比特幣擴容共識
Ⅰ 什麼才是中本聰心目中理想的比特幣擴容方案
圖形結構賬本是最符合中本聰理想的區塊鏈擴容方案,DAG技術的設定是要能接受無法無限擴容以及區塊中交易重復的問題。該方案的典型代表是就是HLC公鏈團隊研究的DAG技術。DAG技術解決的是出塊時間和傳播時間的矛盾, 因為出塊時間過快, 必然會增加分叉, 長時間的分叉會導致網路的不一致, 所以DAG技術歸根結底也是解決分叉的問題。
DAG技術解決的是上述提到的出塊時間和傳播時間的矛盾, 因為出塊時間過快, 在傳播時間不得不考慮的情況下, 必然會增加分叉, 長時間的分叉會導致網路的不一致, 所以DAG歸根結底也是解決分叉的問題。目前DAG技術的知名項目有IOTA, ByteBall以及NANO,這些項目都是採用偏中心化的共識方案解決分叉問題, 造成許多用戶誤會DAG的共識方案只能用中心化的方案解決。
事實上, DAG技術是目前最符合中本聰的理想的區塊鏈設定的擴容方案, 自然DAG技術也是可以解決中心化的問題。DAG技術目前看來最大的問題跟多區塊技術和混合共識技術一樣, 由於每個節點需要處理所有交易, 無法解決理論上的無限擴容, 所以採用DAG技術的設定是要能接受無法無限擴容以及區塊中交易重復的問題
Ⅱ 國內比特幣價格是否突破兩萬元大關
根據比特幣交易平台OKCoin幣行的數據顯示,今日幣價上升開始加速並再創歷史新高,截止目前最高價格交投於20460元附近。比特幣中國顯示,最高成交價為20008.88元。火幣網最高價為20490元。
Ⅲ 深入了解區塊鏈的共識機制及演算法原理
所謂「共識機制」,是通過特殊節點的投票,在很短的時間內完成對交易的驗證和確認;對一筆交易,如果利益不相乾的若干個節點能夠達成共識,我們就可以認為全網對此也能夠達成共識。再通俗一點來講,如果中國一名微博大V、美國一名虛擬幣玩家、一名非洲留學生和一名歐洲旅行者互不相識,但他們都一致認為你是個好人,那麼基本上就可以斷定你這人還不壞。
要想整個區塊鏈網路節點維持一份相同的數據,同時保證每個參與者的公平性,整個體系的所有參與者必須要有統一的協議,也就是我們這里要將的共識演算法。比特幣所有的節點都遵循統一的協議規范。協議規范(共識演算法)由相關的共識規則組成,這些規則可以分為兩個大的核心:工作量證明與最長鏈機制。所有規則(共識)的最終體現就是比特幣的最長鏈。共識演算法的目的就是保證比特幣不停地在最長鏈條上運轉,從而保證整個記賬系統的一致性和可靠性。
區塊鏈中的用戶進行交易時不需要考慮對方的信用、不需要信任對方,也無需一個可信的中介機構或中央機構,只需要依據區塊鏈協議即可實現交易。這種不需要可信第三方中介就可以順利交易的前提是區塊鏈的共識機制,即在互不了解、信任的市場環境中,參與交易的各節點出於對自身利益考慮,沒有任何違規作弊的動機、行為,因此各節點會主動自覺遵守預先設定的規則,來判斷每一筆交易的真實性和可靠性,並將檢驗通過的記錄寫入到區塊鏈中。各節點的利益各不相同,邏輯上將它們沒有合謀欺騙作弊的動機產生,而當網路中有的節點擁有公共信譽時,這一點尤為明顯。區塊鏈技術運用基於數學原理的共識演算法,在節點之間建立「信任」網路,利用技術手段從而實現一種創新式的信用網路。
目前區款連行業內主流的共識演算法機制包含:工作量證明機制、權益證明機制、股份授權證明機制和Pool驗證池這四大類。
