1. pos机制解决了pow的问题
pos机制解决了pow的问题:
基于权益证明(PoS),通常将金钱作为股权使用。
POA指的是身份的使用。这背后的想法是,人们会注意自己的名声,因此会被劝阻不要恶意行事。
POW 工作量证明支持不可信的分布式共识,这对于加密货币等行业非常重要。它涉及挖掘过程,最好描述为执行计算以验证交易的合法性和创建新货币。
第一个完成计算的矿工将获得一枚新代币,并将区块添加到链中。POS 权益证明的定义是在决定谁将创建新块时使用权益关系。这个权益的取决于每个人持有的代币数量。
持有更多代币的人更有可能被选为下一个块的验证器。奖励来自交易费用,因为在这个过程中不会产生新的代币。
pos是公链中的共识算法,作为pow的一种替换。pow是保证比特币,当前以太坊和许多区块链安全的一种机制,但是pow算法在挖矿过程中,因为破坏环境和浪费电而受到指责,pos试图通过一种不同的机制取代挖矿的概念,从而解决这些问题。
ps机制可以被描述成一种虚拟挖矿,鉴于pow主要依赖于计算硬件的稀缺性,来防止女巫攻击。在pow中,一个用户有可能用一千美元来买计算机,加入网络来挖矿,产生新区块,从而得到奖励。在pos中,用户可以拿到一千美元,买到等值的代币,把这些代币当做押金放在pos机制之中,只要用户就有机会产生,这样用户可以得到奖励。
pos算法如下,存在一个持币人的集合,他们把手中的代币放入pos机制中,这样他们就变成验证者。
2. 一文读懂以太坊—ETH2.0,是否值得长期持有
这几天一直在看关于ETH伦敦升级方面的资料,简单的聊一下,在加密货币的世界里,无论是投资机构、区块链应用开发者、矿机商,还是个人投资者、硬件供应商、 游戏 行业从业者等等,提起以太坊,或多或少都会有一些了解。
一方面取决于以太坊代币 ETH 本身的造富效应。从 2014 年首次发行以来,投资回报率已经超过 7400 倍。
另一方面,以太坊作为应用最广泛的去中心应用编程平台,引来无数开发者在其之上开发应用。这些应用不仅产生了巨大的商业价值,伴随 DEFI 生态、NFT 生态、DAO 生态蓬勃发展,也给 ETH 带来了更多使用者。
随着“伦敦升级计划”临近,ETH 再次聚集所有人的关注目光。
以太坊 2.0 到底是什么?包含哪些升级?目前进展如何?
以太坊 2.0 到来,会对现有以太坊生态的去中心化应用产生哪些影响?
ETH 是否值得持续投资?看完相信你会有自己的判断。
如果将搭建应用比作造房子,那么以太坊就提供了墙面、屋顶、地板等模块,用户只需像搭积木一样把房子搭起来,因此在以太坊上建立应用的成本和速度都大大改善。以太坊的出现,迅速吸引了大量开发者进入以太坊的世界编写出各类去中心应用,极大丰富人们对去中心应用场景的需求。
以太坊应用开发模型示意
以太坊与ETH
现有市场的加密货币,只是在区块链技术应用在某一场景下的单一代币。
以太坊也不例外,它的完整项目名称是“下一代智能合约与去中心化应用平台”,Ether(以太币)是其原生加密货币,简称 ETH。
ETH 除了可以用来与各种类型数字资产之间进行有效交换,还提供支付交易费用的机制,即我们现在做链上操作时所支付的 GAS 费用。GAS 费用机制的出现,即保护了以太坊网络上创建的应用不会被恶意程序随意滥用,又因为 GAS 收入归矿工所有,让更多的用户参与到以太坊网络的记账当中成为矿工,进一步维护了以太坊网络安全与生态发展。
与 BTC 不同的是,ETH 并没有采用 SHA256 挖矿算法,避免了整个挖矿生态出现由 ASIC(专用集成电路)矿机主导以至于大部分算力被中心化机构控制所带来的系统性风险。
以太坊最初采用的是 PoW(Proof of Work)的工作量证明机制,人们需要通过工作量证明以获取手续费回报。我们经常听说矿工使用显卡挖矿,他们做的就是 POW 工作量证明。显卡越多,算力越大,那么工作量就越大,收入也就越高。
当前,整个以太坊网络的总算力大约为 870.26 TH/s,用我们熟悉的消费级显卡来对比,英伟达 RTX 3080 的显卡算力大约为 92-93 MH/s,以太坊网络相当于 936 万张 3080 显卡算力的总和。
以太坊白皮书内非常明确提到之后会将 PoW 工作证明的账本机制升级为 POS (Proof of Stake)权益证明的账本机制。
ETH经济模型
与 BTC 总量 2100 万枚不同,ETH 的总量并没有做上限,而是在首次预售的 ETH 数量基础上每年增发,增发数量为 0.26x(x 为发售总量)。
但也不用担心 ETH 会无限通胀下去,长期来看,每年增发币的数量与每年因死亡或者粗心原因遗失币的数量大致相同,ETH 的“货币供应增长率”是趋近于零的。
ETH 分配模型包含早期购买者,早期贡献值,长期捐赠与矿工收益,具体分配比例如下表。
现在每年将有 60,102,216 * 0.26 = 15,626,576 个 ETH 被矿工挖出,转成 PoS 后,每年产出的 ETH 将减少。
目前,市场上流通的 ETH 总量约为 116,898,848 枚,总市值约为 2759 亿美元。
以太坊发展历程
1. 边境阶段(2015年):上线后不久进行了第一次分叉,调整未来挖矿的难度。此版本处于实验阶段,技术并未成熟,最初只能让少部分开发者参与挖矿,智能合约也仅面向开发者开发应用使用,并没有用户参与,以太坊网络处于萌芽期。
边境阶段 ETH 价格:1.24 美元。
2. 家园阶段(2016年):以太坊主网于 2016 年 3 月进行了第二次分叉,发布了第一个稳定版本。此版本是第一个成熟的正式版本,采用 100% PoW 证明,引入难度炸弹,随着区块链数量的增加,挖矿难度呈指数增长,网络的性能大幅提升,以太坊项目也进入到快速成长期。在”家园“版本里,还发生了著名的”The DAO 攻击事件“,以太坊被社区投票硬分叉为以太坊(ETH)与以太经典(ETC)两条链,V 神站在了 ETH 这边。
家园阶段 ETH 价格:12.50 美元。
3. 都会阶段(2017~2019年):都会的开发又分为三个阶段,升级分成了三次分叉,分别是 2017 年 10 月的“拜占庭”、2019 年 2 月底的“君士坦丁堡“、以及 2019 年 12 月的“伊斯坦布尔”。这些升级主要改善智能合约的编写、提高安全性、加入难度炸弹以及一些核心架构的修改,以协助未来从工作量证明转至权益证明。
在都会阶段,以太坊网络正式显现出其威力,正式进入成熟期。智能合约让不同链上的加密货币可以互相交易,ERC-20 也在 2017 代币发行的标准,成千上万个项目在以太坊网络进行募资,被称作“首次代币发行(ICO)”,相信很多币圈的老人都是被当时 ICO 造富效应带进来的。到 2019 年,随着DeFi 生态的崛起,金融产品正式成为以太链上最大的产业。
都会阶段 ETH 价格:151.06 美元。
4. 宁静阶段(2020-2023年):与都会分三阶段开发相同,宁静阶段目前预计分成三次分叉:柏林(已完成)、伦敦(即将到来)、以及后面的第三次分叉。“宁静”阶段又称为“以太坊 2.0”,是项目的最终阶段,以太坊将从工作量证明方式正式转向权益证明,并开发第二层扩容方案,提高整个网络的运行效率。
宁静阶段可以说是以太坊网络的集大成之作,如果说前个三阶段只是让以太坊的愿景展现的实验平台,宁静阶段之后的以太坊,将正式成为完全体,不仅有完备的生态应用,超级快的处理速度,众多网络协同发展,而且 PoS 机制会非常节约能源,真正代表了区块链技术逐渐走向成熟的标志。
