POW:拜占庭將軍的問題——共識機制

偉大的人物常常擁有歷史聯想力——丘吉爾

在很久很久以前，拜占庭帝國準備攻占一座敵方城堡，派出A、B兩位將軍分別帶隊駐扎在敵方城堡兩翼，伺機而動。由于敵方城堡易守難攻，只有兩位將軍同時發動進攻才有可能取得成功。

因為兩位將軍在不同的位置，要統一計劃只能通過傳令兵互通消息。于是，為了能統一時間發起進攻，A將軍派出傳令兵向B將軍告知進攻時間。但是，這中間會存在以下問題：

1，傳令兵當了叛徒，傳達虛假進攻時間。

2，傳令兵中途被敵方所殺，消息沒有傳遞到位。

這就是拜占庭將軍的問題。

Ampleforth 開發人員首次推出基于以太坊的抗通脹代幣:金色財經報道，區塊鏈協議Ampleforth母公司Fragments推出了名為spot的抗通脹代幣，根據聲明，Spot是使用Buttonwood設計的最新項目，與Ampleforth的原生代幣ampl相關。ampl代幣是一種 rebase代幣，旨在使其價格接近CPI調整后的美元。CPI代表消費者價格指數，CPI調整后的美元是1美元，根據通貨膨脹進行調整。Ampl通過使用CPI調整后的美元來計算rebase的每日供應調整來保持平衡。

現貨代幣可作為由 ampleforth 代幣支持的一籃子鏈上抵押品的可自由贖回債權。由于現貨由 ampl 支持，因此 1 個現貨代幣的價格也應該趨向于 CPI 調整后的美元。?[2022/12/9 21:32:10]

為了解決這個問題，A將軍想出一個辦法：同時派出10名傳令兵，這中間就算有叛徒或者中途被截殺的，只要不超過三分之一，B將軍就可以根據剩下三分之二的消息得出最后的判斷，這樣兩位將軍就達成共識，有效的解決了統一作戰計劃的問題。

Purpose Bitcoin ETF發行方：永遠不會做FTX那樣的事:金色財經報道，加拿大比特幣基金 Purpose Bitcoin ETF 發行方 Purpose Investment 首席運營官兼產品負責人 Vlad Tasevski 表示：FTX 崩盤是非常不幸、不可接受的事件，肯定會對加密行業產生負面影響，但有助于清除行業里那些不良行為者。對我們來說，像 FTX 所做的那樣永遠不會是一個選擇，從未做過，從未嘗試過，也永遠不會做。”Vlad Tasevski 強調，Purpose 只能以基金的名義持有資產，而不能將其借出，且接受安永會計師事務所審計。（ wealthprofessional ）[2022/11/17 13:18:16]

這就是所謂的拜占庭容錯——簡單說，就好比一個正在工作的系統，縱使出現一些小的問題，但不影響其正常運行。

Coin Metrics CEO：當監管更清晰時，大型銀行會加入加密貨幣領域:金色財經報道，Coin Metrics CEO Tim Rice表示，傳統金融領域中有更多風險厭惡的公司正在進入加密貨幣領域，他們更關心的是了解如何減輕風險。紐約的大型銀行希望加入加密貨幣市場，但他們首先希望監管明確。Rice稱：“他們的主要事情是，'我們需要監管的清晰度'。然后我們會加入，客戶希望我們加入。所以我認為這只是一個讓他們感到舒服的正確法規的問題。”（decrypt）[2022/10/13 14:26:07]

而以上拜占庭將軍遇到的問題，對應到區塊鏈系統中，實際上是指分布式系統多個節點中，如果部分節點失效或者存在惡意行為，那么，如何才能保證其他節點仍然能夠保持一致性？在區塊鏈中，技術人員研究出了多種共識機制以解決這個問題，常用的的共識機制有工作量證明、股權權益證明（POS)、委托權益人證明（DPOS)以及實用拜占庭容錯（PBFT)等等。

StarkWare總裁：要獲得最大的可擴展性需使用能釋放其潛力的編程語言:9月22日消息，在由萬向區塊鏈實驗室主辦的第八屆區塊鏈全球峰會上，以太坊擴容解決方案StarkWare聯合創始人兼總裁Eli Ben-Sasson表示，STARK數學技術能夠讓人們相信，即使沒有監管，也不需要監督計算的每一步，合約都會保證正確的執行。一臺性能有限的計算機，可以監督并聲明大量計算集群的可靠性，并且無需重新執行計算，這就是這項技術為什么會和區塊鏈有關系。

Ben-Sasson稱，StarkWare采用的方法是基于數學的證明，也就是有效性證明的方式，StarkWare要實現的目標是能夠讓任何人運行非常龐大的計算機，并且處理相關的事情，然而做執行的一切事情都必須向L1進行證明。如果想要獲得最大的可擴展性，實際上需要使用能夠釋放其潛力的編程語言。[2022/9/22 7:14:17]

一，工作量證明：

Wombat Exchange 將于9月5日上線完整版應用程序:金色財經消息，據官方推特，多鏈穩定資產交易平臺 Wombat Exchange 宣布將于 9 月 5 日正式上線完整版應用程序。 屆時將把流動資金池上限由 4000 萬美元更新為 4 億美元（每項資產 1 億美元)， 并啟動首批穩定幣 USDT、USDC、DAI 和 BUSD 流動性挖礦。

