共识的成本

  • 2017-08-30
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偶然听到一句话,这么说的:只要是挖矿的币,就都是好币。

此话颇有一定的韵味,当然,这肯定是某矿主说的,于是想到了今天的主题。

挖矿到底是好还是坏?节省成本还是浪费资源?

挖矿是为了解决共识问题,那设计之初,有没有想过,互不信任的一群人之间要达成共识,得耗费多大的能量?

为了解决拜占庭将军问题,中本聪巧妙地引入了发送信息的成本,即为了防止多个将军在同一个时间段都向四周广播信息,从而导致多重信息不一样而产生冲突。所以同一个时间段只能由一个节点来发送信息。

为了达到这个目的,这里引入的发送信息的成本就是工作量证明,也就是挖矿。

工作量证明是比特币的共识机制,也是目前最为安全可靠的共识机制。

工作量证明的意思就是说,你必须证明你做了一定的工作,付出了努力。

很好解释,你的毕业证、驾驶证,都是工作量证明。

那为什么比特币要通过挖矿的方式,做这种巨耗能量的事情呢?

据称,到2020年,比特币网络的耗电量将达到丹麦整个国家的水平。

也就可以这么理解,为了达成一个网络的共识,乃至于需要消耗一个国家的用电。这也太吓人了。

为什么中本聪要采取这样简单粗暴的共识机制呢?

1,为什么矿工会去挖矿?

因为矿工挖矿可以获得利益,而只有确保比特币网络是安全可靠的,自己才能获得利益,所以,矿工对比特币网络是共生性质的。

矿工挖矿,付出了巨大的成本,这个成本主要体现在矿机和电费上,为了获得挖矿的利益,尽管这算法是随机碰撞,能不能获得收益都是随机的。每个节点都朝着同一个目标去做事,也就是挖矿,挖矿即是对网络有所付出,所有节点都承认这一种有付出才能有回报的模式,这就算是一种共识。

2,比特币是首个真正去中心化的应用,本身就是一个实验,其起初的脆弱性可能经不起大算力的攻击,设计时,必须把可靠性是第一位。只有越多人参与到挖矿中来,整个网络的算力就会增大,多人的力量就可以抵挡单独个体的攻击,一个人的算力要打败一群人,那得耗费百亿美金的资源。

工作量证明就是一条不归路,它让整个网络变得越来越安全不可逆,越多人参与,越难被攻击。也许一二十年会,比特币网络所需耗费的电就要几个丹麦国家的电量了。

无论如何,就目前来说,与维护一个中心化的国有银行所需要的成本相比,这个成本简直低得可怜,比特币用的是电力来建立信任,银行们用的是高楼大厦、保安、职员、成本更难以估量。

有句话说的好,去中心化不是目的,能缩减成本,提高效率才是真正的目的。


相比起PoW,那PoS、DPoS等共识机制是不是就一定低成本、安全环保呢?

PoS, 即权益证明,在PoS的模式下,有一个名词叫币天,币天值=你手里的币的数量X持有的时间。比如你有100个币,持有了30天,那么此时的币天就是3000。这时,如果发现一个新PoS区块,币天就会被清空为0.每被清空365币天,将会从区块中获得0.05个币的利息。

在这样的一个模式下,它鼓励你持有更多的币,并持有更长的时间,你越是支持这个币,获得的收益就越大。

简单来说,PoS 是用一个确定性算法以随机选择一个股东来产生下一个区块,在这个算法里,谁的余额多,谁被选中的可能性就越大。

那使用PoS机制,所要付出的成本就是:买币花费的金钱+持有的时间成本。

这个过程貌似没有耗费什么电力,相比PoW来说,看起来更加环保。

仔细思量,首先需要花钱去持币,这是一部分容易看到的开销,另外就是持币的时间,这里包含了时间成本、机会成本,这种隐性的成本就不好计算了。

除此外,PoS机制耗费的还有怎样形式的成本呢?

反正相比PoW, 肯定更不容易估量。


再说到DPoS, 即股份授权证明,所有持币的节点都拥有投票权,发起一次投票,票数最多的前100位代表可轮流产生区块。每位代表被分配到一个时间段生产区块,所有的代表将受到等同于一个平均水平的区块所含交易费的1%作为报酬。

DPoS采用投票来产生“出块权”的机制,投票本身也是基于信任的。如果投错了,紧急情况下还可以支付一定的费用来改变投票。

这种模式借助了原本就有的信任,一般是社区的意见领袖能更容易获得高票数,获得出块权,从中收益。

这样的模式成本的确大大减少了,你它的可靠性经得起考验么?

正如有人所说,去中心化和效率本身是件矛盾的事情,如果想提高网络每秒的交易数(TPS),就需要减少确认减点的数量,加大单个节点的工作,这样可能就会一定程度上变得中心化….

真是件矛盾的事情。

DPoS机制的共识成本降低,牺牲的是不是去中心化、牺牲的是不是可靠性,这个有待商榷。

但这样的机制显然是有它存在的道理的,还是那句话,去中心化不是目的、中心化也不是目的,去权威化才是目的,提高效率和可靠性才是目的。


PoW、PoS、DPoS, 谁的共识成本低?这不仅仅是一个经济问题,更是包含了人们对成本、效率、可靠性各种方面的考量,然而这一切仍是个实验,ETH正在经历PoW转PoS的过程,同时有面临DPoS的EOS的考验,让我们期待下未来共识算法的演进吧。

说了这么多,也无法得出一个结论,甚至,思考这个问题是不是显得有点钻牛角尖了。

我是苏江,长期分享区块链思考,欢迎加我微信与我交流:su466120534

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