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萬(wàn)維鏈的pos機(jī)
當(dāng)2009年1月3日中本聰在位于芬蘭赫爾辛基的一個(gè)小型服務(wù)器上挖出了創(chuàng)世區(qū)塊（Genesis Block）的50個(gè)比特幣開(kāi)始，一種不需要中心機(jī)構(gòu)背書(shū)，依靠分布式技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)信任的P2P網(wǎng)絡(luò)區(qū)塊鏈誕生了。近幾年來(lái)，“分布式賬本”、 “點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”、“智能合約”等詞匯被當(dāng)今世界不厭其煩提及，恰恰濃縮了區(qū)塊鏈技術(shù)日夜兼程發(fā)展的現(xiàn)狀。
作為后互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的新型底層技術(shù)，區(qū)塊鏈從比特幣以來(lái)的沿革，與Web互聯(lián)網(wǎng)變遷的軌跡極為相似，但又更為迅猛。如同Web1.0給世界一個(gè)由靜態(tài)不可交互網(wǎng)頁(yè)構(gòu)成的萬(wàn)維網(wǎng)，區(qū)塊鏈最初的模樣，是一個(gè)旨在以比特幣為橋梁搭建的共享式公開(kāi)賬本；而以以太坊為代表的第二代可編程區(qū)塊鏈，通過(guò)智能合約映射了Web2.0引入了創(chuàng)造、社交、分享的理念，成為一個(gè)由全體用戶織網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)樣態(tài)。
甚至，由此引發(fā)社會(huì)思潮的變革?；ヂ?lián)網(wǎng)的迭代經(jīng)歷了二十余載，而當(dāng)區(qū)塊鏈沉浸在飛速發(fā)展中時(shí)，與資源配置紅利相伴的是新技術(shù)走向臺(tái)前后受到的重重考驗(yàn)。
1.區(qū)塊鏈真的公平
在區(qū)塊鏈加密技術(shù)出現(xiàn)之前，包括數(shù)字貨幣在內(nèi)的數(shù)字資產(chǎn)如果不依賴一個(gè)中心化的機(jī)構(gòu)，公眾無(wú)法確認(rèn)一筆交易是否真的存在和發(fā)生。區(qū)塊鏈提出了一種“去中心化”的解決方案——虛擬資產(chǎn)由公共總賬來(lái)確認(rèn)，而這本“總賬”分布在全球各地的節(jié)點(diǎn)上，高度隱私、不可篡改。
以比特幣為代表的虛擬貨幣，是為了獎(jiǎng)勵(lì)節(jié)點(diǎn)接入?yún)^(qū)塊鏈進(jìn)行“記賬”而出現(xiàn)。在比特幣的激勵(lì)體系里，作為記錄交易的載體——“區(qū)塊”的打包記賬權(quán)必須由所有節(jié)點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)獲得：“礦工”去解決比特幣設(shè)計(jì)者在區(qū)塊中設(shè)置的密碼學(xué)難題，最先得出答案的節(jié)點(diǎn)獲得相應(yīng)的比特幣并廣播所記錄交易，而剩下的茫茫節(jié)點(diǎn)只能復(fù)制、粘貼相應(yīng)“賬目”。
近十年過(guò)去，這種以計(jì)算機(jī)“算力”論英雄、被稱為“PoW”（工作量證明）機(jī)制的共識(shí)發(fā)展到今天，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了中本聰當(dāng)初的預(yù)想。專門(mén)用來(lái)競(jìng)爭(zhēng)記賬權(quán)的專業(yè)設(shè)備遍地開(kāi)花，隨著“ASIC礦機(jī)”的出現(xiàn)，依靠CPU、GPU“挖礦”的普通計(jì)算機(jī)在算力競(jìng)爭(zhēng)中的收益近乎為零。為了逐利，參與者也從個(gè)人發(fā)展成礦池、礦場(chǎng)，算力“集權(quán)”逾趨顯著，算力高企讓純粹的PoW共識(shí)機(jī)制成為“民主”、“公平”的偽命題。
而以太坊為了降低這種技術(shù)門(mén)檻導(dǎo)致的不公平，引入PoS（股權(quán)證明機(jī)制）取代PoW：在創(chuàng)世區(qū)塊中寫(xiě)明股權(quán)配比，之后通過(guò)公開(kāi)發(fā)行、轉(zhuǎn)讓、交易等方式實(shí)現(xiàn)虛擬貨幣的流通，通過(guò)“利息”的方式對(duì)接入記賬節(jié)點(diǎn)進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)。很顯然，PoS在解決算力集中的問(wèn)題時(shí)，卻不可避免導(dǎo)致“少數(shù)人”以極低的成本獲得代幣，后續(xù)無(wú)論是持有還是拋售，單純的PoS都使區(qū)塊鏈價(jià)值以一種二八定律式的結(jié)構(gòu)存在。
