細(xì)說區(qū)塊鏈共識(shí)機(jī)制之pos
1、什么是pos算法和pos機(jī)制
pos是公鏈中的共識(shí)算法,作為pow的一種替換。pow是保證比特幣,當(dāng)前以太坊和許多區(qū)塊鏈安全的一種機(jī)制,但是pow算法在挖礦過程中,因?yàn)槠茐沫h(huán)境和浪費(fèi)電而受到指責(zé),pos試圖通過一種不同的機(jī)制取代挖礦的概念,從而解決這些問題。ps機(jī)制可以被描述成一種虛擬挖礦,鑒于pow主要依賴于計(jì)算硬件的稀缺性,來防止女巫攻擊。在pow中,一個(gè)用戶有可能用一千美元來買計(jì)算機(jī),加入網(wǎng)絡(luò)來挖礦,產(chǎn)生新區(qū)塊,從而得到獎(jiǎng)勵(lì)。在pos中,用戶可以拿到一千美元,買到等值的代幣,把這些代幣當(dāng)做押金放在pos機(jī)制之中,只要用戶就有機(jī)會(huì)產(chǎn)生,這樣用戶可以得到獎(jiǎng)勵(lì)。
pos算法如下,存在一個(gè)持幣人的集合,他們把手中的代幣放入pos機(jī)制中,這樣他們就變成驗(yàn)證者。
2、區(qū)塊鏈常見的三大共識(shí)機(jī)制
區(qū)塊鏈?zhǔn)墙⒃赑2P網(wǎng)絡(luò),由節(jié)點(diǎn)參與的分布式賬本系統(tǒng),最大的特點(diǎn)是“去中心化”。也就是說在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中,用戶與用戶之間、用戶與機(jī)構(gòu)之間、機(jī)構(gòu)與機(jī)構(gòu)之間,無需建立彼此之間的信任,只需依靠區(qū)塊鏈協(xié)議系統(tǒng)就能實(shí)現(xiàn)交易。可是,要如何保證賬本的準(zhǔn)確性,權(quán)威性,以及可靠性?區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)為什么要參與記賬?節(jié)點(diǎn)如果造假怎么辦?如何防止賬本被篡改?如何保證節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)一致性?……這些都是區(qū)塊鏈在建立“去中心化”交易時(shí)需要解決的問題,由此產(chǎn)生了共識(shí)機(jī)制。
所謂“共識(shí)機(jī)制”,就是通過特殊節(jié)點(diǎn)的投票,在很短的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)交易的驗(yàn)證和確認(rèn);當(dāng)出現(xiàn)意見不一致時(shí),在沒有中心控制的情況下,若干個(gè)節(jié)點(diǎn)參與決策達(dá)成共識(shí),即在互相沒有信任基礎(chǔ)的個(gè)體之間如何建立信任關(guān)系。
區(qū)塊鏈技術(shù)正是運(yùn)用一套基于共識(shí)的數(shù)學(xué)算法,在機(jī)器之間建立“信任”網(wǎng)絡(luò),從而通過技術(shù)背書而非中心化信用機(jī)構(gòu)來進(jìn)行全新的信用創(chuàng)造。
不同的區(qū)塊鏈種類需要不同的共識(shí)算法來確保區(qū)塊鏈上最后的區(qū)塊能夠在任何時(shí)候都反應(yīng)出全網(wǎng)的狀態(tài)。
目前為止,區(qū)塊鏈共識(shí)機(jī)制主要有以下幾種:POW工作量證明、POS股權(quán)證明、DPOS授權(quán)股權(quán)證明、Paxos、PBFT(實(shí)用拜占庭容錯(cuò)算法)、dBFT、DAG(有向無環(huán)圖)
接下來我們主要說說常見的POW、POS、DPOS共識(shí)機(jī)制的原理及應(yīng)用場(chǎng)景
概念:
工作量證明機(jī)制(Proof of work ),最早是一個(gè)經(jīng)濟(jì)學(xué)名詞,指系統(tǒng)為達(dá)到某一目標(biāo)而設(shè)置的度量方法。簡(jiǎn)單理解就是一份證明,用來確認(rèn)你做過一定量的工作,通過對(duì)工作的結(jié)果進(jìn)行認(rèn)證來證明完成了相應(yīng)的工作量。
