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區塊鏈記賬權pow

發布時間: 2022-09-03 11:28:04

1. 區塊鏈中的工作量證明機制(POW)是什麼

比特幣挖礦採用工作量證明機制,是什麼意思呢?
工作量證明(Proof of Work,簡稱POW)是共識機制的一種,可簡單理解為一份證明,證明你做過一定量的工作,即我通過查看工作結果就能知道你完成了指定量的工作。
比特幣挖礦採用的就是工作量證明機制,比特幣網路通過調節計算難度,保證每次競爭記賬都需要全網礦工計算約10分鍾,才能算出一個滿足條件的結果。該結果即「區塊頭」里包含的隨機數。
工作量證明是指,如果礦工找到了一個滿足條件的結果,我們便可以認為全網礦工完成了指定難度系數的工作量。獲得記賬權的幾率取決於礦工工作量佔比全網的比例,如果佔比30%,那麼獲得記賬權的幾率也是30%。所以提高工作量佔比才能提高競爭力,才能獲得更多新誕生的比特幣!

2. 玉溪電腦培訓學校告訴你分布式與區塊鏈之間的關系分析

關於區塊鏈技術的探討我們在前幾期的文章中已經說過很多次了,而且也給大家介紹了使用哪些編程開發語言來實現對區塊鏈技術的具現化,今天我們就一起來了解一下,如何從分布式的角度來分析理解區塊鏈的構造。



區塊鏈是源於比特幣中的底層技術,用於實現一個無中心的點對點現金系統,因為沒有中心機構的參與,比特幣以區塊鏈的形式來組織交易數據,防止「雙花」,達成交易共識。


傳統意義上的數字資產,比如游戲幣,是以集中式的方式管理的,僅能在單個系統中流轉,由某個中心化機構負責協調,通常以資料庫的方式來存儲。宏觀上看,區塊鏈和資料庫一樣,都是用來保存數據,只是數據存取的形式有所不同。


區塊鏈本質上是一個異地多活的分布式資料庫。異地多活的提出,原本是為了在解決系統的容災問題,多年來也一直是分布式資料庫領域在探索的方向,但鮮有成效,因為異地多活需要解決數據沖突的問題,這個問題其實不好解決。然而誕生於比特幣的區塊鏈以一種全新的方式實現了全球大的異地多活資料庫,它完全開放,沒有邊界,支持上萬節點並可隨機的加入和退出。


在區塊鏈中數據沖突問題就更加突出了,區塊鏈里每個節點是完全對等的多活架構,上萬個節點要達成一致,數據以誰為准呢?比特幣採用的方式是POW,大家來算一個謎題,誰先算出來,就擁有記賬權,在這個周期,就以他所記的賬為准,下一個周期大家重新計算。爭奪記賬權的節點決定將哪些交易打包進區塊,並將區塊同步給其他節點,其他節點仍然需要基於本地數據對區塊中的交易做驗證,並不像資料庫的主從節點間那樣無條件接受,這就是區塊鏈里的共識演算法。POW雖然消耗大量算力,好處是在爭奪記賬權的過程中POW只要在自身節點中計算hash,不需要經過網路投票來選舉,網路通信的代價小,適合大規模節點之間共識。玉溪電腦培訓http://www.kmbdqn.cn/認為POW是目前公有鏈里完備簡單粗暴做法,經得起考驗,但問題是效率太低。


所以後面發展出了PoS、DPoS,誰擁有資產多,誰就擁有記賬權,或者大家投票,但這樣又引入了經濟學方面的問題,比如所謂的賄選的問題,這就不太好控制了。在傳統分布式資料庫里,不叫共識演算法,而叫一致性演算法,本質上也是一回事。但分布式資料庫里一般節點數都很少,而且網路是可信的,通常節點都是安全可靠的,我們基本上可以相信每一個節點,即使它出現故障,不給應答,但絕對不會給出假應答。所以在傳統公司分布式數據里,都用Raft或Paxos協議去做這種一致性演算法。


3. 在公鏈項目早期,為什麼PoW是一個更好選擇

在傳統的互聯網公司或金融機構中,如果一家公司,在一年之內,被委託的交易結算的總量為萬億美元的話,這家公司要麼擁有可靠的技術和雄厚的資本,要麼就是其它大公司及政府為其信用來做背書。而比特幣卻在沒有政府或公司背書的情況下,在過去一年內支持了相當於一萬億美元的交易。這是因為比特幣的工作量證明(PoW)機制確保了全世界的比特幣礦工以點對點的方式去分布式地維護賬本,且保證了其正確性和不可篡改性。