工作量證明機制即對於工作量的證明,是生成要加入到區塊鏈中的一筆新的交易信息(即新區塊)時必須滿足的要求。在基於工作量證明機制構建的區塊鏈網路中,節點通過計算隨機哈希散列的數值解爭奪記賬權,求得正確的數值解以生成區塊的能力是節點算力的具體表現。工作量證明機制具有完全去中心化的優點,在以工作量證明機制為共識的區塊鏈中,節點可以自由進出。大家所熟知的比特幣網路就應用工作量證明機制來生產新的貨幣。然而,由於工作量證明機制在比特幣網路中的應用已經吸引了全球計算機大部分的算力,其他想嘗試使用該機制的區塊鏈應用很難獲得同樣規模的算力來維持自身的安全。同時,基於工作量證明機制的挖礦行為還造成了大量的資源浪費,達成共識所需要的周期也較長,因此該機制並不適合商業應用。
2012年,化名Sunny King的網友推出了Peercoin,該加密電子貨幣採用工作量證明機制發行新幣,採用權益證明機制維護網路安全,這是權益證明機制在加密電子貨幣中的首次應用。與要求證明人執行一定量的計算工作不同,權益證明要求證明人提供一定數量加密貨幣的所有權即可。權益證明機制的運作方式是,當創造一個新區塊時,礦工需要創建一個「幣權」交易,交易會按照預先設定的比例把一些幣發送給礦工本身。權益證明機制根據每個節點擁有代幣的比例和時間,依據演算法等比例地降低節點的挖礦難度,從而加快了尋找隨機數的速度。這種共識機制可以縮短達成共識所需的時間,但本質上仍然需要網路中的節點進行挖礦運算。因此,PoS機制並沒有從根本上解決PoW機制難以應用於商業領域的問題。
股份授權證明機制是一種新的保障網路安全的共識機制。它在嘗試解決傳統的PoW機制和PoS機制問題的同時,還能通過實施科技式的民主抵消中心化所帶來的負面效應。
股份授權證明機制與董事會投票類似,該機制擁有一個內置的實時股權人投票系統,就像系統隨時都在召開一個永不散場的股東大會,所有股東都在這里投票決定公司決策。基於DPoS機制建立的區塊鏈的去中心化依賴於一定數量的代表,而非全體用戶。在這樣的區塊鏈中,全體節點投票選舉出一定數量的節點代表,由他們來代理全體節點確認區塊、維持系統有序運行。同時,區塊鏈中的全體節點具有隨時罷免和任命代表的權力。如果必要,全體節點可以通過投票讓現任節點代表失去代表資格,重新選舉新的代表,實現實時的民主。
股份授權證明機制可以大大縮小參與驗證和記賬節點的數量,從而達到秒級的共識驗證。然而,該共識機制仍然不能完美解決區塊鏈在商業中的應用問題,因為該共識機制無法擺脫對於代幣的依賴,而在很多商業應用中並不需要代幣的存在。
Pool驗證池基於傳統的分布式一致性技術建立,並輔之以數據驗證機制,是目前區塊鏈中廣泛使用的一種共識機制。
Pool驗證池不需要依賴代幣就可以工作,在成熟的分布式一致性演算法(Pasox、Raft)基礎之上,可以實現秒級共識驗證,更適合有多方參與的多中心商業模式。不過,Pool驗證池也存在一些不足,例如該共識機制能夠實現的分布式程度不如PoW機制等
這里主要講解區塊鏈工作量證明機制的一些演算法原理以及比特幣網路是如何證明自己的工作量的,希望大家能夠對共識演算法有一個基本的認識。
工作量證明系統的主要特徵是客戶端要做一定難度的工作來得到一個結果,驗證方則很容易通過結果來檢查客戶端是不是做了相應的工作。這種方案的一個核心特徵是不對稱性:工作對於請求方是適中中的,對於驗證方是易於驗證的。它與驗證碼不同,驗證碼是易於被人類解決而不是易於被計算機解決。
下圖所示的為工作量證明流程。
舉個例子,給個一個基本的字元創「hello,world!」,我們給出的工作量要求是,可以在這個字元創後面添加一個叫做nonce(隨機數)的整數值,對變更後(添加nonce)的字元創進行SHA-256運算,如果得到的結果(一十六進制的形式表示)以「0000」開頭的,則驗證通過。為了達到這個工作量證明的目標,需要不停地遞增nonce值,對得到的字元創進行SHA-256哈希運算。按照這個規則,需要經過4251次運算,才能找到前導為4個0的哈希散列。