工作量證明機(jī)制具有完全去中心化的優(yōu)點(diǎn),在以工作量證明機(jī)制為共識(shí)的區(qū)塊鏈中,節(jié)點(diǎn)可以自由進(jìn)出,并通過計(jì)算隨機(jī)哈希散列的數(shù)值解爭(zhēng)奪記賬權(quán),求得正確的數(shù)值解以生成區(qū)塊的能力是節(jié)點(diǎn)算力的具體表現(xiàn)。
應(yīng)用:
POW最著名的應(yīng)用當(dāng)屬比特幣。在比特幣網(wǎng)絡(luò)中,在Block的生成過程中,礦工需要解決復(fù)雜的密碼數(shù)學(xué)難題,尋找到一個(gè)符合要求的Block Hash由N個(gè)前導(dǎo)零構(gòu)成,零的個(gè)數(shù)取決于網(wǎng)絡(luò)的難度值。這期間需要經(jīng)過大量嘗試計(jì)算(工作量),計(jì)算時(shí)間取決于機(jī)器的哈希運(yùn)算速度。
而尋找合理hash是一個(gè)概率事件,當(dāng)節(jié)點(diǎn)擁有占全網(wǎng)n%的算力時(shí),該節(jié)點(diǎn)即有n/100的概率找到Block Hash。在節(jié)點(diǎn)成功找到滿足的Hash值之后,會(huì)馬上對(duì)全網(wǎng)進(jìn)行廣播打包區(qū)塊,網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)收到廣播打包區(qū)塊,會(huì)立刻對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證。
如果驗(yàn)證通過,則表明已經(jīng)有節(jié)點(diǎn)成功解迷,自己就不再競(jìng)爭(zhēng)當(dāng)前區(qū)塊,而是選擇接受這個(gè)區(qū)塊,記錄到自己的賬本中,然后進(jìn)行下一個(gè)區(qū)塊的競(jìng)爭(zhēng)猜謎。網(wǎng)絡(luò)中只有最快解謎的區(qū)塊,才會(huì)添加的賬本中,其他的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)制,以此保證了整個(gè)賬本的唯一性。
假如節(jié)點(diǎn)有任何的作弊行為,都會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證不通過,直接丟棄其打包的區(qū)塊,這個(gè)區(qū)塊就無法記錄到總賬本中,作弊的節(jié)點(diǎn)耗費(fèi)的成本就白費(fèi)了,因此在巨大的挖礦成本下,也使得礦工自覺自愿的遵守比特幣系統(tǒng)的共識(shí)協(xié)議,也就確保了整個(gè)系統(tǒng)的安全。
優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):結(jié)果能被快速驗(yàn)證,系統(tǒng)承擔(dān)的節(jié)點(diǎn)量大,作惡成本高進(jìn)而保證礦工的自覺遵守性。
缺點(diǎn):需要消耗大量的算法,達(dá)成共識(shí)的周期較長(zhǎng)
概念:
權(quán)益證明機(jī)制(Proof of Stake),要求證明人提供一定數(shù)量加密貨幣的所有權(quán)。
權(quán)益證明機(jī)制的運(yùn)作方式是,當(dāng)創(chuàng)造一個(gè)新區(qū)塊時(shí),礦工需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)“幣權(quán)”交易,交易會(huì)按照預(yù)先設(shè)定的比例把一些幣發(fā)送給礦工本身。權(quán)益證明機(jī)制根據(jù)每個(gè)節(jié)點(diǎn)擁有代幣的比例和時(shí)間,依據(jù)算法等比例地降低節(jié)點(diǎn)的挖礦難度,從而加快了尋找隨機(jī)數(shù)的速度。
應(yīng)用:
2012年,化名Sunny King的網(wǎng)友推出了Peercoin(點(diǎn)點(diǎn)幣),是權(quán)益證明機(jī)制在加密電子貨幣中的首次應(yīng)用。PPC最大創(chuàng)新是其采礦方式混合了POW及POS兩種方式,采用工作量證明機(jī)制發(fā)行新幣,采用權(quán)益證明機(jī)制維護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全。