宁静阶段 ETH 价格:2021 年 4 月 15 日完成的柏林阶段,当天价格为 2454 美元。
即将到来的伦敦协议升级
以太坊生态
以太坊的生态发展,从属性划可分为两大类:一是以太坊网络生态应用建设,二是以太坊网络扩容建设。两者相互融合,互相成就,应用需要更健壮强大的网络作为承载,网络需要功能完善的应用场景服务用户。
先说应用生态,以太坊的生态我们又可以分为以下几大类:
1. 去中心化自制组织(DAO)生态
什么是去中心化自制组织?还是以我们熟悉的比特币举例:比特币目前市值七千多亿美金,在全球资产市值类排名第九,但比特币并不是某一公司发布的产品,也没有特定公司组织招聘人员进行维护。比特币现有的一切,都源于比特币持有者、比特币矿工自发形成的分布式组织,他们通过投票方式规划比特币发展路线,自发参与维护比特币程序与网络 —这仅仅因为只要拥有比特币,所有人都是比特币网络建设中的受益者,一切维护都源于自身的利益关系。
比特币的发明与成功运行,突破了由荷兰人创建、至今流行 400 多年的公司商业架构,开创出一种全新的、无组织架构的、全球分布式的商业模式,这就是 DAO。
再说回以太坊,以太坊的 DAO 可以由智能合约编写,用户自定义应用场景。简单说就是我们规定出程序执行条件与执行范围,真实世界里只要触发设定好的条件,程序就会自动执行运行,且所有过程都会在以太坊的网络上进行去中心化公开验证,不需要经过人工或者任何第三方组织机构确认。
以太坊 DAO 生态演化出许多商业场景,有慈善机构使用 DAO 建立公开透明的捐款与使用机制,有风投机构使用 DAO 建立公平分配的风险基金。
以太坊生态的很多项目都采用 DAO 自治,代表项目有:Uniswap,AAVE,MakerDAO,Compound,Decred,Dash 等。
2. 去中心化金融(DEFI)生态
在传统商业世界里,我们如果需要借钱、存钱,或者买某一公司股票,或者做企业贷款、融资,只要是进行金融活动,总离不开与银行、证券机构、会计事务所这些金融机构打交道。
而在去中心的世界里,区块链本质就是集合所有人交易记录且公开的大账本,我们可以非常容易的追溯到每一个钱包地址发生过的每一笔交易,查询到任意一个钱包地址的余额信息,从而对钱包地址里的资产做评估。
举个例子:全世界个人贷款最贵的国家是印度,印度的年轻人房贷利率目前是 8.8%,最高曾经到过 20%;与此对应,全世界个人存款利率最低的国家是日本,日本政府为了鼓励民众消费,在很长一段时间里银行存款利率是负值,日本人在银行存款不仅没有利息,还要给银行交保管费。理论上,如果日本人将自己的存款借与印度人,双方都能获得利益最大化,但现实生活中这样的场景很难发生。一是每个国家都有外汇管制,日本人的钱并不容易能给到印度人,二是印度人的信用如何日本人也不好评估,大家没有统一标准,万一借出去的钱无法归还,不能没了收益还要蒙受损失。
但在去中心的世界里,这样的事情就简单的多。
如果印度人的钱包地址里有比特币,我们就可以利用智能合约,印度人将自己的比特币质押进去,根据比特币当时的价格,系统自动给印度人一个授信额度,印度人就可以拿着这个额度去和日本人借款,并规定好还款的周期与利率。如果印度人违约,合约自动将印度人质押进去的比特币扣除,优先保障日本的权利,这样,日本人不用担心安全问题放心享受收益,印度人也有了更多的款项做为流动资金。
这个例子就是去中心金融的简单应用,实际上,这就是我们参与 DEFI 挖矿是质押理财的原理 —— 当然真正应用实现算法与场景要复杂的多。
DEFI 根据场景不同,又可以分为很多赛道,比如稳定币、预言机、AMM 交易所、衍生品、聚合器等等。
DEFI 代表项目有:Dai,Augur,Chainlink,WBTC,0x,Balance,Liquity 等。
3. 非同质化代币(NFT)生态
世界名画《蒙娜丽莎》,只有达·芬奇的原版可以展览在法国卢浮宫博物馆,哪怕现代的技术可以无比精细地复刻出来,仿品都不具备原版的收藏价值。
这就是 NFT 的应用场景。NFT是我们可以用来表示独特物品所有权的代币,它们让我们将艺术品、收藏品甚至房地产等现实事物唯一代币化。虽然文件(作品)本身是可以无限复制,但代表它们的代币在链上可以被追踪,并为买家提供所有权证明。
相比现实中实物版权、物权的双重交割相比,NFT 只需要交割描述此物品的唯一代币。NFT 作品往往存储在如 IPFS 这样的分布式存储网络里,随用随取,永不丢失,加之交割简单方便,很快吸引了大量玩家与投资者收藏转卖,NFT 出现也给艺术家提供了全新的收入模式。
类似 DEFI 生态,NFT 生态根据应用场景不同也产生了不同赛道,目前比较火热的赛道有 NFT 交易平台,NFT 游戏 平台,NFT 艺术品平台, NFT 与 DEFI 结合在一起的金融平台。
NFT 代表项目有:CryptoKitties,CryptoPunks,Meebits,Opensea,Rally,Axie Infinity,Enjin Coin,The Sandbox 等。
4. 标准代币协议(ERC-20)生态
与 NFT 非同质化代币所对应的,就是同质化代币。比如我们使用的人民币就是一种同质化代币,我们可以用人民币进行价值交换,即使序号不同也不影响其价值,如果面额相同,不同的钞票序号对持有者来说没有区别。
BTC,ETH 和所有我们熟知的加密货币,都属于同质化代币。同种类的一个比特币和另一个比特币没有任何区别,规格相同,具有统一性。在交易中,只需关注代币交接的数量即可,其价值可能会根据交换的时间间隔而改变,但其本质并没有发生变化。
以太坊的 ERC-20 就是定义这种代币的标准协议,任何人都可以使用 ERC-20 协议,通过几行代码,发布自己在以太坊网络上的加密货币。
现在,以太坊网络上运行的代币种类有上百万个,上边提到的项目,大多也在以太坊网络中发布了自己的同质化代币。
ERC-20 代表项目有:USDT,USDC,WBTC 等。
以太坊网络扩容性
我们先引入一个概念:区块链的不可能三角,即无论何种方法,我们都无法同时达到可扩展、去中心化、安全,三者只能得其二。
这其实很好理解,如果我们要去中心化和安全,就需要更多有节点参与网络进行验证,从而导致验证人增多、网络效率降低,扩展性下降。网络性能建设就是在三者之间找到平衡点。
用数据举例,目前比特币可处理转账 7 笔 / 秒,以太坊是 25 笔 / 秒,而 VISA 平均为 4500 笔 / 秒,峰值则达每秒上万笔。这种业务处理能力的差别,我们就可以简单理解为是「吞吐量」的差距。而想要提高吞吐量,则需要扩展区块链的业务处理能力,这就是所谓的扩展性。
根据优化方法不同,以太坊网络性能扩容方案可以分为:
1. Layer 1 链上扩展,所有交易都保留在以太坊上的扩展解决方案,具有更高的安全性。
链上扩展的本质还是改进以太坊主链本身,使整个系统拥有更高的拓展性与运行效率。一般的方法有两种,要么改变共识协议,比如 ETH 将从 PoW 转变为 PoS;要么使用分片技术,优化方法使网络具有更高效率。
2. Layer 2 链下扩展,在以太坊协议之上分层单独做各场景解决方案,具有更好的扩展性。
链下扩展可以理解为把计算、交易等业务处理场景拿到以太坊主链之外计算,最后将计算好的结果传回主链,主链只反映最终的结果而不用管过程,这样,无论多么复杂的应用都不会对主链产生影响。
我们并不需要明白具体技术实现,只需知道:相比 Layer 1 方案,Layer 2 方案网络不会干扰底层区块链协议,可以替 Layer 1 承担大部分计算工作,从而降低主网络的负担提高网络业务处理效率,是目前公认比较好的扩容方案。
