區塊鏈支付ripple
Ⅰ Hyperledger與Ripple在支付系統上有何不同
支付系統應該是高度集權的,還是完全地分布式、去中心化呢?Hyperledger團隊認為,兩者中間應該有個平衡——權力既不是集中在某一個機構,也不是完全地分布式,而是進行合理適當地分割成若幹部分。
分權這個最早由英國哲學家約翰·洛克提出的政治概念,被Hyperledger用在支付系統的權力分布上。就如下圖所示,第一種是一般國家和第三方支付系統的「中心化」網路,第三種是比特幣式的點對點「去中心化」網路,而第二種,就是Hyperledger所建立的支付協議體系。
Hyperledger是一個開源平台,允許任何人發行個人貨幣。Hyperledger開源支付協議由來自香港的Daniel Feichtinger首先創立,他是Hyperledger的核心開發者以及分布式共識機制的發明者。Hyperledger的另一成員Dan O』Prey作為聯合創始人,在今年4月加入。在此之前,O』Prey創立了一家可視化雲計算工具麥德雲,公司Base在北京,幫助開發者更方便地使用Amazon AWS,早期獲得紅杉資本150萬美元融資,O』Prey三個月前從CEO位置離職。O』Prey加入Hyperledger,則是負責市場和商業拓展相關工作。目前,Hyperledger的伺服器和客戶端代碼已經上傳到GitHub上。
Hyperledger支付協議的提出,很大程度上受到Ripple的影響。在Hyperledger網站問答頁面末端,團隊表示,可以把Hyperledger看做Ripple的替代方案或者補充體系。
Ripple是繼Bitcoin之後,另外一個被看好的數字貨幣。而Ripple與Bitcoin最大的不同在於,兩者的邏輯正好相反。Bitcoin首先是個數字貨幣,其次才是再其基礎上的支付手段;而Ripple的理念是讓支付變得更容易,首先是支付,為了讓支付更方便和貨幣流通才創造了自己的虛擬貨幣XRP。
在Ripple支付網路中,可以轉賬任意一種貨幣,包括美元、歐元、人民幣、日元或者Bitcoin,簡便易行快捷,交易確認在幾秒以內完成,交易費用幾乎是零,沒有所謂的跨行異地以及跨國支付費用。
相比BitCoin賬本需要六次確認,每次10分鍾,確認時間總計需要將近1個小時。Ripple則是引入了一個「共識(Consensus)」機制,通過特殊節點的投票,在很短的時間內就能夠對交易進行驗證和確認。Ripple的交易確認過程可在幾秒鍾之內完成。Hyperledger則是採用類似Ripple「共識」機制,達成共識則是通過拜占庭容錯演算法機制。
另外,Ripple客戶端不需要下載區塊鏈(記錄歷史交易數據),它在普通節點上舍棄掉已經驗證過的總帳本鏈,只保留最近的已驗證總帳本和一個指向歷史總帳本的鏈接,因而同步和下載總帳本的工作量很小。
區塊鏈體積的不斷增大,成為了BitCoin的另一大問題。每次比特幣錢包安裝,需要消耗大量時間下載數據塊。在過去一年中,隨著交易數量的增加,特別是博彩網站上出現大量的小額交易,塊環鏈體積擴大兩倍變成15Gb。
同時,在總賬和共識機制下應運生的Ripple還具有絕對准確的網路欠條標記功能,這其中隱藏著一個顛覆性思想——用戶可以發行自己的貨幣。用戶可以自行設定欠條的名稱、與美元或者比特幣兌換的比例,這事實上就是 「個人貨幣」,其核心是在顛覆以政府信用為核心的貨幣,而將每一次信任的選擇權交給用戶。
驗證時間長、不斷增長的塊環鏈(記錄歷史交易數據)以及不可靠交易的增加,是BitCoin現在所面臨的問題。這些也是Hyperledger試圖解決的問題,Hyperledger繼承了Ripple的優點,通過引入類似Ripple的共識機制,縮短驗證時間,去除塊環鏈、使用投票機制(三分之二同意)通過交易要求,能夠自動偵測並清除損壞的節點。
Ripple的理念早在2004年就已經出現,Ryan Fugger推出了Ripple的第一個實現版本。它的目標是構建一個去中心化的、准許任何人創建自家貨幣的虛擬貨幣系統。Ripple網路中的金錢都用「債務」表示,所有交易均表現為帳務余額的變化。
Ripple項目的初衷就是要建立一個分布式的P2P清算網路:每個人都是自己的銀行,可以簽發、接受借貸,同時又作為借貸通道(例如A想向B借錢,他們互不認識,卻正好都認識C,那麼C就可以作為A、B的通道,C先向B借錢,然後再把錢借給A,間接實現A向B借錢)。
Ripple的設計思路基於熟人關系和信任鏈,一個人要使用Ripple網路進行匯款或借貸,前提是在網路中已經存在他的朋友,否則無法在該用戶與其它用戶之間建立信任鏈,所以導致Ripple用戶一直不多。
用戶局限在小圈子的問題,在新公司OpenCoin成立之後得到了解決。OpenCoin推出了新版Ripple,引入兩個措施解決孤立小圈子的問題:其一是推出Ripple幣——XRP,它作為Ripple網路的基礎貨幣,就像比特幣一樣可以整個網路中流通,而不必局限於熟人圈子;其二是引入網關(Gateway)系統,它類似於貨幣兌換機構,允許人們把法定貨幣注入、抽離Ripple網路,並可充當借、貸雙方的橋梁。
那麼,Hyperledger與Ripple到底有哪些不同呢?
根據Hyperledger團隊給出的說法:
? 在理念上,Ripple是集中在根據實體的信譽,形成信任鏈,找到最簡潔的途徑實現交易,這種交易可以是跨幣種的。而Hyperledger的目的是,讓私人實體能夠便捷地發行貨幣,並且對於發行量有著精確的控制;
? Ripple和Hyperledger有著同樣地「共識」機制,附著相同的協議,但會員和隱私的規則不太一樣;
? Hyperledger並沒有在系統中自己發行一種貨幣;
目前,Ripple的商業化業務分為兩種:
一種是Ripple直接提供給銀行類金融機構匯款技術和底層協議,這相當於替換原來成本高昂的SWIFT技術,Ripple只在其中擔任技術提供者,用戶可以打開招商銀行的客戶端,在匯款一欄選擇用SWIFT匯款,或者用Ripple匯款,Ripple存在的意義是利用技術革新去改變幫助銀行縮減成本;
另一種則是直接面向消費者的業務。用戶可以登錄Ripple的網頁或者下載一個Ripple錢包的App,可以自由在其中進行跨境匯款、記賬或者在真實貨幣與虛擬貨幣之間兌換。這其中的網管可以是銀行,也可以是第三方支付企業,甚至可以是個人。
如何參與到Hyperledger?它的共識池總共分為四部分:testpool、mainpool、custompool以及premiumpool。
? testpool對所有人都免費開放,在裡面可以發布你個人的分類賬(貨幣)或者測試第三方應用程序,甚至可以嘗試攻擊支付系統,做你想做的;
? mainpool是基礎池,池中的每個節點要求一個獨特的域名和SSL證明,現在加入郵件列表,將在Hyperledger發布後第一時間通知;
? custompool則是允許用戶自定義池子,可以把池子限定在一個國家、一所大學等;
? premiumpool是一個商業化的池子,運營一個「共識」節點有著更嚴格的限制和要求,每次分類賬的請求都要被審計,並且加入需要繳納會員訂閱費,具體的規則需要和Hyperledger團隊溝通聯系。
Ⅱ 區塊鏈:金融業的下一個風口
提起區塊鏈技術,人們可能會感到陌生。但如果了解它與大名鼎鼎的比特幣之間的淵源,你便會恍然大悟。籠統地說,比特幣實際上是區塊鏈技術首個成功的應用。我們知道,貨幣是完成交易的中介。過去幾個世紀以來,隨著交易頻率和復雜程度不斷提高,這些復雜的交易記錄或者說賬簿由不同的實體所掌握,相互隔絕,公眾無法獲取其中的交易信息。因此,為了完成交易,買家和賣家之間需要信任的第三方或中介的參與,同時人力投入和成本也大大提升。例如政府、銀行、公證員和各種紙幣都發揮了這樣的作用。只有它們存在,我們才能信任交易的另一方。
而比特幣是一種去中心化的貨幣,它繞開了中介,實現了價值的點對點交換。比特幣的原理是通過區塊鏈的加密技術將賬簿分布給每一個交易的參與者,每一份賬簿就像生物的基因一樣——參與個體不同,但它們的賬簿內容完全一致。網路中一旦發生任何交易,所有參與者的賬簿都會生成相應的記錄。一旦有人試圖入侵和修改單個賬簿,所有的其他賬簿都會自動偵測到這種欺詐行為。
礦工像是基因的復制者和傳播者,他們的作用是驗證交易,保證分布式賬簿的一致性。因此,比特幣或者說區塊鏈技術的出現完全解決了交易欺詐和信息不透明的問題。設想你想要買一套二手的住房,你需要幾天時間才能對房屋的質量和抵押狀況進行驗證和公證,完成交易,期間還要涉及多個機構和個人。區塊鏈技術能在幾分鍾之內就完成這些工作,大大削減了人力勞動和成本。除了交易和支付領域,區塊鏈技術還有其他豐富的應用場景。
舉一個簡單的例子,一家經營有機食品的超市如何保證自己的貨源都是有機生產的非轉基因食品?過去超市必須花費大量的人力物力來確保貨源的可靠性,而且這種說法還並非萬無一失,因為你無法杜絕無良商家的欺詐行為。有了區塊鏈技術的分布式記賬,從農場到供應商,再到物流,每一筆交易的時間、數量和金額都清清楚楚。有了這些信息保障,超市在進行市場營銷時就更有信心。因此波士頓咨詢認為,區塊鏈技術有潛力顛覆目前的信用體系和交易系統。
這只是區塊鏈技術一種最基本的應用:資產和身份管理 。在金融業,區塊鏈技術可以簡化並加速金融流程,在不需經過第三方認證的情況下,通過分布式記賬,結算各種現實世界中的金融交易。未來我們甚至可能會看到所謂編碼加密的智能合同出現,讓股票成為可以在互聯網上發行和交易的數字化記錄,大幅降低交易成本,數字化的股票交易系統可以讓中小型企業更容易募集大眾的資金,且成本更低。
因此,盡管區塊鏈技術的首個應用比特幣(加密1.0)受到了監管等問題的諸多限制。但區塊鏈技術在其他領域,例如分布式記賬、支付結算和智能合約(加密2.0)中的應用獲得了各國監管及金融機構的認可和高度重視。不管比特幣的前景如何,區塊鏈技術將成為近期金融業非常重要的創新。
一、風投助力區塊鏈技術起飛
目前全球有750多家與區塊鏈技術相關的創新公司。其中約200家獲得了風投注資,它們的業務可以分為以下6個主要的應用領域:數字貨幣、支付與結算、智能合約、資產與身份管理、基礎設施和開源開發以及風險投資、媒體和咨詢。
從投資階段上看,區塊鏈技術明顯處於萌芽階段。在200家獲得注資的公司中,124家獲得了種子投資,達到A輪融資的只有49家,達到B輪融資的為12家,只有4家獲得了C輪融資。從投資金額上看,超過2/3的融資處於種子和A輪階段。
二、金融機構的新機遇