在業(yè)界看來(lái)，拋棄了PoW共識(shí)，轉(zhuǎn)向PoS或 DPoS共識(shí)的區(qū)塊鏈系統(tǒng)，以EOS為代表，大幅提高了系統(tǒng)性能，卻忽視了去中心化的根本意義，由少數(shù)權(quán)益擁有者掌握系統(tǒng)的發(fā)展方向，本質(zhì)上和現(xiàn)有的中心化系統(tǒng)并沒(méi)有太大區(qū)別。
2.區(qū)塊鏈能否高效
不可否認(rèn)的是，比特幣所代言的第一代底層區(qū)塊鏈技術(shù)具有顛覆性，極大降低了信用成本，激發(fā)了世界對(duì)去中心化的好奇和期待。然而從虛擬貨幣和支付角度來(lái)看，比特幣同中心化的主流手段仍有很大的距離。截至目前，轉(zhuǎn)出一個(gè)比特幣大約花費(fèi)28-30美元，確認(rèn)比特幣交易平均花費(fèi)4.5個(gè)小時(shí)，而同等時(shí)間內(nèi)支付寶可以處理相似交易13億次。
近兩年來(lái)，流動(dòng)性溢價(jià)已經(jīng)讓比特幣成為“數(shù)字黃金”。當(dāng)細(xì)究這一虛擬貨幣的實(shí)際“價(jià)值”，可錨定的僅僅是礦機(jī)的支出與電力的消耗。根據(jù)Digiconomist比特幣能源消費(fèi)指數(shù)統(tǒng)計(jì)，當(dāng)前比特幣挖礦年用電量為39.45TWh，折合美元超過(guò)20億，巨大的算力資源只是投入在維護(hù)低效能比特幣系統(tǒng)的穩(wěn)健性之中。
面對(duì)巨大的算力浪費(fèi)，以及世界對(duì)于區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用的期待，Vitalik Buterin在2013年開(kāi)始建立以太坊：一個(gè)可以運(yùn)行智能合約的分布式網(wǎng)絡(luò)。圖靈完備的腳本語(yǔ)言為第二代區(qū)塊鏈技術(shù)帶了巨大的靈活性，開(kāi)發(fā)者可以通過(guò)以太坊提供的各種模塊來(lái)建立自己的去中心化應(yīng)用（Dapp），并通過(guò)以太幣通過(guò)Gas（燃料）的模式激勵(lì)各節(jié)點(diǎn)在鏈上活躍。
目前以太坊上已經(jīng)擁有超過(guò)9萬(wàn)種合約，然而這些應(yīng)用目前大多處于“發(fā)幣”階段?？紤]到以太坊和比特幣的去中心化邏輯相同，每一步交易需要全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)確認(rèn)，在分片技術(shù)應(yīng)用前，每秒大約只能處理20筆交易，遑論數(shù)萬(wàn)個(gè)應(yīng)用同時(shí)開(kāi)足馬力。就目前來(lái)看，TPS（系統(tǒng)吞吐量）的限制讓以太坊成為一條擁堵的收費(fèi)公路，沒(méi)有像樣的跑車，即使有，也無(wú)從酣暢通行。
區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用期待與底層技術(shù)發(fā)展的制約間的矛盾將日益凸顯，如何通過(guò)鏈與鏈之間的價(jià)值傳遞構(gòu)建包含億級(jí)，甚至百億級(jí)應(yīng)用的區(qū)塊鏈系統(tǒng)成為業(yè)界亟待破解的技術(shù)難題。
3.區(qū)塊鏈?zhǔn)欠褚琅f安全
道高一尺，魔高一丈。目前，PoW、PoS、DPoS 等多種共識(shí)機(jī)制雖然已經(jīng)被提出，但是否能夠?qū)崿F(xiàn)真正的安全可信，尚不能完全證明。
在中本聰當(dāng)初設(shè)計(jì)PoW共識(shí)機(jī)制的邏輯下，即使個(gè)體或機(jī)構(gòu)擁有超過(guò)51%的算力，比特幣獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制依然會(huì)讓隨意篡改的攻擊得不償失：與其攻擊，不如安心“挖幣”。不過(guò)此后礦機(jī)一騎絕塵的發(fā)展，讓超51%的算力不是假想。同時(shí)，出現(xiàn)了不少比特幣分叉出的“小幣種”被“大算力玩家”逐一“算死”的情況，進(jìn)一步挑戰(zhàn)了中本聰對(duì)人性逐利欲望的判斷。
此外，重視圖靈完備性的以太坊，其智能合約也多次被曝出漏洞，黑客甚至可能通過(guò)傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)攻擊方式，造成網(wǎng)絡(luò)堵塞，迫使區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)硬分叉，進(jìn)而導(dǎo)致對(duì)整個(gè)區(qū)塊鏈系統(tǒng)的可信性受到質(zhì)疑，網(wǎng)絡(luò)體系的價(jià)值存在著崩盤(pán)的可能。