實際上,PoW 協議並不完美,它在運行過程中需要消耗大量的能量來計算哈希函數的結果,以保護區塊鏈系統不被攻擊。很多人認為這是一種「無用的能源消耗」。為了避免這種消耗,股權證明協議(PoS)便作為替代方案被提出。包括以太坊在內的幾個著名的項目也開始探索股權證明協議(PoS), 甚至有人認為,PoS協議在未來將完全取代PoW協議。

但是,在對PoS 協議進行了深入的技術剖析之後,我們會發現:在一個公鏈項目的早期階段,PoS 協議會帶來很多問題,而這些問題在PoW協議下是可以避免。首先,使用PoS協議啟動主網的公鏈項目,會不可避免地存在共識中心化的問題,因為主網上線的時候股權分布往往是相對集中的。此外,純 PoS 協議還面臨著遠程攻擊(Long Range attack)的威脅。最嚴重的遠程攻擊會導致新加入的節點必須信任一些中心化的網站給出的信息,而這會導致 PoS 公鏈成為一個本質上中心化的網路。去使用PoW協議啟動主網的區塊鏈則可以實現分散的共識,從而避免這些問題。當PoW公鏈經過一段時間的發展,股權分布相對分散以後,還可以選擇PoW/PoS復合機制。

除此之外,還有一點值得注意的是,很多人誤以為比特幣的擴容問題是PoW機制的局限性造成的。我們經常在媒體網站或白皮書中看到這樣的句子,「比特幣因為使用了PoW機制,所以只能處理每秒3-7筆交易」。而事實上,經過適當的設計,例如,GHOST, Conflux 這樣的PoW演算法可以顯著提高出塊效率,達到每秒處理數千筆交易,且每筆交易都能得到全網節點的驗證。

PoW v.s. PoS:如何確定投票權

關於PoW和PoS之間的主要區別,就是在於如何確定區塊鏈共識中的投票權。 在PoW中,系統中的投票權與節點的計算能力成正比。每秒可以計算哈希函數次數越多,節點就越有可能贏得區塊鏈中下一個區塊的出塊權。而在PoS中,系統的投票權與持有的股權比例成正比。節點擁有資金越多,能為確定的下一個區塊投的票數就越多。

在公鏈早期階段,股權中心化將導致共識中心化

對於一個公有鏈來說,其上線初期往往是股權最集中的時候。在主網上線伊始,創始塊中分配的幣絕大多數屬於項目方和私募投資人,而這些人的數量往往非常有限。對於PoW共識機制,初始股權的集中不會帶來安全性問題,因為它的出塊和安全性不依賴於股權持有的分散,而是依賴於算力的分散。對於使用反 ASIC 礦機的挖礦演算法的公有鏈來說,任何人只要擁有顯卡和網路就可以成為礦工,這有助於促進更多人參與挖礦,實現早期算力的分散。只要超過50%的算力來自於誠實的礦工,區塊鏈中的交易就是安全不可逆轉的。

然而,在PoS共識機制下,股權集中會導致共識協議的參與者集中。區塊鏈的出塊權只能由少數在創世塊中擁有股權的玩家決定。如果這些人合謀對區塊鏈進行攻擊,則完全可以成功的實現雙花攻擊(Double spending attack). 盡管開發者和投資人出於利益考慮不會進行這樣的攻擊來摧毀他們自己的公鏈,但PoS公鏈也無可避免的在主網上線後就被這些人壟斷和支配。更糟的是,如果出塊可以獲得大量獎勵和交易費用,這些壟斷者就會將大量股權牢牢控制在自己的手裡,使得PoS公鏈成為一個本質上由巨頭控制的網路。

我們不要忘了,區塊鏈的核心價值是什麼?是去中心化的共識協議,保證了區塊鏈系統中每筆交易的正確性、不可篡改性。如果共識協議無法保證參與者的分散,區塊鏈就無法做到無需信任的安全性,那麼區塊鏈和傳統的分布式系統相比就沒有任何優勢了,甚至傳統的分布式系統能做得更經濟更高效。因此,公鏈項目在早期使用PoW, 是避免共識中心化,保護區塊鏈核心價值的明智選擇。

「長程攻擊」與「主觀依賴」問題

在一個公有鏈中,一個攻擊者如果擁有當下足夠多的算力或股權,無疑是可以打破公有鏈安全性完成攻擊的。但是在PoS 公鏈中,如果攻擊者獲得了一些賬戶的私鑰,這些私鑰在歷史上某一時刻控制了超過51%的股權,也可以完成攻擊,這種攻擊的方式被稱為長程攻擊(Long Range Attack)。

在長程攻擊中,攻擊者首先獲得一些私鑰,只要這些私鑰在歷史上曾經獲得了足夠多的股權,便可以從這一時刻開始分叉進行51% 攻擊,製造一條分叉鏈出來。而 PoS 的出塊不需要進行工作量證明,攻擊者可以短時間內讓重寫歷史的分叉鏈追趕上原本的主鏈,從而造成PoS鏈的分叉和防篡改性被打破。

