在区块链领域,人们从未停止过对更优共识机制的探索。
区块链为什么需要共识机制,说到这个问题,网络上广为流传的通俗解释是,想一想拜占庭将军问题:一组拜占庭将军分别各率领一支军队共同围困一座城市。为了简化问题,将各支军队的行动策略限定为进攻或撤离两种。因为部分军队进攻部分军队撤离可能会造成灾难性后果,因此各位将军必须通过投票来达成一致策略。系统的问题在于,将军中可能出现叛徒,他们不仅可能向较为糟糕的策略投票,还可能选择性地发送投票信息。
简单看来,拜占庭将军问题是一个协议问题,只有完全达成一致的努力才能获得胜利。基于这样的问题存在,我们需要达成共识。
目前区块链上的共识机制有很多,主要的有工作量证明、权益证明、股份授权证明三种机制。
工作量证明(Proof of Work,简称PoW):即比特币的共识形式。
ADAMoracle Moon Boat:赋予社区属性是NFT发展的重大探索:12月17日,ADAMoracle发起主题为“基于新公链的NFT浪潮”的线上直播,NEAR与UniArits项目作为特邀嘉宾出席,并围绕直播话题展开行业探讨。
在会议中,UniArts的全球市场代表Matias Ayala发言指出:今年是NFT领域实现爆发式增长的时期。NFT因其具备独一无二、可追溯、极其稀缺和可转让等特性快速得到业内关注,但部分NFT项目因其早期流动性较弱而发展缓慢。我们认为,将NFT与社区联系起来,并赋予其社会属性将是促进NFT发展的重大探索。
Moon Boat是由ADAMoracle推出的热点Panel直播间,旨在捕捉行业热点,汇聚行业资源, 跟进区块链领域的热点话题以及最新动态,解析行业未来发展方向。[2021/12/22 7:56:00]
作为比特币的底层技术,区块链解决的一个核心问题是双花问题,即它需要让分布式节点达成一个统一的认可,这需要一定的方式确定哪些节点是合法的存在,哪些是不合法的存在。
鞍钢国贸公司将探索区块链等新技术应用提高供应链交易效率:8月17日消息,对于数字化新技术的发展,鞍钢国贸公司表示,未来公司也将积极探索区块链和云交易等新技术应用,进一步扩大使用人民币跨境结算规模及合作范围,进而提高供应链交易效率,降低交易成本。(国际金融报)[2020/8/17]
中本聪提出了PoW机制,即比特币在区块生成的过程中使用了PoW机制。通过一种易于校验的计算,看网络中哪一个节点率先找到随机数,通过校验,就可以产生区块,广播获得节点认可之后就形成了区块链。
简单来说,基于PoW共识机制,通过算力运算,暴力寻找随机数,谁家找到随机数,就认可了这个区块。一般而言,当节点拥有全网n%的算力时,该节点n%的概率找到区块链哈希值。
可以说, PoW的过程是系统外输入,即需要大量的运算,在这个过程中,需要成本的消耗。大量的运算需要更高的算力,从而产生了PoW挖矿的一系列产业生态。从上游的芯片设计公司、芯片生产企业;到中游的整机制造业;再到矿机运送到矿场,选取低廉的电力,连接到矿池,最后拿到区块的奖励。
动态 | 11家区块链上市公司蹭热点被问询,业务多尚在探索阶段:10月下旬,区块链引来风口,沪深两市百余只区块链概念股扶摇直上,在两市掀起涨停狂潮。截至11月14日,据同花顺数据,区块链概念股已增至213只。 据统计,目前已有11家企业收到深交所的监管问询函,其中已有9家公司对深交所问询提出回复。除问询函之外,在沪深交易所互动平台上,区块链方面问答也是热点问题。根据平台数据,仅在10月24日至11月13日期间,互易动上“区块链”问答已达3716条。在汇总的问询函件,“应用”、“披露”、“区块链技术”、“场景”、“业务”等词出现频次明显较高。根据回应可知,相关公司的区块链技术尚处于“研究”和“探索阶段”;即使应用,其区块链业务尚未具有对业绩产生实质影响的能力。 在进一步核对交易所发出的监管问询函时,不难发现,监管部门问询函主要聚焦三大主题: 1、要求上市公司披露区块链业务的具体模式,包括应用场景、盈利模式等; 2、要求上市公司详细说明公司业务进展,包括人才、技术储备、投入资金以及预计收入情况等; 3、提示经营风险。(PANews)[2019/11/17]
PoW挖矿是为了追求区块的奖励,从金融层面来看,是追求一个中期的看涨期权。但从套利来讲是一种非确定性套利。因为挖矿的难度和价格的曲线一般不会完全匹配,矿工需要承担价格暴涨暴跌与获利之间的时间差等风险。由此当比特币市场价格低于挖矿成本价时,矿工会选择关机等待,高点卖币从而获得较高的收益等。
动态 | 云南鼓励探索区块链技术在药品等方面的防伪追溯及商业保险理赔应用:据云南经济日报消息,近日,省政府办公厅印发的《关于促进“互联网+医疗健康”发展的实施意见》,其中提到,鼓励探索区块链技术在药品、疫苗、耗材等方面的防伪追溯以及商业保险理赔应用,构建医疗数据可信体系。顺应工业互联网创新发展趋势,提升数字化、智能化医疗健康设备制造水平,促进产业升级。[2019/5/10]
