隨機性在比特幣的分布式共識機制中的作用
點對點支付系統比特幣於2009年1月3日推出。它的創建者鮮為人知，因為有關貨幣和協議的所有原始討論都是由偽裝成中本聰的人出版的。在其存在的早期，比特幣的存在僅使人們對未來的金融交易有了新的想法。但是現在，它的規模很大。
㈡ 區塊鏈的核心技術是什麼
簡單來說，區塊鏈是一個提供了拜占庭容錯、並保證了最終一致性的分布式資料庫；從數據結構上看，它是基於時間序列的鏈式數據塊結構；從節點拓撲上看，它所有的節點互為冗餘備份；從操作上看，它提供了基於密碼學的公私鑰管理體系來管理賬戶。
或許以上概念過於抽象，我來舉個例子，你就好理解了。
你可以想像有 100 台計算機分布在世界各地，這 100 台機器之間的網路是廣域網，並且，這 100 台機器的擁有者互相不信任。
那麼，我們採用什麼樣的演算法（共識機制）才能夠為它提供一個可信任的環境，並且使得：
節點之間的數據交換過程不可篡改，並且已生成的歷史記錄不可被篡改；
每個節點的數據會同步到最新數據，並且會驗證最新數據的有效性；
基於少數服從多數的原則，整體節點維護的數據可以客觀反映交換歷史。
區塊鏈就是為了解決上述問題而產生的技術方案。
二、區塊鏈的核心技術組成
無論是公鏈還是聯盟鏈，至少需要四個模塊組成：P2P 網路協議、分布式一致性演算法（共識機制）、加密簽名演算法、賬戶與存儲模型。
1、P2P 網路協議
P2P 網路協議是所有區塊鏈的最底層模塊，負責交易數據的網路傳輸和廣播、節點發現和維護。
通常我們所用的都是比特幣 P2P 網路協議模塊，它遵循一定的交互原則。比如：初次連接到其他節點會被要求按照握手協議來確認狀態，在握手之後開始請求 Peer 節點的地址數據以及區塊數據。
這套 P2P 交互協議也具有自己的指令集合，指令體現在在消息頭（Message Header) 的 命令（command）域中，這些命令為上層提供了節點發現、節點獲取、區塊頭獲取、區塊獲取等功能，這些功能都是非常底層、非常基礎的功能。如果你想要深入了解，可以參考比特幣開發者指南中的 Peer Discovery 的章節。
2、分布式一致性演算法
在經典分布式計算領域，我們有 Raft 和 Paxos 演算法家族代表的非拜占庭容錯演算法，以及具有拜占庭容錯特性的 PBFT 共識演算法。
如果從技術演化的角度來看，我們可以得出一個圖，其中，區塊鏈技術把原來的分布式演算法進行了經濟學上的拓展。
在圖中我們可以看到，計算機應用在最開始多為單點應用，高可用方便採用的是冷災備，後來發展到異地多活，這些異地多活可能採用的是負載均衡和路由技術，隨著分布式系統技術的發展，我們過渡到了 Paxos 和 Raft 為主的分布式系統。
而在區塊鏈領域，多採用 PoW 工作量證明演算法、PoS 權益證明演算法，以及 DPoS 代理權益證明演算法，以上三種是業界主流的共識演算法，這些演算法與經典分布式一致性演算法不同的是，它們融入了經濟學博弈的概念，下面我分別簡單介紹這三種共識演算法。
PoW： 通常是指在給定的約束下，求解一個特定難度的數學問題，誰解的速度快，誰就能獲得記賬權（出塊）權利。這個求解過程往往會轉換成計算問題，所以在比拼速度的情況下，也就變成了誰的計算方法更優，以及誰的設備性能更好。
PoS： 這是一種股權證明機制，它的基本概念是你產生區塊的難度應該與你在網路里所佔的股權（所有權佔比）成比例，它實現的核心思路是：使用你所鎖定代幣的幣齡（CoinAge）以及一個小的工作量證明，去計算一個目標值，當滿足目標值時，你將可能獲取記賬權。
DPoS： 簡單來理解就是將 PoS 共識演算法中的記賬者轉換為指定節點數組成的小圈子，而不是所有人都可以參與記賬。這個圈子可能是 21 個節點，也有可能是 101 個節點，這一點取決於設計，只有這個圈子中的節點才能獲得記賬權。這將會極大地提高系統的吞吐量，因為更少的節點也就意味著網路和節點的可控。
3、加密簽名演算法
在區塊鏈領域，應用得最多的是哈希演算法。哈希演算法具有抗碰撞性、原像不可逆、難題友好性等特徵。
其中，難題友好性正是眾多 PoW 幣種賴以存在的基礎，在比特幣中，SHA256 演算法被用作工作量證明的計算方法，也就是我們所說的挖礦演算法。
而在萊特幣身上，我們也會看到 Scrypt 演算法，該演算法與 SHA256 不同的是，需要大內存支持。而在其他一些幣種身上，我們也能看到基於 SHA3 演算法的挖礦演算法。以太坊使用了 Dagger-Hashimoto 演算法的改良版本，並命名為 Ethash，這是一個 IO 難解性的演算法。
當然，除了挖礦演算法，我們還會使用到 RIPEMD160 演算法，主要用於生成地址，眾多的比特幣衍生代碼中，絕大部分都採用了比特幣的地址設計。
