工作量證明的概念始於 1993 年,由 Cynthia Dwork 和 Moni Naor 於 1993 年的學術論文提出。當時這個理論主要被用作防止 DDOS 攻擊,或者處理網絡垃圾郵件。
2009 年,中本聰發明了比特幣,在白皮書中提到了工作量證明這個概念。比特幣將工作量證明用作一種共識機制,被用於驗證區塊鏈的各個區塊中所發生的交易正確性。
PoW 如何驗證 ?
簡單講就是通過礦工之間的競爭,看誰先解開運算難題。首先解開區塊難題的礦工,他的答案會迅速被全網廣播,剩下的礦工依次驗證確認該區塊為合法塊,同時該礦工可以獲得 coinbase 獎勵。
隨著時間的推移,比特幣價格不斷增長,工作量證明很快就被廣泛用作共識機制,而今則被用於許多數字貨幣當中。
比特幣被公為是第一代區塊鏈,它允許每一位網絡參與者在個人電腦上進行挖礦,這是比特幣想實現的去中心化提供了技術條件。
探索更加開放的網絡
Ethereum 是第二代區塊鏈浪潮的先驅,目前也是最閃耀的先行者。它與比特幣第一個不同之處在於以太坊重點在於為開發者提供更多的自由度,引導開發者在以太坊上開發很多的 DAPPs。
以太坊為了突破當前 1.0 主網的性能局限,決定在全新的 PoS 信標鏈上實行以太坊 2.0 分片系統。從設計上來說,以太坊 2.0 協議的目標是進一步擴大網絡的開放程度。
所以,ETH2.0 的所有設計目標都是以去中心化為導向的。以太坊 1.0 採用的是混合機制,在以太坊發展的過程中,它的共識算法對於不同的階段,分別是:PoW 共識 ,PoW + PoS 共識和 PoS 共識。
ETH2.0 的設計者認為,PoW 依然需要一些配置較高的硬體來參與系統,而 ETH2.0 轉向 Pos,規避了硬體門檻,用戶可以在個人 PC 的瀏覽器上部署節點;同時將 PoS 質押的門檻從 1000ETH 降低到 32 個 ETH,提高網絡的參與度。這個做法,又再一次引發了圈內從業者對於 PoW 以及 PoS 的討論。
Pow 與 Pos 機制之爭
POS,權益證明共識是另一種決定礦工確認新區塊的方式。PoS 不依賴與礦工的算力競爭,而是根據挖礦節點錢包中的代幣數量多少,來確認下一個區塊的產生者是誰。
代幣的數量被定義為權益。POS 共識的理念是:擁有最多權益(代幣)的人,一定會為整個網絡做出最公平合理的決策。
相比 POW,POS 的缺點很明顯:比如,大戶可以偽造 POS 分叉,因為分叉另一條鏈的成本對於持幣大戶來說很少,於是講網絡分叉後,他們可以同時在兩條鏈上獲得收益。
POS 在代幣分發中也存在很多問題,比如 POW 礦工由於挖礦需要硬體以及電力成本,所以他們挖出來的代幣需要在二級市場賣掉一部分來均衡自己的成本,POW 礦工不會大量囤積。而 POS 礦工的更傾向於囤幣增大自己的持倉份額,通過從網絡交易用戶那裡收取大量的交易費用來獲利。
這是一種封建且中心化的做法,違背了去中心化的精神,POS 將整條網絡交給了大額持幣者操縱。而市場中為 POS 辯護的人,持有的觀點是:
持幣不均衡是正常現象,有錢人本應該比普通人賺錢快。大戶投入的代幣成本高,收益自然應該很高。
這個觀點乍一看沒錯:高投入,高回報。對應 POW 網絡也是一樣,投入的算力多,獲得的出塊獎勵理論就越大。
但 PoW 和 PoS 的區別在於,Pow 的優勢不容易累計,無論是硬體更新或者電力優勢,沒有人能夠持續壟斷這個門檻。比如 1 年的時間,嘉楠耘智的礦機,很快就被神馬礦機超越,而買了嘉楠礦機的礦主一般使用周期為 3-4 年。
而 POS 的中心化優勢無法被更新。一旦形成壟斷優勢,其他人無法超越。這點從 EOS 的超級節點排名中也可以看到,榜單上的名字幾乎從未更新過。
所以,這裡存在的核心點就是:PoW 是徹底的無需許可,無門檻參與。而 POS 不是,Pos 中任何新節點想要參與共識,治理都需要當前的節點批准。如果當前節點拒絕處理新節點的請求,那麼新節點就無法加入網絡。所以 Pos 網絡雖然在性能上做了提高,但是卻不是一條開放的網絡。
無需許可的網絡
PoW 是徹底的 Permissionless,無需許可就可以參與。無論整條網絡發展到什麼程度,你都可以隨時買入礦機參與挖礦,成為出塊者。
被稱為 2020 年礦幣新貴的雷神公鏈 Thor 網絡也延續了比特幣經典的 Pow 共識機制,雷神網絡無需許可,礦工可以通過購買單一礦機託管給礦場,或者購買算力分片,加入礦池參與 Thor 的出塊。雷神 THOR 已經上線 BIKI 等主流交易所,隨著共識的增加,雷神逆勢上漲 25%。
目前雷神 Thor 全網礦機數量已經超過 5000+,參與挖礦的礦工數近 2w 人,已有 7 大社區自建礦池在自主運營。馬太效應是一直存在的,在區塊鏈世界裡也無法完全避免,但是區塊鏈技術是一個可以幫我們實現參與過程公平的最有效工具。
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