从PoW机制的过程来看,其优势明显,是完全的去中心化,允许节点自由进入。但其也存在一些问题。首先是其依赖机器进行运算并获取记账权的过程造成了巨大的资源消耗。每次达成共识需要全网共同参与计算,性能效率较低。此外,全球芯片厂商垄断芯片,廉价电力需求造成挖矿集中在某些国家和地区等。矿工要承担周期性的风险。当其中的开发者和矿工产生分歧时,不利于区块链快速迭代,例如此前的扩容之争,这里不多做表述。但总体来看,这是迄今为止分配最公平并且最安全的共识机制。
动态 | 全球30家中央证券存管机构组成的小组正在探索加密货币的托管:据Coindesk报道,由欧洲和亚洲的中央证券存管机构(CSD)组成的小组正在研究如何在基础设施上合作以保管数字资产。目前已有超过30名参与者,正处于探索阶段,CSD计划在10月份在伦敦召开的年度会议上介绍工作组的调查结果。莫斯科交易所国家结算存管处(NSD)创新主管Artem Duvanov表示,代币化资产和区块链的新世界即将来临。它可能会破坏我们作为中央证券存管机构(CSD)的角色。我们将专注于代币化资产,不仅仅是区块链,而是真正的数字资产。[2019/2/25]
权益证明(Proof of Stake,简称PoS):由“Quantum Mechanic”2011年在比特币论坛上首先提出,后经Peercoin(点点币)和NXT(未来币)以不同的思路实现。
PoS共识机制要求节点提供拥有一定数量的代币证明来获取竞争区块链记账权的一种分布式共识机制。如果单纯依靠代币余额来决定记账者必然形成更极端的马太效应,所以在持币多少上会加入其它因素的限制,保证一定的公平性。未来以太坊也会从目前的POW机制转换的POS机制。
如果说,PoW中,用户采用1万美元购买矿机并加入网络来挖矿以此产生区块,从而获得奖励。那么在PoS中,用户可以拿同样1万美元购买等价的代币,将代币当做押金放入PoS机制中,这样用户就有机会产生新区快而得到奖励,不过PoS依赖于系统内输出,跟现实世界没有直接关联,这是一个产生新币并分发给投票用户的过程,是通胀性收益方式。
PoS的优点显而易见,它根据每个节点所占代币的比例和时间,等比例的降低挖矿难度,从而加快找到随机数的速度。在一定程度上缩短了共识达成的时间,不再需要大量消耗能源去挖矿。但PoS同样是不完美的,还是需要进行“挖矿”,本质上没有解决商业应用的痛点,理论上还存在其他攻击的影响(例如以太坊的DAO攻击事件,造成以太坊硬分叉,ETC出现证明硬分叉的失败)。
反映到用户参与度上,PoS实际上对小额持币人并不友好。类比传统金融中,大金融机构收益较高。PoS的收益和币龄和持币数量有关,所以对小额的持币者不友好,普通投资人很难有效参与到PoS的生态。PoW是通过矿机,通过物理来产生收益,而PoS通过数字资产的投票。投票过程中,势必会触碰到核心资产的安全,所以资产安全门槛高。抵押代币,即持币人锁仓的过程总,时间较长,持币人要承担较高的机会成本。
不过,因为PoS还处于早期,其通胀性收益仍存在较好的套利机会。此外,随着市场上一系列相应的金融衍生方式的出现,用户或许可以通过获得较为安全专业的服务,增加更多的确定性收益。
市场上有很多声音指出,2019年或许是PoS挖矿的元年,正是看中了其存在的早期参与并获利的优势。可以说,PoW发展了10年时间已达到百亿美金的市值,而PoS刚刚起步,目前全球已有80多条公链支持PoS,预计会成为一个独角兽。
股份授权证明(DPoS机制):它与PoS的主要区别在于节点选举若干代理人,由代理人验证和记账。
DPoS机制类似于董事会投票,持币人透出一定数量的节点,进行代理验证和记账。DPoS机制投票模式可以每30秒产生一个区块,并且在正常网络条件下,区块链分叉的可能性及其小,即使发生也可以较快的得到解决。过程简化为:成为网络代表;授权投票;保持忠诚;抵抗攻击。
DPoS让同步确认的节点越来越少,其速度也会越来越快,EOS只有21个节点,某些DPOS公链只有19个节点。在DPOS的基础上,公链项目开始打开了更多的思路,因为DPOS已经开始了弱中心化的趋势。但该共识机制仍然不能完美解决区块链在商业中的应用问题,因为该共识机制无法摆脱对于代币的依赖,而在很多商业应用中并不需要代币的存在。
从PoW、PoS到DPoS,人们的探索并未停止。诸如投注共识(以太坊下一代共识机制Casper引入的全新概念,属于PoS)、瑞波共识机制(初始节点列表像一个俱乐部,新成员的接纳需要俱乐部中51%会员投票通过)、Pool验证池、实用拜占庭容错、授权拜占庭容错、帕克索斯算法等。
时至今日,没有一种共识机制是完美无缺的,这意味着没有一种共识机制是适合所有的应用场景的。也许在未来——生命会自己找到出路。
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