共識機制對於區塊鏈系統來說至關重要。如果說比特幣網絡的“挖礦”機制解決了交易驗證的生產力問題,那麼“工作量證明”機制就解決了價值分配以及節點一致性的問題。那麼,除了“工作量證明以外”,還有哪些共識機制,它們又各有什麼特點呢?本文將對以上內容進行簡要闡述。 什麼是PoW(Proof of Work)工作量證明? 工作量證明是第一代共識機制,比特幣的基礎。簡單理解,就是“按勞取酬”。你付出多少工作量,就會獲得多少報酬(比特幣等加密貨幣)。在網絡世界裡,這裡的勞動就是你為網絡提供的計算服務(算力x時長),提供這種服務的過程就是“挖礦”。 優點 1.機製本身當然很複雜,有很多細節,比如:挖礦難度自動調整、區塊獎勵逐步減半等,這些因素都是基於經濟學原理,能吸引和鼓勵更多人參與。 2.理想狀態,這種機制,可以吸引很多用戶參與其中,特別是越先參與的獲得越多,會促使加密貨幣的初始階段發展迅速,節點網絡迅速擴大。在Cpu挖礦的時代,比特幣吸引了很多人參與“挖礦”,就是很好的證明。 3.通過“挖礦”的方式發行新幣,把比特幣分散給個人,實現了相對公平. 缺點 1.算力是計算機硬件(Cpu、Gpu等)提供的,十分耗費電力,是對能源的直接消耗,與人類追求節能、清潔、環保的理念相悖。不過,如果非要給“加密貨幣”找尋“貨幣價值”的意義,那麼這個方面,應該是最有力的證據。 2.這種機制發展到今天,算力的提供已經不再是單純的CPU了,而是逐步發展到GPU、FPGA,乃至ASIC礦機。用戶也從個人挖礦發展到大的礦池、礦場,算力集中越來越明顯。這與去中心化的方向背道而馳,漸行漸遠,網絡的安全逐漸受到威脅。有證據證明Ghash(一個礦池)就曾經對賭博網站實施了雙花攻擊(簡單的說就是一筆錢花兩次)。 3.比特幣區塊獎勵每4年將減半,當挖礦的成本高於挖礦收益時,人們挖礦的積極性降低,會有大量算力減少,比特幣網絡的安全性進一步堪憂。 什麼是PoS(Proof of Stake)股權證明? 股權證明是點點幣(PPC)的創新,以以太坊為代表的共識機制。沒有挖礦過程,在創世區塊內寫明了股權分配比例,之後通過轉讓、交易的方式(通常就是IPO),逐漸分散到用戶手裡,並通過“利息”的方式新增貨幣,實現對節點的獎勵。 簡單來說,就是一個根據用戶持有貨幣的多少和時間(幣齡),發放利息的一個制度。現實中最典型的例子就是股票,或者是銀行存款。如果用戶想獲得更多的貨幣,那麼就打開客戶端,讓它保持在線,就能通過獲得“利息”獲益,同時保證網絡的安全。 優點 1.節能,不用挖礦,不需要大量耗費電力和能源。 2.更去中心化。首先說,去中心化是相對的。相對於比特幣等PoW類型的加密貨幣,PoS機制的加密貨幣對計算機硬件基本上沒有過高要求,人人可挖礦(獲得利息),不用擔心算力集中導致中心化的出現(單用戶通過購買獲得51%的貨幣量,成本更高),網絡更加安全有保障。 3.避免緊縮。 PoW機制的加密貨幣,因為用戶丟失等各種原因,可能導致通貨緊縮,但是PoS機制的加密貨幣按一定的年利率新增貨幣,可以有效避免緊縮出現,保持基本穩定。比特幣之後,很多新幣採用PoS機制,很多采用工作量證明機制的老幣,也紛紛修改協議,“硬分叉”升級為PoS機制。 缺點 1.純PoS機制的加密貨幣,只能通過IPO的方式發行,這就導致“少數人”(通常是開發者)獲得大量成本極低的加密貨幣,在利益面前,很難保證他們不會大量拋售。 