通過這個示例我們對工作量證明機制有了一個初步的理解。有人或許認為如果工作量證明只是這樣一個過程,那是不是只要記住nonce為4521使計算能通過驗證就行了,當然不是了,這只是一個例子。
下面我們將輸入簡單的變更為」Hello,World!+整數值」,整數值取1~1000,也就是說將輸入變成一個1~1000的數組:Hello,World!1;Hello,World!2;...;Hello,World!1000。然後對數組中的每一個輸入依次進行上面的工作量證明—找到前導為4個0的哈希散列。
由於哈希值偽隨機的特性,根據概率論的相關知識容易計算出,預計要進行2的16次方次數的嘗試,才能得到前導為4個0的哈希散列。而統計一下剛剛進行的1000次計算的實際結果會發現,進行計算的平均次數為66958次,十分接近2的16次方(65536)。在這個例子中,數學期望的計算次數實際就是要求的「工作量」,重復進行多次的工作量證明會是一個符合統計學規律的概率事件。
統計輸入的字元創與得到對應目標結果實際使用的計算次數如下:
對於比特幣網路中的任何節點,如果想生成一個新的區塊加入到區塊鏈中,則必須解決出比特幣網路出的這道謎題。這道題的關鍵要素是工作量證明函數、區塊及難度值。工作量證明函數是這道題的計算方法,區塊是這道題的輸入數據,難度值決定了解這道題的所需要的計算量。
比特幣網路中使用的工作量證明函數正是上文提及的SHA-256。區塊其實就是在工作量證明環節產生的。曠工通過不停地構造區塊數據,檢驗每次計算出的結果是否滿足要求的工作量,從而判斷該區塊是不是符合網路難度。區塊頭即比特幣工作量證明函數的輸入數據。
難度值是礦工們挖掘的重要參考指標,它決定了曠工需要經過多少次哈希運算才能產生一個合法的區塊。比特幣網路大約每10分鍾生成一個區塊,如果在不同的全網算力條件下,新區塊的產生基本都保持這個速度,難度值必須根據全網算力的變化進行調整。總的原則即為無論挖礦能力如何,使得網路始終保持10分鍾產生一個新區塊。
難度值的調整是在每個完整節點中獨立自動發生的。每隔2016個區塊,所有節點都會按照統一的格式自動調整難度值,這個公式是由最新產生的2016個區塊的花費時長與期望時長(按每10分鍾產生一個取款,則期望時長為20160分鍾)比較得出來的,根據實際時長一期望時長的比值進行調整。也就是說,如果區塊產生的速度比10分鍾快,則增加難度值;反正,則降低難度值。用公式來表達如下:
新難度值=舊難度值*(20160分鍾/過去2016個區塊花費時長)。
工作量證明需要有一個目標值。比特幣工作量證明的目標值(Target)的計算公式如下:
目標值=最大目標值/難度值,其中最大目標值為一個恆定值
目標值的大小與難度值成反比,比特幣工作量證明的達成就是礦中計算出來的區塊哈希值必須小於目標值。
我們也可以將比特幣工作量的過程簡單的理解成,通過不停變更區塊頭(即嘗試不同nonce值)並將其作為輸入,進行SHA-256哈希運算,找出一個有特定格式哈希值的過程(即要求有一定數量的前導0),而要求的前導0個數越多,難度越大。
可以把比特幣將這道工作量證明謎題的步驟大致歸納如下:
該過程可以用下圖表示:
比特幣的工作量證明,就是我們俗稱「挖礦」所做的主要工作。理解工作量證明機制,將為我們進一步理解比特幣區塊鏈的共識機制奠定基礎。
Ⅳ 比特幣減半和擴容對價格有什麼影響
比特幣減半比特幣價格是上漲的。而且比特幣價格確實也上漲了。
比特幣擴容對比特幣來說也是好事,擴容可以解決比特幣目前面臨的交易擁堵問題。對於比特幣來說是利好消息,比特幣價格會上漲。