除了地址，我們還會使用到最核心的，也是區塊鏈 Token 系統的基石：公私鑰密碼演算法。
在比特幣大類的代碼中，基本上使用的都是 ECDSA。ECDSA 是 ECC 與 DSA 的結合，整個簽名過程與 DSA 類似，所不一樣的是簽名中採取的演算法為 ECC（橢圓曲線函數）。
從技術上看，我們先從生成私鑰開始，其次從私鑰生成公鑰，最後從公鑰生成地址，以上每一步都是不可逆過程，也就是說無法從地址推導出公鑰，從公鑰推導到私鑰。
4、賬戶與交易模型
從一開始的定義我們知道，僅從技術角度可以認為區塊鏈是一種分布式資料庫，那麼，多數區塊鏈到底使用了什麼類型的資料庫呢？
我在設計元界區塊鏈時，參考了多種資料庫，有 NoSQL 的 BerkelyDB、LevelDB，也有一些幣種採用基於 SQL 的 SQLite。這些作為底層的存儲設施，多以輕量級嵌入式資料庫為主，由於並不涉及區塊鏈的賬本特性，這些存儲技術與其他場合下的使用並沒有什麼不同。
區塊鏈的賬本特性，通常分為 UTXO 結構以及基於 Accout-Balance 結構的賬本結構，我們也稱為賬本模型。UTXO 是「unspent transaction input/output」的縮寫，翻譯過來就是指「未花費的交易輸入輸出」。
這個區塊鏈中 Token 轉移的一種記賬模式，每次轉移均以輸入輸出的形式出現；而在 Balance 結構中，是沒有這個模式的。
㈢ etr是什麼幣
以太坊區塊鏈上的代幣稱為以太幣（Ether），代碼為ETH，可在許多加密貨幣的外匯市場上交易，它也是以太坊上用來支付交易手續費和運算服務費的媒介 。
以太坊（英文Ethereum）是一個開源的有智能合約功能的公共區塊鏈平台，通過其專用加密貨幣以太幣（Ether）提供去中心化的虛擬機（「以太虛擬機」 Ethereum Virtual Machine）來處理點對點合約。
【拓展資料】
以太幣跟比特幣有什麼區別：
一、ETH與比特幣方向不同
首先，ETH與比特幣，這兩者背後區塊鏈系統的方向完全不同。比特幣的定位就是單純的數字貨幣，可以被認為是一種點對點的電子現金。它是為了取代法幣、解決金融危機而誕生，主要應用於付款和價值轉移。所以比特幣背後的整個區塊鏈網路方向都是以貨幣為主，解決交易、支付問題。而ETH則不同，它雖然也是數字貨幣，具備一定的交易屬性，但是ETH背後的以太坊區塊鏈網路定位是世界級的通用計算平台，它只是借用比特幣中的區塊鏈技術，以此為基礎，朝著偏向於互聯網的操作系統級應用方面發展。
二、ETH與比特幣作用不同
由於以太坊與比特幣的方向定位不同，導致兩者的數字貨幣作用也有所不同。比特幣的方向是貨幣，想要成為常規貨幣的替代品。所以，比特幣系統中，其數字貨幣BTC是極為重要的一環，可以說是整個系統的最終體現，它的作用就是作為支付交易的媒介和價值儲存的載體。而以太坊的目標是操作系統級別的計算平台，就比較偏向於互聯網服務方面，它的價值體現在於有多少用戶使用以太坊這個平台，以及你這個平台給我提供多優質的服務。所以，這就決定了ETH在以太坊平台中，只是一個重要環節，但卻不是全部平台的價值體現，它只是以太坊上提高服務質量、處理交易的一種貨幣工具，讓平台上發生的點對點交易和應用程序更加便捷化。所以，盡管比特幣和以太幣都是數字貨幣，但比特幣是想要成為法幣的替代品，作為一種去中心化的電子現金系統被大家使用，整個系統更像是使用區塊鏈技術支持的一個特定應用程序。
三、ETH與比特幣機制原理不同
比特幣與以太坊的共識機制不同。在比特幣區塊鏈網路中，起到數據維護作用的共識機制是PoW機制，即工作量證明機制。它的工作原理是，大家一起參與，誰處理得最快最好，誰就能獲得記錄數據的權力，進而獲得比特幣獎勵。因為比特幣的應用方向是貨幣，使用場景是沒有中心化機構參與的點對點支付與交易，所以，比特幣就強烈地需要去中心化與安全這兩個屬性，而PoW機制雖然處理交易的速度過慢，而且需要花費大量的資源，但是安全性和去中心化程度極高，故此與比特幣契合。
以太坊所採用的是PoS共識機制，即權益證明機制，它的工作原理是，大家一起參與，誰持有的以太幣多，誰就越容易獲得記錄數據的權力，進而獲得ETH獎勵。以太坊的應用方向是操作系統，它是想讓大家在它的系統上部署智能合約、開發去中心化應用。以太坊雖然也需要去中心化的屬性，但是比起比特幣，它更需要高效率與低成本，不然你平台數據處理的效率過慢，手續費還高，誰願意在你的平台上開發？所以，以太坊就採用了PoS機制，PoS的去中心化性雖然沒PoW機制強，但是效率更快，處理數據也不需要花費非常大的資源。
四、ETH與比特幣通證生態不同