以太坊2.0
终于讲到以太坊 2.0,回到主题。
通过回顾以太坊的发展 历史 ,以太坊 2.0 并不是新项目,它只是以太坊开发进程的最后一个阶段,它将由整个以太坊生态多个团队协同完成,目标是使以太坊更具可扩展性、更安全和更可持续,最终成为主流并为全人类服务。
ETH2建设目标:
1. 更具可扩展性。每秒支持 1000 次交易,以使应用程序使用起来更快、更便宜。
2. 更安全。以太坊变得更加安全,以抵御所有形式的攻击。
3. 更可持续。提高网络性能的同时减少对能源的消耗,更好地保护环境。
最重要的变化,ETH2 将从 ETH1 使用的 PoW(Proof of Work)工作量证明机制升级为 POS (Proof of Stake)权益证明机制。不再以算力做为验证方式,而是通过质押加密货币的数量做为验证手段。矿工不需要显卡也能挖矿,既节省了时间成本与电力成本,又提高了 ETH 的利用率,非常类似钱存在银行获得利息。
ETH2 主要使用的技术是分片分层技术实现整个网络扩容。
ETH2 升级将分为三个阶段进行:
1. 阶段0(正在进行):信标链的创建与合并。信标链是 ETH2 的主链,如同人类的大脑,是 ETH2 得以运行的基础。
2. 阶段1(预计2022年):分片链的创建与应用。当信标链与 ETH1 合并完成后,就进入分片链的开发阶段。分片链可以理解为将 ETH2 主链的整块数据按一定规则拆分存放,单独建立新链处理,用来分担主链上的数据压力,目前规划是建立 64 条分片链。
举个例子,从北京到上海,原来的交通工具只有一条公路,所有的车辆都需要在上边运行,就会非常拥挤;现在通过分片技术,多出来高铁、飞机等交通方式,分流的车辆同时到达速度更快,这就是分片链起到的作用。
分片链与主链交互示意图
3. 阶段2(预计2023年):整个网络功能的融合。到了此阶段,整个系统的功能全面开始融合,分片链的功能会更加强大,新的处理机制开始支持账户、智能合约、开发工具的创建,新的生态应用等。
此阶段是以太坊网络的最终形态,网络性能得到全面提升,生态应用全面爆发。但要服务全人类,ETH2 每秒 1000 次的交易效率显然还是远远不够,以太坊也会为它的目标持续优化下去。
ETH2对于大家有什么影响?
1. 对于以太坊生态开发者。ETH2 在部署应用的时候,是需要选择应用在哪条分片网络进行部署,造成这种差异的原因是跨分片通信不同步,这就意味着开发者需要根据自己发展计划做不同的组合。
2. 对与 ETH 持币者。ETH2 与 ETH1 数据完全同步,代币也不会有任何变化,你可以继续使用现在的钱包地址继续持有 ETH。
3. 对于矿工。虽然 PoW 与 PoS 还会并行一段时间,可以预计的 PoW 矿机的产出会越来越少,应该开始减少 PoW 矿机的投资,开始转向 PoS 机制。
4. 对于用户。ETH2 速度更快,交易手续费更低,网络体验会非常好,唯一值得注意的是,由于 Dapp 部署在不同的分片网络上,可能需要手动选择应用的网络选项。
ETH是否值得投资?
ETH 是除了 BTC 以外市场的风向标,明确了解 ETH2 非常有助于我们理解其他区块链项目,理解二级市场。
简单总结几个点吧:
1. 通过以太坊的项目分析,我们可以清晰地看到:在比特币之后,以太坊项目的发展史就是目前区块链应用生态的发展史。无论 DEFI 生态,NFT 生态,DAO 生态还是代币、合约、协议生态,其实在以太坊发布白皮书时已有预见,后来出现的项目,都是围绕以太坊做验证。
2. 以太坊的联合创始人里,只有 V 神还在为以太坊事业做贡献,但这并不影响以以太坊繁荣发展。以太坊初始团队只是创建了它,后续的发展是社区、开发者、矿工与用户共同建立的结果,现在的以太坊早已不是某一个人的思维,它是所有以太坊生态参与者共同的结晶,它属于全人类。
3. 以太坊在过去的几年一直沿着既定的开发轨迹发展,虽然中途一度出现过危机,以太坊“被死亡”了好几百次,以太坊还是顽强的发展下来,并且拥有了繁荣生态。ETH2 还要两三年时间才能落地,中间也充满变数,比如其他的公链抢占先机,但可以预见,ETH2 后的以太坊会更加健壮。
4. 不要在抱有任何 BTC 会死亡,区块链行业会消失这样的伪命题。BTC、ETH 让我们看到了突破原有公司组织架构,一种全新无组织架构的商业模式存在,这种商业模式显然更符合这个时代的发展需求,无论项目地发起团队在不在,无论各国政府如何打压,只要技术对人类有贡献,就会由人员自发组织维护,区块链技术是革命。
5. ETH2 的上线,短期看 PoW 奖励与 PoS 奖励并行,可能会让 ETH 总通胀率短期内飙升,长期看 ETH 通胀率始终保持平衡。加上 ETH 本身的生态与应用场景,ETH是值得投资的,目前看不到有其他公链代替以太坊公链的可能性,ETH2 的上线,甚至会对其他公链造成“虹吸效应”,万链归一。
#比特币[超话]# #数字货币#
3. 区块链共识机制之POS和DPOS
工作量证明算法作为区块链第一个也是目前经受住足够实践检验的一个共识机制,解决的是分布式系统交易信息一致性的问题,在一个去中心化的网络中构建了彼此不信任节点的信任机制,也是比特币成功应用的关键技术环节。
经过几年的实际运转,这一算法的弊端也显露出来,比特币网络每秒完成600万亿次SHA256运算,消耗了大量的电力资源,而最终这些计算没有任何实际或科学价值。这些运算存在的唯一目的是用来解决工作量证明问题,另外一个现实的威胁便是算力集中,工作量证明本质上是利用穷举法找出符合规定条件的哈希值的过程,算力越强,获得记账权(即挖到矿)的可能性便越高,一开始是最早利用显卡挖矿的人,后来是利用FPGA矿机的人,再后来是利用ASIC专用芯片挖矿的人,现在就是不断制造出更好的ASIC的人,另外还有“矿工”节点联合起来组成矿池,如Ghash,Ghash 2014年曾经发表声明,将在今后确保不超过40%的全网算力,这类自律声明是对比特币去信任机制的莫大讽刺。
比特币自诞生以来,人们便开始尝试其他除了工作量证明算法之外的其他共识机制,如具有代表性的权益证明POS、委托权益证明DPOS、拜占庭容错机制(BFT)及实用拜占庭容错机制(PBFT)等,下面将主要介绍POS和DPOS,BFT和PBFT留待下一篇。
权益证明POS
POS是一类共识算法,或者说是一类共识算法的设计思想,而不是一个,最早采用POS的是Peercoin。Peercoin是2012年8月,一个化名Sunny King的极客推出的一类加密货币,采用工作量证明机制+权益证明机制,首次将权益证明机制引入了加密货币。Peercoin引入了“币龄”的概念,每个币每天产生1币龄,比如你持有100个币,总共持有了30天,那么,此时你的币龄就为3000。当一个新的区块产生时,其他想获得记账权的节点同比特币也需要计算哈希值,得出满足条件哈希值的难易与难度值有关,这个难度值这里与币龄成反比,即你的币龄越大,得出符合条件的哈希值的概率就越大,同时你的币龄被清空,记账后系统会给予你相应“利息”,你每被清空365币龄,获得利息为:3000 * 利率 / 365,Peercoin的利率为1%,即0.08个币。
可以看出,在POS机制下,持有币越多,越容易获得记账权,接近于赢家通吃的感觉,但持有的币越多,越接近于一个诚实的节点,因为破坏整个网络带来的损失也越大。Peercoin的POS机制有一个漏洞,对于不持有币的人而言,他们本来就没什么收益,所以一些恶意攻击对于他们则是无损失的,这就是Nothing-at-stake attack(无利益攻击)。后续的比较成功的POS都引入了对付这种攻击的机制。