除了區(qū)塊鏈本身漏洞，為了提升TPS而引入DPoS（授權(quán)股權(quán)證明）機(jī)制的EOS，也存在著當(dāng)選超級(jí)節(jié)點(diǎn)過(guò)于中心化，可能引發(fā)被黑客攻擊利用的缺陷。除此之外，網(wǎng)絡(luò)參與主體責(zé)任劃分、賬本數(shù)據(jù)最終歸屬、成本偏高、交易區(qū)塊具有選擇性等問(wèn)題，也會(huì)導(dǎo)致區(qū)塊鏈技術(shù)落地應(yīng)用時(shí)會(huì)面臨較大風(fēng)險(xiǎn)。
更令業(yè)界擔(dān)心的是女巫攻擊以及量子攻擊的風(fēng)險(xiǎn)也如影相隨。根據(jù)理論預(yù)測(cè)，對(duì)于區(qū)塊鏈所依賴橢圓曲線公鑰加密算法ECC 密鑰，用目前超級(jí)計(jì)算機(jī)需要幾十年才能破解的密碼如果采用具有數(shù)千個(gè)量子比特的量子計(jì)算機(jī)及 Shor 算法預(yù)計(jì)數(shù)十分鐘就可以破解。
4.SHD是否可以完備
區(qū)塊鏈技術(shù)集成了分布式記賬、不可篡改、內(nèi)置合約等多項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù)，以更低成本建立信任的機(jī)制。從前兩代的區(qū)塊鏈技術(shù)來(lái)看，數(shù)據(jù)算法、密碼學(xué)機(jī)制保證了數(shù)據(jù)的連續(xù)和一致性，共識(shí)機(jī)制踐行了去中心化的“民主”精神，智能合約程序則給區(qū)塊鏈技術(shù)賦能，試圖改變?nèi)祟愒械纳a(chǎn)力以及生產(chǎn)組織方式。
現(xiàn)實(shí)情況是，現(xiàn)階段的區(qū)塊鏈技術(shù)在SHD（安全性 Security，縮寫(xiě)為“S”）、（高性能 High-performance，縮寫(xiě)為“H”）、（去中心化 Decentralization，縮寫(xiě)為“D”）方面形成了一個(gè)此消彼長(zhǎng)的蹺蹺板關(guān)系，而更多在此基礎(chǔ)上的理想化設(shè)計(jì)，也紛紛敗給了“道高一尺、魔高一丈”的人性。
中本聰在低效 CPU的前提假設(shè)下，保證了安全性S和去中心化D并存，卻幾乎忽略了高性能H，由于共識(shí)算法和區(qū)塊容量的設(shè)計(jì)，比特幣平均十分鐘產(chǎn)生一個(gè)區(qū)塊，1秒鐘只能處理7筆交易。不僅如此，隨著高性能“ASIC礦機(jī)”的出現(xiàn)，普通的 CPU算力獲得收益的概率降為0，礦機(jī)輕易的獲得了超線性收益，后期礦場(chǎng)和礦池的出現(xiàn)更是徹底打破了去中心化D，現(xiàn)在比特幣顯然不是一個(gè)平等參與的社區(qū)。更糟糕的是，礦場(chǎng)和礦池不斷壟斷算力，必然會(huì)有少數(shù)參與者超過(guò)51%的算力（決定權(quán)），安全性S也會(huì)無(wú)法保證。
以太坊為了避免 ASIC礦機(jī)帶來(lái)的破壞性影響，采取了“反復(fù)讀緩存”的 ASIC抵抗算法，在短時(shí)間內(nèi)維系了安全性S和去中心化D。但其最引以為豪的智能合約的第一個(gè)大規(guī)模應(yīng)用“Crypto Kitties”，就令以太坊系統(tǒng)完全崩潰，高性能H顯得尤為低下。而拋棄了PoW共識(shí)，轉(zhuǎn)向PoS或DPoS共識(shí)的區(qū)塊鏈系統(tǒng)，盡管大幅提高了系統(tǒng)性能，卻忽視了去中心化的根本意義。
回溯區(qū)塊鏈的發(fā)展歷史，所謂“SHD”似乎永遠(yuǎn)是一個(gè)薛定諤的狀態(tài)（好與壞各占50%可能性，但只有揭開(kāi)謎底的最后時(shí)刻才能知道結(jié)果，編者注）。畢竟一個(gè)漏洞、缺陷被發(fā)現(xiàn)之前，你永遠(yuǎn)不知道它是否均衡、完備，何況與之博弈的是更加精密、難料的人性。
然而任何事物都有其雙面性，精華與糟粕相生相伴，區(qū)塊鏈技術(shù)也一樣。已知的壁壘和未知的困惑，促使人們解決“難題”，填塞知識(shí)和應(yīng)用的狹縫或鴻溝，讓第三代區(qū)塊鏈底層技術(shù)正在加速駛來(lái)，區(qū)塊鏈的3.0革命也由此開(kāi)啟。
以上就是關(guān)于萬(wàn)維鏈的pos機(jī),解讀區(qū)塊鏈底層技術(shù)需要解決的四大難題的知識(shí)，后面我們會(huì)繼續(xù)為大家整理關(guān)于萬(wàn)維鏈的pos機(jī)的知識(shí)，希望能夠幫助到大家！