ETH和比特幣通證生態不同。比特幣因為要做貨幣，其價值生態的支撐點在於共識價值，即有多少人認可它，並使用它進行交易。因此比特幣的通證設計實際是一個通貨收縮的經濟模型，限定了比特幣只有2100萬枚，這樣因為稀缺屬性，價格會越來越高，更容易取得共識價值。而以太幣不同，支撐它價值生態的點在於產品，即整個平台提供了什麼樣的服務，解決了什麼樣的痛點等服務價值，與安卓系統、微信等產品類似，以太幣是以太坊平台的一個工具，可以用來購買gas做手續費、募資等其他使用場景。因此以太坊的通證設計中，以太幣並沒有數量限制，發行量上限為每年1800萬，挖礦難度也會隨時間而上升，相對通貨膨脹率每年都會下降。總的來說，ETH和比特幣雖然都是數字貨幣，但各自背後代表的整個區塊鏈系統，在作用、原理、生態價值等都有不同，以太坊的本質是一個操作系統級別的計算中心，以太幣是打破了原有數字貨幣的定位，在比特幣的基礎上開創了新的方向，它除了自身的貨幣價值外，還包含了整個產品的價值，這是前所未有的，只有理解了這一點，才能理解為什麼以太坊是區塊鏈2.0的代表。
㈣ 什麼是比特幣加密技術
比特幣和區塊鏈的誕生需要依賴於很多核心技術的突破：一是拜占庭容錯技術；二是非對稱加密技術；三是點對點支付技術。下面會依次介紹。
拜占庭容錯技術
比特幣和區塊鏈誕生的首要難點在於如何創建分布式共識機制，也就是菜斯利·蘭伯特等人1982年提出的拜占庭將軍問題。所謂拜占庭將軍問題是指，把戰爭中互不信任的各城邦軍隊如何達成共識並決定是否出兵的決策過程。延伸至計算機領域，試圖創建具有容錯性的分布式系統，即使部分節點失效仍可確保系統正常運行，也可讓多個基於零信任基礎的節點達成共識，並確保信息傳遞的一致性。
中本聰所提到的「拜占庭將軍問題」解決方法起始於亞當﹒拜克在1997年發明的哈希現金演算法機制，起初該設計是用於限制垃圾郵件發送與拒絕服務攻擊。2004年，密碼朋克運動早期和重要成員哈爾·芬尼將亞當﹒拜克的哈希現金演算法改進為可復用的工作量證明機制。他們的研究又是基於達利亞·馬凱與邁克爾·瑞特的學術成果：拜占庭容錯機制。正是哈爾·芬尼的可復用的工作量證明機制後來成為比特幣的核心要素之一。哈爾·芬尼是中本聰的最早支持者，同時也是第一筆比特幣轉賬的接受者，在比特幣發展的早期與中本聰有大量互動與交流。
非對稱加密技術
比特幣的非對稱加密技術來源於以下幾項密碼學的技術創新：1976年，Sun公司前首席安全官Whitfield Diffie與斯坦福大學教授Martin Hell，在開創性論文《密碼學的新方向》首次提出公開鑰匙密碼學的概念，發明了非對稱加密演算法。1978年省理工學院的倫納德·阿德曼、羅納德·李維斯特、阿迪·薩莫爾三名研究人員，共同發明了公開鑰匙系統「RSA」可用於數據加密和簽名，率先開發第一個具備商業實用性的非對稱RSA加密演算法。1985年，Neal Koblitz和Victor Miller倆人，首次提出將橢圓曲線演算法（ECC），應用於密碼學，並建立公鑰加密的演算法，公鑰密碼演算法的原理是利用信息的不對稱性，公鑰對應的是私鑰，私鑰是解開所有信息的鑰匙，公鑰可以由私鑰反推算出。ECC能夠提供比RSA更高級別的安全。比特幣使用的就是橢圓曲線演算法公鑰用於接收比特幣，而私鑰則是比特幣支付時的交易簽名。這些加密演算法奠定了當前非對稱加密理論的基礎，被廣泛應用於網路通信領域。但是，當時這些加密技術發明均在NSA嚴密監視的視野之內。NSA最初認為它們對國家安全構成威脅，並將其視為軍用技術。直到20世紀90年代末，NSA才放棄對這些非對稱加密技術的控制，RSA演算法、ECC演算法等非對稱加密技術最終得以走進公眾領域。
不過，中本聰並不信任NSA公布的加密技術，在比特幣系統中沒有使用RSA公鑰系統，原因除了ECC能夠提供比RSA更高級別的安全性能外，還擔心美國安全部門在RSA留有技術後門。2013年9月，斯諾登就曾爆料NSA採用秘密方法控制加密國際標准，比特幣採用的RSA可能留有後門，NSA能以不為人知的方法弱化這條曲線。所幸的是，中本聰神一般走位避開了RSA的陷阱,使用的加密技術不是NSA的標准，而是另一條鮮為人知的橢圓曲線，這條曲線並不在美國RSA的掌握之下。全世界只有極少數程序躲過了這一漏洞，比特幣便是其中之一。
㈤ 什麼是POW和POS，二者區別聯系
POW：全稱Proof of Work，工作量證明。
POS：全稱Proof of Stake，權益證明。
這兩者都區塊鏈的共識機制，是數字貨幣的記賬方法。
區別是：
1、POW機制：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。