攻擊者能夠取得這些私鑰不是天方夜譚。如果PoS公鏈的早期投資人在二級市場將持有的代幣賣掉後,將賬戶私鑰賣給攻擊者,攻擊者就可以從創世塊進行長鏈攻擊,從而可以打破一個鏈的安全性。如果一些投資者追求短期收益而非價值投資,攻擊者從他們手裡獲得私鑰就成為了一個可能的事情。

而為了應對長程攻擊,則有各種各樣的解決方案被提出:例如使用密鑰演化演算法更新密鑰,以避免密鑰被盜。但是如果早期投資者一開始就決定通過出售私鑰獲利,那麼他完全可以保留密鑰種子以繞開這一限制。還有一些解決方案基於這樣一個事實:如果攻擊者挖了一條完全不同的鏈,長期在系統中運行的節點或許有能力探測出這種異常。但是,這些方案依然存在如下問題:

PoS 長程攻擊造成的分叉與 PoW 的分叉有所不同。PoW 的分叉鏈難以獲得比特幣全網算力,比特幣礦工很容易從總算力中辨別誰是真正的比特幣。鑒於PoS共識協議在實際運行時,絕大多數股權持有者只是區塊鏈的使用者,並不會一直運行一台伺服器。攻擊者只要在一個歷史節點擁有了相當與PoS實際參與者的股權比例,就可以製造出一條難以辨別的分叉鏈出來。配合女巫攻擊(Sybil Attack),攻擊者可以從區塊歷史和節點數量上都獲得和被攻擊主鏈接近的水平,令新加入的節點無法區分,只能通過人工指定的方式選擇。這樣新參與者必須咨詢受信任節點來安全地加入系統,這一問題被稱為「主觀依賴」(Weak Subjectivity)

無利害攻擊

無利害攻擊(Nothing at Stake)是另一種PoS攻擊方式。當一個 PoS 鏈因為網路延遲、長程攻擊或其他原因出現分叉時,PoS 礦工可以選擇在兩個分叉的鏈上同時出塊,以獲取最大收益。而這違反了共識協議。

在PoW 鏈中,如果一個礦工想同時在多個分叉上挖礦,就必須將自己的算力分散在多個分叉上,所有分叉上分配的算力總和不會超過礦工擁有的總算力。對於多數礦工而言,將自己的全部算力投入到協議指定的鏈上是最優的選擇。

然而,在PoS 多個分叉上同時出塊所帶來的額外成本可以忽略不計,而選擇同時出塊可以保證無論哪一條分叉鏈最終勝出都可獲得收益。如果礦工遵守共識協議,只在協議指定的鏈上挖礦。一旦這個鏈被丟棄,礦工將會失去挖礦獎勵。只追求挖礦收益最大化的礦工會在兩邊同時參與,不惜因此打破協議——這會導致鏈長時間維持分叉的狀態。

與長程攻擊不同,精巧的激勵機制設計可以避免這一攻擊。但無利害攻擊依然表明讓PoS鏈正確地運行是一件很困難的事情。

總結

雖然PoS 具有節省能源等優勢,從而很多項目表示將採用PoS。但我們在分析區塊鏈安全性假設後發現,避免了計算「無用的哈希」之後會引入很多攻擊情形,而且目前沒有很完美的解決方案。誠然PoS有能源效率的優勢,但也帶來了很多安全性威脅。在PoS很好地解決這些威脅之前,PoW消耗的能源,就像和平時期國家軍隊用掉的軍費一樣,阻擋了很多潛在的威脅。最重要的是,其中許多威脅在區塊鏈項目早期顯得尤其致命。這也是我們為什麼相信新的公鏈項目應該從PoW開始。

4. 什麼是POW和POS,二者區別聯系

POW:全稱Proof of Work,工作量證明。

POS:全稱Proof of Stake,權益證明。

這兩者都區塊鏈的共識機制,是數字貨幣的記賬方法。

區別是:

1、POW機制:工作量證明機制即對於工作量的證明,是生成要加入到區塊鏈中的一筆新的交易信息(即新區塊)時必須滿足的要求。在基於工作量證明機制構建的區塊鏈網路中,節點通過計算隨機哈希散列的數值解爭奪記賬權,求得正確的數值解以生成區塊的能力是節點算力的具體表現。

2、POS機制:權益證明要求證明人提供一定數量加密貨幣的所有權即可。權益證明機制的運作方式是,當創造一個新區塊時,礦工需要創建一個「幣權」交易,交易會按照預先設定的比例把一些幣發送給礦工本身。權益證明機制根據每個節點擁有代幣的比例和時間,依據演算法等比例地降低節點的挖礦難度,從而加快了尋找隨機數的速度。