不過,比特幣社區對擴容的方式產生了分歧,core堅持軟分叉,保持1M的區塊大小不變,通過第二層網路閃電網路來解決比特幣交易面臨的一些問題,但是core被指責為是bs公司的利益代言人。以礦工為代表的社區成員堅持主鏈擴容,反對一切沒有大區塊的擴容方式。
Ⅳ 比特幣之挖礦與共識(二)
比特幣共識機制的第三步是通過網路中的每個節點獨立校驗每個新區塊。當新區塊在網路中傳播時,每一個節點在將它 轉發到其節點之前,會進行一系列的測試去驗證它。這確保了只有有效的區塊會在網路中傳播。
獨立校驗還確保了誠實 的礦工生成的區塊可以被納入到區塊鏈中,從而獲得獎勵。行為不誠實的礦工所產生的區塊將被拒絕,這不但使他們失 去了獎勵,而且也浪費了本來可以去尋找工作量證明解的機會,因而導致其電費虧損。
當一個節點接收到一個新的區塊,它將對照一個長長的標准清單對該區塊進行驗證,若沒有通過驗證,這個區塊將被拒 絕。這些標准可以在比特幣核心客戶端的CheckBlock函數和CheckBlockHead函數中獲得
它包括:
為什麼礦工不為他們自己記錄一筆交易去獲得數以千計的比特幣?
這 是因為每一個節點根據相同的規則對區塊進行校驗。一個無效的coinbase交易將使整個區塊無效,這將導致該區塊被拒 絕,因此,該交易就不會成為總賬的一部分。礦工們必須構建一個完美的區塊,基於所有節點共享的規則,並且根據正 確工作量證明的解決方案進行挖礦,他們要花費大量的電力挖礦才能做到這一點。如果他們作弊,所有的電力和努力都 會浪費。這就是為什麼獨立校驗是去中心化共識的重要組成部分。
比特幣去中心化的共識機制的最後一步是將區塊集合至有最大工作量證明的鏈中。一旦一個節點驗證了一個新的區塊, 它將嘗試將新的區塊連接到到現存的區塊鏈,將它們組裝起來。
節點維護三種區塊:第一種是連接到主鏈上的,第二種是從主鏈上產生分支的(備用鏈),最後一種是在已知鏈中沒有 找到已知父區塊的。在驗證過程中,一旦發現有不符合標準的地方,驗證就會失敗,這樣區塊會被節點拒絕,所以也不 會加入到任何一條鏈中。
任何時候,主鏈都是累計了最多難度的區塊鏈。在一般情況下,主鏈也是包含最多區塊的那個鏈,除非有兩個等長的鏈 並且其中一個有更多的工作量證明。主鏈也會有一些分支,這些分支中的區塊與主鏈上的區塊互為「兄弟」區塊。這些區 塊是有效的,但不是主鏈的一部分。 保留這些分支的目的是如果在未來的某個時刻它們中的一個延長了並在難度值上超 過了主鏈,那麼後續的區塊就會引用它們。
如果節點收到了一個有效的區塊,而在現有的區塊鏈中卻未找到它的父區塊,那麼這個區塊被認為是「孤塊」。孤塊會被 保存在孤塊池中,直到它們的父區塊被節點收到。一旦收到了父區塊並且將其連接到現有區塊鏈上,節點就會將孤塊從 孤塊池中取出,並且連接到它的父區塊,讓它作為區塊鏈的一部分。當兩個區塊在很短的時間間隔內被挖出來,節點有 可能會以相反的順序接收到它們,這個時候孤塊現象就會出現。
選擇了最大難度的區塊鏈後,所有的節點最終在全網范圍內達成共識。隨著更多的工作量證明被添加到鏈中,鏈的暫時性差異最終會得到解決。挖礦節點通過「投票」來選擇它們想要延長的區塊鏈,當它們挖出一個新塊並且延長了一個鏈, 新塊本身就代表它們的投票。
因為區塊鏈是去中心化的數據結構,所以不同副本之間不能總是保持一致。區塊有可能在不同時間到達不同節點,導致節點有不同的區塊鏈全貌。