2、POS機制：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。
(5)隨機性在比特幣的分布式共識機制中的作用擴展閱讀：
比特幣（BitCoin）的概念最初由中本聰在2009年提出，根據中本聰的思路設計發布的開源軟體以及建構其上的P2P網路。比特幣是一種P2P形式的數字貨幣。點對點的傳輸意味著一個去中心化的支付系統。
與大多數貨幣不同，比特幣不依靠特定貨幣機構發行，它依據特定演算法，通過大量的計算產生，比特幣經濟使用整個P2P網路中眾多節點構成的分布式資料庫來確認並記錄所有的交易行為，並使用密碼學的設計來確保貨幣流通各個環節安全性。P2P的去中心化特性與演算法本身可以確保無法通過大量製造比特幣來人為操控幣值。
㈥ 為什麼說虛擬幣是區塊鏈存在的唯一意義
為什麼說虛擬幣是區塊鏈存在的唯一意義
區塊鏈已經是一個世人皆知的名詞了，有人甚至斷言，未來人類社會的一切都將以區塊鏈為基石。但若問區塊鏈究竟是個什麼技術，各路「專家」的解釋可謂語焉不詳：有些堆砌常人不可理解的術語，有些大談其潛在應用，有些乾脆冠之以「第四次工業革命」——至於區塊鏈的本質，大家終究還是不甚了了。
之所以閃爍其詞，原因並不難猜。就功能而言，區塊鏈無非是一個特殊方式加密的公共資料庫，這種毫不性感的概念是沒法用來炒作的。當然，區塊鏈吸睛如斯，其內涵和外延不可能如其功能般缺乏營養。要把它講清楚，我們需要了解大量技術本體以外的信息，而其中的重中之重便是以比特幣為代表的虛擬幣。
區塊鏈的痛點
放在五年前，世上並無太多人知道什麼是區塊鏈。作為比特幣的底層技術，這個系統以數據塊（block）的形式進行傳輸，並以末端追加的方式將數據塊連成鏈狀（chain），因而得名區塊鏈（blockchain）。從技術層面看，區塊鏈和之前存在的IT技術之間沒有顯著的壁壘，並無革新性的進步；但從價值觀層面看，它們則有根本性的不同——以前所有的技術都旨在提高效率，而區塊鏈是反其道而行之的。
鑒於比特幣是區塊鏈標志性的存在，我們不妨拿它作為樣本。
比特幣體系內的每一筆交易記賬都在全網范圍內由無數個用戶驗證，驗證通過後，該次交易才能成立。而第一個成功記賬的用戶可以得到一定量的比特幣獎勵。這個信息處理過程俗稱「挖礦」。目前比特幣系統的活躍用戶數約500萬人，2017年全年處理量約3000萬筆交易。3000萬筆是個什麼體量呢？2017年11月11日這一天時間里支付寶完成了14.8億筆交易，約為比特幣全年交易量的50倍。
這個差距並不說明太大問題。畢竟比特幣的用戶數遠低於支付寶，應用場景也遠少於支付寶，所以交易量有數量級的差別並不奇怪。真正說明問題的，是支持這3000萬筆交易所消耗的電量：外媒Digiconomist公布，2017年比特幣系統消耗的電能達到了300億度，佔全球耗電量的0.13%，超過數十個國家的全國年用電量。換言之，處理一筆交易，比特幣系統平均需要消耗1000度電；以我國居民電價計，相當於每個活躍用戶人均承擔電費3000元。如此匪夷所思的耗電量意味著巨大的算力配置，這與其渺小的處理功能形成了強烈反差。
「去中心化」的低效，不只體現在算力，還體現在數據存儲。
繼續以比特幣為例，眾所周知，比特幣（區塊鏈技術）要求用戶分布式儲存公共賬本。其背後的邏輯很奇葩：「去中心化」理念認為中心賬本的管理者會作假，故賬本的存儲必須公共化。目前完整的比特幣公共賬本大小已經超過150GB，並以每年數十GB的速度快速遞增——僅僅為了支持500萬用戶每年3000萬筆交易。如果有朝一日其處理量與目前的支付寶比肩，那每年比特幣賬本的大小將增加超過500TB。這相當於把支付寶伺服器的存儲數據在所有用戶的個人電腦上進行備份，其荒謬性是顯而易見的。
為了解決這個問題，比特幣系統現在允許用戶存儲不完整的公共賬本，即「輕錢包」，但其交易驗證仍然依賴網路上其他人的完整賬本。我們試想，當公共賬本大到絕大多數人都無力完整存儲的時候，僅剩的那些完整用戶節點不就又成了中心賬本嗎？
把視野延伸到虛擬幣以外的區塊鏈應用（如果存在的話），公共賬本需要記錄的將不僅僅是純數字的交易金額，還可能是每一輛車的保險信息、每一個人的信用信息，這些多維度的數據若也要「去中心化」存儲在每個用戶的終端上，那我們需要的將是天文數字級的存儲空間。短時間內，這將是一個不可能解決的難題。
從哲學高度講，科學的本質是懷疑，宗教的本質是相信。區塊鏈作為科技范疇內的概念，是如何讓眾人無視諸多悖論、淪為其信徒的呢？答案當然也離不開比特幣，這個現世的造富奇跡。
比特幣的哲學
不知從何時起，大佬們開始刻意把比特幣和區塊鏈作為兩個概念割裂開來，眾口一詞稱比特幣只是區塊鏈的應用之一。
其中的動機是多樣的。