(4)區塊鏈記賬權pow擴展閱讀:

比特幣(BitCoin)的概念最初由中本聰在2009年提出,根據中本聰的思路設計發布的開源軟體以及建構其上的P2P網路。比特幣是一種P2P形式的數字貨幣。點對點的傳輸意味著一個去中心化的支付系統。

與大多數貨幣不同,比特幣不依靠特定貨幣機構發行,它依據特定演算法,通過大量的計算產生,比特幣經濟使用整個P2P網路中眾多節點構成的分布式資料庫來確認並記錄所有的交易行為,並使用密碼學的設計來確保貨幣流通各個環節安全性。P2P的去中心化特性與演算法本身可以確保無法通過大量製造比特幣來人為操控幣值。

5. 結束pow挖礦是什麼意思

結束pow挖礦意思是停止這個工作。
POW挖礦就是礦工利用挖礦設備做一定難度的計算從而得到一個哈希數,驗證方進行驗證哈希數的正確與否,最先給出正確哈希數的礦工就可。 POW挖礦是礦工利用挖礦設備做一定難度的計算從而得到一個哈希數,驗證方進行驗證哈希數的正確與否,最先給出正確哈希數的礦工就可以獲得一定數額的礦工費和該區域的記賬權。
拓展資料
一、POW挖礦即不斷打包計算出新的區塊Block,進而延續生成Block Chain(區塊鏈)的過程。那麼照此來說,這對挖礦機的設備要求就很高,需要具備高效率的顯卡和CPU,所以前期礦工在挖礦設備上的投資會比較高。當然POW挖礦完全去中心化,也很自由,就是效率比較低。
二、POW(Proof of Work),即工作量證明,聞名於比特幣,俗稱「挖礦」。POW是指系統為達到某一目標而設置的度量方法。簡單理解就是一份證明,用來確認你做過一定量的工作。
三、監測工作的整個過程通常是極為低效的,而通過對工作的結果進行認證來證明完成了相應的工作量,則是一種非常高效的方式。 POW是按勞分配,算力決定一起,誰的算力多誰記賬的概率就越大,可理解為力量型比較。以下內容基於比特幣的POW機制。 區塊鏈的網路節點參與者進行競爭記賬,所謂競爭記賬是指,如果想生成一個新的區塊並寫入區塊鏈,必須解出比特幣網路出的工作量證明謎題,誰先解出答案,誰就獲得記賬權利。
四、首先我們知道了POW挖礦對礦機要求很高,所以我們應該怎麼去選擇好的、高效率的礦機?
1、 螞蟻礦機S19 Pro 110T
這是就目前為止最受歡迎、效率最高的挖礦機,S19 Pro 110T整機一體化設計,結構更加緊湊合理。 礦機熱設計合理,風扇和散熱片的組合保證了礦機的良好散熱。運行狀態下,礦機平均算力為111.8TH/s,功耗為3320W,實際風量為370cfm。夏季天氣下,礦機出風口可承受風溫提高至61℃,相對濕度承受范圍為30-90%以上,這使得礦機對礦場的適應性大大提高。 2、閃電GPU礦機(AMD 470/570 8卡)
該礦機屬於顯卡礦機,搭載GDDRS顯卡類型,具有4GB容量,可以支持多種介面,散熱快。 3、芯動A10 485m
A10 Pro 礦機是 INNOSILICON 出品的一款採用了 Ethash 演算法,用於 ETH 挖礦的礦機,官方公布的算力為500MH / s(±5%),牆上功耗為 860W(+/- 10%),相關數據顯示,以太坊DAG文件每年增長520M,當前以太坊DAG文件為3.728G,以太經典為3.82G。照此計算,至2020年12月底DAG文件達到4G。現存4G的顯卡就再也不能挖礦了。A10 Pro 礦機是INNOSILICON A10的更新版本,不但算力有所提升,系統顯存也升級到 5G。
通過以上的講解和介紹,相信大家對於POW挖礦基本了解,POW挖礦就是誰算的最快而且准確,那麼就可以得到一定數量的礦工費和區域記賬權。這次也給大家推薦一部分POW礦機,挖礦前期會花較多的資金在上面,後期還要花費較多的時間等待礦機挖到,好在後期的回報還是可以的。

6. 區塊鏈常見的三大共識機制

區塊鏈是建立在P2P網路,由節點參與的分布式賬本系統,最大的特點是「去中心化」。也就是說在區塊鏈系統中,用戶與用戶之間、用戶與機構之間、機構與機構之間,無需建立彼此之間的信任,只需依靠區塊鏈協議系統就能實現交易。