2.PoS機制的加密貨幣,信用基礎不夠牢固。 3.為解決這個問題,很多采用PoW+PoS的雙重機制,通過PoW挖礦發行加密貨幣,使用PoS維護網絡穩定。或者採用DPoS機制,通過社區選舉的方式,增強信任。 什麼是DPoS(Delegated Proof of Stake)股份授權證明? 股份授權證明是比特股(BTS)最先引入,以EOS為代表的公式機制。比特股首次提出了去中心化自治公司(DACs)的理念。比特股的目的就是用於發布DACs。這些無人控制的公司發行股份,產生利潤,並將利潤分配給股東。實現這一切不需要信任任何人,因為每件事都是被硬編碼到軟件中的。通俗點講就是:比特股創造可以盈利的公司(股份制),股東持有這些公司的股份,公司為股東產生回報。無需挖礦。 對於PoS機制的加密貨幣,每個節點都可以創建區塊,並按照個人的持股比例獲得“利息”。 DPoS是由被社區選舉的可信帳戶(受託人,得票數排行前101位)來創建區塊。為了成為正式受託人,用戶要去社區拉票,獲得足夠多用戶的信任。用戶根據自己持有的加密貨幣數量佔總量的百分比來投票。 DPoS機制類似於股份制公司,普通股民進不了董事會,要投票選舉代表(受託人)代他們做決策。 這101個受託人可以理解為101個礦池,而這101個礦池彼此的權利是完全相等的。那些握著加密貨幣的用戶可以隨時通過投票更換這些代表(礦池),只要他們提供的算力不穩定,計算機宕機、或者試圖利用手中的權力作惡,他們將會立刻被憤怒的選民門踢出整個系統,而後備代表可以隨時頂上去。 優點 能耗更低。 DPoS機制將節點數量進一步減少到101個,在保證網絡安全的前提下,整個網絡的能耗進一步降低,網絡運行成本最低。 更加去中心化。目前,對於比特幣而言,個人挖礦已經不現實了,比特幣的算力都集中在幾個大的礦池手裡,每個礦池都是中心化的,就像DPoS的一個受託人,因此DPoS機制的加密貨幣更加去中心化。 PoS機制的加密貨幣,要求用戶開著客戶端,事實上用戶並不會天天開著電腦,因此真正的網絡節點是由幾個股東保持的,去中心化程度也不能與DPoS機制的加密貨幣相比。 更快的確認速度。每個塊的時間為10秒,一筆交易(在得到6-10個確認後)大概1分鐘,一個完整的101個塊的周期大概僅僅需要16分鐘。而比特幣(PoW機制)產生一個區塊需要10分鐘,一筆交易完成(6個區塊確認後)需要1個小時。點點幣(PoS機制)確認一筆交易大概也需要1小時。 缺點 投票的積極性並不高。絕大多數持股人(90%+)從未參與投票。這是因為投票需要時間、精力以及技能,而這恰恰是大多數投資者所缺乏的。 對於壞節點的處理存在諸多困難。社區選舉不能及時有效的阻止一些破壞節點的出現,給網絡造成安全隱患。 現實生活中有更多的類似於DPOS的製度. 比如中國的人名代表大會制度. 美國的兩會制度。就以人民代表大會制度為例. 每個省市通過選舉選擇出自己的代表, 然後由這些代表參加人名代表大會, 這樣會更有效率. 也能組織起更多的人。 結語: 相信通過本文的閱讀,你對共識機制已經了相當的了解,很開心能和大家共同分享對數字貨幣交易的心得。想要了解更多相關資訊,請持續關注我們,我們將會定期更新一些關於數字貨幣的實時資訊。 Bybit是一家全球性數字貨幣衍生品交易平台。現已推出100倍槓BTCUSD&ETHUSD永續合約已經上線, 其他更多產品即將上線,敬請期待。www.bybit.com