為了實(shí)現(xiàn)POS,Sunny King借鑒于中本聰?shù)腃oinbase,專門設(shè)計(jì)了一種特殊類型交易,叫Coinstake。
上圖為Coinstake工作原理,其中幣齡指的是貨幣的持有時(shí)間段,假如你擁有10個(gè)幣,并且持有10天,那你就收集到了100天的幣齡。如果你使用了這10個(gè)幣,幣齡被消耗(銷毀)了。
優(yōu)缺點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn):縮短達(dá)成共識(shí)所需的時(shí)間,比工作量證明更加節(jié)約能源。
缺點(diǎn):本質(zhì)上仍然需要網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行挖礦運(yùn)算,轉(zhuǎn)賬真實(shí)性較難保證
概念:
授權(quán)股權(quán)證明機(jī)制(Delegated Proof of Stake),與董事會(huì)投票類似,該機(jī)制擁有一個(gè)內(nèi)置的實(shí)時(shí)股權(quán)人投票系統(tǒng),就像系統(tǒng)隨時(shí)都在召開一個(gè)永不散場(chǎng)的股東大會(huì),所有股東都在這里投票決定公司決策。
授權(quán)股權(quán)證明在嘗試解決傳統(tǒng)的PoW機(jī)制和PoS機(jī)制問題的同時(shí),還能通過實(shí)施科技式的民主抵消中心化所帶來的負(fù)面效應(yīng)?;贒PoS機(jī)制建立的區(qū)塊鏈的去中心化依賴于一定數(shù)量的代表,而非全體用戶。在這樣的區(qū)塊鏈中,全體節(jié)點(diǎn)投票選舉出一定數(shù)量的節(jié)點(diǎn)代表,由他們來代理全體節(jié)點(diǎn)確認(rèn)區(qū)塊、維持系統(tǒng)有序運(yùn)行。
同時(shí),區(qū)塊鏈中的全體節(jié)點(diǎn)具有隨時(shí)罷免和任命代表的權(quán)力。如果必要,全體節(jié)點(diǎn)可以通過投票讓現(xiàn)任節(jié)點(diǎn)代表失去代表資格,重新選舉新的代表,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的民主。
應(yīng)用:
比特股(Bitshare)是一類采用DPOS機(jī)制的密碼貨幣。通過引入了見證人這個(gè)概念,見證人可以生成區(qū)塊,每一個(gè)持有比特股的人都可以投票選舉見證人。得到總同意票數(shù)中的前N個(gè)(N通常定義為101)候選者可以當(dāng)選為見證人,當(dāng)選見證人的個(gè)數(shù)(N)需滿足:至少一半的參與投票者相信N已經(jīng)充分地去中心化。
見證人的候選名單每個(gè)維護(hù)周期(1天)更新一次。見證人然后隨機(jī)排列,每個(gè)見證人按序有2秒的權(quán)限時(shí)間生成區(qū)塊,若見證人在給定的時(shí)間片不能生成區(qū)塊,區(qū)塊生成權(quán)限交給下一個(gè)時(shí)間片對(duì)應(yīng)的見證人。DPoS的這種設(shè)計(jì)使得區(qū)塊的生成更為快速,也更加節(jié)能。
DPOS充分利用了持股人的投票,以公平民主的方式達(dá)成共識(shí),他們投票選出的N個(gè)見證人,可以視為N個(gè)礦池,而這N個(gè)礦池彼此的權(quán)利是完全相等的。持股人可以隨時(shí)通過投票更換這些見證人(礦池),只要他們提供的算力不穩(wěn)定,計(jì)算機(jī)宕機(jī),或者試圖利用手中的權(quán)力作惡。
優(yōu)缺點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn):縮小參與驗(yàn)證和記賬節(jié)點(diǎn)的數(shù)量,從而達(dá)到秒級(jí)的共識(shí)驗(yàn)證
缺點(diǎn):中心程度較弱,安全性相比POW較弱,同時(shí)節(jié)點(diǎn)代理是人為選出的,公平性相比POS較低,同時(shí)整個(gè)共識(shí)機(jī)制還是依賴于代幣的增發(fā)來維持代理節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性。
