比特元：创新SPOS共识机制的交易所比特币钱包

其一就是通过Ticket选票机制实现POS共识。比特元通过Ticket实现POS的安全挖矿逻辑。用户使用钱包账户中BTY余额购票（挖矿权，目前3000个BTY对应1票），一票对应一个唯一的TicketID，同时拥有一份挖矿权；一个区块只能由一票挖出，实际的挖矿几率各票均分（如全网有N张票，则一张票挖到矿的几率为1/N）。

Ticket挖矿流程如下所示： 钱包：定期检查账户中的BTY余额来购买票，当满足购票条件后构造一条买票交易发往区块链。 共识：它会一直尝试使用本地持有的票去打包区块，一旦打包成功，是表示对应的Ticket持有人挖矿成功，并获得对应的区块奖励。 智能合约：智能合约会把地址对应的票信息写入到区块链数据库，每一张Ticket都对应有一个唯一的TicketID，也会有一条数据记录在数据库。恶意节点，试图分叉比特元，或者任何系统能检测到的恶意行为，都可能会被惩罚，每次惩罚会损失20%的资产。挖矿必须以比特元基金会发布的标准钱包进行，篡改挖矿行为，如果被系统自动判定为恶意，都会给矿工造成巨大的损失。

比特元POS共识特点： （1）相较于POW、POC等共识机制免去了共识过程中不必要的资源浪费，如存储浪费、算力浪费等。 （2）智能合约执行1/N的选票逻辑确保了出块的公平公正。 （3）惩罚机制的设计，确保矿工正向运作，保证主网运行安全。

其二比特元在区块产生中能够产生公平的随机数，保证链上应用随机数调用的安全，体现Safe。针对游戏等应用场景，在区块链上为了体现公平性，就需要一个不能被预测的随机数，来保证公平公正。

目前的区块链大体有如下实现方案： (1)合约中调用外部中心化的随机数发生器获取随机数； (2)使用区块hash中的某些值原因在于： (1)区块链多节点之间智能合约执行结果是要求强一致的，如果合约从外部读取数据，是很有可能获取到不同结果的（比如网络原因导致有的节点读取正常，有的返回错误）进而导致分叉。 (2)区块的哈希可以被控制，导致随机数被控制。由于一些区块链系统没有提供很好的随机数算法，所以很多DApp开发者会自己封装自认为完美的随机数算法导致随机数被预知。

针对以上两个弊端，比特元实现了在随机数上的优化： 比特元在原来的随机数基础上引入了VRF（Verifiable Random Functions）可验证随机函数逻辑，使得随机性进一步增强， 首先，用户使用钱包账户中的BTY购买票（Ticket），3000BTY对应一票。 钱包同时生成一个randNum，哈希过后再结合钱包挖矿地址的私钥，票对应的index（一次可以买多张票）等元素再做两次哈希，得到一个公开哈希参数（pubHash）：pubHash=hash(hash(privateKey:index:hash(randNum))) 然后，新购买的票中包含这个pubHash以及randNum并存入区块链，这张票有12小时的成熟期，过了12小时才可以参与挖矿；接着共识算法从区块链中找到已经成熟的票（Ticket）开始打包。 由于共识打包区块操作只在节点本地执行，所以它可以读取本地存储的私钥，算出一个私密哈希（privHash）并将这个参数放入到挖矿交易中：privHash=hash(privateKey:index:hash(randNum)) 最后，智能合约收到挖矿交易，对比hash(privHash)和pubHash的值，两者一致挖矿交易成功，对应的节点获得挖矿奖励，否则挖矿交易执行失败。

VRF关键术语： SK,PK:VRF中使用的公私钥对，SK为私钥，PK为公钥 M:输入数据 R：VRF哈希输出 P：VRF证明 Prover：证明者，拥有VRF