可是,要如何保證賬本的准確性,權威性,以及可靠性?區塊鏈網路上的節點為什麼要參與記賬?節點如果造假怎麼辦?如何防止賬本被篡改?如何保證節點間的數據一致性?……這些都是區塊鏈在建立「去中心化」交易時需要解決的問題,由此產生了共識機制。

所謂「共識機制」,就是通過特殊節點的投票,在很短的時間內完成對交易的驗證和確認;當出現意見不一致時,在沒有中心控制的情況下,若干個節點參與決策達成共識,即在互相沒有信任基礎的個體之間如何建立信任關系。

區塊鏈技術正是運用一套基於共識的數學演算法,在機器之間建立「信任」網路,從而通過技術背書而非中心化信用機構來進行全新的信用創造。

不同的區塊鏈種類需要不同的共識演算法來確保區塊鏈上最後的區塊能夠在任何時候都反應出全網的狀態。

目前為止,區塊鏈共識機制主要有以下幾種:POW工作量證明、POS股權證明、DPOS授權股權證明、Paxos、PBFT(實用拜占庭容錯演算法)、dBFT、DAG(有向無環圖)

接下來我們主要說說常見的POW、POS、DPOS共識機制的原理及應用場景

概念:

工作量證明機制(Proof of work ),最早是一個經濟學名詞,指系統為達到某一目標而設置的度量方法。簡單理解就是一份證明,用來確認你做過一定量的工作,通過對工作的結果進行認證來證明完成了相應的工作量。

工作量證明機制具有完全去中心化的優點,在以工作量證明機制為共識的區塊鏈中,節點可以自由進出,並通過計算隨機哈希散列的數值解爭奪記賬權,求得正確的數值解以生成區塊的能力是節點算力的具體表現。

應用:

POW最著名的應用當屬比特幣。在比特幣網路中,在Block的生成過程中,礦工需要解決復雜的密碼數學難題,尋找到一個符合要求的Block Hash由N個前導零構成,零的個數取決於網路的難度值。這期間需要經過大量嘗試計算(工作量),計算時間取決於機器的哈希運算速度。

而尋找合理hash是一個概率事件,當節點擁有佔全網n%的算力時,該節點即有n/100的概率找到Block Hash。在節點成功找到滿足的Hash值之後,會馬上對全網進行廣播打包區塊,網路的節點收到廣播打包區塊,會立刻對其進行驗證。

如果驗證通過,則表明已經有節點成功解迷,自己就不再競爭當前區塊,而是選擇接受這個區塊,記錄到自己的賬本中,然後進行下一個區塊的競爭猜謎。網路中只有最快解謎的區塊,才會添加的賬本中,其他的節點進行復制,以此保證了整個賬本的唯一性。

假如節點有任何的作弊行為,都會導致網路的節點驗證不通過,直接丟棄其打包的區塊,這個區塊就無法記錄到總賬本中,作弊的節點耗費的成本就白費了,因此在巨大的挖礦成本下,也使得礦工自覺自願的遵守比特幣系統的共識協議,也就確保了整個系統的安全。

優缺點

優點:結果能被快速驗證,系統承擔的節點量大,作惡成本高進而保證礦工的自覺遵守性。

缺點:需要消耗大量的演算法,達成共識的周期較長

概念:

權益證明機制(Proof of Stake),要求證明人提供一定數量加密貨幣的所有權。

權益證明機制的運作方式是,當創造一個新區塊時,礦工需要創建一個「幣權」交易,交易會按照預先設定的比例把一些幣發送給礦工本身。權益證明機制根據每個節點擁有代幣的比例和時間,依據演算法等比例地降低節點的挖礦難度,從而加快了尋找隨機數的速度。

應用:

2012年,化名Sunny King的網友推出了Peercoin(點點幣),是權益證明機制在加密電子貨幣中的首次應用。PPC最大創新是其采礦方式混合了POW及POS兩種方式,採用工作量證明機制發行新幣,採用權益證明機制維護網路安全。

為了實現POS,Sunny King借鑒於中本聰的Coinbase,專門設計了一種特殊類型交易,叫Coinstake。

上圖為Coinstake工作原理,其中幣齡指的是貨幣的持有時間段,假如你擁有10個幣,並且持有10天,那你就收集到了100天的幣齡。如果你使用了這10個幣,幣齡被消耗(銷毀)了。

優缺點:

優點:縮短達成共識所需的時間,比工作量證明更加節約能源。

缺點:本質上仍然需要網路中的節點進行挖礦運算,轉賬真實性較難保證

概念:

授權股權證明機制(Delegated Proof of Stake),與董事會投票類似,該機制擁有一個內置的實時股權人投票系統,就像系統隨時都在召開一個永不散場的股東大會,所有股東都在這里投票決定公司決策。

授權股權證明在嘗試解決傳統的PoW機制和PoS機制問題的同時,還能通過實施科技式的民主抵消中心化所帶來的負面效應。基於DPoS機制建立的區塊鏈的去中心化依賴於一定數量的代表,而非全體用戶。在這樣的區塊鏈中,全體節點投票選舉出一定數量的節點代表,由他們來代理全體節點確認區塊、維持系統有序運行。

同時,區塊鏈中的全體節點具有隨時罷免和任命代表的權力。如果必要,全體節點可以通過投票讓現任節點代表失去代表資格,重新選舉新的代表,實現實時的民主。

應用:

比特股(Bitshare)是一類採用DPOS機制的密碼貨幣。通過引入了見證人這個概念,見證人可以生成區塊,每一個持有比特股的人都可以投票選舉見證人。得到總同意票數中的前N個(N通常定義為101)候選者可以當選為見證人,當選見證人的個數(N)需滿足:至少一半的參與投票者相信N已經充分地去中心化。

見證人的候選名單每個維護周期(1天)更新一次。見證人然後隨機排列,每個見證人按序有2秒的許可權時間生成區塊,若見證人在給定的時間片不能生成區塊,區塊生成許可權交給下一個時間片對應的見證人。DPoS的這種設計使得區塊的生成更為快速,也更加節能。

DPOS充分利用了持股人的投票,以公平民主的方式達成共識,他們投票選出的N個見證人,可以視為N個礦池,而這N個礦池彼此的權利是完全相等的。持股人可以隨時通過投票更換這些見證人(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。

優缺點:

優點:縮小參與驗證和記賬節點的數量,從而達到秒級的共識驗證

缺點:中心程度較弱,安全性相比POW較弱,同時節點代理是人為選出的,公平性相比POS較低,同時整個共識機制還是依賴於代幣的增發來維持代理節點的穩定性。

7. 區塊鏈目前用到哪些共識機制它們各自的優缺點和適用范圍是什麼

目前主要有四大類共識機制:Pow、Pos、DPos、Pool
1、Pow工作量證明,就是大家熟悉的挖礦,通過與或運算,計算出一個滿足規則的隨機數,即獲得本次記賬權,發出本輪需要記錄的數據,全網其它節點驗證後一起存儲;
優點:完全去中心化,節點自由進出;
缺點:目前bitcoin已經吸引全球大部分的算力,其它再用Pow共識機制的區塊鏈應用很難獲得相同的算力來保障自身的安全;挖礦造成大量的資源浪費;共識達成的周期較長,不適合商業應用

2、Pos權益證明,Pow的一種升級共識機制;根據每個節點所佔代幣的比例和時間;等比例的降低挖礦難度,從而加快找隨機數的速度。
優點:在一定程度上縮短了共識達成的時間
缺點:還是需要挖礦,本質上沒有解決商業應用的痛點

3、DPos股份授權證明機制,類似於董事會投票,持幣者投出一定數量的節點,代理他們進行驗證和記賬。
優點:大幅縮小參與驗證和記賬節點的數量,可以達到秒級的共識驗證
缺點:整個共識機制還是依賴於代幣,很多商業應用是不需要代幣存在的

4、Pool驗證池,基於傳統的分布式一致性技術,加上數據驗證機制;是目前行業鏈大范圍在使用的共識機制
優點:不需要代幣也可以工作,在成熟的分布式一致性演算法(Pasox、Raft)基礎上,實現秒級共識驗證;
缺點:去中心化程度不如bictoin;更適合多方參與的多中心商業模式

在使用共識機制,保證數據一致性時的巨大優勢(共識機制則是Ripple首先提出的,數據正確性優先的網路交易同步機制,在共識網路中,無論軟體代碼怎麼變動,無法取得共識就無法進入網路,更不要提分叉了)。
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PS:稍微自黑下,雖然共識機制絕對能確保任何時候都不會產生硬分叉。但是,這種機制的缺點也比較明顯,那就是要取得與其他節點的共識,明顯要比當前Bitcoin網路漫長的多。極端情況下,在Ripple共識機制網路中掉線的後果也是很恐怖的。

有可能你家停電一天,第二天整個系統就再也無法與其它Rippled節點取得共識了(共識機制事實上需要超過80%的節點承認了你的數據,你的提交才會被其它節點接受,否則就會被排它的拒絕連接),甚至只能清空自己全部500多GB數據重新同步才能連上其它Ripple節點。

