工作量证明PoW 真的是去中心化的吗

2019-04-17 17:20 栏目:经验之谈 来源:网络整理 查看()
各位大家好,我是双人,本文是关于区块链一致性算法系列的文章。上一篇文章《共识机制 - Pow-计算能力和挖掘难度》,解释了Pow计算能力的概念。本文是关于权力下放的概念和PoW计算能力引起的集中悲剧。

衡量“权力下放”的三个统治者

说到区块链,高频词是“分散”,但这个词的定义并不清楚。

“分散化”是区块链的一个特征,比特币依靠大量的散列能力来维持比特币网络的分散化。

那你怎么理解“分权”呢?没有多少人能真正说清楚。以下三个结果在互联网上常用来解释所谓的“分散化”。

工作量证明PoW 真的是去中心化的吗

该图中实际显示的网络中每个节点的连接关系是网络拓扑图。试图用这三张图片来解释“权力下放”是无能为力的,对于“分权化”的深刻理解没有必要的帮助。

以太坊创始人Vitalik Buterin撰写了一篇文章试图解释“分权化”的概念。他从软件的角度对其进行了三维讨论。这个三维维度也是判断对象是否“分散”的三个统治者:

·架构层:在物理世界中,系统包含多少台计算机?在系统运行且系统仍然不受影响的情况下,可以容忍多少台计算机?
·政治层面:有多少个人或组织最终控制构成系统的计算机?
·逻辑层:从这个系统设计的界面和数据结构来看,它更像是一个完整的单一设备,还是更像是由无数单元组成的集群?——这个维度可能更抽象,不太清楚,我们可以用另一种简单的方式做出判断:如果系统分为两半,两个部分都包含生产者和消费者,那么这两个部分可以继续作为一个独立单位?

对于比特币,比特币称为分散,因为:

首先,架构层,事务清算分布在比特币网络中的几个节点上,而不是依赖于某些集中式服务器。不到51%的节点故障仍然不会影响比特币系统的运行。

其次,在政治层面,比特币计划的重大变化要求节点投票才能生效。

权力下放的第一个概念是很好理解的。分布式网络已经存在于集中式程序中,例如机器群集和异地灾难恢复。第二次分权,通过民主投票决定实现自治,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。但是,过于理想化的政治层次的权力下放被现实所欺负,这可以从矿工那里得到说明。

矿井池 - 大功率计算机构

当比特币创始人Ben Sung设计比特币时,最初的想法是1 CPU 1电源,每个人都可以参与一个带计算机的采矿项目。 Nakamoto使用他的计算机挖掘比特币创造块并获得50 btc奖励。但随着比特币价值的确认,比特币价格继续从10,000比特币上涨到25美元的比萨币。市场认为它是有利可图的,并且大量的新计算正在涌入比特币采矿,而采矿竞争正变得越来越激烈。

通过CPU早期挖掘,开始使用GPU,随后开发专业的ASIC芯片进行采矿设计。随着比特币价格的上涨,越来越多的人参与采矿,节点的竞争非常激烈,整个网络的计算能力也在飙升。结果是每个区块变得越来越困难,并且需要在许多矿工之间竞争,这意味着即使挖出一个区块,它也不一定成为主链上的区块。长时间的碰撞可以摧毁一个有效的阻挡,这是一个很大的打击。一万名矿工争夺一个街区。最后,只有一名幸运的矿工可以享受比特币奖励,而其他矿工则没有粮食。当整个网络过高时,矿工的收入取决于当天。

 坏消息是,即使您的采矿机器非常强大,其他人也拥有比您更强大的采矿机器,并且计算能力更高。可能的结果是,您无法获得一个月的块奖励,没有收入。

如何保持稳定的收入,降低饮用西北风的风险?为了降低出海的风险,英国人已经生下了保险公司。当整个网络计算能力提升到单个节点或少数节点无法在比特币网络中获得块奖励时,鼓励一些极客开发一种可以结合少量计算能力并联合运营挖掘的方法。连接的节点形成一个采矿池并保持该组以进行加热。

下图显示了2018年比特币采矿池算法的比特。比特币计算能力完全掌握在采矿池中。

工作量证明PoW 真的是去中心化的吗

矿业池的出现导致比特币在政治层面的分散化被打破。

Gashash.io成立于2013年7月。在其鼎盛时期(2014年7月),该矿的计算超过了整个网络的51%的门槛。当时,它也引起了社区对51%攻击的担忧。在社区的强烈吸引力下,一些矿工退出了ghash.io采矿池,然后又回落到整个网络的42%。

51%的权力攻击,使比特币自治集中在一个或几个计算组的手中,趋于集中化。

扩大破坏民主的斗争

另一个最具代表性的例子是比特币的扩张。为什么预先确定的民主决策自治未能使扩张计划成功。

工作量证明PoW 真的是去中心化的吗

从软件的角度来看,它通过比特币计划的投票逻辑来平衡。当比特币程序出现或需要添加新功能时,只需在比特币程序中添加一个错误。核心开发团队Bicoin核心,被称为核心团队,提出了一个解决方案。节点由块头投票,只有矿工(矿)能够对块头进行投票。从这里我们可以得出四个结论:

·比特币程序修复bug或修改协议由Core开发团队确定
·比特币程序更新是否有效取决于采矿池
·没有比特币的投票权
·核心开发团队和矿工可以共同修改程序

从这里不难看出可以修改比特币协议。如果有一天,没有块奖励,只有交易费,核心开发团队与矿工协商:将来,交易必须向矿工支付2.5元,并向Core开发者支付1元。如果双方都同意,这可能是现实。因此,只有核心开发团队和矿工不会合作,比特币才能保持稳定。

回到比特币扩张的战斗,矿业池和核心开发团队陷入困境,一系列扩张计划未能成功实施。造成这种情况的最大原因是矿业集团和核心开发集团的两个集中化之间的合作无法达成一致,每个集团都被认为是为了自己的利益。但是用户很痛苦,用户无权参与,只有使用权。大量交易被封锁,交易延迟,交易费用增加。

话虽如此,您可能有自己的结论。没错,比特币计划的决策权由少数人(矿井池和核心开发人员)掌握,未能实现完全分散化。悲剧的发起者是PoW计算能力,PoW也是PoW。


资料来源:公共号码(区块链技术研究所)

作者:于琦双。

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