以太坊系统的目标是在今年引入权益证明,即Casper。在权益证明共识机制之下,用户将能够在以太坊网络拥有“币权”。用户如果诚实行事并确认了合法交易,将获得与其股权成比的利息;如果恶意行事并试图网络中作弊,就会失去其权益。
委托权益证明DPOS
委托权益证明DPOS是POS的变种,运用DPOS的典型如比特股等,其基本原理在于全网投票选出101个节点代行记账权限,这些代表节点的权限完全一致。代表节点轮流记账,可以选择创造区块或不创造区块。但他们无法改变交易的详情,恶意或者迟到的代表节点的行为也会被公之于众,那么网络可能将他们简单快速地投票驱逐出去。被驱逐出去的代表节点将会失去他们记账权限,以及对应的收入。
DPOS作为是一种弱中心化的共识机制,保留了一些中心化系统的关键优势,如交易速度等(每个块的时间为10秒,一笔交易在得到6-10个确认后大概1分钟,一个完整的101个块的周期大概仅仅需要16分钟),但每个持币者都有能力决定哪些节点可以被信任,并且事实上,代表节点会主动降低自己的收入来赢得更多投票,剩下的收入会作为股息,支付给所有的比特股持有人。DPOS有点类似于代议制民主及股份公司董事会制度,都是一种精英制度,但其身份受制于下面的民众,在DPOS中,币的持有者至少有权决定代表节点—或者说矿工的身份。
4. 以太坊pos模式是什么意思
POS是一种在公链中的共识算法,可作为POW算法的一种替换。POW是保证比特币、当前以太坊和许多其它区块链安全的一种机制,但是POW算法在挖矿过程中因破坏环境和浪费电力而受到指责。POS试图通过以一种不同的机制取代挖矿的概念,从而解决这些问题。
【拓展资料】
POS机制可以被描述成一种虚拟挖矿。鉴于POW主要依赖于计算机硬件的稀缺性来防止女巫攻击,POS则主要依赖于区块链自身里的代币。在POW中,一个用户可能拿1000美元来买计算机,加入网络来挖矿产生新区块,从而得到奖励。而在POS中,用户可以拿1000美元购买等价值的代币,把这些代币当作押金放入POS机制中,这样用户就有机会产生新块而得到奖励。在POW中,如果用户花费2000美元购买硬件设备,当然会获得两倍算力来挖矿,从而获得两倍奖励。同样,在POS机制中投入两倍的代币作为押金,就有两倍大的机会获得产生新区块的权利。
众所周知,第三季度的“DeFi热”促使以太坊网络上的交易量大幅增加,DappRadar 2020 Q3 Dapp报告指出,以太坊交易量在2020年第三季度猛增至1195亿美元,与第二季度相比增长了近1200%,但随着而来的是网络堵塞,交易费猛增。在今年9月9日,以太坊平均交易费用达到14美元的高度,刷新历史记录。因费用飙升,导致许多交易只能延迟。
EOS创始人BM感叹称:对于大多数正常规模的交易来说,以太坊交易费用太高了。
目前的以太坊仍然面临多重问题,首先老生常谈的是上面提到的交易处理,以太坊网络支持数千个去中心化应用程序,每秒都需要处理大量交易,而采用PoW共识机制的以太坊1.0,每秒只能处理约10-50笔交易,远小于PayPal、Visa 等中心化网络,远无法满足用户对于交易速度的需求。手续费高昂一直是以太坊被诟病的一个重要的点,V神直言,在rollups和分片完成之前,以太坊别无选择,只能忍受高额交易费。因此以太坊需要升级。
5. 以太坊技术系列-以太坊共识机制
区块链的特点之一是去中心化。也就是节点会分布在各个地方组成分布式系统。各个节点需要对1个问题达成一致,理想情况下,只需要同步状态即可。
如上图所示 B节点将a=1=> a=2的状态同步给 ACDE四个节点,这时系统中状态变为a=2, 但如果其中有恶意节点 AE 收到通知后把a=1=>a=3修改为错误的节点,这个时候大家的状态就不一致了,此时需要共识机制使系统中得到1个唯一正确的状态。
如上面说到分布式系统存在恶意节点导致系统中状态不一致的情况有1个比较著名的虚拟问题-拜占庭将军问题。
拜占庭将军问题是指,N个将军去攻打一座城堡,如果大于一定数量的将军同时进攻则可以攻打成功,如果小于则进攻失败。将军中可能存在叛徒。
这个时候有2种情况
1.如果2个叛徒都在BCDE中,那么共识算法需要让其余2个将军听从A的正确决策进攻城堡。
2.如果A是1个叛徒,共识算法需要让BCDE中剩余的3个忠诚将军保持一致。
这个问题有很多种解法,大家有兴趣可以自行查阅(推荐学习PBFT),我们重点来看看以太坊中目前正在使用的Nakamoto 共识和将要使用的 Casper Friendly Finality Gadget共识是如何解决拜占庭将军问题的。
说到Nakamoto共识和Casper Friendly Finality Gadget共识可能大家不太熟悉,但他们的部分组成应该都比较熟悉-POW(工作量证明)和POS(权益证明)。
POW或POS称之为Sybil抗性机制,为什么需要Sybil抗性机制呢,刚刚我们说到拜占庭将军问题,应该很容易看出恶意节点越多,达成正确共识的难度也就越大,Sybil攻击就是指1个攻击者可以伪装出大量节点来进行攻击,Sybil抗性是指抵御这种攻击能力。
POW通过让矿工或验证者投入算力,POS通过让验证者质押以太坊,如果攻击者要伪装多个节点攻击则必将投入大量的算力或资产,会导致攻击成本高于收益。在以太坊中保障的安全性是除非攻击者拿到整个系统51%算力或资产否则不可能进攻成功。
在解决完Sybil攻击后,通过选取系统中的最长链作为大家达成共识的链。
很多人平时为了简化将pow和pos认为是共识机制,这不够准确,但也说明了其重要作用,我们接下来分析pow和pos。
通过hash不可逆的特性,要求各个矿工不停地计算出某个值的hash符合某一特征,比如前多少位是000000,由于这个过程只能依赖不停的试错计算hash,所以是工作量证明。计算完成后其他节点验证的值符合hash特征非常容易验证。验证通过则成为成为合法区块(不一定是共识区块,需要在最长链中)。
以太坊中的挖矿算法用到2个数据集,1个小数据集cache,1个大数据集DAG。这2个数据集会随着区块链中区块增多慢慢变大,初始大小cache为16M DAG为1G。
我们先来看这2个数据集的生成过程
cache生成规则为有1个种子随机数seed,cache中第1个元素对seed取hash,后面数组中每个元素都是前1个元素取hash获得。
DAG生成规则为 找到cache中对应的元素后 根据元素中的值计算出下次要寻找的下标,循环256次后获得cache中最终需要的元素值进行hash计算得到DAG中元素的值。
然后我们再看看矿工如何进行挖矿以及轻节点如何验证
矿工挖矿的过程为,选择Nonce值映射到DAG中的1个item,通过item中的值计算出下次要找的下标,循环64次,得到最终item,将item中的值hash计算得到结果,结果和target比较,符合条件
则证明挖到区块,如果不符合则更换nonce继续挖矿。矿工在挖矿过程中需要将1G的DAG读取到内存中。
轻节点验证过程和矿工挖矿过程基本一致,
将块头里面的Nonce值映射到DAG中的1个item,然后通过cache数组计算出该item的值,通过item中的值计算出下次要找的下标,循环64次,得到最终item,将item中的值hash计算得到结果,结果和target比较,符合条件则验证通过。轻节点在验证过程中不需要将1G的DAG读取到内存中。每次用到DAG的item值都使用cache进行计算。
以太坊为什么需要这2个不同大小的数组进行辅助hash运算呢,直接进行hash运算会有什么问题?
