Neo N3為什麼不需要挖礦?|Neo 專欄

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從接觸Neo專案以來,其使用的dBFT共識演算法一直讓我如鯁在喉,因為它看起來似乎是背離了區塊鏈去中心化的初衷。它不再像比特幣或者以太坊一樣任何人都可以參與挖礦參與共識,相反的,是選定幾個共識節點來進行共識,把生成區塊的權力交給幾個(動態)共識節點。所以我一直以來都在想方設法去找一個方式去解決這個中心化的問題,包括我的上一篇文章,也是在講如何用可信執行環境來限制共識節點的權力。

但也正是因為在寫上一篇文章的過程中,我仔細思考了下這種中心化給系統帶來的那些影響,好像別的共識演算法裡也有類似的問題。於是在寫完上一篇文章後,一個問題就一直迴響在我腦海裡,為什麼?

這個為什麼的問題其實包含的內容很廣,包括為什麼算力證明,又為什麼dBFT以及dBFT2.0 。然後所有的問題又迴歸到一個問題上,那就是dBFT真的比PoW更加中心化麼,或者說,我們真的能僅僅靠共識節點的數量來比較不同共識演算法的去中心化程度麼?

於是過去的幾天裡我又看了一遍北京大學肖臻老師的區塊鏈課程,重新溫習了一遍比特幣和以太坊這兩個系統。同時也跑去把Neo文件裡共識演算法的部分從頭到尾看了一遍,尤其是關於為什麼要升級dBFT2.0的部分。再結合我所瞭解的過去幾年區塊鏈領域發生的大事,我突然意識到雖然在設計上,PoW是更加去中心化的一個系統(PoS同理),但是在實際的運營中,dBFT的系統其實是比PoW更加去中心化的

雖然比特幣的PoW共識系統允許任何人在任何時候接入比特幣網路進行挖礦,但是由於算力和成本的原因,普通使用者根本沒有辦法參與挖礦,而只有大戶和礦池才有那樣的財力來支援大規模的礦機部署。屈指可數的頭部的礦場主掌握了比特幣絕大多數算力。這樣一來,所謂的去中心化在比特幣系統裡其實已經名存實亡了一大半。BCH的硬分叉就是一個例子,掌握了礦機的個人可以生生撕裂整個比特幣社羣。算力競爭原本是希望讓系統更加去中心化,但是實際上卻是使得算力越來越集中。已有的礦主因為幣價波動而退出遊戲,新礦主想要加入挖礦遊戲的成本臺階越來越高,想象一下比特幣有一天變成網際網路企業一樣贏者通吃。

下圖就是最近比特幣網路里礦工算力的分佈圖。可以看到,幾大頭部礦場幾乎壟斷了90%以上的算力,所謂的Others佔到的比例只有區區7%。

資料來源:

https://btc.com/stats/pool?percent_mode=latest#pool-history

同樣的中心化,在比特幣生態裡的閃電網路裡也正在發生。原本設計為分散式的交易通道結構,卻因為路由交易的存在而使得整個網路裡出現了大型的hub節點,幾乎所有的使用者都是連線在少數幾個hub上以方便路由交易。根據https://explorer.acinq.co/的資料,閃電網路頭部5%的節點掌握著90%以上的channel 連線。如果這些hub節點崩潰,那麼整個閃電網路都將受到影響。

造成比特幣愈加中心化問題的原因就恰恰就在於算力。更高的算力就有更高的收益,更高的收益可以帶來更多的資金購買更高的算力。這樣的模型裡,大礦場算力多,就像是院子裡的大樹一樣,樹木越大,獲取的陽光越多,陽光都被大樹遮擋了,下面的小樹苗就像小礦場,就沒辦法進行光合作用,沒辦法獲得收益,沒法生長,因而死去。於是院子裡只剩下大樹,再沒有小樹,挖礦的也只剩大礦場,小礦場紛紛消失。

比特幣算力分佈示意圖。礦池之間相互競爭,大者恆大,弱者恆弱,參與共識的成本臺階越來越高。

dBFT恰恰好解決了這個問題,就是給定名額參加共識。共識節點靠社羣投票,也許不同節點的票的數量會有不同,但是當節點當選為共識節點之後,他們在參加共識的時候是完全相等的,並不會因為任何原因而有節點獲得更多的優勢。就好像是院子裡的陽光被分成了等份,無論你這棵樹有多大,你都只能享用自己的這份陽光,這樣就可以保證別的樹木的生長。所以在dBFT的模型裡,雖然設計上並沒有PoW來的去中心化,可是在真正執行的時候,卻是保證系統不會中心化的最好機制。

dBFT共識節點示意圖。所有的共識節點產出新塊的機會均等。共識節點數目不會因為相互競爭而越來越少。

以上。因為共識節點機會均等,所以Neo N3不需要挖礦。

作者:Jinghui Liao,來源:Neo智慧經濟

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