但凡稍有經濟學常識的人都知道，比特幣不可能成為正常經濟體的通行貨幣。它自帶通縮屬性，無視貨幣政策，與現代經濟理論八字不合。更重要的原因是，它所挑戰的信用貨幣，實在是過於強大了。全世界除了少數幾個失敗國家，清一色都是基於政府信用發行貨幣的。信用貨幣之所以也被稱為法幣，是因為絕大多數國家都用法律明確規定，本國貨幣為國內流通領域「必須接受」的一般等價物。通過這種方式，國家確保信用貨幣不被拒絕，也同時保證了貨幣持有人的權利不受侵害。換言之，信用貨幣並不是憑空發行的，它背後有政府信用背書，有國家機器撐腰。
而比特幣的發行機制（也就是挖礦），其用意就是把政府的貨幣集權「去中心化」，背後則是對政府存在之合理性的質疑。
前面已經提到過，「去中心化」的邏輯出發點是對中心化機構的不信任。比特幣原教旨信徒之所以選擇用「機器共識」來代替「制度共識」，根本上的理由是認為政府主導的貨幣發行制度無法體現公平正義——通脹、貧富不均——這些比特幣試圖解決的問題，無不指向建制。從這個角度看，比特幣低效的共識機制也就有了「效率換公平」的哲學意義。
如果技術的進步終將讓損失的效率忽略不計，那是否意味著「不值得信任的」中心化機構就無需存在呢？
這是一個危險的問題，好在我們暫時不必作答——因為比特幣的「公平化」嘗試已經基本失敗了。
比特幣設計者的初衷，是希望比特幣參與者在同一時期能大致機會均等地獲得比特幣。為此設計了一個相當精巧而理想化的區塊鏈演算法，也就是所謂的PoW（ProofofWork，工作量證明）機制。通過窮舉隨機數變數，第一個得到特定要求哈希函數值（Hash）的用戶將有權記賬該輪交易，並獲得對應的比特幣獎勵。基於PoW機制，每個用戶獲得比特幣的概率直接由他貢獻的算力決定，投入越多，回報越多，看似合情合理。
當然，事情沒那麼簡單。
一方面，比特幣的PoW是極其耗能的，每次生成隨機數獲得特定要求哈希值的預期概率是1/62^18(不到億億億億分之一)，所以全體設備需要海量的窮舉運算才能決出記賬權。比特幣高昂的運行成本極大程度上應歸功於這個「公平」的激勵機制。
另一方面，比特幣設計者對算力分布做出了嚴重誤判。他本以為用戶會老老實實用CPU運行挖礦程序，而受限於CPU的核心個數和成本，單一用戶不太可能集中太多算力。然而後來發生的事情大家都已經了解了，從GPU到礦機，再到大型礦坑，一個旨在去中心化的系統已經近乎寡頭化。
比特幣之所以會嚴重背離其理念，原因其實並不偶然。
規模化的生產給「礦業巨頭」帶來了諸多好處：更強的電費議價能力，更高的固定資產利用效率，更低的綜合人力成本，更薄的研發攤銷成本。即便是比特幣這樣的虛擬產品，其生產過程終究還是符合邊際成本遞減這一樸素的經濟學規律，這便是中心化存在的必然性。從自然科學角度看，類似的結論同樣成立：一盤散沙的個體是熵值最高的狀態，而高熵意味著無能。
有些人認為，是PoW扭曲了比特幣理念，降低了效率，誘發了算力競爭，把它廢止了問題就能迎刃而解。於是他們設計了PoS、DPoS等新的激勵機制。依我愚見，這些努力是不會有結果的，因為在「效率」和「公平」這個蹺蹺板上，你不可能滿足所有人，甚至不可能滿足大多數人。
說得再玄一點：任何一種虛擬幣激勵機制都是一套經濟制度——「死的制度」不可能保證一個動態經濟體系穩定運轉，只有「活的人」可以。
脫幣化的困境
由於比特幣的種種問題，圈內的有識之士意識到，繼續把區塊鏈和比特幣綁定在一起，必將一損俱損，以「技術無罪」的名義切割關系已是當務之急。這不單是應時勢，更是遂人願：比特幣的影響已經過於深遠，若不把區塊鏈解放出來，後來者的致富空間將被壓榨殆盡。
然而，區塊鏈真的可能脫幣化嗎？
很多不明真相的普通人，甚至一些知名投資者都覺得「真實，不可篡改」的區塊鏈單憑技術本身便存在無限的價值。
對此我要說，這中間誤會太大了。
比如銀行間結算，即便區塊鏈系統成功完成了記賬操作，但某無賴銀行拒絕對外打款，區塊鏈能代替法律、保證對手銀行權利不受侵害嗎？再如產品防偽，即便二維碼全程無誤，但賣家第一時間在盒子里裝的就是次品，區塊鏈能施展魔法、讓顧客順利收到正品嗎？事實上，區塊鏈的「真實，不可篡改」，充其量只能作用於虛擬信息，它的觸角根本伸不到現實世界。
然而，現在這些概念正被有意無意地濫用。負責任地說，大部分號稱前景遠大的區塊鏈應用，完全是基於「真實，不可篡改」字面意思的臆想，提出這些應用的人並不理解區塊鏈技術本身，他們找到的只是一些以「真實性」為痛點的應用場景而已——而此類場景當然是無處不在的。然而，最後所有人都會發現，即便克服了低效冗餘安全性等眾多難題，想像中的區塊鏈需求依舊不會出現。
因為這很大程度上不是個技術問題，而是個經濟問題。