3、兩種共識(shí)機(jī)制對(duì)比(PoW vs PoS)
區(qū)塊鏈中最核心的架構(gòu)就是共識(shí)機(jī)制,可以說是區(qū)塊鏈的驅(qū)動(dòng)引擎,發(fā)展這么多年,目前主流比較明確經(jīng)得住考驗(yàn)的就只剩下PoW(Proof of Work)與PoS(Proof of Stake)兩種機(jī)制。簡(jiǎn)單概述下,PoW系統(tǒng)的特點(diǎn)是通過消耗大量算力來計(jì)算特定算法的解(典型如哈希),第一個(gè)算出結(jié)果的有權(quán)生成區(qū)塊,同時(shí)也會(huì)得到coin作為獎(jiǎng)勵(lì)(這也是coin的生產(chǎn)與分發(fā)過程,形象地稱為Mining),采用PoW的典型區(qū)塊鏈有Bitcoin和Ethereum,目前PoW也是運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng),被公認(rèn)為是最可靠安全的共識(shí)機(jī)制; 其本質(zhì)是通過消耗大量算力來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)的逆熵過程,保證系統(tǒng)的長(zhǎng)期安全與穩(wěn)定 。但PoW被廣為詬病的也是其消耗太多的能源資源,這方面PoS就被認(rèn)為是更為綠色的解決方案,顧名思義PoS是通過質(zhì)押系統(tǒng)中的資產(chǎn)即coin來成為一個(gè)質(zhì)押者(staker),這樣就有權(quán)產(chǎn)出區(qū)塊,質(zhì)押份額越多,獲得產(chǎn)出區(qū)塊權(quán)的概率就越高,也代表著獎(jiǎng)勵(lì)越多。
在分布式系統(tǒng)中有一個(gè) CAP 定理,是指一個(gè)分布式系統(tǒng)中存在著三元悖論,即不可能同時(shí)滿足這三個(gè)特性:一致性(Consistency)、可用性(Availability)和分區(qū)容錯(cuò)性 (Partition tolerance),而只能滿足其中兩個(gè)。區(qū)塊鏈作為一種分布式網(wǎng)絡(luò),這個(gè)定理也逐漸演變成了區(qū)塊鏈的三元悖論,即 安全性(Security) 、 去中心化(Decentralization) 和 可擴(kuò)展性 (Scalability) ,也是同時(shí)只能滿足兩個(gè)特性。
整體上看PoW系統(tǒng)更注重的是 安全性(Security) 與 去中心化(Decentralization) ,放棄 可擴(kuò)展性 (Scalability) ,這也是Bitcoin網(wǎng)絡(luò)的吞吐量非常慢的原因。而PoS系統(tǒng)更關(guān)注的是 可擴(kuò)展性 (Scalability) 與 去中心化(Decentralization) ,但就PoS能否真的 實(shí)現(xiàn) 去中心化(Decentralization) ,我是比較持懷疑態(tài)度的。從保守主義與系統(tǒng)的更長(zhǎng)期穩(wěn)定的角度出發(fā),我個(gè)人是堅(jiān)定地站在PoW這邊的,可能跟自身保守的性格有關(guān),并不是特別看好PoS作為基礎(chǔ)層能比較穩(wěn)定。特別是像這次 5月份的Luna事件 ,事件大概的過程是Luna鏈上的算法穩(wěn)定幣UST缺乏價(jià)值支撐最終脫錨,其核心問題在于UST的錨定設(shè)計(jì)試圖用一個(gè)PoS股權(quán)系統(tǒng)去支撐其錨定美元,而且還超發(fā)了太多UST,再加上UST與Luna的兌換設(shè)計(jì)缺陷最終導(dǎo)致Luna自身的死亡螺旋。但這個(gè)事件更大的意義應(yīng)該是敲響了一個(gè)警鐘,PoS機(jī)制在面對(duì)空頭資本砸盤時(shí)真的還能維持穩(wěn)定、維持所謂的去中心化嗎?可能到時(shí)節(jié)點(diǎn)數(shù)量萎縮的速度會(huì)很快,逐漸趨于中心化。
所有系統(tǒng)設(shè)計(jì)都需要根據(jù)自身定位來折中,以下從價(jià)值錨定的角度,簡(jiǎn)單分析下為什么長(zhǎng)期來看PoW會(huì)更有優(yōu)勢(shì)。