所以目前來說,現有的Rippled端並不適合民用(商用的話影響就比較小,比如RL自己的Rippled節點託管在亞馬遜雲數據中心,長時間無響應是可以高額索賠的,而且那種地方除了大型災害幾乎不會斷),這也是RL一直想改進的方面之一。

8. 區塊鏈的共識機制是什麼優缺點有哪些

區塊鏈的共識機制有很多,說一個影響力最大的比特幣背後的pow共識機制,好處是安全 不可篡改 全球流通 缺點是速度太慢了 一秒鍾只能處理7筆交易

9. 區塊鏈中PoW是指什麼

是指工作量證明機制,是區塊鏈的一種共識機制。指在區塊鏈系統中,根據每個節點在運算的過程中所做出的貢獻來確定許可權的一種演算法。工作量證明機制是現在區塊鏈應用最為廣泛的一種共識機制。共識機制是區塊鏈系統中很重要的一部分,如果出現問題,那麼整個系統都會出問題,在區塊鏈開發中是必須要注意的。這是之前我一個在煊凌科技上班的人告訴我的,他雖然只是裡面的銷售,但是對區塊鏈的了解也比大部分人要全面。

10. 什麼是區塊鏈挖礦是做什麼詳細介紹區塊鏈和虛擬貨幣

在比特幣剛發行的時候人們發現了,它去中心化,不受任何中心管制;它完全開放,除了交易信息加密之外整個系統信息高度透明,技術都是開源的;安全性,只要不能控制全部節點的%51,就無法肆意修改數據,這使得它相對安全;獨立性,整個模式和比特幣不依賴任何第三方,所有節點都在系統內驗證、交換數據,不受任何干預

我們這里詳細解釋什麼是區塊鏈技術,說白了就是區塊+鏈,那什麼是 「區塊」 ?什麼又是 「鏈」 呢?

區塊就是一個賬本交易記賬由分布在不同地方的多個節點共同完成,而且每一個節點記錄的是完整的賬目,因此它們都可以參與監督交易合法性,同時也可以共同為其作證

每一個區塊包含了前一個區塊的加密散列、相應時間戳記以及交易資料(通常用默克爾樹(Merkle tree)演算法計算的散列值表示),這樣的設計使得區塊內容具有難以篡改的特性。用區塊鏈技術所串接的分布式賬本能讓兩方有效記錄交易,且可永久查驗此交易。

哈希函數h()的作用:將任意長度的字元串,轉換成固定長度(例如256位)的輸出。輸出也被稱為 哈希值 ,這個輸出不可逆

很難找到兩個不同的x和y,使得h(x) = h(y),也就是說兩個不同的輸入,會有不同的輸出。理論上說兩個不同的輸入可能會有不同的輸出,但這幾乎不可能,比方說一個無限的空間映射到一個有限的空間,肯定存在多對一的情況,理論存在,但沒有任何規律,保證你無法通過數學上的任何推斷來找到這個結果,為什麼這里是256位呢?不是更長的呢?因為256位已經足夠安全。

將賬本拆分成塊,比如一個本子的一張紙就是一個區塊,每個區塊記錄一段時間內的交易,列如10分鍾

我們把每張紙比作一個一個 區塊 ,在每個區塊的上面增加一部分內容我們把它叫做 區塊頭 ,其中記錄父區塊的哈希值,通過每個區塊儲存父區塊的哈希值,將所有區塊按順利連接起來,形成區塊鏈

1區塊 的哈希值記錄到 2區塊 的區塊頭上,如此操作每個區塊的區塊頭都記錄父區塊的哈希值,每個區塊都按照順序鏈接起來了,這就叫做區塊鏈。第一個區塊沒有區塊頭,又被稱之為創世區塊

區塊鏈是一個賬本,在賬本上只有發生了交易你的賬戶上的錢才會變多和變少,需要進行交易那麼首先需要一個賬號和密碼,就像你的銀行卡有賬號和密碼別人就可以對你進行一個轉賬,在區塊賬本上這個賬號密碼就是公鑰和私鑰

老王(已有私鑰,公鑰),想轉給張10個BTC,需要一些操作

證明是老王本人發出轉賬 簽名函數Sign (老王的私鑰 + 轉賬信息:老王轉給張三10 BTC)=本次專賬簽名
驗證是老王本人發出轉賬 驗證函數Verify (老王的地址 + 轉賬詳細:老王轉給張三10 BTC + 本次轉賬簽名)=true
一旦轉賬記錄到區塊從此誰也不能改變它,張三增加10 BTC,老王則相應減少10 BTC,整個操作都是自動的,比如你的錢包app它會幫你去做這樣的事情,app知道你的私鑰,你告訴錢包交易內容,錢包簽名向全網公布,等待其他人來驗證這筆交易