區塊鏈的「去中心化」設計意味著系統運行成本會被分攤到每個用戶頭上，但理性人的天性從來都不是共享和奉獻，而是搭便車。以比特幣為例，且不講礦機之類的硬體投資，僅是電費一項，活躍用戶人均就要支付每年3000元人民幣。如果區塊鏈應用不產生切實的個體收益，就不會有自發的參與者，即便勉強參與了，其可靠性亦會存疑。所以，區塊鏈的商業應用斷不能和激勵機制脫鉤。
說得更深入點，區塊鏈的共識，並不單單是技術上的公共賬本共識，更是對區塊鏈價值介質的共識。比如在比特幣系統里，如果沒有激勵機制，抑或比特幣一文不值，那就不會有人提供算力，就不會有人提供存儲空間，就不會有人傳教佈道——比特幣本身就是系統的價值，理念和技術都只是美好的故事。
現在媒體報道的各種區塊鏈應用，總結起來無非兩種：要麼就是借題材炒作，在中心化機構的交易中強行套用區塊鏈演算法；要麼就是純粹的「展望」，絲毫不考慮實現的方式和難度。出於某些原因，這些媒體在鼓吹區塊鏈的過程中達成了奇妙的默契，絕口不提虛擬幣，這對大家產生了嚴重誤導，以為區塊鏈只是一個純粹的網路技術。事實上，如果確有名副其實的區塊鏈生態出現，那白皮書最後圖窮匕見的，必定是虛擬幣。
據此，我們不妨重新審視下虛擬幣和區塊鏈的關系。
圈內有個說法，稱「區塊鏈為本，虛擬幣為用」，此話的真偽甚是難辨。
挑明了說，區塊鏈的本質是虛擬幣為了建立「公平激勵機制」而創造的特定演算法，所謂的「區塊鏈為本，虛擬幣為用」無異於買櫝還珠。在此我們大可斷言，一旦失去虛擬幣這個靈魂，區塊鏈就不存在價值。
這個論點或讓人一時難以接受，但邏輯上並無太多不妥。
所謂「產生價值」，無非三個標准：創造需求，降低成本，重塑公平。從成本看，區塊鏈之於中心化可謂毫無優勢；從公平看，宏大的比特幣社會實驗已然揭開分曉。那麼唯一留有懸念的，就是區塊鏈是否「創造需求」了。
這時候幣圈人可以跳出來斬釘截鐵說，當然有需求，你看這風起雲涌的ICO！
ICO的狂歡
ICO，全稱InitialCoinOffering，即首次代幣發行。簡而言之就是把早期項目的特定虛擬幣，以比特幣等通用虛擬幣作價，向公眾發售份額的眾籌融資行為。所謂的「早期項目」有多早呢？組一個團隊再寫一個白皮書就夠了。如果有閑工夫，順便做個PPT那算是相當勤奮了。至於盡職調查、財務分析，那都完全不需要，因為大部分項目一分錢營業收入都沒有。
「特定虛擬幣」這個稱呼略有點不專業，在幣圈通行的叫法應是token，高雅點的翻譯叫「通證」。在白皮書里，項目團隊會畫出各種大餅，告訴你將來自家通證會有多大「價值」。但你若想知道通證究竟是個什麼東西，不好意思，區塊鏈圈子有一個優良傳統，叫「語焉不詳」。
出於某些意味深長的原因，大部分ICO的法律文書（LegalDocuments）都是純英文的，而通證的真實定義其實就藏在其中。幾乎所有ICO都在法律文書里作了類似如下的規定：「通證不授予白皮書所規定回報以外的任何權利，且僅在項目成功時方能生效。眾籌投資者對項目發展和管理不可施予任何影響。通證不代表投資者對項目擁有任何形式的所有權，亦不可憑此獲得項目相關的未來收入和知識產權。」
這段讓人瞠目結舌的文字，說白了就是：雖然你出了錢，但你什麼都不是。ICO眾籌並不是我們過去知道的那個眾籌，投資者花錢買到的不是股份，而是籌碼，什麼時候莊家不玩了，籌碼就歸為空氣——且不講大多數莊家根本玩不起來。
沒有底層資產，沒有主體信用，沒有商業模式，沒有法律保障，這樣的虛擬幣，賣得出去嗎？答案竟然是肯定的。
這一切看似荒謬絕倫，但背後的邏輯其實非常簡單：因為很多人通過ICO賺了錢。
建團隊寫白皮書是ICO產業鏈的第一環，緊接著要拉大佬站台，到境外「交易所」發幣，虛擬幣上線了還要操縱幣價吸引更多炒家入場，最後看準時機套現離場就算走完了全程。有人在這個游戲中直接實現了財務自由；有些雖然沒吃到肉，但也喝到了湯。
面對門檻如此低的造富奇跡，任誰都要心動一下。
但是，如果項目本身無法盈利，那不管如何包裝美化，ICO終究還是個零和游戲——如果有人賺得盆滿缽滿，那肯定有人賠得底褲不剩。這就像我們熟知的傳銷，所有人都知道接最後一棒會死，但都覺得自己不會接到最後一棒。
那區塊鏈在ICO大潮中究竟扮演了什麼角色呢？
眾所周知，去中心化、去信用化和公平公正，這些都是區塊鏈標榜的理念。我們反觀ICO：若要上線發幣，就必須向中心化的交易所支付巨額「上幣費」，這是何等的「去中心化」？項目團隊欺詐橫行、幣圈媒體刻意誤導、交易賬戶頻遭黑客，這是何等的「去信用化」？莊家大鱷肆意哄抬價格，牟取暴利，傾軋韭菜，這是何等的「公平公正」？事實上，除了提供虛擬幣和噱頭，區塊鏈在幣圈什麼都不是。更具諷刺意味的是，很多ICO發行的虛擬幣甚至都沒有基於區塊鏈技術。
所以，ICO不是區塊鏈創造的需求，而是區塊鏈之恥。
鏈和幣的未來
既然我們已經知道虛擬幣是區塊鏈存在的唯一價值，那麼對於區塊鏈未來的分析也就有了大致的思路。