如果只是进行重复计算会导致挖矿设备专业化,减少去中心化程度。因为我们日常使用的计算机内存和计算力是都需要的,如果挖矿只需要hash运算,挖矿设备则会设计地拥有超高算力,但对内存可以缩小到很小甚至没有。所以我们选用1G的大内存增加对内存访问的频率,增加挖矿设备对内存访问需求,从而更接近于我们日常使用的计算机。
我们看看在Nakamoto共识是如何解决拜占庭将军问题的。首先看看区块链中的拜占庭将军问题是什么?
区块链中需要达成一致的是哪条链为主链,虽然采用了最长链原则,但由于分叉问题,还是会带来拜占庭将军问题。
本来以太坊pow目标是抵抗51%以下的攻击,但如上图如果恶意节点沿着自己挖出的区块不断挖矿,由于主链上有分叉存在,恶意节点不需要达到51%算力就可以超过主链进而成为新的主链,为此以太坊使用了ghost协议给上图中的B1和C1也分配出块奖励,尽快合并到主链中,这样主链长度(按照合并后的总长度算,长度只是抽象概念,以太坊中按照区块权重累加)还是大于恶意节点自己挖矿的。
网络中的用户通过质押一定数量的以太坊成为验证者。每次系统从这些验证者从随机选择出区块创建者,其余验证者去验证创建出的区块是否合法。验证者会获得出块奖励,没有被选中的区块不进行验证则会被扣除一定质押币,如果进行错误验证则会被扣除全部质押币。
如上图,权益证明在每隔一定区块的地方设置一个检查点,对前面的区块进行验证,2/3验证者通过则验证通过,验证通过则该区块所在链成为最长合法链(不能被回滚)。
我们简化地只分析了权益证明本身,在以太坊中权益证明较为复杂的点在于和分片机制结合在一起时的运行流程,这部分会在后面单独将分片机制的一篇文章中详述。
本篇文章主要讨论了共识机制是解决分布式系统中的拜占庭将军问题,以及分析了以太坊中的共识机制一般包括最长链选择和一种sybil抗性机制(pow或pos)。重点分析了pow和pos的流程以及设计思想。后续将开始重点讨论智能合约的部分。
6. 关于以太坊ETH合并的错误观点理清
随着合并的临近,越来越多的文章在向人们发出信号:它确实快要临近了。这也带来了和 PoS 相关的一系列问题的讨论,人们在反复讨论着同样的话题和同样的误解。在上周 Kiln 测试网成功合并时,我已经在一定程度上看到了这一状况,今后我们还会看到更多类似的东西,所以我将一些常见的问题、观点归纳如下。
每当看到有人提出这些观点时,我就可以把这篇文章分享给他,我希望大家也可以这样做。如果本文存在一些纰漏,还望斧正或提出补充建议。
什么是合并?
更多的信息可以在 ethmerge.com 上找到,所以本部分将简单介绍。
在合并之后,Ethereum 将采取 PoS(股权证明)而不是 PoW(工作量证明)共识。合并并非「ETH 2.0」、也不存在「ETH 2.0」,这已经是一个过时的术语。
如果是 ETH 持有者,则不需要做任何事情。合并后你仍将持有相同数量的 ETH,没有「ETH2 币」,也不需要进行任何迁移。一切都完全相同,只有共识机制发生了变化。
之所以被称为「合并」,是因为 ETH 将信标链(共识层)与现存的链(执行层)合并,并抛弃了执行层的 PoW 部分。
解释一下,「共识」只是一个花哨的词汇,其含义是指如何对交易进行排序并保证安全性。PoW 和 PoS 都是实现共识的不同手段。
PoW:"打乱区块顺序的成本太高了,因为按规则办事更划算。"
PoS:「扰乱区块顺序的成本太高了,因为如果我这样做就会失去我抵押的所有钱。」
由于只是共识机制的改变,PoS 本身并不会大幅降低 Gas 费用。
为什么合并?
降低安全成本,因为达成共识所需的能源更少。
对于 PoW 来说,收益需要为矿工使用的所有硬件和能源买单,否则将无人再去挖矿。这就需要大量发行并迅速卖出 Ethereum 以换取法币来支付账单。
而 PoS 则不然,PoS 只需要支付给投机者一些收益,让人们愿意存入资本,而不是直接投资到其他地方。除了一台普通的电脑和互联网连接之外,并不需要支付大额账单。所以收益率只需要反映所涉及的机会成本和风险。
更具可持续性。
一条链的安全性基本上与它的市值成正比。无论是 PoW(更高价值的 Token 奖励 = 更有理由按规则行事 = 更多的矿工 = 更难以破坏共识)或 PoS(更高价值的抵押 Token = 更有理由按规则行事以避免失去抵押品)都是如此。
新发行的 Token 本质上是将价值从所有持币人身上转移走,并重新分配给特定的人。在其他条件相同的情况下,将这些 Token 卖出可以从网络中提取价值。
这为未来的许多扩容解决方案打开了大门:数据分片、无状态、轻客户端等等。
通过分离执行层和共识层,这将有助于降低未来的代码复杂性。
安抚环境和 游戏 玩家当然是一个积极的副作用,但这并非是切换到 PoS 的主因。切换更多是由于外部因素导致的,Ethereum 作为一个协议并没有对整个网络太多的控制权,例如能源生产、GPU 供应链等等。
何时合并?
目前官方尚未公布日期。综合各方面的原因,开发者和社区对 6 月中旬合并持谨慎乐观的态度
目前仍在测试之中,在开发人员完全确信不会出现错误之前,不会进行合并。
我个人不把希望寄托在 6 月,但我认为至少也会在夏季完成,除非在测试过程中出了极大的问题。例如,出现一个需要几周时间来修复的关键错误,或者规范本身存在需要几个月时间来修复的漏洞。
难度炸弹被设置在 6 月,所以无论届时是否进行合并,都将进行一次硬分叉。
建议将 wenmerge. com 存入书签,以便快速查看测试网合并的最新预估。
流传已久的错误观点
观点:「你这个白痴!开发团队会像过去一样拖延,早在数年前他们就应允合并了,但至今仍未兑现。」
首先是一些说明:现在仍未宣布正式的合并日期,此前也从来宣布过。一个本就不存在的最后期限,何来的拖延之说呢?