解決的辦法是,每一個節點總是選擇並嘗試延長代表累計了最大工作量證明的區塊鏈,也就 是最長的或最大累計工作的鏈(greatest cumulative work chain)。節點通過累加鏈上的每個區塊的工作量,得到建立這個鏈所要付出的工作量證明的總量。只要所有的節點選擇最長累計工作的區塊鏈,整個比特幣網路最終會收斂到一致的狀態。分叉即在不同區塊鏈間發生的臨時差異,當更多的區塊添加到了某個分叉中,這個問題便會迎刃而解。
提示由於全球網路中的傳輸延遲,本節中描述的區塊鏈分叉自動會發生。
然而,倒三角形的區塊不會被丟棄。它被鏈接到星形鏈的父區塊,並形成備用鏈。雖然節點X認為自己已經正確選擇了獲勝鏈,但是它還會保存「丟失」鏈,使得「丟失」鏈如果可能最終「獲勝」,它還具有重新打包的所需的信息。
這是一個鏈的重新共識,因為這些節點被迫修改他們對塊鏈的立場,把自己納入更長的鏈。任何從事延伸星形-倒三角形的礦工現在都將停止這項工作,因為他們的候選人是「孤兒」,因為他們的父母「倒三角形」不再是最長的連鎖。
「倒三角形」內的交易重新插入到內存池中用來包含在下一個塊中,因為它們所在的塊不再位於主鏈中。
整個網路重新回到單一鏈狀態,星形-三角形-菱形,「菱形」成為鏈中的最後一個塊。所有礦工立即開始研究以「菱形」為父區塊的候選塊,以擴展這條星形-三角形-菱形鏈。
從理論上來說,兩個區塊的分叉是有可能的,這種情況發生在因先前分叉而相互對立起來的礦工,又幾乎同時發現了兩個不同區塊的解。
然而,這種情況發生的幾率是很低的。單區塊分叉每周都會發生,而雙塊分叉則非常罕見。比特幣將區塊間隔設計為10分鍾,是在更快速的交易確認和更低的分叉概率間作出的妥協。更短的區塊產生間隔會讓交易清算更快地完成,也會導致更加頻繁地區塊鏈分叉。與之相對地,更長的間隔會減少分叉數量,卻會導致更長的清算時間。
2012年以來,比特幣挖礦發展出一個解決區塊頭基本結構限制的方案。在比特幣的早期,礦工可以通過遍歷隨機數 (Nonce)獲得符合要求的hash來挖出一個塊。
難度增長後,礦工經常在嘗試了40億個值後仍然沒有出塊。然而,這很容 易通過讀取塊的時間戳並計算經過的時間來解決。因為時間戳是區塊頭的一部分,它的變化可以讓礦工用不同的隨機值 再次遍歷。當挖礦硬體的速度達到了4GH/秒,這種方法變得越來越困難,因為隨機數的取值在一秒內就被用盡了。
當出現ASIC礦機並很快達到了TH/秒的hash速率後,挖礦軟體為了找到有效的塊, 需要更多的空間來儲存nonce值 。可以把時間戳延後一點,但將來如果把它移動得太遠,會導致區塊變為無效。
區塊頭需要信息來源的一個新的「變革」。解決方案是使用coinbase交易作為額外的隨機值來源,因為coinbase腳本可以儲存2-100位元組的數據,礦工們開始使用這個空間作為額外隨機值的來源,允許他們去探索一個大得多的區塊頭值范圍來找到有效的塊。這個coinbase交易包含在merkle樹中,這意味著任何coinbase腳本的變化將導致Merkle根的變化。
8個位元組的額外隨機數,加上4個位元組的「標准」隨機數,允許礦工每秒嘗試2^96(8後面跟28個零)種可能性而無需修改時間戳。如果未來礦工穿過了以上所有的可能性,他們還可以通過修改時間戳來解決。同樣,coinbase腳本中也有更多額外的空間可以為將來隨機數的擴展做准備。
比特幣的共識機制指的是,被礦工(或礦池)試圖使用自己的算力實行欺騙或破壞的難度很大,至少理論上是這樣。就像我們前面講的,比特幣的共識機制依賴於這樣一個前提,那就是絕大多數的礦工,出於自己利益最大化的考慮,都會 通過誠實地挖礦來維持整個比特幣系統。然而,當一個或者一群擁有了整個系統中大量算力的礦工出現之後,他們就可以通過攻擊比特幣的共識機制來達到破壞比特幣網路的安全性和可靠性的目的。