在PoW系統(tǒng)中三股主要的參與者分別是研發(fā)人員,投資者(或者叫用戶)與Miner,這三者的相互制衡,使得這個(gè)系統(tǒng)達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定平衡的狀態(tài)。而PoS系統(tǒng)中,將Miner這個(gè)重要的制衡力量移除了,投資者和Miner變成了同一群體 質(zhì)押者(stakers) ,因此該群體濫用權(quán)力的行為會(huì)變得相對(duì)不受限制,并且該鏈隨后的發(fā)展方向也可能會(huì)更加不平衡,更容易傾向有利于 質(zhì)押者(stakers) 群體的方向。
PoW系統(tǒng)很好的闡述了什么是被普遍認(rèn)可的價(jià)值,抽象上來看就是高代價(jià)的稀缺性 ,高代價(jià)與稀缺性兩者缺一不可。PoS最多只能實(shí)現(xiàn)其中一個(gè)稀缺性。
Miner為了在鏈上生產(chǎn)區(qū)塊賺取coin,不僅需要持續(xù)支付高額電力成本,還必須不斷投入研發(fā)、升級(jí)硬件、優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)營(yíng)規(guī)模來保持其競(jìng)爭(zhēng)力。最終結(jié)果是,能夠長(zhǎng)期持續(xù)盈利的Miner并不會(huì)是一個(gè)一層不變的群體,而是總在競(jìng)爭(zhēng)中淘汰掉效率太低的Miner,使高效率的Miner能存活下來。這也更有利于 去中心化(Decentralization) ,因?yàn)椴粩嘧兓腗iner群體意味著沒有一個(gè)Miner可以在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)保持網(wǎng)絡(luò)的大部分算力,除非他們通過嚴(yán)酷的競(jìng)爭(zhēng)考驗(yàn),不斷優(yōu)化自身來提供更多的算力。
而PoS系統(tǒng)中的質(zhì)押者實(shí)際上并多少真正的風(fēng)險(xiǎn)投入,也沒有優(yōu)勝劣汰的嚴(yán)酷競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制,他們只需要簡(jiǎn)單地運(yùn)行一個(gè)staker節(jié)點(diǎn)就可以躺著賺利息,本質(zhì)上只是將自己在銀行系統(tǒng)里的錢簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)化為鏈上資本,就可以坐地收割后進(jìn)入這個(gè)系統(tǒng)的新人。這種行為并沒有太多難度,只是簡(jiǎn)單地賺取“無風(fēng)險(xiǎn)”利息,他們并沒有將資本轉(zhuǎn)化為任何形式的需要面臨風(fēng)險(xiǎn)考驗(yàn)的投資。
而且當(dāng)發(fā)生硬分叉時(shí),PoW的Miner選擇支持哪條鏈時(shí)會(huì)更為謹(jǐn)慎,因?yàn)樗麄冃枰度敫甙旱碾娏Τ杀緛頌樗麄兊倪x擇背書,一旦選錯(cuò)了將損失所有投入成本。PoS系統(tǒng)如果發(fā)生硬分叉,質(zhì)押的coin作為系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)的一部分,硬分叉后質(zhì)押者將在兩條不同鏈上都擁有相同數(shù)量的資產(chǎn),由于沒有什么沉默成本,導(dǎo)致質(zhì)押者更愿意兩邊都支持,從而使硬分叉更容易且更頻繁地出現(xiàn),這被稱為 nothing at stake 問題。
PoW是真正能做到無準(zhǔn)入限制的(Permissionless),就是說已經(jīng)在這個(gè)系統(tǒng)中的老人無法限制新人加入,只要你有能力提供算力,就能直接接入網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)出coin。而PoS系統(tǒng)中,新人要進(jìn)入,都不得不先從老人手中買coin。
