DPOS委托权益证明 vs POW工作量证明

DPOS委托权益证明 vs POW工作量证明

本文摘自“BitShares 101”中关于委托权益证明和工作量证明的讨论。

译者注:由于本篇文章诞生于2015年,其中部分观点和现有的DPOS机制略有出入,如果读者想要进一步了解现在比特股的DPOS,请关注我们的后续文章。


在这一章节中,我将会向大家解释一下诞生于2014年8月的某项技术。该技术所带来的飞跃将会使得DACs(分布式自治公司)变得更为切实可行。首先,我要警告一下大家这篇文档比较偏技术,如果你对技术并不感兴趣的话可以直接跳过不看。


如果你真正了解清楚这些概念,将会对你未来的投资决策带来相当大的益处。


第一个跃入你脑中的问题就是:“如果比特币是世界上第一个DAC,为什么其他DAC不能够模仿它?”


这是一个非常好的问题,为了回答它,我们首先必须理解比特币是如何工作的。


一个叫做中本聪的匿名发明家创造了比特币。他把比特币的概念发布在一个小论坛里面。论坛里面有很多能为他提供帮助的人,包括:Dan Larimer.


五年后,在数以百万计的人已经学习过比特币代码后,人们发觉比特币的算法在某些领域已经无法达到它所期望到的高效。


我们将解释这些问题以及可能的解决方案。


我们回顾一下比特币是如何工作的。比特币的共识算法被称为Proof Of Work(POW工作量证明)


目前,每10分钟,比特币网络会奖励成功记账的矿工25个比特币。(2017年,由于已经经历了两次半衰,所以其实是奖励12.5个比特币)


让我们来做一些数学题吧。假设每个比特币的价格是500美元。尽管这可能不是比特币的最新现价,但也比较接近2014年的平均价格了,并且这个数字会让计算变得更为简便。


所以,每十分钟,接近12500美元价值的比特币会被创造出来,并且支付给矿工作为他们记账服务的费用。每天创造了180万美元的比特币,每年创造6.5亿美元的比特币。这个数字是非常令人震惊的。2014年,价值6亿多美元的比特币被支付给了矿工。


所以这些美元从何而来?答案是比特币的持有者,包括你和我,以及任何试图利用比特币机制对抗通货膨胀的人。当这些新的比特币被创造出来以后,比特币的持有者可以选择稍微降价把比特币快速出手(矿工必须考虑到自己的软硬件成本以及电力费用的投入),或者他们认为比特币还有更大的上涨空间,于是仍然持有比特币等到价格合适后放到交易所里出手。


通货膨胀是一个非常复杂的概念,所以我尽量将它简单解释清楚。


在2014年,6.5亿的比特币被创造出来。如果新币的买家数量少于预期,供大于求,可能比特币的价格会降低。反过来,如果求大于供,那么比特币会涨价。


为了证明这点,我们玩一个游戏。比特币的价格升高一个量级,从500美元一个,变成5000美元一个。


所以相应的在2014年,进入市场用来兑换比特币的美元,就不止6.5亿,而是需要65亿。如果达不到这个数量,那比特币的价格就会下降。


如果越来越多的人涌入市场购买比特币,那么每10分钟被创造出来的25个比特币的价格就会提升。所以每个人如果想要获得比特币,那他的付出也会相应提高。


如果一个新的比特币公式算法能够大幅度降低挖矿所需要的能耗,那么比特币价格将必然会扶摇直上,在我看来,可能会超过10万美元一个。


如果有一种方法能够降低比特币网络的花费,而且不会影响网络的安全性,对于比特币而言,这将会一个巨大的胜利,并且使得DACs更有希望早日实现。


所以让我们研究一下比特币每年赚到的6.5亿美元吧。


想要运行起比特币网络实际上花费不大,差不多每年几千美元。比特币持有者尝试用每年6.5亿美元购买的其实是去中心化的结构。


比特币网络只有当它是去中心化的时候,它才是安全的。


越多的矿工进入比特币网络保障其安全,那么比特币网络就越来越变得去中心化。每个矿工都尝试将其变得更健壮。


为了比特币去中心化的结构,每年需要花费6.5亿美元,这是否值得?


