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POS:拜占庭将军的问题——共识机制

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时间:1900/1/1 0:00:00

伟大的人物常常拥有历史联想力——丘吉尔

在很久很久以前,拜占庭帝国准备攻占一座敌方城堡,派出A、B两位将军分别带队驻扎在敌方城堡两翼,伺机而动。由于敌方城堡易守难攻,只有两位将军同时发动进攻才有可能取得成功。

因为两位将军在不同的位置,要统一计划只能通过传令兵互通消息。于是,为了能统一时间发起进攻,A将军派出传令兵向B将军告知进攻时间。但是,这中间会存在以下问题:

1,传令兵当了叛徒,传达虚假进攻时间。

2,传令兵中途被敌方所杀,消息没有传递到位。

这就是拜占庭将军的问题。

CoinGecko:意大利相较黎巴嫩成本高出783倍:金色财经报道,CoinGecko报告指出,平均需要266,000千瓦时电力才能挖出一枚BTC,对于家庭电费平均价格为46291.24美元,远高于现货价格。仅65个国家家庭电力价格能够实现比特币挖矿盈利,其中黎巴嫩每比特币电费成本最低达266.02美元,意大利最高达208560.33美元。[2023/8/20 18:11:21]

为了解决这个问题,A将军想出一个办法:同时派出10名传令兵,这中间就算有叛徒或者中途被截杀的,只要不超过三分之一,B将军就可以根据剩下三分之二的消息得出最后的判断,这样两位将军就达成共识,有效的解决了统一作战计划的问题。

这就是所谓的拜占庭容错——简单说,就好比一个正在工作的系统,纵使出现一些小的问题,但不影响其正常运行。

观点:BTC链上交易量及活跃地址,都缺乏牛市特征:金色财经报道,市场分析指出,尽管BTC价格今年迄今上涨了近50%,但链上交易量以及活跃地址增加量,都缺乏牛市特征。

CryptoQuant贡献者Yonsei解释称,活跃地址是一个指标,包括所有发送和接收BTC的地址,可以了解市场需求的活跃程度。资产的‘价格’是由市场供求规律决定的,加密市场也不例外。资产价格要上涨,必须支持市场兴趣和需求。

根据其文章图表,在2018年熊市结束和2020年3月市场崩盘之后,活跃地址的30天移动平均线 (MA) 都有所增加;相比之下,2023年尚未出现同样的趋势。

链上数据分析公司Glassnode指出,比特币链上交易量仍然很低,长期持有者 (LTH) 和短期持有者 (STH) 都不愿花钱。尽管链上活动出现净增长,并且UTXO总量达到历史新高,但对于长期持有人和短期持有人而言,转账量明显低迷。(cointelegraph)[2023/2/21 12:20:29]

而以上拜占庭将军遇到的问题,对应到区块链系统中,实际上是指分布式系统多个节点中,如果部分节点失效或者存在恶意行为,那么,如何才能保证其他节点仍然能够保持一致性?在区块链中,技术人员研究出了多种共识机制以解决这个问题,常用的的共识机制有工作量证明、股权权益证明(POS)、委托权益人证明(DPOS)以及实用拜占庭容错(PBFT)等等。

BlockFi前雇员:曾警告信用风险,但高管不予理会:金色财经报道,加密借贷平台BlockFi一位前雇员表示,早在2020年,公司就不鼓励员工在书面内部沟通中描述风险,以避免承担责任。前借款人表示,除了降低抵押品要求外,BlockFi的尽职调查流程也存在缺陷。借款人的可用信贷是根据他们的资产决定的,但 BlockFi 和其他贷方未能调查潜在借款人持有的资产的规模和质量。与Voyager和其他加密贷款机构一样,BlockFi 接受了对冲基金和自营交易公司的未经审计的资产负债表,前借款人表示,这为借款方留下了操纵空间。[2022/12/9 21:32:43]

一,工作量证明:

POW共识机制的基本原则是,必须通过一定的工作量才能获得投票权和记账权力,从而达到全网共识。也就是说你必须完成一定的工作量,你才有话语权。比如说在比特币挖矿中,你想获得记账权,就必须贡献自己的计算机算力,这样就有效的防止一些人注册多个僵尸账号影响投票结果,因为僵尸账号没有实际设备支持,是不可能获得投票权力的。

赵长鹏:币安两个冷钱包中有约80亿美元的ETH:11月8日消息,币安创始人赵长鹏发推特表示,币安的冷钱包(1&2)中有大约80亿美元的ETH。赵长鹏强调:“这些不是我们的钱,而是用户资产,我们只是保管人。”[2022/11/8 12:30:04]

所以,在POW共识机制中,:1,记账前你必须完成一定的工作量;2,一份工作量一票原则,投票权平均分配;3,记账结果要经过大家检查,如果正确,会得到奖励,如果不正确,那工作就白费了。在这样的规则下,诚实的人会获得奖励,不诚实的人白白浪费工作量,因此,大部分人都会守规矩。