类似于「将在 2018 年转换为 PoS」的说法来自于极端乐观的态度,并且低估了 PoS 设计的复杂性和从 PoW 到 PoS 的安全过渡的复杂性。此前开发者所做的工作相当于部分完成了 Casper FFG 规范(一个混合 PoW 和 PoS 的机制),但它最终被废止了。现状已经存在很多不同了:
经过多年的研究、对潜在的攻击方向进行分析,现在拥有一个完整的协议规范。
客户端已经实现,现在只差测试尚未进行。
合并时所有人都在工作,除了合并外没有其他工作。合并所需的必要步骤都已完成。这甚至不是「他们已经完成了像 EIP1559 这样复杂的内容,所以现在可以把更多的注意力集中在合并上」,而是:「他们把所有的注意力都集中在合并上」。不可能会出现这种状况:因为开发者需从事其他内容的工作而导致合并再次被推迟。在合并完成之前,他们没有其他事情可以做。
自 2020 年 12 月以来,PoS 实际上正在以信标链的形式运行。这意味着以太坊的 PoS 已经在生产环境中进行了一年多的测试(在一定程度上),目前有超过 1000 万 ETH 在运行。它只是还没有为执行层生产区块而已。
观点:「数以百万计的质押 ETH 将在解锁的那一刻崩盘。」
可以肯定的是,会有大量的锁仓者想要最终获利,尤其是那些在 32 个 ETH 仅价值 1 万美元时就锁定了 ETH 的人。但从一角度来看,还有很多需要考虑的问题。
合并并不会解锁任何 ETH。解锁将在合并后的第一次硬分叉中进行,可能是 6-8 个月后。这意味着数个月内都将没有 PoW 方式增发的 ETH(约 13000 ETH/天)被抛售,也没有 PoS 增发的 ETH 进入流通。
就像存 ETH 要排队一样,取 ETH 也要排队。假设发生大规模抛售事件,每个人都将处于排队之中,以每天 1125 名的速度依次解锁。所以不存在 "开闸放水 "的时刻。每个人解冻都需要一年多的时间,一年的时间里,每天有约 38000 个 ETH 进入流通领域(大约是日均量的 1%)。
合并后,验证者也将开始收到费用奖励,有预估表明收益率或将翻倍。现在有成千上万的人在排队等待进入质押。他们既然可以接受 5% 的 ETH 收益率,我不认为他们会在收益率变成 10% 的时候放弃存入。
到目前为止,抵押所涉及的最大风险是合并本身。一些灾难性的事情可能会导致合并出错,尽管存在这种风险、尽管 ETH 被锁定到一个未知的未来日期,但人们已经锁定他们的 ETH 一年多了。有多少人或机构还愿意袖手旁观、等待这种风险消失后再进入呢?
抵押者退出就意味着更少的验证者,这意味着对不退出的抵押者有更高的奖励。这也意味着更能激励其他之前未投资的人开始投资......
当然,这是加密世界,让加密归于加密。合并将带来兴奋和波动,可能会出现「sell the news」的跌幅,谁又知道呢?我不会假装预知未来,但在我看来,更多的 ETH 可能会流入、而不是流出锁仓。
观点:「如果 PoS 这么好,Ethereum 为什么不从一开始就这样做呢?」
PoW 很容易概念化并实现,PoS 则不然。当我们回到 2014 年,PoS 尚是一个仍在研究的理论概念,只有一些区块链实施了它的某种特定版本。
在考虑实施 PoS 之前,需要从研究角度解决一些基本问题。
没有放之四海而皆准的 PoS。每个 PoS 区块链都有自己的 PoS 规范,在各方面都有优缺点,所以这并非是「这个链做到了,为什么 Ethereum 不能做同样的事情」这样简单。
以一个 PoW 链作为开始,让任何人都可以在无需许可的条件下开采 crypto,这让 crypto 的分发机制比那些最初就是 PoS 的链要好得多。因为那些链从最初就是 PoS,这样必须决定如何分配初始 crypto,而不是无需许可的分发 Crypto。
Ethereum 存在预挖、预售,但经过多年的换手,现在已经稀释到一半左右,使其分布更接近 BTC 的分布。所以在 2022 年,当 ETH 作为流动性极强且易于获得的资产时,这并不是什么大问题。
观点:「这实际上只是在多年努力后最后一次坑害矿工的伎俩。」
从第一天起,PoS 就是最终的目标,每个人在挖矿时都知道它早晚有一天会结束。这里并没有什么不公正的事情发生。
经济因素胜过任何形式的矿工对链的忠诚度。你可以把一条链看作是一个企业,把矿工看作是雇员。
矿工/雇员已经为他们提供的服务(即安全共识)获得了区块奖励。工资由雇主支出,它来自于稀释现有持币者的价值。
矿工流向提供奖励最高的链,如果有另一个可由 GPU 开采的 crypto 可以提供更多的奖励,大多数矿工会立即抛弃 Ethereum。
类似地,如果验证者能够以更低的价格完成它所需要的服务,那么 Ethereum 将支付更少的费用。
这并不完全是排他性的。矿工也可以 ETH 的持有者,以及区块链的使用者。没有什么能阻止他们成为抵押者并获取抵押奖励。
观点:「如果挖矿没有花费现实世界的能源,则这枚 crypto 就不再具有内在价值。」
我不太相信这种说法。反复计算哈希值直到找到一个符合任意要求的哈希值,这并没有什么神奇之处。我的意思是,PoW 的区块链其工作是通过解密来完成的,但这并不意味着解密本身就能为世界带来价值。提高一个 Crypto 的挖矿难度并不会神奇地让每个人都变得更富有,它只会让挖矿的利润降低(当然,如果对这种 Crypto 的需求量也上升则不然)。
在我看来,一个币的价值最终来自于供给和需求,而需求来自于区块空间的价值。无论 ETH 是由矿工还是锁仓者生产的,人们都需要 ETH 来购买区块空间。当然,矿工越多,安全性/去中心化程度越高,这进一步增加了区块空间的价值主张,这是一个正反馈循环,但反馈循环也存在于 PoS 的 Ethereum 中,它也同样酷。
观点:「PoS 是中心化的不二法门。」
PoS 与 PoW 基本相同,但又存在差异。「更好」或「更坏」只取决于你的看法。在我看来,PoW 实际上只是 PoS 的额外步骤。
Ethereum 作为一个社区高度重视去中心化,任何潜在的中心化趋势都会被研究团队注意到并提出缓解的方法,即使是以其他重要的东西为代价,就比如可扩展性(保持低 Gas 限制以便更多的节点可以参与其中,即使这会导致拥堵和高费用)。
尽管目前存在一些缺点,但去中心化是一个缓慢的过程,我们还没有到那一步。目前有许多中心化的拐杖从长远来看是需要消失的。我个人认为,想出一大堆东西来解决某个问题比「放弃并说因为某问题而不能做」要吸引人得多。
Ethereum 的 PoS 有一些有趣的设计经常被忽视。单个验证器瘫痪、捣乱或直接攻击网络都不会受到很严重的惩罚。而一千个验证器同时这样做则会受到更严重的惩罚。
这意味着,如果你是一个拥有数千个验证者的大型企业,为了你自己的利益,应该把它们去中心化,避免使用云主机、使用不同的客户端等等。当然,资本仍然是集中的,但至少故障点是去中心化的,这对网络的整体 健康 是有利的。
与依靠中心化摊销成本的大型矿业相比,通过能源更容易发现 PoW 挖矿并被当局关停。在全世界范围内移动采矿设备是很难的,但锁仓则不需要,不需要消费级设备以外的任何额外硬件。
观点:「PoS 实际上就是『越有钱赚得越多』。」
是的。不幸的是,我们生活在一个财富高度不平等的世界。blockchain 并不能解决这个问题。
可这也是 PoW 的真实情况。谁有钱谁就可以买更多的矿机、赚更多的钱。在矿业,投资回报率也在随着规模经济的发展而变得更好。集中式的采矿作业可以获得更好的硬件折扣、并搬到电力便宜的地方。独立小矿工在现实中根本无法与之竞争。有了 PoS,每个人都能按比例获得相同的收益,无论他们的股份是 10 美元还是 1000 万美元。
它可能是中心化,但那些大的采矿业务没有理由攻击网络并削弱它,因为他们在基础设施上投入了数百万美元。所以……或许你对大型中心化主体的存在没有意见,只是对他们在网络中存在巨大利益而不满?
观点:「存款被动产生利息,这是在无中生有地印钱?这简直就是中央银行和法币的翻版!」
验证者仍在进行着「工作」:创建区块和验证其他区块。只是这些工作完全由 blockchain 达成共识所需的实际有用的工作组成,而不是一遍又一遍地计算哈希值。
这并不是真正的 "凭空印出的免费的钱",这些资金仍然有成本,它们只是比能源账单更抽象、更不直观而已。他主要存在于下面几个成本:
机会成本:如果另一项投资能给你带来更好的收益,为什么还要赌?