首先,让我们看看一个趋势。由于比特币网络的规模变大,很明显中心化的挖矿能力变强。


以前,任何人都可以使用台式机或者笔记本来挖矿。


后来,挖矿变得越来越专业,先是用显卡(GPU),接着用专用的集成电路芯片称为ASICs来挖矿,这些芯片被设计制造的目的,就是比特币挖矿。


这也意味着人们需要花费数以千计的硬件来挖矿获取比特币,同时也导致了挖矿的能力越来越集中化。ASICs也使得人们尝试在家里挖矿的方法破灭了,人们在世界范围内建立起庞大的矿场以及专业的设施进行挖矿作业。


在不远的未来,业内人士普遍认为专用的、配备水冷设备的矿场将会诞生,以便通过比特币获得更多的利润。


现在,比特币实际上已经变得非常中心化了。只要你能够控制3个矿池,你就能够控制比特币网络超过51%的算力。而四家ASIC芯片制造商只要联合起来,就能够控制未来90%以上的哈希算力。所以人类只要快速搭建矿场到一定的数量级,就可以掌握比特币网络51%的哈希算力。


这投入对于每年6.5亿美元而言真是不值一提。


大家不要理解错了,我这里尝试说明的并不是比特币网络已经完蛋了,或者比特币网络并不够去中心化。我只是陈述事实,比特币的哈希算力的发展情况。


如果发明一种算法,并将其运用至比特币网络中,可以同时满足实现网络的更去中心化,或保持原有去中心化水平的同时,降低算力的消耗,势必将会进一步提升比特币的价值。


请大家记住一点,中本聪解决的拜占庭将军问题,只是为了发明一种不可攻破的协议,这一点比特币已经完成了。


相比较解决拜占庭将军问题为人类带来的价值,四个芯片制造商、两个矿池以及一堆矿场所带来的麻烦简直就是小菜一碟。


我们是否需要等一年、两年、五年还是超过十年,我相信,最终肯定会有一种更为有效的共识算法能够替代现有的POW工作量证明。


换个角度来看,当新的算法被发明以后,比特币如何接收它也是非常有意思的一件事。比特币未来很可能就是一种软件,可能只要达成共识以后,比特币就能够进行更新。


比特币就像是一个重达四百磅加密货币的“庞然大物”,其中有数以百万计的VC资金涌入其中。当更有效率的共识算法真正来到以后,比特币能够更新自己的代码,并且保证自己第一位的数字加密货币地位。然而,如果比特币无法接受新的算法,我认为长远来看,它一定会丢失自己的市场份额。


所以如何达成共识?在我看来,想要通过一个未经验证的理论来达成共识是不可能的。我认为这也是山寨币的价值所在。


我认为山寨币是需要实验运行的环境。我们能够观测到许多山寨币的失败,总结教训,并找到真正能够成功的案例。这一切都不会威胁到比特币主网的稳定。


只要当山寨币经历过一段时间的验证,证明自己是安全并更有效的,当然它的价格也会狂飙,比特币社区的核心成员们才可能考虑到更新比特币网络的共识算法。


所以我提出了这样一个振奋人心的想法:


即使我们处于技术的早期,我不认为还需要等5年、10年才能够发明一个更有效的算法。在2014年7月,这个算法已经被发明并展示在世人眼前了。


接下来的几年内,监督这个算法将会变得非常有趣。


新的算法被称为DPOS委托权益证明, 是由Dan Larimer发明的。


根据我的计算,如果这个算法能够成为现在比特币网络的核心算法,将能够只需要现在5%的消耗,即可提供更强大的去中心化保障。这结果也会降低通货膨胀,并提升比特币的价格。