而且PoW中Miner為了支付各種高昂成本(電力,設(shè)備,基礎(chǔ)設(shè)施等),產(chǎn)出coin后也不得不賣出一些以彌補(bǔ)成本,這同時(shí)也是一種把coin分發(fā)給更多人的過程; 特別是在熊市,Miner為了維持開銷也不得不低價(jià)賤賣coin,這樣新人才有機(jī)會(huì)以相對(duì)低的成本獲得籌碼入場(chǎng),這才是一個(gè)健康的生態(tài)擴(kuò)張過程 。而PoS中由于質(zhì)押者并沒有什么運(yùn)行成本,也不需要面對(duì)太多競(jìng)爭(zhēng),質(zhì)押者出塊得到coin后不需要急著賣出,更容易哄抬價(jià)格,其實(shí)會(huì)變相激勵(lì)場(chǎng)內(nèi)老人剝削新入場(chǎng)者,不給后來人更多機(jī)會(huì);整個(gè)系統(tǒng)會(huì)趨向于更封閉,逐漸演變成一個(gè)有限游戲,長(zhǎng)期運(yùn)行下去只會(huì)越來越中心化;系統(tǒng)中財(cái)富越來越集中,富者更富,窮者更窮,從而更不可能實(shí)現(xiàn) 去中心化(Decentralization) 。
由于PoW系統(tǒng)中是以提供工作量的方式產(chǎn)出區(qū)塊的,隨著時(shí)間的推移這些工作量都會(huì)被累積起來并使鏈不斷向前延伸,這也是為什么叫區(qū)塊鏈;這些累積的工作量也給攻擊者造成了巨大障礙,如果想要反轉(zhuǎn)整條鏈,不僅需要非常高的算力,還需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間,這也為應(yīng)對(duì)攻擊提供了足夠長(zhǎng)的時(shí)間緩沖。
而PoS系統(tǒng)其實(shí)只是維護(hù)一個(gè)分布式賬本, 并沒有工作量累積的概念,一旦攻擊成功,要反轉(zhuǎn)整條鏈就是相當(dāng)容易的,幾分鐘就可以搞定。
嚴(yán)格來說由PoW算力支撐的BTC不應(yīng)歸為高科技類,由于它整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)更保守更穩(wěn)定,提供的更多的是一種 物化價(jià)值(objective costliness) ,更能作為價(jià)值之錨,所以數(shù)字黃金這個(gè)稱號(hào)很貼切。而像ETH(目前還是PoW,2.0升級(jí)后為PoS)這些更接近科技類創(chuàng)新平臺(tái),PoS本質(zhì)上更像是一種股權(quán)系統(tǒng),其實(shí)PoS系統(tǒng)反而是需要中心化,偏向更依靠整個(gè)社區(qū)的生命力,需要依靠核心團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新與開拓能力往前走;而PoW則需要去中心化,更偏向穩(wěn)定與提供 物化價(jià)值(objective costliness) 。
區(qū)塊鏈作為一個(gè)價(jià)值分配系統(tǒng), 算力是它的價(jià)值之錨,如果沒有算力,就會(huì)退化為一個(gè)股權(quán)系統(tǒng) 。算力在哪,資金就會(huì)跟去哪。目前的發(fā)展趨勢(shì)也是逐漸往多層網(wǎng)絡(luò)的方向發(fā)展,類似TCP/IP的多層協(xié)議棧。從作為基礎(chǔ)層(Base Layer)的角度看,更需要的是長(zhǎng)期穩(wěn)定與提供價(jià)值支撐,因此PoW系統(tǒng)更合適;而PoS可能更多的是可以作為L(zhǎng)ayer2以實(shí)現(xiàn) 可擴(kuò)展性 (Scalability) ,彌補(bǔ)PoW基礎(chǔ)層的吞吐量不足,并通過錨定在PoW基礎(chǔ)層上來獲取算力安全性與價(jià)值支撐。
最后順帶說下最近市場(chǎng)行情,5,6月份以來的瀑布令很多人很恐慌,恐慌指數(shù)一度長(zhǎng)時(shí)間停留在個(gè)位數(shù);其實(shí)我覺得也沒必要那么恐慌,要在這個(gè)圈子長(zhǎng)期活下去,面對(duì)這種大波動(dòng)的心理預(yù)期還是要有的。想起之前紅杉資本的沈南鵬經(jīng)常提到一個(gè)詞Grit,沙礫,它是礫石在千萬次打磨后留下來的細(xì)小顆粒;Grit代表了勇氣和持之以恒的一種堅(jiān)持,有種經(jīng)常被按地上摩擦但依然勇往直前的感覺。這個(gè)和塔勒布講的反脆弱性有異曲同工之妙,承載價(jià)值的東西就應(yīng)該具有這種品質(zhì),PoW系統(tǒng)肯定是有反脆弱性的。