中心化記賬效率會更高,銀行、政府或者支付寶幫你記賬,都很可靠,因為他們都無法動你的錢,除非它們有你的私鑰

中心化記賬存在一些缺點

去中心化人人都可以記賬,每個人可以保留一個完整的賬本。任何人都可以下載開源程序,參與比特幣的p2p網路,監聽來自全世界發送的交易,成為記賬節點,參與記賬,假設小逸發布了一筆交易向全網廣播,A記賬節點監聽到了這筆交易,A驗證了這筆交易位true之後放入交易池繼續向其它節點傳播,因為是網路傳播,同一時間不同記賬節點的交易池不一定相同,每10分鍾,從所有記賬節點當中,按照某個方式抽取一名,驗證這個節點的交易為true之後,之後將這個選中的節點交易池中的交易記錄與自己(A)節點的交易池中的交易記錄對比一下,對比完之後會將自己交易池中已經被選中記賬節點記錄的交易刪掉,別的不動繼續記賬等待下一次被選中,每隔10分鍾就是一個循環,這個10分鍾所有記賬節點正常記賬,10分鍾之後再選出一個節點把它交易池當中的交易作為一個新的區塊,這個區塊來自所有記賬節點中我任意選擇的一個記賬節點的交易池,如此不斷循環往復

交易並不是被記錄就完成,只有當這筆交易變成了某一個區塊,這筆交易才算是真正的完成。這就是去中心化的一個記賬的完整的流程,你的交易並不會第一時間被記錄,因為p2p網路傳播需要時間,如果被選中區塊的節點還沒有接受到你的交易,交易就沒有完成。每10分鍾產生一個區塊,但不是所有在10分鍾內的交易都能記錄。10分鍾只是一個平均值

去中心化記賬的特點,有記賬權的記賬節點,每十分鍾被選中的節點它會獲得50BTC獎勵,每21萬個區塊差不多4年,獎勵減半,比特幣自發行已經兩次減半,那麼每十分鍾產生一個新的區塊這個記賬節點得到的獎勵是10.5BTC,每隔4年減半那麼可以算出BTC的總量大約為2100萬枚,預計2040年開采完,記錄一個區塊的獎勵也是比特幣唯一的發行方式,當BTC開采完之後,記賬節點可以獲得的收益就只有交易的手續費了

記賬節點通過題目來爭奪記賬權,

找到某位隨機數使得等式不成立
SHA256哈希函數 (隨機數 + 父區塊哈希值 + 交易池中的交易) 某一指定值)
從0開始遍歷隨機數碰運氣之外,沒有其它解法,解題的過程,又叫做 挖礦 ,所以解這個題目的記賬節點又被稱之為 礦工 ,你遍歷隨機數越快你拿到這個記賬權的可能性就越大,這個遍歷速度就被礦老闆們稱之為 算力 ,為了得到這個算力,礦老闆們就會購買更多且更高算力的礦機

誰先解對,誰就得到記賬權。A記賬節點率先找到解,即向全網公布,其他節點驗證無誤之後,A節點就獲得了這個區塊,獲得12.5個BTC的收益,在新區塊之後重新開始新一輪計算。這個方式被稱之為(POW)分配記賬權

一般大約10分鍾解出這個隨機數,10並不絕對,因為解開這個題目的過程本就是個碰運氣的過程,未來應對算力的變化,比特幣每隔2016個區塊,大約兩周,會加大或減小難度,使得平均產生區塊的時間是十分鍾

每一個區塊包含了前一個區塊的加密散列、相應時間戳記以及交易資料(通常用默克爾樹(Merkle tree)演算法計算的散列值表示),這樣的設計使得區塊內容具有難以篡改的特性。用區塊鏈技術所串接的分布式賬本能讓兩方有效記錄交易,且可永久查驗此交易。

和傳統存儲的數據不同的是,區塊鏈每個節點都按照塊鏈式結構存儲完整的數據,區塊鏈每個節點存儲都是獨立的、地位等同的,依靠共識機制保證存儲的一致性,而傳統分布式存儲一般是通過中心節點往其他備份節點同步數據。

麻將作為中國傳統的區塊鏈項目,四個礦工一組,先碰撞出13個數字正確哈希值的礦工可以獲得記賬權並得到獎勵。

很多人講區塊鏈是騙局比特幣是騙局,這也許是個騙局,但是這個技術已經被廣泛地承認和應用,區塊鏈涉及的密碼學知識一般人再借幾個腦子給你你也搞不懂,在一個相對理性的角度看待問題最重要,千萬別聽風就是雨。

這門技術有著不可思議的地方 在一個沒有中心沒有監管的情況下保持著絕對的秩序 這個只需由大家的共識建立的信任,比特幣創造了這個共識,在區塊鏈的世界裡每個人都是公平平等的。

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