Zilliqa挖礦那些事
作者：Rita
Zilliqa是進入2018年以來非常熱門的一個區塊鏈項目，zil在1月26日火幣上線交易當天價格比艾西歐翻了約40倍，現在基本維持在7、8倍的水平，且有多個平臺預測今年很有潛力成為百倍幣。Zilliqa最大的亮點在於，它是世界上第一個提出分片概念（英語為sharding，團隊成員2015年發表論文提出），也將是全球第一個把分片落地的區塊鏈項目。Zilliqa使用分片跟目前通過側鏈、線下或加強中心化的方式不同，它是通過一種線上、去中心化方法解決當前區塊鏈不可擴展的問題。這意味著，隨著越多節點加入網絡，吞吐量不但不會降低反而繼續增長，每秒處理的交易數會持續增多！當前，也有不少項目提出了分片的概念，但Zilliqa已在此項目上研發了兩年多，並將在今年1季度推出測試網，3季度上線主網，因此其未來發展十分令人期待！
Zilliqa除了技術本身以及幣價引人關注外，其挖礦也很受矚目。根據官方目前公布的消息，Zilliqa將於今年第三季度主網上線後可以挖礦。目前來看，Zilliqa挖礦對礦工是非常有吸引力的，主要是因為它有以下幾個優勢：
1、報酬豐厚，尤其是在初期。
Zil幣的總量為210億個，其中40%由挖礦產生，即84億枚。根據目前計劃，總共分10年挖完。值得注意的是，隨時間變化的挖礦難度將是一條平滑曲線，而不會出現挖礦獎勵在某個點驟減的情況，這是因為哈希率的變化是平穩的，這保證了獎勵的穩定性。在10年後，整個網絡中將不會有新的zil產生，網絡將足夠大，礦工可以僅通過手續費就維持網絡的正常運轉。
Zilliqa每個分片大小大致是固定的，約為600多個節點，每個節點並行地處理交易，所以當越多的節點加入網絡，產生的分片就越多，處理的總的交易數就會越多。這是Zilliqa交易速率隨吞吐量增加而增長的本質原因，也是這個項目最大的優勢和特點，所以Zilliqa在初期必然要吸引大量礦工加入以凸顯其優勢，早期的礦工將會收到巨大回報。
*上圖展示了Zilliqa的網絡分片機制
2、能耗小，更加切實可行。
比特幣和以太坊都採用PoW的共識協議，由於這是計算密集型的，因此創建每個區塊都需要巨大的計算量，這必將導致能源大量浪費。根據一項統計數據，比特幣區塊鏈挖礦每年耗電量接近28TWh，而以太坊每年耗電接近10 TWh，這些數字大致相當於愛爾蘭，巴林或喬治亞等中等國家的用電量。也正是由於這個原因，很多國家、機構或個人看衰區塊鏈。
而在Zilliqa網絡上，礦工每個月僅需要執行大約12個小時的PoW，在其餘時間內，將以閒置模式運行，消耗電量極少。根據Zilliqa官方估測，在新加坡對於一名普通礦工， Zilliqa的挖礦電費成本約為2.8美元/月，而以太坊則為每月26.25美元，即Zilliqa挖礦電力成本僅為以太坊的1/9。而且，由於採用分片的方法，不管網絡規模如何擴大，一個分片上的節點數不變，計算情況也不會改變，也就是說挖礦成本幾乎不變，不會隨著節點增加或交易數增多而上升，這一優勢在網絡增加的情況下會更加明顯。
Zilliqa能耗小的秘訣在於其共識機制。它採用PoW+PBFT的共識機制，大致過程是：在一個新節點加入網絡時，其首先執行一次PoW，通過提交結果其將被分配到特定分片中。在分片上，生成約100個區塊後，節點才需要再執行一次PoW進行再分片，而不是每個區塊做一次。這樣的每個過程被稱為一個DS周期，我們可以看到，在每個DS周期伊始才需要執行PoW，PoW在Zilliqa網絡中的功能僅是預防Sybil攻擊，劃分分片。在周期中間，網絡通過PBFT協議生成區塊，而不是PoW。由於pBFT協議拼的不是算力，且具有交易最終性的特點，因此生成區塊是直接的、快速的，不需要6次確認，耗能極少。
*上圖顯示了Zilliqa共識協議運行機制，如想要了解該共識的更多技術細節，可關注Zilliqa微信公眾號或官方博客。
3、更公平，礦工間收入差異相對較小
我們都知道，在比特幣挖礦中，採用的是贏者通吃的規則，即誰算力大、運氣好，誰就是唯一的贏者，拿走系統約規定的特定數量比特幣的獎勵以及所有在區塊內的交易費。所以有人即使投入了幾千萬在這裡面，卻有可能一直挖不到。這就導致了挖礦中心化，收入分配不均，以及出現51%攻擊等事件可能性增加的問題。如今，全球前三大礦池佔據著幾乎60%的全網算力。
與此不同的是，Zilliqa中參與共識協議的每個礦工都可以獲得對應的獎勵。正如前文提到的，Zilliqa採用PBFT的共識協議，該協議執行過程分三個階段：預準備階段、準備階段和提交階段。後兩個階段都是集體參與的，尤其是最後一個提交階段，需要絕對多數人都提交之後才能生成區塊，這可以視為一個集體決策過程，因此PBFT可激勵每個節點積極參與。雖然每個分片領導者仍然會拿的更多些，但礦工之間的報酬差異還是很大的減小了。另一方面，Zilliqa礦工酬勞分配類似於多勞多得，即礦工們積極性越強，就下個區塊達成一致越迅速，效率就越高，參與處理的交易數就越多，回報也會更高。
4、支持GPU，大家都可參與
Zilliqa挖礦使用以太坊的ethash，且正是由於Zilliqa以上提到的能耗小、非計算密集、收入差異小等優勢，挖礦是可以通過GPU進行的，尤其是在剛開始的階段。並且由於Zilliqa挖礦GPU有相當長時間是屬於低使用、近乎閒置的狀態（執行PBFT時），因此礦工只要在操作合理的情況下，還可以在閒置期去挖別的礦，靈活性和兼容性大大提升。但值得注意的是，1季度推出的測試網並不支持GPU，所以普通用戶挖礦還要等到主網上線。
結論
Zilliqa現在還處於集中研發階段，團隊相對低調，並沒有發布過多宣傳推廣和挖礦的文章，但從目前來看，Zilliqa是非常有前景和值得期待的。
此外，正是由於以上特點，用戶可以享受到快速、低手續費的服務，因此相信未來會有更多用戶使用Zilliqa進行交易，這將給礦工帶來更多的回報，容易形成一個良性循環。由此可以說，Zilliqa挖礦較目前已存在的其他區塊鏈項目而言，更加有可持續性，這一點非常重要。
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