PoW vs. PoS:PoW共识机制为逐渐被放弃?

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各位关注算力君的小伙伴们,今天算力君小课堂要给诸位讲一个行业内的小学一年级的话题即:pow(proof of work)工作量证明机制。矿工都知道,比特币挖矿用的哈希碰撞法就是pow共识机制,除此之外像以太坊(ETH)、莱特币(LTC)目前也都是沿用这一套机制,但是在具体的规则上可能有所优化,但是从区块链技术的发展趋势来看,採用pow共识的项目越来越少,pow共识有一种被行业边缘话的错觉。

一:PoW机制,中本聪的乌托邦!

中本聪在设计比特币这套机制的时候,就对无数可能遇到问题进行了假定与防御,比如防止重复交易的时间戳机制,复杂的比特币找零机制等等。而在作为整套系统最为核心的共识机制上,中本聪选择了PoW,事实也证明瞭pow机制下的比特币确实安全稳定且被大众广泛认可。

那pow共识的核心理念又到底是甚么呢?算力君认为这个应该追溯到中本聪设想比特币的初心。中本聪对于比特币的定位是一套脱离中心化,完全依托所有参与者的共识而存在的货币体系。

因为2008年的金融危机,相关国家大肆印发货币导致全球范围内通货膨胀严重,中本聪还特意将比特币的总量限定在2100万个,绝不超发!

而工作量证明机制刚好完美契合了中本聪的设想。

1.pow模式下,人人都可参与没有进入门槛

假如我们用投票选举的行为来理解共识机制的话,pow代表的就是在比特币网络上人人都有投票的权利。当然随着ASCI芯片的面世,意味着投票人口(算力)的迅速膨胀,原本个体手中的票(算力)会被稀释。

2.pow模式,意味着人人权利平等

算力君还是按照投票选举的机制来理解。在pow模式下,每一个单位算力(投票)的机会(权重)都是相等的。在哈希碰撞法则下,每一次碰撞的概率都是一样的,保证了机会的均等性。

3.pow模式下,意味着少数服从多数的意志

pow遵循的是最长链原则,当出现分叉时,根据全体参与者(算力)的选择,主网会默认人数最多的一边作为主链而摒弃其他的分叉区块。这就是意味着在比特币的主网上面,少数人永远服从于多数人的共识。

中本聪选择pow共识意图是:通过代码搭建一套人人参与、权利均等、少数服从多数的制度,真正意义上实现他对于乌托邦社会的最高追求。

中本聪出于他的理想而选择了pow作为比特币的共识机制,但是随着后来者越来越多的模仿者在共识机制上也跟随中本聪的步伐採用pow,但是事实上好像并不顺利。

二:为甚么pow最终只属于BTC?

在后来模仿数字货币的代币多如牛毛,他们打着升级改良比特币的旗号大肆宣传,但是对与核心的共识机制基本上选择全盘套用。

BCH、LTC、BTG、均採用pow作为其共识,在运行过程中却问题频出。

BCH作为矿机厂商比特大陆自己硬分叉的比特币,一直被外界质疑其掌握超过百分之五十的算力,违背了区块链去中心话的精神。

BTG(比特黄金)则更为过分,其在去年曾经被黑客成功发动“双花攻击”,pow共识在其身上被彻底打破,也使人们对pow共识的安全性第一次产生怀疑。

以太坊(ETH)目前也是处于pow共识的状态,但是在其开发之初就规划了共识转变的路径,慢慢由pow-pow与pos共存-完全的pos的转变,以太坊将共识转变的过程分为Frontier(前沿)、Homestead(家园)、Metropolis(大都会)、Serenity(宁静)等四大阶段,处于从家园向宁静转变的过程。

PoW共识为甚么在其他数字货币上都显得格格不入甚至是以失败告终呢?算力君认为问题还是出在POW机制本身上面。


1. PoW机制成本惊人,消耗巨大。

以太坊创始人V神曾一言道破POW机制最大的弊端就是成本太高,对于能源的消耗太大,比特币每年动则要消耗掉数十亿美元的机器及能源成本,才能保证其安全运转。这是因为比特币的头部效应凝聚了整个行业最多的共识,此外没有任何一个项目禁得起这样的消耗。

2. PoW机制在运营过程中算力会自然趋于集中,有中心化的嫌疑。

BCH的全网算力一直不低,因为其背靠着矿机大厂。但是社区一直质疑其算力集中,变成某个利益小团体的私有领地。就连比特币的PoW机制算力也在不断集中,目前大矿场,矿池的算力占全网算力远远超过一半,存在算力被操控的分险。

3. Pow天然受到区块链不可能三角的限制,效率成为其最大的制约。


Pow的进程是直线性,要求全网算力先确认完A区块链才能进行B区块的工作,无法多线程同时处理链上数据,在确保足够安全性及去中心化的情况下牺牲了效率的特性。

 

目前比特币每十分鐘才能出一个块,每天链上有几万笔交易排队等待着被确认,在效率上远远无法满足为一种货币的在交易中的实时性。

算力君认为,目前pow共识除了比特币以外很难再有其他项目能够维持得起来,所以主流的共识是向pos及DPOS共识方向发展。当然只并不是说pow共识没落了,相反算力君更加认为这才是pow共识的宝贵之处,也是比特币价值的根本保证。


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