值得注意的是,共識攻擊只能影響整個區塊鏈未來的共識,或者說,最多能影響不久的過去幾個區塊的共識(最多影響過去10個塊)。而且隨著時間的推移,整個比特幣塊鏈被篡改的可能性越來越低。
理論上,一個區塊鏈分叉可以變得很長,但實際上,要想實現一個非常長的區塊鏈分叉需要的算力非常非常大,隨著整個比特幣區塊鏈逐漸增長,過去的區塊基本可以認為是無法被分叉篡改的。
同時,共識攻擊也不會影響用戶的私鑰以及加密演算法(ECDSA)。
共識攻擊也 不能從其他的錢包那裡偷到比特幣、不簽名地支付比特幣、重新分配比特幣、改變過去的交易或者改變比特幣持有紀錄。共識攻擊能夠造成的唯一影響是影響最近的區塊(最多10個)並且通過拒絕服務來影響未來區塊的生成。
共識攻擊的一個典型場景就是「51%攻擊」。想像這么一個場景,一群礦工控制了整個比特幣網路51%的算力,他們聯合起來打算攻擊整個比特幣系統。由於這群礦工可以生成絕大多數的塊,他們就可以通過故意製造塊鏈分叉來實現「雙重支 付」或者通過拒絕服務的方式來阻止特定的交易或者攻擊特定的錢包地址。
區塊鏈分叉/雙重支付攻擊指的是攻擊者通過 不承認最近的某個交易,並在這個交易之前重構新的塊,從而生成新的分叉,繼而實現雙重支付。有了充足算力的保證,一個攻擊者可以一次性篡改最近的6個或者更多的區塊,從而使得這些區塊包含的本應無法篡改的交易消失。
值得注意的是,雙重支付只能在攻擊者擁有的錢包所發生的交易上進行,因為只有錢包的擁有者才能生成一個合法的簽名用於雙重支付交易。攻擊者在自己的交易上進行雙重支付攻擊,如果可以通過使交易無效而實現對於不可逆轉的購買行為不予付款, 這種攻擊就是有利可圖的。
攻擊者Mallory在Carol的畫廊買了描繪偉大的中本聰的三聯組畫(The Great Fire),Mallory通過轉賬價值25萬美金的比特幣 與Carol進行交易。在等到一個而不是六個交易確認之後,Carol放心地將這幅組畫包好,交給了Mallory。這時,Mallory 的一個同夥,一個擁有大量算力的礦池的人Paul,在這筆交易寫進區塊鏈的時候,開始了51%攻擊。
首先,Paul利用自己礦池的算力重新計算包含這筆交易的塊,並且在新塊里將原來的交易替換成了另外一筆交易(比如直接轉給了Mallory 的另一個錢包而不是Carol的),從而實現了「雙重支付」。這筆「雙重支付」交易使用了跟原有交易一致的UTXO,但收款人被替換成了Mallory的錢包地址。
然後,Paul利用礦池在偽造的塊的基礎上,又計算出一個更新的塊,這樣,包含這 筆「雙重支付」交易的塊鏈比原有的塊鏈高出了一個塊。到此,高度更高的分叉區塊鏈取代了原有的區塊鏈,「雙重支付」交 易取代了原來給Carol的交易,Carol既沒有收到價值25萬美金的比特幣,原本擁有的三幅價值連城的畫也被Mallory白白 拿走了。
在整個過程中,Paul礦池裡的其他礦工可能自始至終都沒有覺察到這筆「雙重支付」交易有什麼異樣,因為挖礦程序都是自動在運行,並且不會時時監控每一個區塊中的每一筆交易。
為了避免這類攻擊,售賣大宗商品的商家應該在交易得到全網的6個確認之後再交付商品。或者,商家應該使用第三方 的多方簽名的賬戶進行交易,並且也要等到交易賬戶獲得全網多個確認之後再交付商品。一條交易的確認數越多,越難 被攻擊者通過51%攻擊篡改。
對於大宗商品的交易,即使在付款24小時之後再發貨,對買賣雙方來說使用比特幣支付也 是方便並且有效率的。而24小時之後,這筆交易的全網確認數將達到至少144個(能有效降低被51%攻擊的可能性)。