法定貨幣充分電子化的當下，基於區塊鏈技術的虛擬幣在正常社會生活中並無太多實用價值。但置於特殊場景，虛擬幣卻有一個電子法幣不可復制的優點，那就是隱私性。
但凡以銀行作為支付通道的交易，都是能被監管的，如果當局願意，他們可以知道你把錢給了誰，這筆交易的背景，發生的時點，一切的一切。所以在比特幣問世之前，絕大多數見不得人的交易都是用現金完成的。你只見過黑幫片里提著一大箱子現金去買毒品，絕對看不到帶著一個POS機過去的。
而比特幣的橫空出世，革新了洗錢、販毒和黑市軍火買賣。有了這種完全匿名的貨幣，不法分子再也不必為一箱箱現金提心吊膽，再也不必為連號的美元支付折價了——比特幣就是便攜的黃金，正如它的設計理念一樣。
所以，比特幣及其替代品是不可能被徹底消滅的，因為逃脫監管的需求將永遠存在。
只要虛擬幣不死，區塊鏈經濟就一定有生存的空間，因為虛擬幣代表的價值必然需要兌現的途徑，而這個途徑不可能永遠是法幣。
這里要插一句，最近區塊鏈和中心化賬本的妥協產物，比如雷電網路等，正逐漸露出頭角。原理上中心賬本能大幅提高處理效率，適應大規模高頻次應用，但如果虛擬幣核心用戶的主要訴求是脫離監管，那麼這個功能可能並不會受歡迎。結果如何，不久便知。
另一個大家關心的問題是：風起雲涌的ICO會導致虛擬幣大爆發嗎？答案當然是否定的。
虛擬幣不受法律強制保護，所以其公眾接受度很大程度上決定了它的價值和前途。在接受法幣支付時，我們默認自己得到的法幣，別人也同樣會接受，其面值在流通過程中不產生任何折價，具有100%的流動性。虛擬幣的場合情況就不一樣了，由於缺乏流動性量化指標，我們只能根據公眾對其接受度的籠統判斷，決定是否接受該種虛擬幣支付。這種判斷方式會形成強大的馬太效應，因為公眾的選擇會迅速趨同。
另一方面，公眾自發接受的貨幣種類也是有上限的。拿共享單車打個比方，我們會給摩拜充押金，會給OFO充押金，心很大的還會給Bluegogo充押金，敢問同時給4種以上共享單車充過押金的人有多少？通常情況下，大眾對於同質化功能的接受上限僅有「三個」。在貨幣的場合，法幣第一的位置無法動搖，第二多半是比特幣，第三是以太坊——所以很不幸，不出意外其他所有虛擬幣都長不大。
有人會說，這是基於公鏈的判斷，我們還有私鏈和聯盟鏈。
在這里，我們要旗幟鮮明地站定立場：私鏈就是個中心賬本，和區塊鏈理念一點關系都沒有。至於聯盟鏈，相關的誤解就更多些。比方說，現在很多聯盟鏈的構想是沒有token成分的，這便是最大的誤解。如之前分析，若沒有激勵機制，高頻應用會變成低頻應用搭便車的工具，更差的情況甚至連價值傳輸的介質都會缺失。另外，如果不同應用間token價值的兌現方式存在區別，聯盟內部的套利也將不可避免。總之，聯盟鏈和公鏈相比，除了隱私性略有提高外，問題只多不少。Token泛用性的差距意味著它只能在公鏈的陰影下靠底層資產價值苟延殘喘。
綜上，我們對於未來區塊鏈的應用范圍也就有了基本的認識：大部分自然生長的區塊鏈經濟，都將基於比特幣和以太坊存在。這里說的自然生長，特指與中心化機構強行附會的偽區塊鏈進行區別。無論是銀行間結算、產品防偽還是其他任何場景，如果參與主體間的共識和信任早已存在，那所謂的區塊鏈應用充其量只是個資料庫，而且不會是最優設計的資料庫。
最後一個問題：區塊鏈的熱潮什麼時候會退去呢？
這是一個很難回答的問題。不過有句話說得好：你可以在一個時間愚弄所有人，也可以永遠愚弄一個人，但不可能永遠愚弄所有人。
㈦ 五分鍾了解共識機制
五分鍾了解共識機制
什麼是共識機制？
「共識機制是區塊鏈的靈魂。」這是業內經常能聽到的一句話，共識機制在區塊鏈中的地位可想而知。那麼到底什麼是共識機制呢？我們不妨從拜占庭將軍問題說起。
拜占庭位於如今的土耳其的伊斯坦布爾，是東羅馬帝國的首都。由於當時拜占庭羅馬帝國國土遼闊，為了防禦目的，每個軍隊都分隔很遠，將軍與將軍之間只能靠信差傳消息。在戰爭的時候，拜占庭軍隊內所有將軍和副官必須達成一致的共識，決定是否有贏的機會才去攻打敵人的陣營。但是，在軍隊內有可能存有叛徒和敵軍的間諜，左右將軍們的決定又擾亂整體軍隊的秩序。在進行共識時，結果並不代表大多數人的意見。這時候，在已知有成員謀反的情況下，其餘忠誠的將軍在不受叛徒的影響下如何達成一致的協議，拜占庭問題就此形成。
拜占庭將軍問題是一個協議問題，拜占庭帝國軍隊的將軍們必須全體一致的決定是否攻擊某一支敵軍。問題是這些將軍在地理上是分隔開來的，並且將軍中存在叛徒。叛徒可以任意行動以達到以下目標：欺騙某些將軍採取進攻行動；促成一個不是所有將軍都同意的決定，如當將軍們不希望進攻時促成進攻行動；或者迷惑某些將軍，使他們無法做出決定。如果叛徒達到了這些目的之一，則任何攻擊行動的結果都是註定要失敗的，只有完全達成一致的努力才能獲得勝利。
