
當Pioneer（先鋒）需要確認某個特定交易已經執行時（比如他們已經收到Pi），他們就會打開移動應用程式。此時，移動應用程式連接到一個或多個節點以詢問交易是否已記錄在分類帳戶上，並且還獲取該塊的最新塊編號和散列值。如果先鋒也在運行節點，那麼移動應用程式將連接到先鋒自己的節點。如果先鋒未運行節點，則應用程式將連接到多個節點並交叉檢查此信息。
3、挖掘獎勵
Pi網絡每天使用一次SCP來計算在任何特定日期積極參與的所有Pi礦工（先驅者，貢獻者，大使，節點）的全網新Pi分布。比特幣在每個區塊上分配採礦獎勵，並且它給予礦工足夠幸運能夠解決計算密集型隨機任務的所有獎勵。在Pi中，不需要採礦池，因為每一天貢獻一次的人都會得到新的Pi的精英分配。
4、交易費用
與比特幣交易類似，費用在PI網絡中是可選的。每個塊對可以包含在其中的交易數都有一定的限制。當沒有交易積壓時，交易往往是免費的。但是，如果有更多的交易，節點按費用數值對它們排序，最高的費用交易位於頂部，並且只選擇要包含在生成的塊中的最高交易。這使得它成為一個開放的市場。
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