需要注意的是,51%攻擊並不是像它的命名里說的那樣,攻擊者需要至少51%的算力才能發起,實際上,即使其擁有不 到51%的系統算力,依然可以嘗試發起這種攻擊。之所以命名為51%攻擊,只是因為在攻擊者的算力達到51%這個閾值 的時候,其發起的攻擊嘗試幾乎肯定會成功。
本質上來看,共識攻擊,就像是系統中所有礦工的算力被分成了兩組,一 組為誠實算力,一組為攻擊者算力,兩組人都在爭先恐後地計算塊鏈上的新塊,只是攻擊者算力算出來的是精心構造 的、包含或者剔除了某些交易的塊。因此,攻擊者擁有的算力越少,在這場決逐中獲勝的可能性就越小。
從另一個角度 講,一個攻擊者擁有的算力越多,其故意創造的分叉塊鏈就可能越長,可能被篡改的最近的塊或者或者受其控制的未來 的塊就會越多。一些安全研究組織利用統計模型得出的結論是,算力達到全網的30%就足以發動51%攻擊了。全網算力的急劇增長已經使得比特幣系統不再可能被某一個礦工攻擊,因為一個礦工已經不可能占據全網哪怕的1%算 力。
待補充
待補充
Ⅵ 國內比特幣為何會在近30天內價格翻倍
據報道數據顯示,昨日9點30分左右,Bitfinex比特幣價格最高達2310美元,摺合人民幣約15922元;火幣網比特幣價格也突破15000元整數關卡,最高逼近16000元,至此,國內比特幣價格再次翻倍,近30天漲幅已達115%。
值得注意的是,在這輪上漲之後,國內投資者的數量有所上漲,但交易量仍比此前下降不少。有數據顯示,人民幣比特幣交易在全球佔比由此前不足10%上升至11.9%,排名僅為第三位。
Ⅶ PoW共識機制的原理
比特幣的共識機制就是PoW共識,借鑒了HashCash的處理方法, 下面就來說說比特幣如何進行PoW共識的。
從區塊頭的結構中可以看到一個4 bytes的Nonce值,Nonce值的變動會影響整個區塊頭的哈希值,挖礦節點即是通過嘗試不同的Nonce值(通常從0開始每次加1),尋找一個哈希值小於Difficulty Target指定的難度值。
PoW證明過程,這也就是俗稱的挖礦過程, 找到合適的哈希值。
這里不詳細說明區塊打包過程, 區塊通過一定的演算法被生成, 當然生成是需要一定的代價的。
區塊頭里的各個值並不是隨機的, 而是由固定的演算法得出, Merkle根哈希值就是把交易打包變成一顆Merkle樹, 最後得出根的哈希值者困, 難度值是根據演算法不斷調整, 要維持出塊速率是10分鍾出一個塊。
首先我們把所有交易打包生成Merkle樹, 計算Merkle根的哈希值, 然後組裝區塊頭, 把區塊頭不斷進行SHA256(SHA256(區塊頭))雙重哈希操作, 然後判斷是否小於網路目標值, 這里其實就是把它變成2進制, 二進制前面有多少位是沒有0的, 因為有1的話, 這個十進制的值肯定是很大的, 就不會符合條件。 如果大於這個目標值, 說明前面的位數沒有滿足前多少位為0的條件 哈希不成功, 那麼就改變隨機數值,組成新的區塊頭,繼續哈希。
這是就是是挖到礦了,其他節點驗證的話也簡單,只要做一次SHA256(SHA256(驗證區塊頭))來判斷。
比特幣挖礦難度調整方式非常簡單,難度目標調整即不斷將256位的難度值減小,如277315號區塊的難度值十六進製表示為:
這個數字在二進製表示下前60位均是0,如果要增加難度只需要減小這個值,隨著難度值的減小,起始0的個數增多,可尋找的哈希值范圍減小,挖礦難度就越大。
難度的調整是在每個完整節點中獨立自動發生的。每2016個區塊,所有節點都會按統一的公式自動調整難度。如果區塊產生的速率比10分鍾快則增加難度,比10分鍾慢則降低難度。
公式可以總結為:新難度值=舊難度值×(過去2016個區塊花費時長/20160分鍾)
優點
缺點
1:挖礦過程為什麼要計算兩次哈希值?