據悉，Wombat Exchange 是 BNB 鏈上原生的多鏈 stableswap，專注于通過其創新的算法設計重新設計 stableswap 體驗。[2022/8/27 12:52:41]

POW共識機制的基本原則是，必須通過一定的工作量才能獲得投票權和記賬權力，從而達到全網共識。也就是說你必須完成一定的工作量，你才有話語權。比如說在比特幣挖礦中，你想獲得記賬權，就必須貢獻自己的計算機算力，這樣就有效的防止一些人注冊多個僵尸賬號影響投票結果，因為僵尸賬號沒有實際設備支持，是不可能獲得投票權力的。

所以，在POW共識機制中,：1，記賬前你必須完成一定的工作量；2，一份工作量一票原則，投票權平均分配；3，記賬結果要經過大家檢查，如果正確，會得到獎勵，如果不正確，那工作就白費了。在這樣的規則下，誠實的人會獲得獎勵，不誠實的人白白浪費工作量，因此，大部分人都會守規矩。

POW是數字貨幣最早使用的共識機制，在這種機制下，每個人都可以參與進來，大家處于一種絕對公共的競爭協作狀態，達到一個完美的去中心化效果。所以非常適合公有鏈的運行，并且它的安全性是經過時間驗證的，。

當然，它也存在諸多缺點：

1，耗費資源：POW挖礦需要耗費大量無用的計算，比如比特幣挖礦，需要耗費巨大的電力資源，而計算結果本身并無實用價值。

2，效率低：POW機制達成共識效率低，交易確認時間長，可延展性差。

3，算力壟斷風險：如比特幣挖礦本質是算力的競爭，而礦池的發展就出現記賬權壟斷的問題，也就是說超過51%算力，那將導致破壞去中心化的風險。

該機制應用于BTC，以太坊前三階段等

二，股權權益證明：

為了解決POW浪費大量算力去做無意義計算的缺點，技術人人員發明了POS共識機制。與POW相比，POS更加節能，它要求挖礦者擁有股份，也就是必須持有一定的代幣，相當于挖礦抵押物，以保證礦工的利益和區塊鏈的利益聯系在一起，這樣，礦工就不會去破壞區塊鏈的運行，因為那樣的話就是破壞自己的利益。而且，在POS機制中，是根據挖礦者持有的股份多少來調整挖礦的難度。換句話說，持有的代幣越多，挖礦越容易，得到的獎勵就越多，反之，挖礦就越難，得到的獎勵就越少。

所以，POS顯而易見的優點是資源消耗小。但總的來說，其實現較為復雜。中間步驟較多，容易產生安全漏洞，并且還是需要挖礦，而相比POW，安全性還需要進一步驗證。

該機制應用于點點幣、QTUM等。

三，DPOS委托權益人共識機制，其實是POS的一個變種，在DPOS中，并非所有持幣者都有記賬權，而是所有持幣者選出一部分代表，這些代表才具有記賬權。這樣極大地提高效率。但是，由于其記賬權為少數代表所控制，本質上已經淪為一種半中心化系統。

該機制應用于BTS，EOS等。

說到這里，大家是不是發現點什么？POW人人平等，多勞多得。是不是有點像咱們的社會主義？而POS是誰資本比較厚實，誰就獲得更多，這會導致富的人越來越富，窮的人越來越窮，是不是有點像資本主義？怎么感覺這兩種共識機制更像是兩種社會制度的演變呢！哈哈

四，PBFT實用拜占庭容錯共識機制，簡單說，就是一種少數服從多數的機制，只要所有節點中，失效節點不超過三分之一，網絡總能達成正確共識。它的優點就是記賬速度快，且在進行過程中不用發行代幣的激勵機制，缺點就是其任然是半中心化的系統，且節點數量不能太多，否則將會嚴重影響效率。所以PBFT一般用在企業集團內部等私有鏈或聯盟鏈中。

POW和POS是目前主流幣中應用最廣泛的共識算法。當然，除了POW以及POS、DPOS、PBFT等的變種算法之外，市場上還有其他一些共識算法，比如Paxos算法、Raft算法，以太坊第四階段Casper共識技術，DAG技術有向無還圖等。其實這一切技術的創新都在不停地嘗試解決區塊鏈所謂的“不可能三角”，即性能、安全和去中心化不可能同時得到極致的滿足。

比如，POW在安全和去中心化上比較突出，但性能效率方面就顯得比較遲緩，根本無法達到商用的可能。而DPOS在性能上比較突出，但是是在犧牲去中心化的前提之下實現的。所以，能均衡滿足“不可能三角”原則的共識機制目前還在研究中。

在這過程中，業界除了探究新的共識機制。也有通過原有的機制疊加均衡：POW+POS雙層共識，或在原有機制上的創新，比如分片技術、側鏈技術、狀態通道等，都是朝著高性能、安全和去中心化兼顧的方向去發展的。在眾多設想和探索中，那一項或多項技術能實現區塊鏈的偉大愿景呢？一起期待。

隨著區塊鏈領域的不斷深挖和探索，加上現在科學技術的突飛猛進，筆者相信，區塊鏈的商用正一步步的靠近我們大眾的生活，近在眼前。

而對于區塊鏈技術來說，其本質不僅僅是傳統技術上的革新，更加重要的是它將重構一種新的協作模式，帶給大家一個新的理念，讓大家意識到，世界原來還可以這樣運行。

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