流动性差:从你存款的那一刻起资金就被锁定了。你需要排队等待你的验证器激活,而当你取款时,又要排队才能取回。
固有风险:这仍然是一个相当新事物,可能会出现问题:一个关键错误、网络被攻击、你的抵押物受损等等。
波动性:这仍然是一种不稳定的资产,如果你以本国法币计价,那么使用一种可能一夜之间下跌 30% 的资产来获取 5% 的收益率并不是那么好。
维护:验证者需要维护验证器、更新软件等,以此来确保 100% 的正常运行时间。
这就是它有趣的地方:越多的锁仓者、每人的奖励就越低。这也意味着所有成本都将交由市场本身定价。如果质押收益率太低,那么奖励就不能证明成本的合理性,人们就会撤出并投资于其他地方,这一举动会使收益率回升。同样,如果收益率太高,也会吸引更多的资本使收益回落。
就通货膨胀而言。假设市场认为 5% 是理想的收益率,其中 3% 来自增发。这样算下来,每年大约有 3000 万个 ETH 被抵押,将发行 90 万个新 ETH。在总供应量为 1.2 亿 ETH 的情况下,通货膨胀率为 0.75%。只要 Gas 费用高于 23gwei,EIP1559 燃烧的 ETH 就将超过这一数量。我要强调的是,Ethereum 很快就会成为一种带有收益的通缩资产。
「ETH 一直没有供应上限,且他们一直在改变货币政策。」
多年来,Ethereum 的目标一直是「确保网络安全的最低可行发行量」,将网络安全置于控制供应上限之上。对货币政策的任何更新都没有增加供应通货膨胀。从第一天起低通胀率就一直是目标。
一旦 EIP1559 的燃烧率与发行率相匹配,就会有一个作为有效供应上限的平衡点——再次由市场力量决定对 Ethereum 区块空间的估值。
并不存在一个 "Ethereum 中央银行 "任意调整利率并向亲信印钞。市场本身决定了有多少通货膨胀/通货紧缩,并不存在一个可以像中央银行控制法币通货膨胀率那样的实体控制 Ethereum。
观点:「巨鲸有足够的钱来接管和改变 游戏 规则,并打击诚实的锁仓者。」
不,Ethereum 没有任何形式的链上治理。
协议更新是社区的努力(Layer 0),你不需要锁仓 ETH 来提出不良的提案、参与协议更新。
这一过程与 PoW 完全相同。即使你拥有 99% 的算力,你也不能在没有私钥的情况下进行无效的交易、窃取他人资产、改变协议规则,或者除了重组区块之外真的做些什么。1% 的诚实节点将拒绝任何不遵守规则的区块,你将在一个无效的/无用的链上挖矿。现在把「哈希算力/挖矿」换成「质押金额/锁仓」,PoS 也是如此。不过不同的是,被发现重组区块的人将被销毁他们的整个权益,而链不能完全摧毁采矿机。
简单地说,这涉及到大量的 ETH。在合并之前高达 1000 万计数的 ETH,约合 300 亿美元。锁仓的 ETH 数额和 ETH 的价值预计都会上升,所以攻击变得越来越不可能,因为做一次攻击所涉及的经济成本太高了。而且如果攻击来自外部行为者,他能够获得这么多 ETH 就是很荒谬的,你在哪里能买到 1000 万 ETH 来拥有 51% 的股份?
观点:「32 个 ETH 太多了,普通人没有这么多钱。」
我同意这是一个很大的问题。之所以有这么高的数字,是因为它必须落在一个技术的平衡点上:它必须低到有充足的验证者来保证链的安全,但又要高到避免验证者太多以使链的开销膨胀。
从技术角度来看,有一大问题涉及到 32ETH,当时 32ETH 价值约 7000 美元。2017 年的早期曾有人甚至建议最低超过 1000ETH。
值得庆幸的是,就像矿池的存在一样,也有锁仓池,允许用户以小金额参与锁仓。这归功于像 RocketPool、Secret Shared Validators 这些使用智能合约的无许可、去中心化的非托管协议。而且由于上面提到的二次惩罚,我相信从长远来看,去中心化的锁仓操作会比中心化的要好。像 Rocket Pool 这样的协议最好被看作是基础锁仓的高级抽象,而不是 "只是一个锁仓池"。
观点:「PoS 还没有被证明,而我们知道 PoW 是有效的。」
这实际上是完全公正,显然我们无法真正的反驳这一点,只有时间会证明。只是我认为在 Ethereum 正在转向 PoS 的背景下,这是无关的。如果你不相信它,就不要参与/投资它。我个人相信一个长期可持续的 PoS Ethereum,但即使如此,我也乐于见到 bitcoin 继续沿用它的 PoW。
这都是我们一生中伟大的 crypto 实验的一部分。PoS Ethereum 要么只是一阵风,失败直至默默无闻,要么将成功地创造出能够超越人类的怪物般的强大网络。
我在 bitcoin 和 Ethereum 中看到,为了实现这一目标,优先考虑去中心化是关键。尽管两者的理念大不相同,但我很高兴能同时拥有这两种东西,以真正看到长期的价值。
7. 官宣!以太坊“合并”9月6日启动,合并后以太坊会发生什么
以太坊合并9月6日启动,是加密行业最重要的事件,以太坊信标链社区顾问 Superphiz 合并将完成。以太坊研究员在以太坊丹佛会议上发表了题为“以太坊 POS 和我们的太阳能朋克的”的演讲。难度炸弹的时机是无可挑剔的,相信丹尼的话是他不想推迟难度炸弹。合并分叉将在爆炸之前发生,以化解难度炸弹。
8. 以太坊推出首个公共测试网用于全面升级至权益证明(PoS)
12月21日消息,以太坊核心开发人员 Tim Beiko 在Twitter上宣布,以太坊将推出第一个公开测试网 Kintsugi Merge Testnet,用于全面升级到权益证明(PoS)。Tim Beiko 还表示,尽管客户端开发和 UX 会不断改进,但鼓励用户尽早开始使用 Kintsugi,以便在合并后的环境中熟悉以太坊网络。重大升级将由存入 32 ETH 的抵押者执行。目前,230 万个测试网 ETH 已经由相对 7.2万名验证者存入新网络,这表明社区已经为“加密领域最大的升级”做好了充分准备。 此外,根据报告,应用程序开发人员不会有太大变化,仅与共识层或执行层交互的工具也基本不受影响。
什么是权益证明?
权益证明是一种区块链网络达成共识的共识机制。
这将要求用户抵押他们的以太币从而成为网络中合法的验证者。 验证者有着与矿工在 工作量证明(pow)中相同的职责:将交易排序和创建新的区块,以便让所有的节点就网路状态达成一致。
权益证明相较于工作量证明系统有许多改进:
1、提高能效——您不需要大量能源去挖掘区块
2、门槛降低,硬件要求减少——您不需要优秀的硬件从而获得建立新区块的机会
3、更强的去中心化——权益证明可以在网络中提供更多的节点。
4、更有力的支持分片链——一个得以扩展以太坊网络的关键升级
权益证明、权益质押和验证者
权益证明是一种用于激励验证者接受更多质押的基本机制。 就以太币而言,用户需要质押 32ETH 来获得作为验证者的资格。 验证者被随机选择去创建区块,并且负责检查和确认那些不是由他们创造的区块。 一个用户的权益也被用于激励良好的验证者行为的一种方式。 例如,用户可能会因为离线(验证失败)而损失一部分权益, 或因故意勾结而损失他们的全部权益。
以太坊权益证明是如何运作的?