中本聰在設計比特幣的挖礦演算法的時候,考慮到SHA2-256演算法存在被破解的可能,雖然在理論上並未出現對SHA2-256演算法的攻擊。為了減弱攻擊的威脅,區塊頭數據要對SHA2-256演算法運算兩次。
2:如果所有節點都從0開始嘗試Nonce值,那不就永遠都是算力高的節點先計算出有效的結果,算力低的節點永遠沒希望挖礦成功?
區塊頭大部分信息都是一樣的,但是Merkle Root對於每個節點必然是不同的,因為每個節點都會有自己的Coinbase交易,該交易中存在節點礦工的地址,此地址山嫌肆對於每個獨立挖礦節點都是不同的,根據哈希函逗轎數的雪崩效應可知每個獨立節點的Merkle Root必定有顯著的區別。
3:如何解決拜占庭問題?
通過工作量證明就增加了發送信息的成本,降低節點發送消息速率,這樣就以保證在一個時間只有一個節點在進行廣播,同時在廣播時會附上自己的簽名。工作量證明其實相當於提高了做叛徒(發布虛假區塊)的成本,只有第一個完成證明的節點才能廣播區塊,競爭難度非常大,需要很高的算力,如果不成功其算力就白白的耗費了,整個系統也因此而更穩定。
Ⅷ 比特幣共識大會什麼時候開始
今年的大會已經召開過,2022年比特幣大會「Bitcoin2022」在美國邁阿密舉行,會議時間為4月6日—9日。
「Bitcoin2022」工業日將匯集包括公司和項目在內的整個比特幣生態系統,進行一天的協作和學習。這是傳統金融、機構和基礎設施與比特幣的相遇。
內容將涵蓋從傳統金融系統、機構和基礎設施如何與比特幣發生沖突(以及它們的戰略不足之處)到對采礦業的詳細探索,再到開發者社區將如何繼續相交的方方面面與公司和開源項目。還將介紹監管痛點、預測和指導、大型和小型公司的合規成本、如何籌款、投資時要尋找什麼,以及該行業如何進行的宏觀對話。
Ⅸ 比特幣是如何完成升級和迭代的
如今這個互聯網時代,很多軟體採取的都是先開發一個簡化版,然後經過不停的迭代,數據多了就增加存儲器,性能不夠了就升級伺服器。總之就是一切跟著需求來,總能解決各種各樣的問題。然而,你可曾想過,當這些問題進入到區塊鏈的場景,可能就沒那麼容易了。
閃電網路實際通過微支付的通道,將交易剝離出比特幣區塊鏈來進行,而且剝離主鏈的交易次數是無限的,這從根本上解決了大量交易都放在比特幣主鏈上進行,從而大大提高了交易的效率。
多鏈: 區塊鏈應用的擴展交互
現在我們看到的很多區塊鏈基礎技術構架都是單鏈的形態。但在現實社會各個產業價值網路中,多鏈結構的技術才更符合復雜價值邏輯的實際應用,各行各業或者說各個領域都用可能針對不同的業務來構造一條鏈,這些平行的鏈之間就會存在數據交互的需求,即便實在同一個業務場景下,也有可能構建一組共同配合工作的鏈來完成復雜的業務邏輯。此時就會需要通過一個專門的介面來實現互聯,大家共同遵循同一個規則,各種不同的鏈只要針對介面規范來進行開發,就可以進行互聯,從而為自身的發展實現了更多可能。