盡管仍處在起步階段,但與其他領域的技術相比,金融機構對區塊鏈技術的反應更加積極。例如納斯達克就與初創公司Chain進行合作, 探索 全新的股票發行方式。傳統的證券發行方式費用昂貴,需要大量勞動力,涉及眾多機構和利益相關方,存在著很大的改良空間。納斯達克宣布將Chain提供的區塊鏈技術應用到尚未上市的公司的股權交易平台「納斯達克私有市場」(NASDAQ Private Market)中,成為首個通過區塊鏈技術發行和轉移私有公司股票份額的金融機構。納斯達克首席執行官(CEO)鮑勃·格雷菲爾德(Bob Greifeld)對此說道:「隨著區塊鏈持續重塑全球經濟,納斯達克希望處在事件的中心。」
成立於2012年的舊金山數字支付公司(Ripple Lab)則專注於支付協議的開發。目前它已經成為繼比特幣和以太坊之後主要的加密貨幣體系。通過開源的互聯網加密協議和分布式記賬機制,金融機構可以通過Ripple進行快速安全的支付。多家主要銀行已經購買了Ripple協議的授權,在換匯和匯款方面發揮了巨大的作用。
Ⅲ 解讀瑞波丨一個解決跨境支付的網路協議可以不需要幣
致力於解決銀行間跨境支付的瑞波是2004年瑞安·富格(Ryan Fugger)創辦,當時名為RipplePay,由於局限於熟人網路並有沒有發展很好。2011年傑得·麥卡勒布(Jed McCaleb)加入,隨後邀約克里斯·拉森(Chris Larsen)加入,瑞波開啟了Opencoin公司時代。隨便提一下,麥卡勒布是P2P網路eDonkey電驢的開發者,也是比特幣交易所Mt.Gox門頭溝的創始人,出售交易所之後加入瑞波。隨後2013年6月因為與拉森戰略觀點不合離開,創辦了Stellar恆星幣。而拉森是 E-Loan(電子貸款) 的前任董事長兼首席執行官, E-Loan 是他於 1996 年創立的公司, 1999年上市,2005 年賣給了 Banco Popular(西班牙人民銀行) 。其後,拉森創立了 Prosper Marketplace ,一個點對點貸款平台,之後於 2012 年加入了瑞波。
首先,我們來看看,目前銀行間跨境支付系統的主流技術是環球同業銀行金融電訊協會(Society for Worldwide Interbank Financial Telecommunication,簡稱SWIFT),其覆蓋了全球200多個國家和地區,擁有1萬多家銀行和證券機構會員,每天交易數萬億美元的資金。在SWIFT系統的跨境支付流程里,交易雙方、支付機構以及合作銀行都要通過一個中央系統來負責存儲、處理、輸出交易信息以及資金的清算。在中心化的整個流程中,各方對於中央系統的依賴性決定了較高的成本,而長時間的耗費也主要在於信息的處理和傳遞。而這些問題,Jeb和Chris似乎通過區塊鏈技術找到了答案。
瑞波Ripple是一個開放的支付網路,通過這個支付網路可以轉賬任意一種貨幣,包括美元、歐元、人民幣、日元或者比特幣,簡便易行快捷,交易確認在幾秒以內完成,交易費用幾乎是零,沒有所謂的跨行異地以及跨國支付費用。網路中運行的無數網關負責建立起瑞波網路,而最終用戶需要通過瑞波網關來連接和使用整個網路。各網關通過共識機制來修改「總帳」,也就是處理交易。網關與網關之間達成共識實質上是互聯網通訊中的P2P通訊,這個過程非常高效。
瑞波運用跨賬本協議(Inter Ledger Protocol,簡稱ILP)、分布式賬本技術(Distributed ledger Technology,簡稱DLT)、特殊節點列表(Unique Node List,簡稱UNL)、共識機制RPCA(Ripple Consensus Algorithm)等區塊鏈技術,打造了x-Current、 x-Via、x-Rapid三個產品。
瑞波有三種跨境交易模式分別為x-Current、x-Via、x-Rapid。x-Current是由中間銀行作為中轉完成交易,x-Via是由網關作為中轉完成交易,而x-Rapid是用XRP完成中間的交易。
現在已有6多個國家100個機構認同Ripple,美國有13家銀行可以自由兌換瑞波幣,南美7個國家已把瑞波幣做為結算貨幣,歐洲全領域850家銀行和財務專家把XRP認定為金融貨幣。
相關大事跡:
2014年 8月德國FIDOR銀行是第一家啟用瑞波幣系統的銀行。
2014年6月南美7個國家(巴西,智力,哥倫比亞,墨西哥,秘魯,阿根廷,烏拉圭,) 開始使用瑞波網路進行匯款服務。
2014年 7月世界性黃金流通企業GBI將加入瑞波,其公司所持有的黃金可向全世界任何人發送。
2015年12月與加拿大CGI集團達成了合作協議,CGI集團整合 瑞波 的分布式金融技術,作為他們的支付解決方案之一。
2015年12月荷蘭合作銀行 Rabobank 試用瑞波。
2015年12月上海民營銀行--華瑞銀行加入瑞波協議。
2016年5月與日本SBI 控股株式會社(SBI Holdings)達成合作協議。
2018年7月澳大利亞聯邦銀行成為使用瑞波網路的銀行機構。
瑞波幣總量1,000 億個,其中800億分配給公司, 200億分配給三位創始人。拉森獲得了95億XRP ,2014 年承諾將90億中的70億XRP投入慈善基金會。麥卡勒布獲得了 95億XRP,離開瑞波後,麥卡勒布保留了 60 億,麥卡勒布的孩子收到了 20 億(有鎖定協議),慈善機構和麥卡勒布的其他家庭成員共得到 15 億(不受鎖定協議的約束)。亞瑟·布里托( Arthur Britto )收到 10 億(有鎖定協議)。瑞波代幣XRP比較集中在三位創始人手上,是比較被市場所詬病,雖然後期三位創始人都有將部分代幣捐給慈善基金會。
不同於比特幣「挖礦」的發行機制,Ripple並沒有挖礦的發行機制,而是採用派送和購買。最初的建立者Opencoin公司(目前已改名為Ripple Labs)在Ripple網路建立伊始便宣稱Ripple網路中的代幣XRP總量為1000億枚,且根據Ripple網路協議,永不增發。但並不是這1000億枚代幣就直接在整個網路中流通,而是存在緩慢的發行過程。在Ripple網路中進行交易,每筆是需要消耗十萬分之一XRP起作為手續費,這部分的XRP就徹底銷毀了。由於有了每筆交易的交易費用,這個機制也可預防有人通過開源的Ripple網路發布大量惡意的交易。
瑞波,整體看下來,對銀行間的跨境支付提效的確有幫助,並獲得全球較多金融機構的支持,能和現有金融體系較好融合,算是不錯的區塊鏈技術應用場景。但是,瑞波公司Ripple Labs還是以提供技術解決方案為主的軟體服務商,而本身的代幣只適合特定場景,或者說未來代幣是否會被認可存在較大不確定性。業內爭議許久的鏈是否一定要有幣?幣鏈是否可分離?也許這些從瑞波中可看出端倪。
Ⅳ 什麼是區塊鏈,區塊鏈有什麼作用
什麼是區塊鏈?會對以後的生活帶來什麼樣的改變?
區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的新型應用模式。
區塊鏈(Blockchain),是比特幣的一個重要概念,它本質上是一個去中心化的資料庫,同時作為比特幣的底層技術,是一串使用密碼學方法相關聯產生的數據塊,每一個數據塊中包含了一批次比特幣網路交易的信息,用於驗證其信息的有效性(防偽)和生成下一個區塊。
比特幣白皮書英文原版其實並未出現 blockchain 一詞,而是使用的 chain of blocks。最早的比特幣白皮書中文翻譯版中,將 chain of blocks 翻譯成了區塊鏈。這是「區塊鏈」這一中文詞最早的出現時間。
國家互聯網信息辦公室2019年1月10日發布《區塊鏈信息服務管理規定》,自2019年2月15日起施行。
狹義來講,區塊鏈是一種按照時間順序將數據區塊以順序相連的方式組合成的一種鏈式數據結構, 並以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。
廣義來講,區塊鏈技術是利用塊鏈式數據結構來驗證與存儲數據、利用分布式節點共識演算法來生成和更新數據、利用密碼學的方式保證數據傳輸和訪問的安全、利用由自動化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數據的一種全新的分布式基礎架構與計算方式。
其實非常簡單和形象的理解我們可以想像為把生活的一切事情都以數字化的形式實現,衣食住行,看病,教育等等的一切,以互聯網為基礎,在家就可以輕松搞定,不論去哪裡辦事還是交易,手機就可以完全操作完成,隨著不斷的發展我們的萬事萬物都可以在網上輕松完成,比容工作,生產,種植等等,當然5g的崛起帶來的到底是什麼現在也沒有人可以精準的預測,但是肯定會給生活和 社會 形態帶來翻天覆地的變化!
區塊鏈誕生自中本聰的比特幣,自2009年以來,出現了各種各樣的類比特幣的數字貨幣,都是基於公有區塊鏈的。
數字貨幣的現狀是百花齊放,列出一些常見的:bitcoin、litecoin、dogecoin、OKcoinetc,除了貨幣的應用之外,還有各種衍生應用,如NXT,SIA,比特股,MaidSafe,Ripple,Ethereum等等。
2016年1月20日,中國人民銀行數字貨幣研討會宣布對數字貨幣研究取得階段性成果。會議肯定了數字貨幣在降低傳統貨幣發行等方面的價值,並表示央行在 探索 發行數字貨幣。
可以用區塊鏈的一些領域可以是:
▪ 智能合約
▪ 證券交易
▪ 電子商務
▪ 物聯網
▪ 社交通訊
▪ 文件存儲
▪ 存在性證明
▪ 身份驗證
▪ 股權眾籌
可以把區塊鏈的發展類比互聯網本身的發展,未來會在internet上形成一個比如叫做finance-internet的東西,而這個東西就是基於區塊鏈,它的前驅就是bitcoin,即傳統金融從私有鏈、行業鏈出發(區域網),bitcoin系列從公有鏈(廣域網)出發,都表達了同一種概念——數字資產(DigitalAsset),最終向一個中間平衡點收斂。
區塊鏈體系結構的核心優勢包括:
任何節點都可以創建交易,在經過一段時間的確認之後,就可以合理地確認該交易是否為有效,區塊鏈可有效地防止雙方問題的發生。對於試圖重寫或者修改交易記錄而言,它的成本是非常高的。區塊鏈實現了兩種記錄:交易(transactions)以及區塊(blocks)。交易是被存儲在區塊鏈上的實際數據,而區塊則是記錄確認某些交易是在何時,以及以何種順序成為區塊鏈資料庫的一部分。交易是由參與者在正常過程中使用系統所創建的(在加密數字貨幣的例子中,一筆交易是由bob將代幣發送給alice所創建的),而區塊則是由我們稱之為礦工(miners)的單位負責創建。
所以終上所述,這無疑是一個改變生活的新技術,未來的整個 社會 的生產活動都會以區塊鏈作為底層邏輯展開進行,很多事情我們都可以觸手可及,加上人工智慧和大數據的融入,能讓我們輕松搞定現在看來貌似比較繁瑣的事情,比如一些證券市場的交易,和理財活動的智能化匹配。
通俗易懂的說區塊鏈是將人財物,人機物、人場貨一體化,打包做成一個整體;把它放在一個基礎設施上來運行的網路計算中心。
現在筆者的腦洞不夠大,無法想像未來的世界會是什麼樣子的,很期待!