回望2017年入圈后經(jīng)歷過的各種事件,其實(shí)像這樣的大波動(dòng)近乎每年都有(除了2019年一年比較順利外);像2017年國(guó)內(nèi)的94事件,2018年一整年的大熊市,2020的312事件,2021的519事件,再到2022今年的5,6月份市場(chǎng)轉(zhuǎn)熊,每次經(jīng)歷大波動(dòng)后,市場(chǎng)都會(huì)淘汰掉該淘汰的,出清掉該出清的風(fēng)險(xiǎn),對(duì)整個(gè)行業(yè)發(fā)展也是好事。眼光還是應(yīng)該放遠(yuǎn)一點(diǎn),至少看5到10年后的變化,科技發(fā)展過程中所帶來的波動(dòng)和風(fēng)險(xiǎn)是不可避免的,日光之下無新鮮事,每次科技革命過程中總會(huì)夾雜著眾多的反對(duì)、質(zhì)疑,還有眾多的投機(jī)、騙局;這個(gè)過程也總是通過各種暴雷、回歸,清除泡沫后價(jià)值重估,夯實(shí)了基礎(chǔ)后積蓄能量再次進(jìn)入躍升到新的發(fā)展階段。 價(jià)值互聯(lián)網(wǎng)的到來是一件無法回避的事情 ,當(dāng)理解和看清了這種趨勢(shì)后,規(guī)避掉各種坑和市場(chǎng)噪音,遠(yuǎn)離合約杠桿和各種山寨的誘惑,握住核心資產(chǎn),時(shí)間本身就會(huì)帶來回報(bào)。
4、區(qū)塊鏈中的權(quán)益證明機(jī)制(PoS)是什么?
老楊說鏈:區(qū)塊鏈的共識(shí)機(jī)制權(quán)益證明POS
比特幣挖礦采用工作量證明機(jī)制,是什么意思呢?權(quán)益證明機(jī)制(Proof of Stake),簡(jiǎn)稱POS,也稱股權(quán)證明機(jī)制,類似于把資產(chǎn)存在銀行里,銀行會(huì)通過你持有數(shù)字資產(chǎn)的數(shù)量和時(shí)間給你分配相應(yīng)的收益。
同理,采用PoS的數(shù)字資產(chǎn),系統(tǒng)根據(jù)你的幣齡給你分配相應(yīng)的權(quán)益,幣齡是你持幣數(shù)量和時(shí)間的乘積。比如你持有100個(gè)幣,總共持有了30天,那么,此時(shí)你的幣齡就為3000。
相較PoW(工作量證明機(jī)制),PoS存在2個(gè)優(yōu)勢(shì)。第一,PoS不會(huì)造成過多的電力浪費(fèi),因?yàn)镻oS不需要靠比拼算力挖礦。第二,POS更難進(jìn)行51%攻擊。擁有51%幣才能發(fā)起攻擊,網(wǎng)絡(luò)受到攻擊卻會(huì)造成自己利益受損,顯然很不劃算。
相較PoW(工作量證明機(jī)制),PoS存在2個(gè)優(yōu)勢(shì)。第一,PoS不會(huì)造成過多的電力浪費(fèi),因?yàn)镻oS不需要靠比拼算力挖礦。第二,POS更難進(jìn)行51%攻擊。擁有51%幣才能發(fā)起攻擊,網(wǎng)絡(luò)受到攻擊卻會(huì)造成自己利益受損,顯然很不劃算。
目前,有很多數(shù)字資產(chǎn)用PoW發(fā)行新幣,用PoS維護(hù)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)安全。
5、科普Pos共識(shí)機(jī)制
今天給大家科普下夸克區(qū)塊鏈中的POS共識(shí)機(jī)制到底是什么?PoS共識(shí)機(jī)制,中文翻譯就是權(quán)益證明。與它其名的還有另一種共識(shí)機(jī)制:pow機(jī)制。
經(jīng)過歷史發(fā)展的證明,PoW機(jī)制存在一些缺陷,如在挖掘過程中浪費(fèi)大量的資源,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的處理效率很低等。早在2011年,就有人曾提出:“是否可以在 PoW的基礎(chǔ)上,重新設(shè)計(jì)一種機(jī)制?”可以保留 PoW的優(yōu)點(diǎn),也可以解決它的問題"。因此 PoS的共識(shí)機(jī)制就誕生了,因此, PoS機(jī)制在共識(shí)層次上借鑒了許多 PoW機(jī)制的設(shè)計(jì),比如區(qū)塊設(shè)計(jì)、礦工選擇、分叉處理、交易驗(yàn)證等。
