找回密码
 立即注册

扫一扫,登录网站

首页 百科 查看内容
  • 32584
  • 0
  • 分享到

《科普》共识机制的演变及发展

2018-5-24 08:58

来源: 火球财经

PoW工作量证明


POW是最早的共识机制,其代表当然是比特币。中本聪设计POW的初衷,大概是希望每个人都有平等获得比特币的权利,完成的最大限度的民主和去中心化,虽然其中依据人性的逐利性设计了挖矿和记账的奖励机制,但是他也远远未曾想到,水能载舟亦能覆舟,逐利的本性一旦被激发,将一发不可收拾,为了获得更大的收益,人们开始建立日趋中心化的矿池、矿场采取联合挖矿的方式来获取收益,某种程度上背离了比特币的初衷。另外,中心化的矿场也意味着更加容易受到监管者和政府机构的控制。

挖矿,就是帮助比特币网络记录数据的动作;矿机的发展历史经历了CPU/GPU/ASIC芯片时代。这一系列的迭代,无非是为了更加高效地挖出比特币。

CPU(中央处理单元)是计算机的主要执行器件,根据程序代码来控制其他所有元件的运作,CPU能进行所有种类的数学运算,同样非常适于快速的任务切换与逻辑判断。

最初中本聪的构想是一CPU一算力,因为个人电脑的普及,绝大多数人都可以参与到挖矿的行列中,帮助维护一个共同的账本。

GPU(图形处理单元)是计算机视频渲染系统的一部分。GPU类似于劳工,GPU虽然也能做数学运算,但是它最主要的设计用途是进行视觉图形处理而不是执行者的角色。图形处理是大量的重复任务,因为它被安排对屏幕上大量的像素进行处理,为了更有效率的运算,图形处理器的巨大优势在于执行大量重复劳动,而不是快速的任务切换。

后来人们还是不满足于GPU的算力,开始投入更多的人力、物力、财力,投入到一场”军备竞赛“中。ASIC芯片上场了,它是一种为专门目的而设计的集成电路。相当于一支训练精良的特种部队,每个环节都经过精心的设计,只为追求最大的产出效能。

挖矿收益,分为两种类型:

区块奖励

区块奖励,是指对矿工记录一个新区块的奖励。只有实际记账的矿工才能获得奖励,但是谁有记账权呢?

这要根据算力而定,计算能力越强,越有机会在十分钟一次的“相扑”比赛中拔得头筹,获得记账权。每挖21万个区块(约4年)后奖励减半,从2009年的创世区块到今天,区块奖励已经从50个降到12.5个(2013年第一次减半,2017年第二次减半)。

记账手续费

针对现已存在的比特币,其每一笔交易,都需要消耗一定数量的比特币作为GAS(燃料费),这笔燃料费就是发给矿工的小费,感谢他们辛勤的劳作,维护账本。

每一种共识机制的产生都有其特定的历史环境和特定的需求,POW是共识机制的鼻祖,在2008年全球金融危机的背景下应运而生,致力于解决中央银行不可避免地滥用权力,造成法币超发,和通货膨胀的问题。但是历经九年的发展,我们也看到了POW机制下的弊病:

需要消耗大量的电能

摩根士丹利分析师此前在报告中表示,虚拟货币挖矿在2018年可能会消耗140太瓦时的电力,约占全球电力需求的0.6%。看起来可能不是很多,但这意味着比特币挖矿所使用的电量已经超过了世界上至少159个国家的年度用电了。

中国曾占全网算力资源的80%,很大一部分原因在于,中国拥有价格低廉的电力资源,甚至早年间一些矿场会偷电来挖矿。国内的矿场,大多分布在新疆、内蒙、山西四川一带,那里有价格低廉的火电和水电。随着国家监管的趋紧,国内大量矿工远走他乡,开始在加拿大、冰岛、俄罗斯等地开始设立矿场。

处理效率

TPS也称——Transaction Per Second,每秒事务处理量,假如TPS每秒并发太低,很容易造成网络拥堵严重,从而使得区块链在高价值的高并发业务领域无法落地。

比特币的TPS=7,也就是每秒钟只能处理7笔交易。另外,比特币是每十分钟生成一个区块,也就是一次转帐的确认时间要花十分钟。而一般连续生成 6 个区块,也就是大概 1 个小时的时间,我们才认为你的这次转账已经在链上比较稳定,不太容易被篡改了。十分钟的时间,如果是跨国支付,这相比于传统 T+2、 T+3 的到账时间已经大大缩短了。但是如果做一些面向消费者的应用,则远远无法满足高频消费的需求。当然目前在比特币上也有很多像微支付通道、闪电网络、隔离见证这样的技术去改善比特币的吞吐量和交易确认时间的问题。

愈发中心化

比特币是解决”拜占庭将军“问题很好的解决方案,但是在POW的共识机制中,有一个前提条件,那就是大部分的节点,至少是51%的节点应该是”好人“。否则会出现51%的算力攻击。事实上,现在已经存在了这样的风险,btc.COM、Antpool、ViaBTC前三大矿池,已经占到了全网52.4%的算力水平。如果他们想联合起来,篡改数据或者对比特币进行分叉,则会影响到比特币系统的稳定性。

版权申明:本内容来自于互联网,属第三方汇集推荐平台。本文的版权归原作者所有,文章言论不代表链门户的观点,链门户不承担任何法律责任。如有侵权请联系QQ:3341927519进行反馈。
相关新闻
发表评论

请先 注册/登录 后参与评论

    回顶部