這個問題,我了解一二,下面我們就認識一下這個神秘的東東-區塊鏈。
區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的新型應用模式。區塊鏈(Blockchain),是比特幣的一個重要概念,它本質上是一個去中心化的資料庫,同時作為比特幣的底層技術,是一串使用密碼學方法相關聯產生的數據塊,每一個數據塊中包含了一批次比特幣網路交易的信息,用於驗證其信息的有效性(防偽)和生成下一個區塊
越是熱潮,越要去偽存真。首先,我們先得搞清楚什麼是真正的區塊鏈技術。
舉例說明, 以網上購買水果為例。
以網購買水果的流程如下 :
使用區塊鏈技術,去中心化的形態後,購買水果的流程如下:
小結:
1、我們發現,原有的交易流程是:買家跟賣家做交易,所有的關鍵流程都是在跟支付平台打交道。這樣的好處在於:萬一哪個環節出問題,賣家和買家都可以通過平台尋求幫助,讓平台做出仲裁。但平台發生重大bug或被黑客攻擊,導致一段時間內的轉賬記錄全部丟失,損失怎麼處理是一個麻煩事。
2、使用區塊鏈技術的交易流程是:所有人的賬本上都有著完全一樣的交易記錄,即使支付寶的賬本伺服器壞了,賣家的賬本還存在,買家賬本還存在。這筆交易一旦發生,就再也抹不去痕跡。
這就是區塊鏈的核心,就是「記賬+認賬」四個字。
區塊鏈技術的發展與成熟離不開以上新一代互聯網技術的基礎和鋪墊,區塊鏈不單單是一種技術,更是提供了一種服務模式和解決方案,為互聯網產業的進一步發展起到了極其重要的推動作用。
1、區塊鏈+金融
2、區塊鏈+供應鏈管理
3、區塊鏈+智能製造
4、區塊鏈+公共服務
5、區塊鏈+教育就業
6、區塊鏈+文化 娛樂
7、區塊鏈+支付
8、 區塊鏈+發票{深圳已啟用}
區塊鏈的可追溯性及不可篡改性,與金融行業天生本質及需求,恰好結合到一起,這使得區塊鏈在金融服務領域的應用,是到目前為止最為深入、相對成熟的領域。區塊鏈技術有著廣泛的應用前景。未來的 科技 競爭,也必將是屬於區塊鏈的競爭。
理解區塊鏈很重要,這對於識破各種偽區塊鏈騙術很重要。
如果別人用一堆專業術語來解釋區塊鏈,您很難聽懂,他自己也未必真懂。
所以,我們首先建立起一道心理防線。給您兜售概念、講一大堆不明覺厲專業術語的人,可能就是騙子。要千萬小心!
理解區塊鏈要知道區塊鏈最核心的訴求是什麼。您想像,當今互聯網高度發達的世界,最擔心什麼?
隱私,對就是隱私。如何保護隱私?您隨時可能被監控著,您個人的任何資料隨時都有可能被人竊取。如果個人隱私得不到絕對保護,那互聯網就會變成另一個權力金子塔。站在金子塔頂的是誰?是最聰明的技術高手,是平台提供者,是信息監管者。您我,可能是這個金子塔底的人。
最初發明區塊鏈的人懷著個人被互聯網完全吞噬的嚴重憂慮,試圖創造一種絕對安全的加密技術,把個人隱私鎖起來。這種技術完全顛覆了傳統的加密技術。實際上,與其說是把隱私鎖起來,還不如說是把隱私撕碎,然後把各個碎片分配到不同人手裡私下保管。除非所有人都同意把碎片拿出來拼出完整的密碼,否則真相無法再現。這也就是區塊鏈的第一個機制,即去中心化。
但是光去中心化還不夠,還必須讓那些偷密碼碎片的人無處遁形,讓小偷的每一個動作都被無法擦除的記錄下來,並在互聯網中隨處擴散,公之於眾。這就是區塊鏈的第二個機制,即不可匿機制。您想,哪個窺探隱私的人不是鬼鬼祟祟的?
總結起來,區塊鏈就是要把隱私分散地藏起來,把任何再現這個隱私的行動記錄起來並公之於眾。看到這,您可能要為區塊鏈拍手叫絕了。先別急,世上哪有那麼好的事?存在絕對安全的烏托邦嗎?如果真能實現絕對意義上的區塊鏈,政府的存在還有意義嗎?不錯,區塊鏈最初就是無政府主義的化身。它的終極意義註定不會實現。它的生存可能必須依附權力,註定成為另一個被精緻包裝的謊言,騙人的幌子。從這個意義上講,政府必然也必須為區塊鏈的發展指定框架,對區塊鏈的價值進行重構,將區塊鏈裡面裹挾的反政府、反國家企圖驅逐出去。區塊鏈的一些技術能夠具體應用,但絕不能宣揚什麼去中心化。總之,對區塊鏈要保持高度警惕。美麗的外表下面往往藏著毒刺。絕對理想化的配方往往成了毒葯。那個說能絕對保護你隱私和資金安全的人,才是真正的偷窺狂和吸血魔。
我們最能保護隱私的方法或許只能是不要有任何隱私,完全坦盪地生活,要麼活成一輪太陽,要麼活成一個酒神。
觀點:1.區塊鏈概念最早起源於比特幣技術屬性(分布式數據存儲記賬、去中心化、無法篡改交易記錄、點對點信息傳輸、共享機制…),但後來有人把概念繼續延伸和擴展到很多商業領域便於資本炒作,2.現實中的區塊鏈(目前市面上的區塊鏈非常混亂),炒作概念在股市圈錢的居多,還存在缺乏監管漏洞,法律法規問題等,甚至存在洗錢的情況(區塊鏈產品實際運作是一回事,背後資本運作是另一回事),就目前而言全世界的計算機體系無法滿足區塊鏈屬性特徵的技術要求(比如分布式數據存儲記賬,去中心化……,),網路帶寬以及存儲技術和計算機運算體系都無法實現交易運行要求(很容易通過計算機技術手段讓你的網路堵塞或無法完成分布式數據存儲或交易隨時中斷或延遲等實際應用產生的風險,另外就目前全球的計算機體系而言很容易破解區塊鏈底層程序(這是目前全球的計算機存在的致命缺陷,0和1二進制邏輯,另外如果採用逆區塊鏈模式運算演算法非常容易破解區塊鏈,這種逆運算模式也完全可以篡改所有交易記錄,如果未來真正意義的量子計算機面市,更可以直接秒破所有區塊鏈計算機體系,比特幣挖礦就是龐氏騙局,3.目前全球市面上的區塊鏈大多基本都是資本炒作概念圈錢,
區塊鏈的提法已經有幾年了,去年初聽一個區塊鏈大佬說,2018年是區塊鏈最好的發展之年,過了這一年,外發展就落後了。 什麼是區塊鏈?影響的說,就像豬大腸,一節一節連在一起。區塊鏈就是要把這些區塊連在一起,固定下來,採用計算機和互聯網加密技術,防止向外泄露秘密。 這項技術不能通過專業術語講給非專業人士聽,一般情況下聽不懂。只能打比方來說明。我來舉兩個例子:
1.甲乙丙丁四個人在麻將館打麻將賭錢,每局用籌碼,散夥的時候一次性結賬,甲輸了1500元,乙輸了300元,丙贏了200,丁贏了1600。結果,甲只有1000元,其他人都理清了,但甲還欠丁400元。這件事,只有這四個人都知道,這四個人就是一個區塊。 口說無憑,這種事也不會寫欠條,今後甲不還錢,怎麼辦?這事除了甲乙丙丁4人在場,其他人都不知道,如果甲要賴賬,說根本不欠錢,也只有乙丙丁這3人知道甲賴賬,其他人不好判斷甲是否欠錢不還。 所以,區塊鏈的價值需要擴大參與面,如果這4個人當時打麻將的時候,有十幾個朋友圍觀呢?這甲賴賬的成本就大了吧?這是現實生活的區塊。延伸到互聯網呢?那就有無限可能了,場景就多了。
2.假如甲乙丙丁四個人是在一個500人的生意群裡面做生意,這500人的群就是一個大區塊。有一次,甲向乙要了一萬元的貨,但是沒有及時打錢給乙,甲當時說3天內就打錢給乙。這事在群里大家都知道,如果甲在3天內沒打錢給乙,那這個群里的其他498位生意夥伴都知道了,甲如果要賴賬不還,自己在這個生意圈裡面的聲譽就受到影響。這是一個區塊。
後來,甲又想丙做生意,丙向甲要貨,甲說,你先打5000定金,馬上就發貨,丙打了5000塊錢給甲,結果甲遲遲不發貨,這事群裡面的人都知道,這又是一個區塊。兩個區塊連在一起,大家對甲的信譽就懷疑了。這樣搞幾次,甲先生今後還玩得下去嗎?這就是區塊鏈的價值。
區塊鏈,看似復雜,其實也不復雜;看似簡單,其實真要操作起來也很難。區塊太小,沒有什麼意義。區塊想要做大,會涉及隱私和商業秘密,比如談戀愛這事,就不方便在大群里說;比如合作做大生意,就不方便事前在群里(區塊)公開討論。不過,區塊鏈技術使用的場合還是有的,比如扶貧工作、救災資金管理等,曬在陽光下,大家都知道,相互來監督。 舉了這兩個例子,不知道大家了解了一點沒有?