而這個問題該如何解決？中本聰的理念給出了一個比較好的答案：不能讓所有人都有資格發信息，而是給發信息設置了一個條件：「工作量」，將軍們同時做一道計算題，誰先算完，誰才能獲得給其他小國發信息的資格。而其他小國在收到信息後，必須採用加密技術進行簽字蓋戳，以確認身份。然後再繼續做題，做對題的再繼續發消息……對這種先後順序達成共識的演算法，就是共識機制。
共識機制的作用
區塊鏈作為一種按時間順序存儲數據的數據結構，可支持不同的共識機制。在區塊鏈上，每個人都會有一份記錄鏈上所有交易的賬本，鏈上產生一筆新的交易時，每個人接收到這個信息的時間是不一樣的，有些想要干壞事的人就有可能在這時發布一些錯誤的信息，這時就需要一個人把所有人接收到的信息進行驗證，最後公布最正確的信息。
共識機制是區塊鏈技術的重要組件。它就像一本法典，維系著區塊鏈世界的正常運轉，使得區塊鏈技術自帶改善世界的光芒，也是讓區塊鏈得以被全世界逐步接受和認可的最大幕後功臣，它讓互聯網、陌生人之間，在沒有第三方作為信用背書的情況下發生的一切交易變成可能，它賦予了機械的代碼以人性和溫度。
共識機制的類別
目前的共識機制主要有POW、POS、DPOS、PBFT、dBFT、Pool驗證池。
POW，就是人們熟悉的比特幣挖礦，通過計算出一個滿足規則的隨機數，即獲得本次記賬權，發出本輪需要記錄的數據，全網其它節點驗證後一起存儲。可實現完全去中心化，節點自由進出。乾的越多，收的越多。
POS，權益證明，POW的一種升級共識機制，根據每個節點所佔代幣的比例和時間，以此等比例的挖礦難度，從而加快找隨機數的速度。持有越多，獲得越多
DPOS，股份授權證明機制，類似於董事會投票，持幣者投出一定數量的節點，代理他們進行驗證和記賬。
PBFT ，Practical Byzantine Fault Tolerance，實用拜占庭容錯演算法，是一種狀態機副本復制演算法，即服務作為狀態機進行建模，狀態機在分布式系統的不同節點進行副本復制，每個狀態機的副本都保存了服務的狀態，同時也實現了服務的操作。
dBFT，delegated BFT 授權拜占庭容錯演算法，由權益來選出記賬人，然後記賬人之間通過拜占庭容錯演算法來達成共識。
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。
現有共識機制存在問題
目前現有的共識機制都不算完美，在一些實際應用場景弊端很多。
A、計算能力浪費
在工作量證明機制POW中，猜數字最快的通常是電腦計算能力強的。超強的計算能級僅用來猜數字，實在是浪費。
B、權益向頂層集中
在權益證明機制POS中，token的余額越多的人獲得公示信息的概率越高，公示人會得到一定的token作為獎勵，如此持有token多的人會越來越多，少的人越來越少。
C、作惡成本低下
在靠算力與權益的的多少來獲得公示信息的權利的模式當中，當算力和權益向少數人集中之後，這些少數人如果想要做一些違反規則的事情是輕而易舉的；在PBFT中，由所有人投票，如果一個沒有任何token余額的人想要搗亂，那他幾乎是完全沒有利益損失。
D、對於真正的去中心化構成威脅
在工作量證明機制中，計算能力越強，獲得記錄權利的概率就越高。如果有人把很多人集中在一起來猜數字，把好多電腦的算力加在一起來用，那這些抱團的人就會更容易獲得公示信息的權利，發展到最後可能公示權就直接掌握在這些人手裡。
在權益證明機制POS中，權益越大的人獲得記錄權利的概率越高，而記錄的人就會有獎勵token ，這樣一來這些人就會越來越富有，貧富差距就會越來越大。持有token少的人幾乎都沒有話語權了。權利掌握在少數人手中，這有違區塊鏈去中心化理念。
㈧ 比特幣的用途
比特幣在2013年年底被央行等五部委定義為一種特殊的互聯網商品，民眾在自擔風險的前提下可以自由的買賣，央行行長周小川把比特幣比作是像郵票一樣的可交易資產。比特幣之家網有全文，感興趣可閱讀全文。
比特幣在國內主要是以交易為主：期貨交易、現貨交易、比特幣抵押貸款、比特幣理財。
當然，在國內也有為數不多的商家接受比特幣付款，以物易物的形式進行的。
目前，全球一些巨頭公司已經開始接受比特幣付款，例如戴爾、微軟、新蛋網、樂天等等，小的公司和商店更是數不勝數，用戶可以使用比特幣購物，生活所需基本上都能用比特幣買到。
當然，在國外也有一些人在利用比特幣的區塊鏈技術進行相關的創新。
比特幣是一個共識網路，促成了一個全新的支付系統和一種完全數字化的貨幣。它是第一個去中心化的對等支付網路，由其用戶自己掌控而無須中央管理機構或中間人。從用戶的角度來看，比特幣很像互聯網的現金。比特幣也可以看作是目前最傑出的三式簿記系統。