区块链政务服务平台解决方案:工作量证明PoW 真的是去中心化的吗

  大家好,我是虞双齐,这篇文章是关于区块链共识算法系列课文章。上一篇文章《共识机制-Pow-算力与挖矿难度》中,讲解Pow算力概念。这篇文章是讲解去中心化概念以及PoW算力引发的中心化悲剧。

  衡量“去中心化”的三把尺子

  说到区块链,一个高频词是「去中心化」(decentralization),但这个词的定义却不清晰。

  “去中心化”是区块链的一个特征,比特币依靠大量消耗哈希算力来维持比特币网络的去中心化。

  那么,如何理解「去中心化」?并没有多少人能真正说清楚。网络上流行使用下面这三种结果来解释所谓的“去中心化”。

  

  这张图实际展示的网络中各节点的连接关系,是一种网络拓扑图。试图用这三张图解释“去中心化”是无力的,对于深度理解“去中心化”没有本质帮助。

  以太坊创始人Vitalik Buterin 写了一篇文章试图解释“去中心化”概念。他从软件角度,分三个维度进行讨论。而这个三维维度,也是判断一个东西是否是“去中心化”的三把尺子:

  · 架构层: 在物理世界里,一个系统由多少台计算机组成?在这个系统运行的过程中,可以忍受多少台计算机的崩溃而系统依然不受影响?

  · 政治层: 有多少个人或者组织,对组成系统的计算机拥有最终的控制权?

  · 逻辑层: 从这个系统所设计的接口和数据结构来看,它更像一台完整的单一设备,还是更像一个由无数单位组成的集群?——这个维度可能比较抽象,不太好理解,我们可以用另一种比较简单的方式来做判断: 如果把这个系统分成两半,两部分里同时包含生产者和消费者,那么这两部分能继续作为独立单元完整地运行下去吗?

  对标比特币,比特币之所以被称之为去中心化是因为:

  第一,架构层,交易清算是分散在比特币网络中的若干节点上,而不是依赖于某些中心化服务器。低于51%的节点故障,仍然不会影响比特币系统运行。

  第二,政治层,关于比特币程序的重大修改,需要节点投票,才允许生效。

  第一个去中心概念好理解,分布式网络在中心化程序中早已存在,如机器集群,异地灾备等。第二个去中心化,通过民主投票决策实现自治,不再有传统公司的CEO决策,决策权转移到网络中的所有节点。但政治层的去中心化,太理想主义,被现实欺负得惨不忍睹,这要从矿工说起。

  矿池-大型算力机构

  在比特币创始人中本聪设计比特币时,最开始的设想是1 CPU 1算力,每个人只要拿个电脑就可以来参与挖矿。中本聪就是用他的电脑挖出了比特币的创世区块,并获得了50个btc的奖励。但随着比特币价值被认可,从1万个比特币兑换25美元的披萨券开始,比特币的价格不断攀升。市场认为有利可图,大量新算力涌进比特币挖矿中来,挖矿竞争变得越来越激烈。

  早期通过CPU挖矿,后面开始使用GPU,后续已经发展到专业为挖矿设计的ASIC芯片。随着比特币价格的上涨,更多的人参与挖矿,节点竞争非常激烈,全网算力猛涨。结果是每挖出一个区块的难度越来越大,并且还需要在很多矿工之间进行竞争,意味着即便挖出一个区块,也不一定成为主链上的一个区块。长时间的碰撞能够撞出一个有效区块,那就是撞大运了。1万个矿工,竞争一个区块,最终只有一个幸运矿工能独享区块比特币奖励,其他矿工则颗粒无收。全网算力过高时,矿工的收益全凭靠天吃饭。

  糟糕的是,即使你的矿机算力非常高,但别人有比你有更强悍的矿机,算力更高。可能的结果是你一个月都没能获得区块奖励,无收入。

  怎么保持稳定收益,降低喝西北风风险了呢?英国人为了降低出海风险,催生了保险公司。在全网算力提升到单个节点或者少数节点无法在比特币网络中获得区块奖励时,促使一些极客,开发出一种可以将少量算力合并联合运作挖矿的方法,使用这种方式连接起来的节点,便组成了一个矿池,抱团取暖。

  下图是2018年比特币矿池算法份额,比特币算力完全在矿池手中。

  

  矿池的出现,使得比特币在政治层的去中心化被打破。

  ghash.io成立于2013年7月份,在其鼎盛时期(2014年7月份),该矿池的算力一度超过了全网51%的临界值,当时其也引发了社区对51%攻击的担忧,在社区的强烈呼吁下,部分矿工撤离了ghash.io矿池,才使其回落到全网42%算力的水平。

  51%的算力攻击,使得比特币自治能力被集中到一个或几个算力集团手中,趋向中心化。

  扩容之争破坏民主

  另外一个最具代表的例子是比特币扩容之争,为何预设的民主决策自治未能让扩容方案成功实施。

  

  从软件角度上,是由比特币程序的升级投票逻辑所制衡,简单地将当比特币程序出现Bug或者需要添加新功能时,由比特币的核心开发组 Bicoin core,简称 Core 组提出解决方案,节点通过区块头标记投票的方式进行,而有能力在区块头标记投票的也只有矿工(矿池)。从这里我们可以得出四点结论:

  · 比特币程序修复Bug或修改协议由 Core 开发组决定

  · 比特币程序更新是否生效由矿池决定

  · 不是拥有比特币就有投票权

  · Core开发组和矿工可以联合修改程序

  从这里不难看出,比特币协议是可以修改的。如果有一天,没有区块奖励,只有交易手续费时,Core 开发组同矿工们协商:以后得交易必须支付手续费2.5‰给矿工,1‰给Core开发者。如果双方同意,这是可以成为现实的。所以只有 Core开发组和矿工不联合作恶,比特币才能保持稳定性。

  再回到比特币扩容之争,矿池和Core开发组斗智斗勇,一系列的扩容方案均未被成功实施。这里最大的原因是矿池和Core开发组这两个中心化间的协作无法达成共识,各自为各自的利益考虑。但遭殃的是用户,用户没有参与权,只有使用权。大量交易堵塞,交易迟迟未能被确认,交易费上升。

  讲到这里,你也许有了自己的结论。没错,比特币程序决策权被少数人(矿池和Core开发者)把持,未能实现完全去中心化。悲剧的始作俑者是PoW算力,成也PoW败也PoW。

  来源:公众号(区块链技术研究社)

  作者:虞双齐

文章内容系本站作者个人观点,不代表本站对其观点赞同或支持,文章的版权归该作者所有。如需转载,请注明文章来源。本文地址:http://www.cis.net.cn/kejikuaixun/43007.html
留言与评论(共有 条评论)
验证码:

最新文章

工作量证明PoW 真的是去中心化的吗

科技快讯
大家好,我是虞双齐,这篇文章是关于区块链共识算法系列课文章。上一篇文章《共识机制-Pow-算力与挖矿难度》中,讲解Pow算力概念。这篇文章是讲解去中心化概念以及PoW算力引发的中心化悲剧。衡量“去中心化”的三把尺子说到区块链,一个高频词是「去中心化」

玉币数字资产交易所(币牛数字资产交易所)

科技快讯
什么?倒数第二名拿到了免费上币的资格?从去年8月开始,开始出现投票上币机制。当时在听取了网友的建议之后,宣布开始免费上币投票活动;今年年初,开设了独立的交易所来进行上币投票、也在今年5月底开始了投票上币活动。项目方争取投票上币,似乎

区块链的12个技术理解误区,你知道几个?

科技快讯
区块链——分布式账本技术,已经成为科技产业和其他领域热捧的对象。区块链技术提供了一种记录交易或任何数字交互的方式,这种方式的设计具有安全、透明、抗中断、可审核和高效率的特点。本文总结了区块链技术的12个理解误区,希望对大家有所帮助。误区一:区块链将改变世界我们可以利用区块链来进行复杂和技术性的交易——比如验证

法国议会决定赋予lCO合法地位;BTC重回6500美元

科技快讯
行情速览今日晚间行情整理:比特币BTC24小时上涨3.32%,暂报6509.24美元。以太坊ETH24小时上涨17.86%,暂报204.51美元。瑞波币XRP24小时上涨7.38%,暂报0.281071美元。比特现金BCH24小时上涨8.21%,暂报456.89美元。柚子EOS24小时上涨9.59%,暂报5.30

为何区块链在解决广告技术透明度问题上面临艰巨的任务

科技快讯
这些日子以来举行的大多数广告技术会议至少对一方面内容进行了重点介绍,那就是说明区块链将如何彻底改变程序化购买,但是区块链必须克服很多困难,才能帮助广告技术解决其透明度问题。区块链是加密货币的底层技术,吸引了希望使程序化购买更加透明的广告买家和发布商。这是因为它是能够将大量信息(即区块)添加到其中而不会影响安全

EOS区块链有哪些优势?

科技快讯
关于EOS你需要知道的,看完本文就够了开发者可使用多种编程语言编写智能合约,比如:Python、JavaScript、.net和GO等。并行处理基于在分发和并行处理方面的高性能,EOS平台可快速处理交易,具有无限可扩展性,到目前为

火币收日本全持照交易所Bittrade多数股权

科技快讯
加密货币交易所Huobi收购日本一家完全持照交易所(日本共有16家完全持照的交易所)的多数股权,进军日本市场。该公司表示,计划将这个交易平台积极打造成日本最大交易平台,并着眼于未来的全球扩张。火币进军日本市场火币收购获日本政府批准的交易所Bittrade多数股权,进军日本市场。Bittra

日本电商巨头乐天将发行加密货币“乐天币”

科技快讯
市值超过125亿美元的日本最大电商乐天(Rakuten)计划表明,以区块链技术及现有的RakutenSuperPoints积分计划为基础,发行加密货币RakutenCoin。2月27日,乐天CEO兼创始人HiroshiMikitani在西班牙巴塞罗那“世界移动通信大会”(MobileWorldCongress)发表演讲,提到上述内容。Mikit

数字货币硬件钱包(比特币硬件钱包)

科技快讯
1、从受信任的来源购买设备,最好直接从供应商手上购买,必须是新的,没有打开过的避免任何不必要的风险。直接从制造商(例如,Ledger或Trezor)而不是从经销商处购买设备可以最大限度地降低获取由中间人篡

以太坊POW矿工的区块奖励被减少到0.6ETH

科技快讯
以太坊已经正式发布了CasperFriendlyFinalityGadget(FFG)测试网第一阶段的技术规范,CasperFriendlyFinalityGadget(FFG)是由VitalikButerin、以太坊创始人以及其他合作伙伴共