花影瘦在架下,

人影瘦在墙里,

是三月的末日了,

独有个黄莺在枝上鸣著。

——王统照《花影》

孙斯基观察:挖矿这件事,未来会严重影响币价-陀螺财经-区块链价值服务平台

随着V神一声吼,以太K线抖三抖。实际上以太坊早就想分片,而且V神早就意识到了POW的不妥之处。至于技术上的事,孙斯基说不出个子午卯酉,学过点C++,也早还给老师了。但挖矿始终是一件值得探究的事情,一直都在饱受争议又一直令人趋之若鹜,被一部分人奉为圭臬又被一部分人深恶痛绝。

 

所以挖矿到底是个什么鬼?让人又爱又恨听起来又很神秘,像同时进行红移和蓝移的SS433?很多人并不懂什么是POW、什么是POS,我们不如简析一下各种不同的挖矿共识机制,研究研究挖矿这回事儿。

 

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POW

 

比特币的挖矿机制,全称Proof of Work,即工作量证明。简单来说,就是出力干活,干完拿钱。很简单粗暴,而且很安全。这算很早的一种共识机制,相关理念最早于1993年被Cynthia DworkMoni Naor提出,那时候孙斯基才1岁。我们来看张图:

 

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如上图,矿机所做的事情,就是对Block头部信息的4+32+32+4+4+4=80个字节连续进行两次SHA256运算,直到找到合理哈希,打包区块。这是一个寻找正确随机数的工作,而不是在记账。这就是为什么挖矿被诟病消耗资源——不仅是电力,芯片、内存、网络、场地,都得算丫。

 

挖矿从CPU过渡到显卡再到FPGA,如今已经是专门的ASIC芯片设备来挖矿。这都是为了提高算力,随着挖的时间越长,获得的币就越多。好处,是发动51%规模攻击的成本代价太大,明摆着绝对得不偿失的事情又怎么会有人做呢,这是个阳谋。但同样问题凸显:分叉横行,矿工称霸。

 

中本聪又杳无人迹,产生的问题又亟待解决,于是人们推陈出新了一种新模式,POS。

 

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POS

 

POS,股权权益证明,全称Proof of Stake字面意思,类似于股票,性质差不多。不需要你用矿机挖矿,按你持有币的数量和时间搞一个制度给你发钱。持有币后随着时间的增长会产生“币龄”,越高越容易挖出来区块,但挖到了就清零,重计。

 

之所以POS会应运而生,是为了解决比特币所面临的问题。已经有消息说,量子计算可以破掉51%的算力攻击问题,那么比特币网络就不再安全。而POS中,一部分货币并不由挖矿产生,而是来自于利息。攻击者除了要拥有51%的算力,还得有51%的币。另外我们知道,早有报道说过有相当一部分比特币永久地找不回来了,造成比特币通缩。POS通过提供利息来提高网络活跃性和流通性,并尽可能保证既不通货膨胀、也不通货紧缩。更重要的,节能环保。

 

所以POS就完美吗?当然不。POS容易作恶,参考股票市场。POS站在POW的肩膀上,但时代发展迅猛,总要百尺竿头更进一步。于是POWPOS的结合被启用,不仅是ETH,还如PPC等。但EOS创始人BM,在POS的基础上又提出了DPOS

 

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DPOS

 

权益代表证明机制,Delegated proof of stake。DPOS机制要求在产生下一个区块之前,必须验证上一个区块已经被受信任节点所签署。相比于POS的“全民挖矿”,DPOS则是利用类似“代表大会”的制度来直接选取可信任节点,由这些可信任节点(即见证人)来代替其他持币人行使权力,见证人节点要求长期在线,从而解决了因为POS签署区块人不是经常在线而可能导致的产块延误等一系列问题。DPOS机制通常能达到万次每秒的交易速度,在网络延迟低的情况下可以达到十万秒级别,非常适合企业级的应用。以上摘自别人。

 

简单说,像美国大选,基本差不多的意思。不仅BM对POS进行了改造,XEM使用的重要性证明(POI)也是基于POS但并不鼓励简单地囤积币,而是鼓励大量频繁地使用币并提高用户得到的挖矿奖励,以此来增加流动性。

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其他模式:

 

数字货币发展到今天,已经是非常花花了。上面说到了POS的变种,而比原链BTM,重新设计了一种不同于比特币的哈希运算PoW共识机制,引入了矩阵运算与卷积运算,这样就能让人工智能运算充分利用比原链的挖矿设备。将AI学习与挖矿结合,BTM希冀达成一种正向反馈良性发展的过程。

 

前些日子涨得令人瞠目结舌的IOTA,则采用的是Tangle(缠结),是基于定向非循环图的DAG,而不是一种连续的链式架构,定期添加区块。简单来说,就像是拧麻绳。IOTA能够实现较高的交易吞吐量(通过平行验证),并且不收取交易手续费。随着Tangle的不断发展,越来越多的参与者都将发起交易,整个系统也会变得越来越安全和快速,确认时间会缩短,交易也完成的越来越快。用张图来解释一下:

 

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除了这些,还有用硬盘挖矿的,HDD。IPFS奖励为网络提供存储空间的矿工,矿工通过不停地复制客户的数据获得奖励,或通过采取区块获得奖励。存储空间就是算力,通过连续地复制保存客户数据来证明算力,在这个过程中,获得奖励(代币)。

 

还有新出的PEW(Proof of Equivalent Work)机制,即在传统的POWPOS基础上,为满足更落地的商业应用场景,和分布式记账奖励体系,而专门研发的“等价工作量正面”记账法,效率更高,反应更快,更灵活轻便,更适用于更多线上线下的实体行业。

 

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当然,人力有所及,可能还有更多的新共识机制涌现,而孙斯基暂时并没有了解到。但无论如何,如笛卡尔,基本都是踩在前人的肩膀上,百尺竿头更进一步。这里我们不提联盟链中PBFT、PAXOSRAFT等,可为什么会衍生出这么多不同的挖矿机制?

 

因为数字货币也在不断地进化,依靠进化来适应发展。正如这个社会,如整个人类文明。以太坊的改变势在必然,甚至以后若有新的改变,孙斯基也仍然会毫不奇怪——挖矿方式的改变是数字货币进化的必由之路。