【關於區塊鏈最核心、易懂的簡介】
一、區塊鏈是如何創造信任的?我們以 「1」、 「2」、 「3」來總結區塊鏈的特點:
- 「1」句話概括區塊鏈:可信的分布式資料庫;
- 「2」大核心性質:分布式、不可篡改;
- 「3」個關鍵機制:密碼學原理、數據存儲結構、共識機制。
「分布式」與「不可篡改」的性質保證了區塊鏈的「誠實」與「透明」,這是區塊鏈能夠創造信任的基礎。
二、行業方面,預計未來3-5年將以金融行業為主,逐漸向其他實體行業輻射,更切合實際的場景加速落地,行業從「1到N」發展到包括 娛樂 、商品溯源、徵信等。
未來,區塊鏈除了自身運用側鏈、閃電網路、跨鏈等技術外,更需要與5G、人工智慧、大數據、物聯網等新興信息技術深度融合,從而提升技術性能和鏈下數據質量並減少資源浪費。
三、智能合約可能是區塊鏈上最具革命性的應用。如果智能合約在區塊鏈上實現廣泛運用,經濟分工將在互聯網時代進一步細化,全球范圍內的各網路節點將直接對接需求和生產,更廣泛的 社會 協同將得以實現。
如果上述願景實現,區塊鏈技術與行業的結合有望迎來「從1到N」的爆發時刻,它的爆發或將不是線性的而是非線性的,區塊鏈也才可能從「信任機器」升級成為引領產業浪潮的重要「引擎」。
去中心化。防止作弊。原來一個人記賬,可以改,現在是50個人,每個人記錄一筆,每個人都賬本都有記錄,你能把50個都改了嗎?50個賬本是通的,除非都改掉。所以用處很大。
看到很多人回答,普通人不能直觀地理解。我簡單明了地解釋一下,區塊鏈就是去中心化,發生一件事的時候,大家都記下,且有自己的密碼,不可篡改。
就是黑客想改,也得一個一個來,累死他,事實上不可能,至少目前。
區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的新型應用模式。
區塊鏈起源於比特幣,是比特幣的一個重要概念,它本質上是一個去中心化的資料庫,同時作為比特幣的底層技術,是一串使用密碼學方法相關聯產生的數據塊,每一個數據塊中包含了一批次比特幣網路交易的信息,用於驗證其信息的有效性和生成下一個區塊。
區塊鏈在國際匯兌、信用證、股權登記和證券交易所等金融領域有著潛在的巨大應用價值。將區塊鏈技術應用在金融行業中,能夠省去第三方中介環節,實現點對點的直接對接,從而在大大降低成本的同時,快速完成交易支付。
看了這么多高人的精心指點,本人還是一臉懵,就只記得好像以前有人利用這個所謂的「區塊鏈」做傳銷……
Ⅳ 區塊鏈的共識機制
一、區塊鏈共識機制的目標
區塊鏈是什麼?簡單而言,區塊鏈是一種去中心化的資料庫,或可以叫作分布式賬本(distributed ledger)。傳統上所有的資料庫都是中心化的,例如一間銀行的賬本就儲存在銀行的中心伺服器里。中心化資料庫的弊端是數據的安全及正確性全系於資料庫運營方(即銀行),因為任何能夠訪問中心化資料庫的人(如銀行職員或黑客)都可以破壞或修改其中的數據。
而區塊鏈技術則容許資料庫存放在全球成千上萬的電腦上,每個人的賬本通過點對點網路進行同步,網路中任何用戶一旦增加一筆交易,交易信息將通過網路通知其他用戶驗證,記錄到各自的賬本中。區塊鏈之所以得其名是因為它是由一個個包含交易信息的區塊(block)從後向前有序鏈接起來的數據結構。
很多人對區塊鏈的疑問是,如果每一個用戶都擁有一個獨立的賬本,那麼是否意味著可以在自己的賬本上添加任意的交易信息,而成千上萬個賬本又如何保證記賬的一致性? 解決記賬一致性問題正是區塊鏈共識機制的目標 。區塊鏈共識機制旨在保證分布式系統里所有節點中的數據完全相同並且能夠對某個提案(proposal)(例如是一項交易紀錄)達成一致。然而分布式系統由於引入了多個節點,所以系統中會出現各種非常復雜的情況;隨著節點數量的增加,節點失效或故障、節點之間的網路通信受到干擾甚至阻斷等就變成了常見的問題,解決分布式系統中的各種邊界條件和意外情況也增加了解決分布式一致性問題的難度。
區塊鏈又可分為三種:
公有鏈:全世界任何人都可以隨時進入系統中讀取數據、發送可確認交易、競爭記賬的區塊鏈。公有鏈通常被認為是「完全去中心化「的,因為沒有任何人或機構可以控制或篡改其中數據的讀寫。公有鏈一般會通過代幣機制鼓勵參與者競爭記賬,來確保數據的安全性。
聯盟鏈:聯盟鏈是指有若干個機構共同參與管理的區塊鏈。每個機構都運行著一個或多個節點,其中的數據只允許系統內不同的機構進行讀寫和發送交易,並且共同來記錄交易數據。這類區塊鏈被認為是「部分去中心化」。
私有鏈:指其寫入許可權是由某個組織和機構控制的區塊鏈。參與節點的資格會被嚴格的限制,由於參與的節點是有限和可控的,因此私有鏈往往可以有極快的交易速度、更好的隱私保護、更低的交易成本、不容易被惡意攻擊、並且能夠做到身份認證等金融行業必須的要求。相比中心化資料庫,私有鏈能夠防止機構內單節點故意隱瞞或篡改數據。即使發生錯誤,也能夠迅速發現來源,因此許多大型金融機構在目前更加傾向於使用私有鏈技術。
二、區塊鏈共識機制的分類
解決分布式一致性問題的難度催生了數種共識機制,它們各有其優缺點,亦適用於不同的環境及問題。被眾人常識的共識機制有:
l PoW(Proof of Work)工作量證明機制
l PoS(Proof of Stake)股權/權益證明機制
l DPoS(Delegated Proof of Stake)股份授權證明機制
l PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance)實用拜占庭容錯演算法
l DBFT(Delegated Byzantine Fault Tolerance)授權拜占庭容錯演算法
l SCP (Stellar Consensus Protocol ) 恆星共識協議
l RPCA(Ripple Protocol Consensus Algorithm)Ripple共識演算法
l Pool驗證池共識機制
(一)PoW(Proof of Work)工作量證明機制
1. 基本介紹
在該機制中,網路上的每一個節點都在使用SHA256哈希函數(hash function) 運算一個不斷變化的區塊頭的哈希值 (hash sum)。 共識要求算出的值必須等於或小於某個給定的值。 在分布式網路中,所有的參與者都需要使用不同的隨機數來持續計算該哈希值,直至達到目標為止。當一個節點的算出確切的值,其他所有的節點必須相互確認該值的正確性。之後新區塊中的交易將被驗證以防欺詐。
在比特幣中,以上運算哈希值的節點被稱作「礦工」,而PoW的過程被稱為「挖礦」。挖礦是一個耗時的過程,所以也提出了相應的激勵機制(例如向礦工授予一小部分比特幣)。PoW的優點是完全的去中心化,其缺點是消耗大量算力造成了的資源浪費,達成共識的周期也比較長,共識效率低下,因此其不是很適合商業使用。
2. 加密貨幣的應用實例
比特幣(Bitcoin) 及萊特幣(Litecoin)。以太坊(Ethereum) 的前三個階段(Frontier前沿、Homestead家園、Metropolis大都會)皆採用PoW機制,其第四個階段 (Serenity寧靜) 將採用權益證明機制。PoW適用於公有鏈。
PoW機制雖然已經成功證明了其長期穩定和相對公平,但在現有框架下,採用PoW的「挖礦」形式,將消耗大量的能源。其消耗的能源只是不停的去做SHA256的運算來保證工作量公平,並沒有其他的存在意義。而目前BTC所能達到的交易效率為約5TPS(5筆/秒),以太坊目前受到單區塊GAS總額的上限,所能達到的交易頻率大約是25TPS,與平均千次每秒、峰值能達到萬次每秒處理效率的VISA和MASTERCARD相差甚遠。
3. 簡圖理解模式
(ps:其中A、B、C、D計算哈希值的過程即為「挖礦」,為了犒勞時間成本的付出,機制會以一定數量的比特幣作為激勵。)
(Ps:PoS模式下,你的「挖礦」收益正比於你的幣齡(幣的數量*天數),而與電腦的計算性能無關。我們可以認為任何具有概率性事件的累計都是工作量證明,如淘金。假設礦石含金量為p% 質量, 當你得到一定量黃金時,我們可以認為你一定挖掘了1/p 質量的礦石。而且得到的黃金數量越多,這個證明越可靠。)
(二)PoS(Proof of Stake)股權/權益證明機制
1.基本介紹
PoS要求人們證明貨幣數量的所有權,其相信擁有貨幣數量多的人攻擊網路的可能性低。基於賬戶余額的選擇是非常不公平的,因為單一最富有的人勢必在網路中佔主導地位,所以提出了許多解決方案。
在股權證明機制中,每當創建一個區塊時,礦工需要創建一個稱為「幣權」的交易,這個交易會按照一定比例預先將一些幣發給礦工。然後股權證明機制根據每個節點持有代幣的比例和時間(幣齡), 依據演算法等比例地降低節點的挖礦難度,以加快節點尋找隨機數的速度,縮短達成共識所需的時間。
與PoW相比,PoS可以節省更多的能源,更有效率。但是由於挖礦成本接近於0,因此可能會遭受攻擊。且PoS在本質上仍然需要網路中的節點進行挖礦運算,所以它同樣難以應用於商業領域。
2.數字貨幣的應用實例
PoS機制下較為成熟的數字貨幣是點點幣(Peercoin)和未來幣(NXT),相比於PoW,PoS機制節省了能源,引入了" 幣天 "這個概念來參與隨機運算。PoS機制能夠讓更多的持幣人參與到記賬這個工作中去,而不需要額外購買設備(礦機、顯卡等)。每個單位代幣的運算能力與其持有的時間長成正相關,即持有人持有的代幣數量越多、時間越長,其所能簽署、生產下一個區塊的概率越大。一旦其簽署了下一個區塊,持幣人持有的幣天即清零,重新進入新的循環。
PoS適用於公有鏈。
3.區塊簽署人的產生方式
在PoS機制下,因為區塊的簽署人由隨機產生,則一些持幣人會長期、大額持有代幣以獲得更大概率地產生區塊,盡可能多的去清零他的"幣天"。因此整個網路中的流通代幣會減少,從而不利於代幣在鏈上的流通,價格也更容易受到波動。由於可能會存在少量大戶持有整個網路中大多數代幣的情況,整個網路有可能會隨著運行時間的增長而越來越趨向於中心化。相對於PoW而言,PoS機制下作惡的成本很低,因此對於分叉或是雙重支付的攻擊,需要更多的機制來保證共識。穩定情況下,每秒大約能產生12筆交易,但因為網路延遲及共識問題,需要約60秒才能完整廣播共識區塊。長期來看,生成區塊(即清零"幣天")的速度遠低於網路傳播和廣播的速度,因此在PoS機制下需要對生成區塊進行"限速",來保證主網的穩定運行。
4.簡圖理解模式
(PS:擁有越多「股份」權益的人越容易獲取賬權。是指獲得多少貨幣,取決於你挖礦貢獻的工作量,電腦性能越好,分給你的礦就會越多。)
(在純POS體系中,如NXT,沒有挖礦過程,初始的股權分配已經固定,之後只是股權在交易者之中流轉,非常類似於現實世界的股票。)
(三)DPoS(Delegated Proof of Stake)股份授權證明機制
1.基本介紹
由於PoS的種種弊端,由此比特股首創的權益代表證明機制 DPoS(Delegated Proof of Stake)應運而生。DPoS 機制中的核心的要素是選舉,每個系統原生代幣的持有者在區塊鏈裡面都可以參與選舉,所持有的代幣余額即為投票權重。通過投票,股東可以選舉出理事會成員,也可以就關系平台發展方向的議題表明態度,這一切構成了社區自治的基礎。股東除了自己投票參與選舉外,還可以通過將自己的選舉票數授權給自己信任的其它賬戶來代表自己投票。