POW是数字货币最早使用的共识机制,在这种机制下,每个人都可以参与进来,大家处于一种绝对公共的竞争协作状态,达到一个完美的去中心化效果。所以非常适合公有链的运行,并且它的安全性是经过时间验证的,。

MetaOne完成200万美元私募轮融资,Huobi Ventures等参投:6月21日消息,链游平台MetaOne完成200万美元私募轮融资,LD Capital、Huobi Ventures、Cypher Capital和GSR Capital参投。

据悉,MetaOne为大型游戏和公会引入区块链游戏的SAAS服务,旨在通过创建单一平台来解决当前Web 3.0 GameF市场的关键问题。该项目预计将在2022年推出其官方平台和实用代币。(Yahoo Finance)[2022/6/21 4:42:35]

当然,它也存在诸多缺点:

1,耗费资源:POW挖矿需要耗费大量无用的计算,比如比特币挖矿,需要耗费巨大的电力资源,而计算结果本身并无实用价值。

2,效率低:POW机制达成共识效率低,交易确认时间长,可延展性差。

3,算力垄断风险:如比特币挖矿本质是算力的竞争,而矿池的发展就出现记账权垄断的问题,也就是说超过51%算力,那将导致破坏去中心化的风险。

该机制应用于BTC,以太坊前三阶段等

二,股权权益证明:

为了解决POW浪费大量算力去做无意义计算的缺点,技术人人员发明了POS共识机制。与POW相比,POS更加节能,它要求挖矿者拥有股份,也就是必须持有一定的代币,相当于挖矿抵押物,以保证矿工的利益和区块链的利益联系在一起,这样,矿工就不会去破坏区块链的运行,因为那样的话就是破坏自己的利益。而且,在POS机制中,是根据挖矿者持有的股份多少来调整挖矿的难度。换句话说,持有的代币越多,挖矿越容易,得到的奖励就越多,反之,挖矿就越难,得到的奖励就越少。

所以,POS显而易见的优点是资源消耗小。但总的来说,其实现较为复杂。中间步骤较多,容易产生安全漏洞,并且还是需要挖矿,而相比POW,安全性还需要进一步验证。

该机制应用于点点币、QTUM等。

三,DPOS委托权益人共识机制,其实是POS的一个变种,在DPOS中,并非所有持币者都有记账权,而是所有持币者选出一部分代表,这些代表才具有记账权。这样极大地提高效率。但是,由于其记账权为少数代表所控制,本质上已经沦为一种半中心化系统。

该机制应用于BTS,EOS等。

说到这里,大家是不是发现点什么?POW人人平等,多劳多得。是不是有点像咱们的社会主义?而POS是谁资本比较厚实,谁就获得更多,这会导致富的人越来越富,穷的人越来越穷,是不是有点像资本主义?怎么感觉这两种共识机制更像是两种社会制度的演变呢!哈哈

四,PBFT实用拜占庭容错共识机制,简单说,就是一种少数服从多数的机制,只要所有节点中,失效节点不超过三分之一,网络总能达成正确共识。它的优点就是记账速度快,且在进行过程中不用发行代币的激励机制,缺点就是其任然是半中心化的系统,且节点数量不能太多,否则将会严重影响效率。所以PBFT一般用在企业集团内部等私有链或联盟链中。

POW和POS是目前主流币中应用最广泛的共识算法。当然,除了POW以及POS、DPOS、PBFT等的变种算法之外,市场上还有其他一些共识算法,比如Paxos算法、Raft算法,以太坊第四阶段Casper共识技术,DAG技术有向无还图等。其实这一切技术的创新都在不停地尝试解决区块链所谓的“不可能三角”,即性能、安全和去中心化不可能同时得到极致的满足。

比如,POW在安全和去中心化上比较突出,但性能效率方面就显得比较迟缓,根本无法达到商用的可能。而DPOS在性能上比较突出,但是是在牺牲去中心化的前提之下实现的。所以,能均衡满足“不可能三角”原则的共识机制目前还在研究中。

在这过程中,业界除了探究新的共识机制。也有通过原有的机制叠加均衡:POW+POS双层共识,或在原有机制上的创新,比如分片技术、侧链技术、状态通道等,都是朝着高性能、安全和去中心化兼顾的方向去发展的。在众多设想和探索中,那一项或多项技术能实现区块链的伟大愿景呢?一起期待。

随着区块链领域的不断深挖和探索,加上现在科学技术的突飞猛进,笔者相信,区块链的商用正一步步的靠近我们大众的生活,近在眼前。

而对于区块链技术来说,其本质不仅仅是传统技术上的革新,更加重要的是它将重构一种新的协作模式,带给大家一个新的理念,让大家意识到,世界原来还可以这样运行。

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