PoS機(jī)制采用權(quán)益法核算,解決了網(wǎng)絡(luò)效率低下、資源浪費(fèi)以及節(jié)點(diǎn)間一致性等問題,簡(jiǎn)單地說,就是誰擁有更多的權(quán)益誰來說話。其原則如下:
說到PoW機(jī)制為何存在諸多問題,最大的原因在于其規(guī)則下造成礦工準(zhǔn)入門檻低,每個(gè)人都可以成為一個(gè)出塊節(jié)點(diǎn),每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以為獲得下個(gè)區(qū)塊的記賬權(quán)進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng),一個(gè)數(shù)據(jù)包要有那么多人來處理,必然會(huì)造成資源的浪費(fèi)和低效。
而PoS機(jī)制就可以有效解決這個(gè)問題,這是因?yàn)樵赑OS機(jī)制的規(guī)則下,提高了每個(gè)人成為節(jié)點(diǎn)的門檻,比如:雖然每個(gè)人都可以成為節(jié)點(diǎn),但如果想成為出塊節(jié)點(diǎn)獲得記賬權(quán),就必須滿足pos機(jī)制的一些規(guī)則,如質(zhì)押一定數(shù)量的代幣,或者持有一定數(shù)量的代幣,才可以成為出塊節(jié)點(diǎn)的候選人。
在滿足這些條件之后,系統(tǒng)進(jìn)行算法選擇,選中其中一部分人成為有效的礦工,然后每隔一個(gè)周期,進(jìn)行重新分配,并且這個(gè)過程不受人為控制,一切由系統(tǒng)算法決定,保證公平公開不被篡改,這樣就可以避免了整個(gè)鏈被某個(gè)節(jié)點(diǎn)控制。
總結(jié)一句話就是PoW機(jī)制是每個(gè)人都可以成為礦工,而 PoS機(jī)制必須通過一系列的篩選后成為礦工。
poS機(jī)制的競(jìng)爭(zhēng)原則在于,誰擁有更多的代幣,誰就能更容易的獲得記賬權(quán)。獲得記賬權(quán)的礦工將他打包好的區(qū)塊經(jīng)過其他礦工驗(yàn)證,通過全網(wǎng)廣播,確認(rèn)沒有問題后,這個(gè)區(qū)塊才會(huì)被連接到鏈上,與全網(wǎng)其他節(jié)點(diǎn)的小賬本同步,同時(shí)他還能得到相應(yīng)的代幣獎(jiǎng)勵(lì)。
簡(jiǎn)言之,整個(gè)過程就是:持幣者以代幣作抵押,得到記賬權(quán)力,然后PoS共識(shí)會(huì)通過選擇算法,按持幣者的數(shù)量,從中選出出塊礦工。采礦者在指定的高度上完成打包交易,生成新的區(qū)塊,并廣播它,然后由驗(yàn)證者對(duì)所廣播的區(qū)塊進(jìn)行交易驗(yàn)證,通過驗(yàn)證后,區(qū)塊得到確認(rèn)。這就是 PoS共識(shí)機(jī)制完整的一輪過程。
PoS機(jī)制的優(yōu)點(diǎn)是有效地解決 PoW協(xié)議中存在的資源浪費(fèi)和低效問題。但它也還是存在一些缺點(diǎn)。舉例來說, PoS機(jī)制中的初始代幣分配是非常模糊的,如果初始代幣分配失敗,將很難形成后續(xù)的股權(quán)證明。比如,在系統(tǒng)進(jìn)行算法選擇時(shí)如果被黑客攻擊,如果成功,選舉結(jié)果就可能被操作。除開這個(gè)問題,pos機(jī)制還存在一個(gè)問題就是,可能會(huì)造成兩極分化嚴(yán)重,持有代幣多的人會(huì)更多的獲得記賬權(quán),繼而獲得代幣獎(jiǎng)勵(lì),擁有代幣少的人,很難去爭(zhēng)奪記賬權(quán),造成強(qiáng)者恒強(qiáng)的局面。
總的來說,PoW機(jī)制和 PoS機(jī)制都是區(qū)塊鏈上引用的主流機(jī)制,它們會(huì)攜手帶領(lǐng)區(qū)塊鏈技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,雖然兩者存在自身的一定局限性,但未來某一天,這些技術(shù)在不斷變革創(chuàng)新的同時(shí),必定鑄造區(qū)塊鏈行業(yè)的輝煌。

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