具體來說, DPoS由比特股(Bitshares)項目組發明。股權擁有著選舉他們的代表來進行區塊的生成和驗證。DPoS類似於現代企業董事會制度,比特股系統將代幣持有者稱為股東,由股東投票選出101名代表, 然後由這些代表負責生成和驗證區塊。 持幣者若想稱為一名代表,需先用自己的公鑰去區塊鏈注冊,獲得一個長度為32位的特有身份標識符,股東可以對這個標識符以交易的形式進行投票,得票數前101位被選為代表。
代表們輪流產生區塊,收益(交易手續費)平分。DPoS的優點在於大幅減少了參與區塊驗證和記賬的節點數量,從而縮短了共識驗證所需要的時間,大幅提高了交易效率。從某種角度來說,DPoS可以理解為多中心系統,兼具去中心化和中心化優勢。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:投票積極性不高,絕大部分代幣持有者未參與投票;另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。
DPoS機制要求在產生下一個區塊之前,必須驗證上一個區塊已經被受信任節點所簽署。相比於PoS的" 全民挖礦 ",DPoS則是利用類似" 代表大會 "的制度來直接選取可信任節點,由這些可信任節點(即見證人)來代替其他持幣人行使權力,見證人節點要求長期在線,從而解決了因為PoS簽署區塊人不是經常在線而可能導致的產塊延誤等一系列問題。 DPoS機制通常能達到萬次每秒的交易速度,在網路延遲低的情況下可以達到十萬秒級別,非常適合企業級的應用。 因為公信寶數據交易所對於數據交易頻率要求高,更要求長期穩定性,因此DPoS是非常不錯的選擇。
2. 股份授權證明機制下的機構與系統
理事會是區塊鏈網路的權力機構,理事會的人選由系統股東(即持幣人)選舉產生,理事會成員有權發起議案和對議案進行投票表決。
理事會的重要職責之一是根據需要調整系統的可變參數,這些參數包括:
l 費用相關:各種交易類型的費率。
l 授權相關:對接入網路的第三方平台收費及補貼相關參數。
l 區塊生產相關:區塊生產間隔時間,區塊獎勵。
l 身份審核相關:審核驗證異常機構賬戶的信息情況。
l 同時,關繫到理事會利益的事項將不通過理事會設定。
在Finchain系統中,見證人負責收集網路運行時廣播出來的各種交易並打包到區塊中,其工作類似於比特幣網路中的礦工,在採用 PoW(工作量證明)的比特幣網路中,由一種獲獎概率取決於哈希算力的抽彩票方式來決定哪個礦工節點產生下一個區塊。而在採用 DPoS 機制的金融鏈網路中,通過理事會投票決定見證人的數量,由持幣人投票來決定見證人人選。入選的活躍見證人按順序打包交易並生產區塊,在每一輪區塊生產之後,見證人會在隨機洗牌決定新的順序後進入下一輪的區塊生產。
3. DPoS的應用實例
比特股(bitshares) 採用DPoS。DPoS主要適用於聯盟鏈。
4.簡圖理解模式
(四)PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance)實用拜占庭容錯演算法
1. 基本介紹
PBFT是一種基於嚴格數學證明的演算法,需要經過三個階段的信息交互和局部共識來達成最終的一致輸出。三個階段分別為預備 (pre-prepare)、准備 (prepare)、落實 (commit)。PBFT演算法證明系統中只要有2/3比例以上的正常節點,就能保證最終一定可以輸出一致的共識結果。換言之,在使用PBFT演算法的系統中,至多可以容忍不超過系統全部節點數量1/3的失效節點 (包括有意誤導、故意破壞系統、超時、重復發送消息、偽造簽名等的節點,又稱為」拜占庭」節點)。
2. PBFT的應用實例
著名聯盟鏈Hyperledger Fabric v0.6採用的是PBFT,v1.0又推出PBFT的改進版本SBFT。PBFT主要適用於私有鏈和聯盟鏈。
3. 簡圖理解模式
上圖顯示了一個簡化的PBFT的協議通信模式,其中C為客戶端,0 – 3表示服務節點,其中0為主節點,3為故障節點。整個協議的基本過程如下:
(1) 客戶端發送請求,激活主節點的服務操作;
(2) 當主節點接收請求後,啟動三階段的協議以向各從節點廣播請求;
(a) 序號分配階段,主節點給請求賦值一個序號n,廣播序號分配消息和客戶端的請求消息m,並將構造pre-prepare消息給各從節點;
(b) 交互階段,從節點接收pre-prepare消息,向其他服務節點廣播prepare消息;
(c) 序號確認階段,各節點對視圖內的請求和次序進行驗證後,廣播commit消息,執行收到的客戶端的請求並給客戶端響應。
(3) 客戶端等待來自不同節點的響應,若有m+1個響應相同,則該響應即為運算的結果;
(五)DBFT(Delegated Byzantine Fault Tolerance)授權拜占庭容錯演算法
1. 基本介紹
DBFT建基於PBFT的基礎上,在這個機制當中,存在兩種參與者,一種是專業記賬的「超級節點」,一種是系統當中不參與記賬的普通用戶。普通用戶基於持有權益的比例來投票選出超級節點,當需要通過一項共識(記賬)時,在這些超級節點中隨機推選出一名發言人擬定方案,然後由其他超級節點根據拜占庭容錯演算法(見上文),即少數服從多數的原則進行表態。如果超過2/3的超級節點表示同意發言人方案,則共識達成。這個提案就成為最終發布的區塊,並且該區塊是不可逆的,所有裡面的交易都是百分之百確認的。如果在一定時間內還未達成一致的提案,或者發現有非法交易的話,可以由其他超級節點重新發起提案,重復投票過程,直至達成共識。
2. DBFT的應用實例
國內加密貨幣及區塊鏈平台NEO是 DBFT演算法的研發者及採用者。
3. 簡圖理解模式
假設系統中只有四個由普通用戶投票選出的超級節點,當需要通過一項共識時,系統就會從代表中隨機選出一名發言人擬定方案。發言人會將擬好的方案交給每位代表,每位代表先判斷發言人的計算結果與它們自身紀錄的是否一致,再與其它代表商討驗證計算結果是否正確。如果2/3的代表一致表示發言人方案的計算結果是正確的,那麼方案就此通過。
如果只有不到2/3的代表達成共識,將隨機選出一名新的發言人,再重復上述流程。這個體系旨在保護系統不受無法行使職能的領袖影響。
上圖假設全體節點都是誠實的,達成100%共識,將對方案A(區塊)進行驗證。
鑒於發言人是隨機選出的一名代表,因此他可能會不誠實或出現故障。上圖假設發言人給3名代表中的2名發送了惡意信息(方案B),同時給1名代表發送了正確信息(方案A)。
在這種情況下該惡意信息(方案B)無法通過。中間與右邊的代表自身的計算結果與發言人發送的不一致,因此就不能驗證發言人擬定的方案,導致2人拒絕通過方案。左邊的代表因接收了正確信息,與自身的計算結果相符,因此能確認方案,繼而成功完成1次驗證。但本方案仍無法通過,因為不足2/3的代表達成共識。接著將隨機選出一名新發言人,重新開始共識流程。
上圖假設發言人是誠實的,但其中1名代表出現了異常;右邊的代表向其他代表發送了不正確的信息(B)。
在這種情況下發言人擬定的正確信息(A)依然可以獲得驗證,因為左邊與中間誠實的代表都可以驗證由誠實的發言人擬定的方案,達成2/3的共識。代表也可以判斷到底是發言人向右邊的節點說謊還是右邊的節點不誠實。
(六)SCP (Stellar Consensus Protocol ) 恆星共識協議
1. 基本介紹
SCP 是 Stellar (一種基於互聯網的去中心化全球支付協議) 研發及使用的共識演算法,其建基於聯邦拜占庭協議 (Federated Byzantine Agreement) 。傳統的非聯邦拜占庭協議(如上文的PBFT和DBFT)雖然確保可以通過分布式的方法達成共識,並達到拜占庭容錯 (至多可以容忍不超過系統全部節點數量1/3的失效節點),它是一個中心化的系統 — 網路中節點的數量和身份必須提前知曉且驗證過。而聯邦拜占庭協議的不同之處在於它能夠去中心化的同時,又可以做到拜占庭容錯。
[…]
(七)RPCA(Ripple Protocol Consensus Algorithm)Ripple共識演算法
1. 基本介紹
RPCA是Ripple(一種基於互聯網的開源支付協議,可以實現去中心化的貨幣兌換、支付與清算功能)研發及使用的共識演算法。在 Ripple 的網路中,交易由客戶端(應用)發起,經過追蹤節點(tracking node)或驗證節點(validating node)把交易廣播到整個網路中。追蹤節點的主要功能是分發交易信息以及響應客戶端的賬本請求。驗證節點除包含追蹤節點的所有功能外,還能夠通過共識協議,在賬本中增加新的賬本實例數據。
Ripple 的共識達成發生在驗證節點之間,每個驗證節點都預先配置了一份可信任節點名單,稱為 UNL(Unique Node List)。在名單上的節點可對交易達成進行投票。共識過程如下:
(1) 每個驗證節點會不斷收到從網路發送過來的交易,通過與本地賬本數據驗證後,不合法的交易直接丟棄,合法的交易將匯總成交易候選集(candidate set)。交易候選集裡面還包括之前共識過程無法確認而遺留下來的交易。
(2) 每個驗證節點把自己的交易候選集作為提案發送給其他驗證節點。
(3) 驗證節點在收到其他節點發來的提案後,如果不是來自UNL上的節點,則忽略該提案;如果是來自UNL上的節點,就會對比提案中的交易和本地的交易候選集,如果有相同的交易,該交易就獲得一票。在一定時間內,當交易獲得超過50%的票數時,則該交易進入下一輪。沒有超過50%的交易,將留待下一次共識過程去確認。
(4) 驗證節點把超過50%票數的交易作為提案發給其他節點,同時提高所需票數的閾值到60%,重復步驟(3)、步驟(4),直到閾值達到80%。
(5) 驗證節點把經過80%UNL節點確認的交易正式寫入本地的賬本數據中,稱為最後關閉賬本(last closed ledger),即賬本最後(最新)的狀態。
在Ripple的共識演算法中,參與投票節點的身份是事先知道的,因此,演算法的效率比PoW等匿名共識演算法要高效,交易的確認時間只需幾秒鍾。這點也決定了該共識演算法只適合於聯盟鏈或私有鏈。Ripple共識演算法的拜占庭容錯(BFT)能力為(n-1)/5,即可以容忍整個網路中20%的節點出現拜占庭錯誤而不影響正確的共識。
2. 簡圖理解模式
共識過程節點交互示意圖:
共識演算法流程:
(八)POOL驗證池共識機制
Pool驗證池共識機制是基於傳統的分布式一致性演算法(Paxos和Raft)的基礎上開發的機制。Paxos演算法是1990年提出的一種基於消息傳遞且具有高度容錯特性的一致性演算法。過去, Paxos一直是分布式協議的標准,但是Paxos難於理解,更難以實現。Raft則是在2013年發布的一個比Paxos簡單又能實現Paxos所解決問題的一致性演算法。Paxos和Raft達成共識的過程皆如同選舉一樣,參選者需要說服大多數選民(伺服器)投票給他,一旦選定後就跟隨其操作。Paxos和Raft的區別在於選舉的具體過程不同。而Pool驗證池共識機制即是在這兩種成熟的分布式一致性演算法的基礎上,輔之以數據驗證的機制。
Ⅵ 請問:區塊鏈技術如何實現理財
區塊鏈也就是虛擬貨幣,看不見的,貨幣不買賣是看不見錢的,貨幣目前買賣不同,有的貨幣是可以交易的,有的不行,目前區塊鏈市場魚龍混雜的。真假難辨。。。
Ⅶ 恆星——立足於中小企業的區塊鏈應用
作者 上手區塊鏈 夜闌風聲
恆星幣是什麼?
