浅谈区块链共识机制——权力的游戏

in #cn7 years ago

所谓去中心化首先一定是先肢解权力,然后重新分配权力,最后再通过博弈让多方对权力进行相互制衡。从权力的角度来看,其实比特币已经失败了,因为权力已然变得集中化了。好在通过全网算力进行投票,系统是可以修改,可以迭代的,在多方利益博弈下,未来比特币系统会如何演进,让我们拭目以待。

比特币最初的设计,创设节点几乎是没有门槛的,任何一台电脑都能成为一个节点并参与竞争记账。平均10分钟产生一个区块,每一个区块的记账员/节点都是随机的,这使得有计划性的作恶变得极其困难,节点想作恶必须连续多次竞争到随机的记账权,概率极低。

比特币节点之间达成共识不是完全靠少数服从多数,主要是担心有人创设大量无意义节点去参与竞争,它靠的是算力竞争(计算机每秒计算的能力),按照程序设定,争夺比特币记账权主要靠计算机的显卡来提供算力。随着硬件技术的快速迭代,正是这个设定让权力开始集中化。

比特币价格暴涨以后,记账的奖励也越多越高,竞争记账变得非常激烈,有点像军备竞赛了,所谓的大型矿机就是在一台电脑上插上1000张顶级显卡(甚至更多)。如此一来,普通电脑就基本上无法参与竞争记账了(按照概率,几十年才能竞争到一次记账权),算力差距太大。

矿池,也就是联合挖矿,大家把算力切换到一个共同的节点上,大大提高竞争记账权的成功率,成功获取记账奖励后,再按每人提供算力的比例分配收益。这样即使算力较低,普通电脑也能参与竞争记账了。

随着大型矿机和矿池的出现,比特币全网的算力出现了垄断现象,实际上算力排名前3的矿池联合起来,算力就超过了比特币全网算力的60%,而只要达到全网算力的51%,理论上就可以对比特币网络发起攻击,修改账本了(有一定概率会成功)。那比特币网络还安全吗?

对比特币网络发起攻击,理论上已经成为可能,但现实中却从未发生,此刻守护比特币网络安全靠的是什么呢?答案是:既得利益。参与比特币记账,每天能瓜分超过亿元的收益,高峰时期甚至超过3亿元/天,大三矿池占据60%算力,意味着这笔收益60%都进入了他们的口袋,如此丰硕的既得利益,使得他们必然会不惜一切代价捍卫比特币网络的安全,怎么可能去攻击它呢?要知道一旦账本被修改,整个比特币电子现金系统被证明为“不可靠”,那比特币就一文不值了,你去修改账本,掠夺别人手中的比特币也就没有任何意义了。(注解:目前每天挖出1800个比特币,每天手续费总额为100-1500个比特币)

虽然在逻辑上,比特币系统依然是安全的,但毕竟与中本聪最初设计的人人参与记账,人人都是节点的理念已经相去甚远。随着时间的推移,新的矛盾又产生了——拥堵

比特币系统每秒能处理3-5笔交易,高峰期比特币交易频繁,我见过最高堆叠了超过20多万笔待处理的交易,这个时候一笔转账可能几天都到不了账,这就是比特币网络拥堵。要在技术层面解决拥堵问题,必然要修改比特币的程序代码,按照设定,必须要有超过全网95%算力才能开启代码修改,也就是需要矿工们靠算力来进行投票表决。而在投票表决中,出现了严重的利益冲突,因为大家突然发现,矿工(记账节点)其实是喜欢拥堵的…

一旦比特币网络拥堵,转账者为了让自己的交易尽快被矿工记录,只好出更高的转账费来进行“插队”,以换得优先处理,由于每秒都在新增转账需求,大家竞争起来转账费必然会越出越高,拥堵高峰期,矿工一天的手续费收益抵得上平时半个月。。由于利益关系,守护比特币系统安全的矿工变成了最希望看到系统出现拥堵的群体,由他们来投票解决拥堵问题,如此博弈,岂不是既当运动员又做裁判…

好了,开始拐弯了,老司机抓稳啊,这其实是一篇eos共识系统DPOS(Delegated Proof of Stake)的软文。既然维护系统安全靠的是既得利益,干脆就不搞全节点随机记账了,直接规定由专业的大型节点来记账得了,毕竟大型节点(相当于矿池/大型矿机)算力强大,能提高整个系统的效率,大大提高每秒处理交易的笔数(tps)。

eos共识系统是由所有eos代币持有者共同维护的,持有一个eos代币,就拥有1个选举权,大家一起投票选出21个专业的大型节点,可以预见这21个节点必然是和eos有重大利益关联的对象,比如在eos上开发商运营商业级Dapp的企业,或者eos重仓持有者。如此,eos代币持有者才会把选票投给他们。

记账权将在这21个节点里随机轮值,记账顺序为系统随机安排。(没轮到你记账的时候,你记账产生的区块是无效的)批评者称eos的节点太少,太集中,容易被攻击。实际上和比特币系统3个节点控制整个网络相比(60%的情况下记账权在这3个节点中轮值),安全性已经提高了几倍,以太坊2个节点(矿池)控制全网高出N倍。21个专业节点本质上就是21个同等权利的“矿池/大型矿机”,这也避免了超级矿池的诞生(避免权力被垄断)。

网络投票不像选总统4年一次,这个投票是实时的(每天都可重新投票)。如果有人作恶,随时可以撤销选票,转投他人,始终把选票投给理念相近的代理人/节点。可以看出真正握有权力的是众多eos持有者,这是所有eos持有者在一起完成共识,一起维护整个系统的安全。由eos持有者维护eos的安全,决定eos的未来,比由矿工决定整个系统的未来,逻辑上更加合理,利益关联也更紧密,也不会再出现矿工喜欢拥堵的问题。

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