DPOS可以每10秒钟就能提供交易的确认。而现在的比特币网络,平均需要花6轮确认时间,每一轮10分钟左右,也就是60分钟才能够确认一笔交易真正发生。10秒钟相比60分钟而言是一个飞跃。


DPOS已经投入实际使用,成为比特股的核心共识算法。


比特股在2014年正式发布。


DPOS是如何运行的?比特股依靠使用信誉系统以及无摩擦、实时投票的机制,来创造出一个有限信任的团体。团体中的参与成员有权利创造区块,将其加入区块链并禁止非受信的参与方加入其中。这些受信任的参与方通过随机分配的方式决定创造区块,并且每一轮还会被改变。


值得一提的是,其中并不需要过多的信任基础。区块的创造者(称为委派见证人)能够创造区块或不创造区块,把交易信息放入区块或不放入区块。但他们无法改变交易的详情,例如交易的发起人、接收人、或者余额。所以他们无法作恶。如果见证人无法创作区块链或者把交易信息放入区块,那么下一位见证人创造出的区块,将会变成两倍大的区块,包括前一位交易者遗漏的交易信息,而确认时间将会延长至20秒而不是10秒。对于网络而言并不会有严重的影响。恶意或者迟到见证人的行为也会被公之于众,那么社区可能将他们简单快速地投票驱逐出去。被驱逐出去的见证人会失去他们记账的权利,以及对应的收入。


比特股网络有着严格的投票机制。每一位比特股的持有者,都能够通过投票,选举出一个拥有101位见证人的理事会来创建区块。


101这个数字是随机的。社区能够允许出现更多的见证人,从而使其更为去中心化,但是同样,成本就会上升。同样,也可以降低101个见证人的数量,来降低网络的开销。101只是社区第一个尝试的切入点,并且根据实际情况,可能未来会更改这个数字。


因为见证人位置的数量是有限的,见证人实际上也会互相竞争来获得记账的工作。如果见证人主动降低他们获得的收入,那么他们就可以吸引到更多人的投票,同样,保护网络安全的费用将通过见证人之间的竞争维持到一个合理的水平。


比特股持有人会牢牢控制住比特股去中心化的程度,因为他们能够决定谁成为他们的见证人来创建区块。


同时,恶意的见证人将会因为自己的作恶行为被快速投票出局。


比特币通过通货膨胀的方式支付矿工费用(比特币总量2100万个,总体看是通货紧缩的,但比特币每10分钟被创造出25个,从这个角度看是通货膨胀的)。比特币网络会稀释比特币持有者,比特股能够独立支付101个见证人,从而不会造成稀释。事实上,见证人会主动降低自己的工作来赢得更多投票,剩下的工资会作为股息,支付给所有的比特股持有人。


这个模型中还有非常酷的想法。


见证人除了降低自己的工资来获得选票以外,他们同样会因为将见证人工资支付在更多工作而获得选票,例如进行比特股的市场推广、法务。他们的行为,就像其他类型的公司中承担相应工作的雇员一样。


所以对于见证人而言,除了维护网络稳定,他们会通过其他方式向比特股的股东创造更多价值。


比特币使用点对点的方式实现共识,DPOS有一个已经搭建完成,并且实时变化的股东投票机制。这使得比特股更像一个24小时不间断的股东大会,股东们可以在任意时间通过投票改变公司的组织架构。与比特币相比,比特股网络中投票的权利被牢牢地掌握在股东们的手中,而不是被雇员控制。


比特币的POW算法可能对于一个货币而言是行得通的。我认为DPOS所具有的特征和高效性使得他对于建设DACs是非常合适匹配的。


我相信DPOS的发展将会把更多的DACs带入现实社会。对于未来机遇的探讨,也是本书内容中的一部分。



译者:
任重远,万向区块链区块链业务专家,参与过工信部区块链白皮书撰写工作,对于区块链在保险和信托行业的应用有丰富的实践经验。接触区块链领域两年有余,致力于推进区块链技术在实际业务场景的落地,以及对于分布式商业价值的研究探索。
编辑于 2017-07-26