恆星幣(Stellar),是一個用於搭建數字貨幣與法定貨幣之間傳輸的去中心化網關。它是恆星網路的基礎貨幣。恆星幣是由電驢創始人以及前瑞波幣(Ripple)創始人Jed McCaleb發起的,是一個用於價值交換的開源協議。
在恆星系統上,人們可以在2-5秒內連接世界上的180種貨幣,連接銀行、支付系統以及個人,使得數字資產可以快速、穩定、極低成本地轉移,減少跨境支付帶來的交易費用和時間延遲。
Stellar是基於Ripple協議,發展出來的一個分布式支付網路。Stellar試圖打造一個可以吸收比特幣和瑞波Ripple優點,且更加優秀的分布式支付系統。如果把瑞波和恆星兩者拿來比較,那麼我們可以把恆星看做是瑞波的升級版本。對於瑞波來說,它的主要服務對象是大型銀行系統,而恆星服務的目標則是眾多微小用戶。
恆星幣的應用場景
1、微支付:降低較少金額的轉賬成本,為客戶提供增量付款選項。
2、匯款:快速匯款到不同國家,並且只需很低的手續費,這可以有效的促進不同貨幣之間的低成本支付。
3、移動貨幣:使移動貨幣平台實現互操作性,讓客戶將移動貨幣發送給不同提供商的收款人。
4、通過移動分行增加覆蓋面:通過移動分支機構獲得代理銀行優勢,擴大您的零售業務,無需管理費用。
從以上的應用場景來看。我們可以發現,瑞波和恆星非常類似,從技術和功能上看,很多地方都是相通的,但是二者還是有一定區別的。
恆星和瑞波的主要區別
恆星和瑞波相比較,主要有以下四個方面的區別:
第一、對於Ripple來說,它主要服務與銀行間清結算,而Stellar則服務於機構間清結算,Stellar的服務對於小公司來說,會顯得更為便捷;
第二、Ripple是共有鏈,而Stellar兼有公有鏈和私有鏈;
第三、Ripple是一個盈利性組織,而Stellar是非營利性組織;
第四、Ripple的貨幣瑞波幣掌握在發行者手中,而Stellar的代幣流明幣(Lumen)是面向用戶的。
恆星幣的共識演算法
恆星支付系統使用的共識演算法是SCP(Stellar Consensus Protocol),SCP是第一個可證的安全共識機制,同時擁有四大關鍵屬性:分散控制、靈活信任、低延遲、漸進安全。
那麼什麼是SCP呢?
SCP分布式共識呈現最主要的挑戰是:系統達成一致聲明時不能規避被阻斷和失去活躍度的風險。
在系統達成一致前,一份聲明有可能在長期不確定狀態中停滯。SCP的目標就是使得這些阻礙和分支的潛因降至最少。該協議因此精心包裝了聲明,如果這些聲明在選舉過程中停滯,就會中立化這些被阻斷的聲明——所有的魔力都被深植於針對該問題的基於選票策略里。
一份選票就是代表自身份額的一份公投表決,例如,「我們投票份額是多少?」,基於選票策略意味著,節點須提交選票以表明它的份額,才能使一份選票額度最終能被具體化。
恆星幣的代幣分配
恆星的創世總賬只有一個賬戶,「根賬戶」,持有1000億stellars。stellars是恆星系統中的原生貨幣,簡稱為STR。任何賬戶都無法生成或者發行STR,只能由系統「增發」產生。
恆星幣採用了公開透明的發行方式:50%的恆星幣通過直接分發的方式分配給全世界用戶,25%的恆星幣分配給非盈利組織以給予金融服務匱乏的人群,20%的恆星幣通過比特幣計劃分配(對比特幣資產快照,按照比例去官方網站免費索取),5%留作運營費用。
在2015年以前,恆星的內置流通貨幣叫做Stellar。但在其系統升級之後,恆星啟用了新名字,改用Lumen是作為Stellar網路的內置流通貨幣,XLM則是Lumen的簡稱。
恆星發展情況
2016年5月份的紐約共識峰會,德勤宣布恆星網路將創建一個革新的跨國支付應用。
2016年底,樂視金融區塊鏈實驗室與恆星合作,大力推動了跨國支付領域的業務。
2017年5月11日,深丘科技和恆星網路Stellar在金丘股份上海總部,舉行戰略合作簽約儀式。雙方將共同成立一家中美合資企業Gingpay,利用恆星網路Stellar構建一個面向全球用戶的在線支付平台,並為接入恆星網路Stellar的機構和個人提供技術支持。
IBM在Sibos 2017會議上透露其已與區塊鏈創業公司恆星Stellar達成合作,使用恆星的定製加密貨幣來實現實時的跨境法幣支付結算。
總結
從國內的政策來看,國家並不是十分支持恆星幣這一類的數字貨幣。在2018年5月,中國各地工商和市場監管部門、公安機關已經依法查處了「恆星幣」等多種傳銷幣。但是就全世界情況來看,恆星幣仍然是金融領域的一種新嘗試,它對跨界支付有著非常重要的意義。
國家之所以如此謹慎,也是因為去年火爆的幣圈引發了很多影響社會治安的事件。但就恆星幣本身來說,恆星依舊是當今區塊鏈領域里不可或缺的一種技術。恆星也將以其獨特的價值急需推動者金融領域的發展。
———————————————————
Ⅷ 什麼國家貨幣和人民幣接近100倍
掘金網
百倍幣有哪些?盤點2020年十大百倍幣
回答於2022-04-04
」
在回答這個問題之前,幣圈子小編先跟大家說說百倍幣是什麼?百倍幣就是幣價從最初的募資階段到某個時點上漲百倍,而幣價要上漲百倍也就意味著幣價的市值也要上漲百倍,換句話說百倍幣一直都是投資者夢寐以求的幣種,了解完百倍幣的含義,回歸正題,百倍幣有哪些呢?下面幣圈子小編就給大家盤點一下2020年十大百倍幣,以供投資者參考。
盤點2020年十大百倍幣
1.ETH-以太坊
以太坊市值485.9億美元,流通總量1.12億,24小時成交額79.04億美元。
以太坊(英語:Ethereum)是一個開源的有智能合約功能的公共區塊鏈平台。通過其專用加密貨幣以太幣(Ether,又稱「以太幣」)提供去中心化的虛擬機(稱為「以太虛擬機」Ethereum Virtual Machine)來處理點對點合約。以太坊的概念首次在2013至2014年間由程序員維塔利克·布特林受比特幣啟發後提出,大意為「下一代加密貨幣與去中心化應用平台」,在2014年透過ICO眾籌得以開始發展。截至2018年6月,以太幣是市值第二高的加密貨幣,以太坊亦被稱為「第二代的區塊鏈平台」,僅次於比特幣。
2.XRP-瑞波幣
瑞波幣市值128.96億美元,流通總量436.85億,24小時成交額26.34億美元。
瑞波幣Ripple (XRP)這個虛擬貨幣是起源於2004年由Ryan Fugger提出,後來RippleLabs接手運營、發行,比起比特幣2009中本聰才發布論文來講,瑞波可以說是開始的非常早。瑞波(Ripple)是世界上第一個開放的支付網路,通過這個支付網路可以轉賬任意一種貨幣,包括美元、歐元、人民幣、日元或者比特幣,簡便易行快捷,交易確認在幾秒以內完成,交易費用幾乎是零,沒有所謂的跨行異地以及跨國支付費用。 Ripple是開放源碼的點到點支付網路,它可以使你輕松、廉價並安全的把你的金錢轉賬到互聯網上的任何一個人,無論他在世界的哪個地方。因為Ripple是p2p軟體,沒有操控,任何人可以創建一個ripple賬戶。
3.LINK
LINK市值65.37億美元,流通總量3.5億,24小時成交額20.27億美元。
LINK是基於以太坊區塊鏈的ERC20標准化代幣,用於支付Chainlink節點運營商,以便從脫鏈數據中檢索數據,將數據格式化為區塊鏈可讀格式,脫鏈計算以及保證正常運行時間。Chainlink代幣作為運行節點的一部分,可防止不良參與者。
4.BSV-比特幣SV
比特幣SV市值39.01億美元,流通總量1827.16萬,24小時成交額12.27億美元。
BSV(Bitcoin Satoshi Vision)其中的「SV」是Satoshi Vision(中本聰願景)的縮寫,旨在實現原定的大規模鏈上擴容願景,成為全球通用的點對點電子現金與價值數據傳輸網路。BCHSV,它將成為硬分叉中的替代鏈。 他的方向得到了 Craig Wright的支持 BCHSV鏈將使用並遵循Satoshi Nakamoto在比特幣白皮書中概述的原始規格,因此名稱為SV或「Satoshi Vision」。對於有爭議的硬叉,這是證明,BCHSV和BCHABC之間唯一的實際區別是 對於網路,SV將具有更大的塊大小,大小為128MB。
5.LTC-萊特幣
萊特幣市值36.55億美元,流通總量6399.7萬,24小時成交額17.83億美元。
萊特幣又名辣條,最早是從比特幣的代碼演化而來,主要是提高了出塊確認速度,也曾經是幣圈的搬磚利器,市值曾經進過幣圈前五,不過現在幾乎很少人還在用萊特幣搬磚了,畢竟erc20的usdt更將方便,甚至還有基於波場的USDT幾乎沒有手續費,確認速度也更快。
全文導讀 8月13日,聯邦調查局宣布已經截獲了與巴勒斯坦伊斯蘭抵抗運動-哈馬斯有關聯的「有史以來最大一筆加密貨幣」,這也使得加密貨幣這一詞進入了人們的眼簾,大多數的人多少因為比特幣聽說過加密貨幣這個名詞,但是對於加密貨幣的含義一無所知
6.ADA-艾達幣
艾達幣市值35.7億美元,流通總量259.27億,24小時成交額2.53億美元。
ADA,中文稱為艾達幣,是Cardano項目的產物,Cardano項目發起於2015年,名字的由來是來自16世紀的義大利數學家Gerolamo Cardano。Cardano既是醫生,也是占星術士、哲學家同時也是個賭徒。他運用占星術預言自己的死期,據說最後於同一日自殺。Ada則是以19世紀英國貴族Ada levea的名字來命名,她被稱為人類史上的第一位程式員。
7.BNB-幣安幣
幣安幣市值34.65億美元,流通總量1.49億,24小時成交額4.9億美元。
BNB是幣安平台代幣,總量2億,通過長期持有可以獲得平台成長的紅利,或者短期上也可以用於手續費上的折扣減免,同時平台還會定期對BNB進行一定的回購,進而支撐幣價的持續上漲,目前看來BNB還是比較成功的,幣價走勢一直都是跑贏主流,也是去年IEO小牛市最早創出新高的幣種,平台首創的IEO上幣模式至今依然被眾多平台爭相效仿。
