但它在執行過程中需要消耗大量的能量來計算雜湊函式的結果,容易造成算力資源浪費,因為這些運算本身和區塊鏈本身的價值沒有關聯。而且區塊的確認時間難以縮短,容易產生分叉,需要等待多個確認。
新的區塊鏈必須找到一種不同的雜湊演算法,否則就會面臨算力攻擊。同時每次達成共識需要全網共同參與運算,效能效率較低。
此外,隨著比特幣減少,對算力要求越來越高,人們為了加速獲取比特幣的速度,催生了礦池挖抗的新玩法。礦池的出現,一定程度上破壞了比特幣等加密數字貨幣體系的平衡,馬太效應逐漸顯現。
至此,單純的 PoW 機制已無 SHD 完備性可言,也背離了中本聰的設計初衷。
“完美替代方案”PoS
於是被認為能夠替代PoW的PoS (權益證明機制)出現了。
PoW和PoS的主要區別在於,如何確定區塊鏈共識中的投票權。在PoW中,投票權與節點的計算能力成正比;而在PoS中,系統的投票權與持有的股權比例成正比。PoS一經提出,便受到人們的青睞。
相對於PoW,PoS雖在效能上會有較大提升,但也是有限的。而且受到TOKEN發行問題、確定記賬節點數量困難等缺陷的限制,它仍然無法成為PoW的完美替代方案。
其次,PoS 系統需要一個高度安全的網路來抵抗駭客攻擊,當前並沒有一個具備如此實力的公鏈。更為致命的是,在PoS 公鏈中,區塊鏈的出塊權只能由頭部玩家決定,這使得 PoS公鏈淪為一個本質上由巨頭壟斷和支配的網路。
由此看來,PoS無法成為PoW的完美替代方案,於是人們開始思考是否可以在原有機制上進行改變,包括當初被中本聰懟的BM。
披著“去中心化”外衣的DPoS
在得到中本聰消極的回覆後,BM沒有放棄自己的想法,而是在PoS基礎上進行了改進,推出了DPoS(委託權益證明機制),並創立了EOS。
在EOS網路中,最終會選出21名主節點,他們被稱為區塊生產者, 簡稱BP (Block Producor)。EOS由 21 名BP輪流產生新的區塊,並獲得EOS網路的獎勵。這種機制可以清除不良生產者,並識別其他有價值的成員,既降低了中心化風險又提高了效能。
遺憾的是,由於投票所需要的時間和精力,絕大部分普通使用者是沒有投票熱情的。此外DPoS延續了PoS的弊端,只有持幣者才可以獲得區塊鏈獎勵,這就帶來了一種制度性門檻,最終導致DPoS幣的流動性大大減少,強者恆強,貧富差距逐漸變大。
DPoS 大幅提高了系統效能,卻忽視了去中心化的根本意義,由少數權益擁有者掌握系統的發展方向,本質上和現有的中心化系統並沒有太大區別。
所以,共識機制還是沒有找到它的“理想國”。BM當初懟中本聰的底氣,也漸漸演化成了社羣接連不斷的怨氣。
難道,共識理想真的要敗給現實了?
NO。
幸運的是,那些仍懷有“共識理想”的人們從未停止過探索,其中就有ETM的科學家們,他們提出的UPoS機制或許能夠成為點燃我們共識理想的希望之火。
UPoS:迴歸演算法本來之美
回首共識機制的進化規律,我們發現,沒有一種共識機制可以解決SHD完備性問題,那麼是否可以將兩種共識混合,從而做到融合二者優勢,同時規避掉某些弊端?
ETM首席科學顧問Dr.Aaron Yuan在文章《ETM, 及談談比特幣的精神核心》中,介紹了ETM 專案提出的統一權益證明演算法(Unified Proof ofStake, UPoS)。
ETM 科學家創造性地將 DPoS 與 PoW 演算法改進並結合在一起,形成雙穩態 UPoS 共識機制。簡單來說,其工作原理如下圖所示:
UPoS一方面迴歸比特幣的原始精神核心——去中心化,另一方面,基於博弈論機制設計和納什均衡思想,解決“不可能三角”的問題,實現安全性、高效性、去中心化的相容,最終構造出一個“比原始比特幣演算法機制更符合當前經濟金融結構需求的區塊鏈技術體系”。
共識演算法本身很美,只是我們日漸看不清它的本來面目。
正如Dr.Aaron Yuan在文章中說到的那樣,我們之所以覺得演算法面目模糊,是因為:“數學演算法的可靠性要基於其前提條件。數學的精確性是有條件的,每一個定理都有確定的前提條件和假設,而這些前提條件是不能透過數學本身證明的而需要透過對現實世界的分析來建立和驗證。在不斷變化的現實世界中這些前提條件也會受到考驗。”
如今,基於UPoS共識機制的ETM已經對程式碼進行了多次內測和公測,並針對出現的問題進行了相應的最佳化和改進,主網上線也已經在積極籌備之中。
理想終將照進現實,
演算法也終將回歸本來之美。
未來,也許有一天,
它會披著五色霞光,踩著七彩祥雲,
朝我們走來。