与工作量证明不同的是,验证者不需要使用大量的计算能力,因为它们是随机选择的,相互间没有竞争。 他们不需要开采区块,他们只需要在被选中的时候创建区块并且在没有被选中的时候验证他人提交的区块。 此验证被称为证明。 你可以认为证明是说“这个块在我看来没问题”。 验证者因提出新区块和证明他们已经看到的区块而获得奖励。
如果你为恶意区块提供证明,你就会失去你的股权。
权益证明和安全性
权益证明中仍然存在 51% 攻击的威胁,但对于攻击者来说攻击成本越来越高。 要发起 51% 攻击,你需要掌控 51% 以上的以太币股权。 这不仅仅是一笔巨款,还很有可能导致以太币贬值。 破坏你的货币价值的大部分权益是非常容易的。 当然也有更强有力的激励措施来保持网络的安全和 健康 。
信标链上的权益消减、踢出和其余惩罚、协调来防治其他恶意行为。 验证者还将负责记录这些事件。
优缺点
优点
权益质押让您更容易运行一个节点。 这不需要在硬件或能源方面进行巨额投资。 如果你没有足够的 ETH 来进行质押,你可以加入质押池。
权益质押更加去中心化。 它允许更多人参与,并且更多的节点不意味着像挖矿一样增加百分比的回报。
权益质押可以保证安全的防护。 分片链允许以太坊同时创建多个区块,增加交易输送量。 将以太坊网络置于工作量证明系统内,这会降低网络被攻击所需的算力。
缺点
与工作量证明相比,权益证明仍处于起步阶段,并且没有经过实际应用的测试。
9. 以太坊带来了那些争议和质疑呢
以太坊和比特币是有着本质区别的,区别在哪里呢?比特币定义的是一套货币体系,而以太坊侧重的是打造一条主链(可以理解为一条公路),可以让大量的区块链应用跑在这条公路上。
从这一点来看,以太坊的应用场景更广泛,这也是为什么我们说以太坊标志着区块链
1.0时代一个单纯的货币体系,向区块链2.0时代实现其他行业以及应用场景的转变。
但是,世界上没有十全十美的事物,以太坊虽然拓展了区块链在各行各业的应用范围,还提升了处理交易的速度,但是它也存在着一定的争议与质疑。
一、以太坊的扩展性不足的解决之道:分片技术和雷电网络
以太坊的底层设计,最大的问题是以太坊只有一条链,没有侧链,这就意味着,所有程序都要对等地跑在这条链上,消耗资源的同时,还会引发系统拥堵。正如去年非常火爆的以太坊游戏“加密猫”,这个游戏火爆的时候,一度引发以太坊网络瘫痪。
对于提升处理能力这个问题,以太坊提出两种方式:一个是分片技术(shard),一个是雷电网络,下面我们分别介绍一下这两种技术。
(一)分片技术
以太坊创始人 V 神(Vitalik Buterin)认为,诸如比特币这种主流的区块链网络,之所以处理交易的速度很慢,是因为每一个矿工要处理全网的每一笔交易,这样的效率其实是非常低下的。分片技术的构想是:一笔交易不必发动全网所有节点都去处理,只要让网络中的一部分节点(矿工)处理就好了。于是,以太坊网络被划分成很多片,同一时间,每一分片都可以处理不同的交易,这样一来,会大大提升网络性能。
但是,分片技术也是有一定争议的。我们知道,区块链技术的重要思想是去中心化,全网都去见证(处理)同一交易,这才具有最高的权威性。而以太坊分片技术,并不是所有节点共同见证,而是类似于分小组见证,这样一来,它便失去了绝对的“去中心化”属性,只能通过牺牲掉一定的去中心化特性来达到高性能的目的。
(二)雷电网络
雷电网络使用的是链下交易的方式。这是什么意思呢?它的意思是:使用雷电网络的参与者在互相转账时,不需要通过以太坊主链交易确认,而是通过参与者之间创建支付通道,在链下完成。
不过,雷电网络并不是脱离主链的,在建立支付通道之前,需要先用主链上的资产做抵押,生成余额证明(Balance Proof),拥有余额证明才能表明你能做出相应余额的转账。在交易双方都持有余额证明的情况下,双方可通过支付通道在链下进行无限制次数的转账。
只有在完成链下交易,需要将资产转回链上时,才会在以太坊主链上登记主链账户的余额变化信息,而这期间不管发生多少次交易在主链上是不会有记录的。
雷电网络还有一个实实在在的好处,就是可以为你省下矿工费用。目前我们在以太坊主链上进行交易,需要消耗 Gas,需要支付矿工费用,那么一旦将交易搬到链下,就可以节省这一部分的成本。
当然,雷电网络并不是十全十美的。在使用雷电网络时需要用主链上的资产作抵押;而这部分资产作为抵押物,在使用者完成链下交易之前是不能使用的。这也就决定了,雷电交易只适合小额交易。
上面就是以太坊扩展性不足的问题,以及目前提出的两个主要解决方案:分片技术和雷电网络。
二、以太坊的智能合约存在漏洞与臭名昭著的 The Dao 事件
以太坊的智能合约很强大,但是,凡是代码都会存在漏洞的,以太坊智能合约最大的争议就在于所谓的漏洞,也就是安全性问题。据相关研究表明,在基于以太坊的近100万个智能合约上,发现有34200(约3%)个含有安全漏洞,将允许黑客窃取ETH、冻结资产或删除合约,比如说,臭名昭著的The Dao 事件。
(一)Dao是什么意思?
介绍 The Dao 事件之前, 我们先见到介绍一下 DAO 是什么。DAO 是 Decentralized
Autonomous Organization 的简称,可以理解为:去中心化自治组织。从以太坊的角度来理解,DAO 是区块链上的某一类合约,或者一个合约组合,用来代替政府的审查以及复杂等中间程序,从而实现高效的、去中心化的信任的系统。所以,DAO 不是特定的某个组织,也就说呢,可以有很多的DAO,各种各样的DAO。
(二)臭名昭著的The Dao事件
但是,我们现在提到DAO,基本上所指的都是The DAO事件,也就是我们刚刚说的那个臭名昭著的黑客攻击事件。我们知道,英文中的 The是特指的意思,The DAO事件呢就
是特指的那个DAO事件,因为我们刚刚说了DAO不是特定的某个组织,可以有很多的DAO,各种各样的DAO。
2016 年的时候,德国一家专注“智能锁”的公司 Slock.it,为了实现去中心化的实物交换(比如说:公寓啊,船只啊),在以太坊上发布了 DAO项目。并且于2016年4月
30日开始,融资窗口开放了28天。
没想到,这个DAO项目的人气非常高,短短半个月就筹得了超过一亿美元,而到整个融资期结束,一共筹集到1.5亿美元,由此呢,它成为历史上最大的众筹项目。然而好景不长,到了6月份,黑客利用智能合约里面的漏洞,成功转移了超过360万个以太币,并投入到一个DAO子组织中,这个组织和The DAO有着同样的结构。以至于当时以太币价格从20多美元直接跌破13美元。
这个事件说明智能合约的确是有漏洞的,而且一旦漏洞被黑客利用,那么后果是非常严重的。这就是现在很多人批评以太坊,说它的智能合约不智能。
对于这个问题,目前国外有很多公司为了解决智能合约的漏洞问题 ,开始提供代码审计服务。而从技术的角度来说,目前一些团队正在对智能合约进行检验,这些团队多数由哈佛、斯坦福和耶鲁的教授带队,部分团队已经获得了头部机构的投资。
除了目前以太坊存在的扩展性不足、智能合约漏洞问题,对于以太坊的争议还在于它所追求的POS共识机制,也就是权益证明机制,在权益证明机制下,如果说谁持币的数量越大、持币时间越久,获得的“权益”(利息)就越多,还有机会得到记账权力,记账又可以获得奖励,那么这样一来,容易造成“强者越强”的寡头优势。
还有一个问题就是ICO乱象的问题。ICO是区块链项目筹措资金的常用方式,咱们可以理解为预售。以太坊上ICO项目的爆发,滋生了打着ICO旗号进行资金盘、诈骗圈钱等不法行为,对社会和金融稳定造成安全隐患。