8.EOS-柚子幣
柚子幣市值31.55億美元,流通總量9.34億,24小時成交額29.27億美元。
EOS是區塊鏈奇才BM(DanielLarimer)領導開發的類似操作系統的區塊鏈架構平台,旨在實現分布式應用的性能擴展。EOS提供帳戶,身份驗證,資料庫,非同步通信以及在數以百計的CPU或群集上的程序調度。該技術的最終形式是一個區塊鏈體系架構,該區塊鏈每秒可以支持數百萬個交易,同時普通用戶無需支付使用費用。
9.XTZ
XTZ市值30.85億美元,流通總量7.37億,24小時成交額2.83億美元。
Tezos是一個可以自我修復的區塊鏈,可以隨著時間的推移自我升級。利益相關者可以就協議的修正案進行投票,不僅限於對提案達成共識的任何因素。就像以太坊一樣,Tezos支持智能合約,並提供一個平台讓其他人在其上建立去中心化的應用程序(Dapps)。它特點是支持智能合約,擁有自己創建的智能合約語言,首次提出了通過數學證明的代碼自製交易和網路共識機制,以解決目前棘手的網路升級分叉問題。
10.XLM-恆星幣
恆星幣市值20.73億美元,流通總量200.54億,24小時成交額1.58億美元。
恆星(Stellar)是Mt-Gox和Ripple原創始人McCaleb最近推出的新的類似於Ripple的新的支付系統。恆星發展基金會的執行董事喬伊斯金錶示,恆星將作為法幣和數字貨幣之間的一座橋梁,這是數字貨幣被主流用戶所採用的關鍵。這個新出的平台是一個數字貨幣與法定貨幣之間傳輸的去中心化網關。
通過以上介紹,相信大家對於百倍幣有所了解,百倍幣最為基礎的特點就是發行價格低,畢竟只有發行價格低,後期價格翻百倍的概率才會相對較大,不過無論選擇哪個幣進行投資,幣圈子小編都要提醒投資者,一定要對於幣的走勢和行情都有一定了解,這樣投資者才不會選擇到不靠譜的幣種。如果想要了解更多相關知識,可以關注幣圈子,幣圈子小編後期會持續更新相關報道!
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大家還在搜
盤古社區osk能成為百倍幣嗎
最有潛力的百倍幣
什麼叫百倍幣
百倍幣有哪些
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百倍幣是什麼意思
有沒有萬倍幣
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2022年最有潛力的萬倍幣,2022年下一個萬倍幣
——
已經到底了
——一
Ⅸ 皇寶區塊鏈系統皇鏈發行量多少
皇鏈鏈簡稱HUANG即Ripple信用,總量固定為2200萬個。是一個開放源碼的點對點支付網路,可以輕松、廉價並安全把金錢轉賬到互聯網上的任何一個人。HUANG是基於這個網路而存在的虛擬貨幣...
Ⅹ 常見的共識演算法介紹
在非同步系統中,需要主機之間進行狀態復制,以保證每個主機達成一致的狀態共識。而在非同步系統中,主機之間可能出現故障,因此需要在默認不可靠的非同步網路中定義容錯協議,以確保各個主機達到安全可靠的狀態共識。
共識演算法其實就是一組規則,設置一組條件,篩選出具有代表性的節點。在區塊鏈系統中,存在很多這樣的篩選方案,如在公有鏈中的POW、Pos、DPOS等,而在不需要貨幣體系的許可鏈或私有鏈中,絕對信任的節點、高效的需求是公有鏈共識演算法不能提供的,對於這樣的區塊鏈,傳統的一致性共識演算法成為首選,如PBFT、PAXOS、RAFT等。
目錄
一、BFT(拜占庭容錯技術)
二、PBFT(實用拜占庭容錯演算法)
三、PAXOS
四、Raft
五、POW(工作量證明)
六、POS(權益證明)
七、DPOS(委任權益證明)
八、Ripple
拜占庭弄錯技術是一類分布式計算領域的容錯技術。拜占庭假設是由於硬體錯誤、網路擁塞或中斷以及遭到惡意攻擊的原因,計算機和網路出現不可預測的行為。拜占庭容錯用來處理這種異常行為,並滿足所要解決問題的規范。
拜占庭容錯系統是一個擁有n台節點的系統,整個系統對於每一個請求,滿足以下條件:
1)所有非拜占庭節點使用相同的輸入信息,產生同樣的結果;
2)如果輸入的信息正確,那麼所有非拜占庭節點必須接收這個信息,並計算相應的結果。
拜占庭系統普遍採用的假設條件包括:
1)拜占庭節點的行為可以是任意的,拜占庭節點之間可以共謀;
2)節點之間的錯誤是不相關的;
3)節點之間通過非同步網路連接,網路中的消息可能丟失、亂序並延時到達,但大部分協議假設消息在有限的時間里能傳達到目的地;
4)伺服器之間傳遞的信息,第三方可以嗅探到,但是不能篡改、偽造信息的內容和驗證信息的完整性。
拜占庭容錯由於其理論上的可行性而缺乏實用性,另外還需要額外的時鍾同步機制支持,演算法的復雜度也是隨節點的增加而指數級增加。
實用拜占庭容錯降低了拜占庭協議的運行復雜度,從指數級別降低到多項式級別。
PBFT是一種狀態機副本復制演算法,即服務作為狀態機進行建模,狀態機在分布式系統的不同節點進行副本復制。PBFT要求共同維護一個狀態。需要運行三類基本協議,包括一致性協議、檢查點協議和視圖更換協議。
一致性協議。一致性協議至少包含若干個階段:請求(request)、序號分配(pre-prepare)和響應(reply),可能包含相互交互(prepare),序號確認(commit)等階段。
PBFT通信模式中,每個客戶端的請求需要經過5個階段。由於客戶端不能從伺服器端獲得任何伺服器運行狀態的信息,PBFT中主節點是否發生錯誤只能由伺服器監測。如果伺服器在一段時間內都不能完成客戶端的請求,則會觸發視圖更換協議。
整個協議的基本過程如下:
1)客戶端發送請求,激活主節點的服務操作。
2)當主節點接收請求後,啟動三階段的協議以向各從節點廣播請求。
[2.1]序號分配階段,主節點給請求賦值一個序列號n,廣播序號分配消息和客戶端的請求消息m,並將構造PRE-PREPARE消息給各從節點;
[2.2]交互階段,從節點接收PRE-PREPARE消息,向其他服務節點廣播PREPARE消息;
[2.3]序號確認階段,各節點對視圖內的請求和次序進行驗證後,廣播COMMIT消息,執行收到的客戶端的請求並給客戶端以響應。
3)客戶端等待來自不同節點的響應,若有m+1個響應相同,則該響應即為運算的結果。
PBFT一般適合有對強一致性有要求的私有鏈和聯盟鏈,例如,在IBM主導的區塊鏈超級賬本項目中,PBFT是一個可選的共識協議。在Hyperledger的Fabric項目中,共識模塊被設計成可插拔的模塊,支持像PBFT、Raft等共識演算法。
在有些分布式場景下,其假設條件不需要考慮拜占庭故障,而只是處理一般的死機故障。在這種情況下,採用Paxos等協議會更加高效。。PAXOS是一種基於消息傳遞且具有高度容錯特性的一致性演算法。
PAXOS中有三類角色Proposer、Acceptor及Learner,主要交互過程在Proposer和Acceptor之間。演算法流程分為兩個階段:
phase 1
a) proposer向網路內超過半數的acceptor發送prepare消息
b) acceptor正常情況下回復promise消息
phase 2
a) 在有足夠多acceptor回復promise消息時,proposer發送accept消息
b) 正常情況下acceptor回復accepted消息
流程圖如圖所示:
PAXOS協議用於微信PaxosStore中,每分鍾調用Paxos協議過程數十億次量級。
Paxos是Lamport設計的保持分布式系統一致性的協議。但由於Paxos非常復雜,比較難以理解,因此後來出現了各種不同的實現和變種。Raft是由Stanford提出的一種更易理解的一致性演算法,意在取代目前廣為使用的Paxos演算法。
Raft最初是一個用於管理復制日誌的共識演算法,它是在非拜占庭故障下達成共識的強一致協議。Raft實現共識過程如下:首先選舉一個leader,leader從客戶端接收記賬請求、完成記賬操作、生成區塊,並復制到其他記賬節點。leader有完全的管理記賬權利,例如,leader能夠決定是否接受新的交易記錄項而無需考慮其他的記賬節點,leader可能失效或與其他節點失去聯系,這時,重新選出新的leader。
在Raft中,每個節點會處於以下三種狀態中的一種:
(1)follower:所有結點都以follower的狀態開始。如果沒收到leader消息則會變成candidate狀態;
(2)candidate:會向其他結點「拉選票」,如果得到大部分的票則成為leader。這個過程就叫做Leader選舉(Leader Election);
(3)leader:所有對系統的修改都會先經過leader。每個修改都會寫一條日誌(log entry)。leader收到修改請求後的過程如下:此過程叫做日誌復制(Log Replication)
1)復制日誌到所有follower結點
2)大部分結點響應時才提交日誌
3)通知所有follower結點日誌已提交
4)所有follower也提交日誌
5)現在整個系統處於一致的狀態
Raft階段主要分為兩個,首先是leader選舉過程,然後在選舉出來的leader基礎上進行正常操作,比如日誌復制、記賬等。
(1)leader選舉
當follower在選舉時間內未收到leader的消息,則轉換為candidate狀態。在Raft系統中:
1)任何一個伺服器都可以成為候選者candidate,只要它向其他伺服器follower發出選舉自己的請求。
2)如果其他伺服器同意了,發出OK。如果在這個過程中,有一個follower宕機,沒有收到請求選舉的要求,此時候選者可以自己選自己,只要達到N/2+1的大多數票,候選人還是可以成為leader的。
3)這樣這個候選者就成為了leader領導人,它可以向選民也就是follower發出指令,比如進行記賬。
4)以後通過心跳消息進行記賬的通知。
5)一旦這個leader崩潰了,那麼follower中有一個成為候選者,並發出邀票選舉。
6)follower同意後,其成為leader,繼續承擔記賬等指導工作。
(2)日誌復制
記賬步驟如下所示:
1)假設leader已經選出,這時客戶端發出增加一個日誌的要求;
2)leader要求follower遵從他的指令,將這個新的日誌內容追加到各自日誌中;
3)大多數follower伺服器將交易記錄寫入賬本後,確認追加成功,發出確認成功信息;
4)在下一個心跳消息中,leader會通知所有follower更新確認的項目。
對於每個新的交易記錄,重復上述過程。
在這一過程中,若發生網路通信故障,使得leader不能訪問大多數follower了,那麼leader只能正常更新它能訪問的那些follower伺服器。而大多數的伺服器follower因為沒有了leader,他們將重新選舉一個候選者作為leader,然後這個leader作為代表與外界打交道,如果外界要求其添加新的交易記錄,這個新的leader就按上述步驟通知大多數follower。當網路通信恢復,原先的leader就變成follower,在失聯階段,這個老leader的任何更新都不能算確認,必須全部回滾,接收新的leader的新的更新。
在去中心賬本系統中,每個加入這個系統的節點都要保存一份完整的賬本,但每個節點卻不能同時記賬,因為節點處於不同的環境,接收不同的信息,如果同時記賬,必然導致賬本的不一致。因此通過同時來決定那個節點擁有記賬權。
在比特幣系統中,大約每10分鍾進行一輪算力競賽,競賽的勝利者,就獲得一次記賬的權力,並向其他節點同步新增賬本信息。
PoW系統的主要特徵是計算的不對稱性。工作端要做一定難度的工作才能得出一個結果,而驗證方卻很容易通過結果來檢查工作端是不是做了相應的工作。該工作量的要求是,在某個字元串後面連接一個稱為nonce的整數值串,對連接後的字元串進行SHA256哈希運算,如果得到的哈希結果(以十六進制的形式表示)是以若干個0開頭的,則驗證通過。
比特幣網路中任何一個節點,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PoW問題。關鍵的3個要素是 工作量證明函數、區塊及難度值 。工作量證明函數是這道題的計算方法,區塊決定了這道題的輸入數據,難度值決定了這道題所需要的計算量。
(1)工作量證明函數就是<u style="box-sizing: border-box;"> SHA256 </u>
比特幣的區塊由區塊頭及該區塊所包含的交易列表組成。擁有80位元組固定長度的區塊頭,就是用於比特幣工作量證明的輸入字元串。
(2)難度的調整是在每個完整節點中獨立自動發生的。每2016個區塊,所有節點都會按統一的公式自動調整難度。如果區塊產生的速率比10分鍾快則增加難度,比10分鍾慢則降低難度。
公式可以總結為:新難度值=舊難度值×(過去2016個區塊花費時長/20160分鍾)
工作量證明需要有一個目標值。比特幣工作量證明的目標值(Target)的計算公式:目標值=最大目標值/難度值
其中最大目標值為一個恆定值:
目標值的大小與難度值成反比。比特幣工作量證明的達成就是礦工計算出來的 區塊哈希值必須小於目標值 。
(3)PoW能否解決拜占庭將軍問題
比特幣的PoW共識演算法是一種概率性的拜占庭協議(Probabilistic BA)
當不誠實的算力小於網路總算力的50%時,同時挖礦難度比較高(在大約10分鍾出一個區塊情況下)比特幣網路達到一致性的概念會隨確認區塊的數目增多而呈指數型增加。但當不誠實算力具一定規模,甚至不用接近50%的時候,比特幣的共識演算法並不能保證正確性,也就是,不能保證大多數的區塊由誠實節點來提供。
比特幣的共識演算法不適合於私有鏈和聯盟鏈。其原因首先是它是一個最終一致性共識演算法,不是一個強一致性共識演算法。第二個原因是其共識效率低。
擴展知識: 一致性
嚴格一致性,是在系統不發生任何故障,而且所有節點之間的通信無需任何時間這種理想的條件下,才能達到。這個時候整個系統就等價於一台機器了。在現實中,是不可能達到的。
強一致性,當分布式系統中更新操作完成之後,任何多個進程或線程,訪問系統都會獲得最新的值。
弱一致性,是指系統並不保證後續進程或線程的訪問都會返回最新的更新的值。系統在數據成功寫入之後,不承諾立即可以讀到最新寫入的值,也不會具體承諾多久讀到。但是會盡可能保證在某個時間級別(秒級)之後。可以讓數據達到一致性狀態。
最終一致性是弱一致性的特定形式。系統保證在沒有後續更新的前提下,系統最終返回上一次更新操作的值。也就是說,如果經過一段時間後要求能訪問到更新後的數據,則是最終一致性。
在股權證明PoS模式下,有一個名詞叫幣齡,每個幣每天產生1幣齡,比如你持有100個幣,總共持有了30天,那麼,此時你的幣齡就為3000,這個時候,如果你發現了一個PoS區塊,你的幣齡就會被清空為0。你每被清空365幣齡,你將會從區塊中獲得0.05個幣的利息(假定利息可理解為年利率5%),那麼在這個案例中,利息 = 3000 * 5% / 365 = 0.41個幣,這下就很有意思了,持幣有利息。
點點幣(Peercoin)是首先採用權益證明的貨幣。,點點幣的權益證明機制結合了隨機化與幣齡的概念,未使用至少30天的幣可以參與競爭下一區塊,越久和越大的幣集有更大的可能去簽名下一區塊。一旦幣的權益被用於簽名一個區塊,則幣齡將清為零,這樣必須等待至少30日才能簽署另一區塊。
PoS機制雖然考慮到了PoW的不足,但依據權益結余來選擇,會導致首富賬戶的權力更大,有可能支配記賬權。股份授權證明機制(Delegated Proof of Stake,DPoS)的出現正是基於解決PoW機制和PoS機制的這類不足。
比特股(Bitshare)是一類採用DPoS機制的密碼貨幣。它的原理是,讓每一個持有比特股的人進行投票,由此產生101位代表 , 我們可以將其理解為101個超級節點或者礦池,而這101個超級節點彼此的權利是完全相等的。如果代表不能履行他們的職責(當輪到他們時,沒能生成區塊),他們會被除名,網路會選出新的超級節點來取代他們。
比特股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。
比特股還設計了另外一類競選,代表競選。選出的代表擁有提出改變網路參數的特權,包括交易費用、區塊大小、見證人費用和區塊區間。若大多數代表同意所提出的改變,持股人有兩周的審查期,這期間可以罷免代表並廢止所提出的改變。這一設計確保代表技術上沒有直接修改參數的權利以及所有的網路參數的改變最終需得到持股人的同意。
Ripple(瑞波)是一種基於互聯網的開源支付協議,在Ripple的網路中,交易由客戶端(應用)發起,經過追蹤節點(tracking node)或驗證節點(validating node)把交易廣播到整個網路中。
追蹤節點的主要功能是分發交易信息以及響應客戶端的賬本請求。驗證節點除包含追蹤節點的所有功能外,還能夠通過共識協議,在賬本中增加新的賬本實例數據。
Ripple的共識達成發生在驗證節點之間,每個驗證節點都預先配置了一份可信任節點名單,稱為UNL(Unique Node List)。在名單上的節點可對交易達成進行投票。每隔幾秒,Ripple網路將進行如下共識過程:
1)每個驗證節點會不斷收到從網路發送過來的交易,通過與本地賬本數據驗證後,不合法的交易直接丟棄,合法的交易將匯總成交易候選集(candidate set)。交易候選集裡面還包括之前共識過程無法確認而遺留下來的交易。
2)每個驗證節點把自己的交易候選集作為提案發送給其他驗證節點。
3)驗證節點在收到其他節點發來的提案後,如果不是來自UNL上的節點,則忽略該提案;如果是來自UNL上的節點,就會對比提案中的交易和本地的交易候選集,如果有相同的交易,該交易就獲得一票。在一定時間內,當交易獲得超過50%的票數時,則該交易進入下一輪。沒有超過50%的交易,將留待下一次共識過程去確認。
4)驗證節點把超過50%票數的交易作為提案發給其他節點,同時提高所需票數的閾值到60%,重復步驟3)、步驟4),直到閾值達到80%。
5)驗證節點把經過80%UNL節點確認的交易正式寫入本地的賬本數據中,稱為最後關閉賬本(Last Closed Ledger),即賬本最後(最新)的狀態。
在Ripple的共識演算法中,參與投票節點的身份是事先知道的。該共識演算法只適合於許可權鏈(Permissioned chain)的場景。Ripple共識演算法的拜占庭容錯(BFT)能力為(n-1)/5,即可以容忍整個網路中20%的節點出現拜占庭錯誤而不影響正確的共識。
在區塊鏈網路中,由於應用場景的不同,所設計的目標各異,不同的區塊鏈系統採用了不同的共識演算法。一般來說,在私有鏈和聯盟鏈情況下,對一致性、正確性有很強的要求。一般來說要採用強一致性的共識演算法。而在公有鏈情況下,對一致性和正確性通常沒法做到百分之百,通常採用最終一致性(Eventual Consistency)的共識演算法。
共識演算法的選擇與應用場景高度相關,可信環境使用paxos 或者raft,帶許可的聯盟可使用pbft ,非許可鏈可以是pow,pos,ripple共識等,根據對手方信任度分級,自由選擇共識機制。