以太坊中的共识机制
⑴ 以太坊架构是怎么样的
以太坊最上层的是DApp。它通过Web3.js和智能合约层进行交换。所有的智能合约都运行在EVM(以太坊虚拟机)上,并会用到RPC的调用。在EVM和RPC下面是以太坊的四大核心内容,包括:blockChain, 共识算法,挖矿以及网络层。除了DApp外,其他的所有部分都在以太坊的客户端里,目前最流行的以太坊客户端就是Geth(Go-Ethereum)
⑵ BPC和POC共识机制之间是什么关系呢
这是一个全新的区块链时代
在比特币诞生之前,全球信息传递都是通过互联网的TCP/IP(传输控制协议/因特网互联协议)协议来实现高速低成本的传输,但是随着互联互通技术的发展(互联网、物联网、VR/AR),人与物体、人与信息的交互方式更加多样化,更多的实体被数字化或者代币化,仅仅是信息的分享和传输并不能满足经济社会的发展,因此当实体被数字化或者代币化之后,人们越来越关注到价值转移以及如何点对点传输这些资产和价值。
在2008年10月31日,Satoshi Nakamoto 第一次发布了比特币的白皮书《比特币:一种点对点网络中的电子现金》,并提出了通过去中心化的比特币网络实现价值转移。在比特币体系中,全网参与者均为交易的监督者,交易双方可以在无需建立信任关系的前提下即可完成交易。区块链技术改变了我们获取和分享信息的方式,创造了一个新的分布式、点对点的生态社会。
在比特币网络出现之前,我们一直无法在不借助于第三方受信机构的情况下,通过互联网进行点对点的价值的转移和传输。比特币网络则是运行于信息高速公路上面的第一个 Value Transfer Protocol(“VTP 协议”)。目前,随着区块链技术的成熟,区块链的应用场景不仅限于比特币和以太坊,BitcoinPc试图将区块链链上和链下相结合,形成第三个区块链的生态环境,进一步使用 VTP 协议实现点对点价值传输。
自2009年以来,随着比特币的价值被越来越多的人所接受、价格不断地提升,币市逐渐成为全球投资者的投资圣地.究其原因在于相较于其他行业投资门槛的不断提高、投资利润空间的不断压缩以及过多的政策干预,而区块链技术跨时代的象征意义和币市价值低洼成了资金不断涌入的根本原因。
目前市场上把区块链技术主要划分为三个时代:
➢ 第一个时代即以BTC为代表的一种点对点的电子现金系统。
➢ 第二个时代即以ETH为代表的开放的智能合约完整解决方案。
➢ 第三个时代即以解决 ETH 性能不足,容易出现区块拥堵问题,努力实现更好的商用价值的公链集群。
可以推断,在经历了币市前期近十年的疯狂投机后,后面十年将迎来价值投资的黄金时期,而此时如何选择一个低估且优质的项目成了首要任务,亦如比尔盖茨当年投资可口可乐一般。
什么是BPC
BPC,全名BitcoinPC ,比特容量,是基于 Proof Of Capacity (以下简称:POC)的新型加密货币。
BPC是一个区块链的数字资产及应用平台,它提供了一套全新的 Proof Of Capacity,并在系统底层提供了数字资产 BitcoinPcAsset 与数字身份 BitcoinPcID 等功能,使得人们可以非常方便地开展资产数字化业务,而不仅仅是在区块链上创建原生代币。
BPC通过以硬盘容量大小作为共识基础,让其生产更趋向去中心化方式使其更加安全可信,让人人都能参与到加密货币的生产中,通过数学产生信用,通过数学产生价值。
BPC选择计算机硬盘挖矿是一个颠覆性的创新,计算机中能够作为挖矿设备有CPU、GPU和硬盘三种。CPU、GPU最后都避免不了成为AISC矿机,同时CPU、GPU会造成了大量的能源浪费,而硬盘天然有着抗AISC且省电的特性,硬盘只需通过简单的扫盘就能保持其运作,BPC选择硬盘挖矿,完美避开了CPU、GPU的缺陷,单台矿机最大挖矿容量8T,避开了部分POC币种,发展到一定阶段后,小户进不了场,都是大户在玩,重蹈POW挖矿的覆辙,小容量PC矿机,更容易布局生态,走进千家万户,实现中本聪人人挖矿的构想,POC挖矿的革命已然打响,下一波牛市将会诞生POC龙头币种,拭目以待!
BPC特点
1.确定性:程序的行为是确定性的,达成一致共识,在设计系统时排除了非确定性的因素。
2.时间:BPC基于POC机制提供了基于区块时间戳的系统调用,可以将整个区块链看成一个时间戳服务器,并取得任意一个区块被构造时的时间戳。
3.随机性:BitcoinPC的运行有两种方式来获取随机数:
(1)每个区块在被构造时,共识节点都会对一个随机数达成共识并填充到区块的字段中,挖矿程序可以读取到任意区块的字段
(2)挖矿程序可以利用区块的散列值作为随机数的生成手段,由于区块的散列值具有一定的随机性,这种方式可以得到一个较弱的随机数。
4.数据源:BitcoinPC提供了两种确定性的数据源:
(1)区块链账本
程序可以通过互操作服务来访问到整个区块链上的所有数据,包括完整的区块和交易,以及它们的每一个字段。区块上的数据都具有确定性和一致性,所以可以安全地访问。
(2)合约存储空间
部署在 BitcoinPC 上的每一个节点都有一个仅可由该节点本身来存取的私有存储区,BitcoinPC的共识机制确保了每一个节点上的存储状态都是一致的。 对于需要访问链外数据的情况,BitcoinPC没有提供直接的方式,需要通过交易来将链外数据发送到链内,从而转化成以上两种类型的数据源,才能被访问。
5.节点调用:BitcoinPC的节点具有相互调用的能力,但不能递归调用。
6.高性能:BitcoinPC 采用了轻量级的 VM(Virtual Machine)作为其节点的执行环境,它的启动速度非常快,占用资源也很小,适合像节点这样短小的程序。通过 JIT(即时编译器)技术对热点进行静态编译和缓存可以显著提升虚拟机的执行效率。
7.拓展性:BitcoinPC的节点之间的调用关系是静态的,无法在运行时指定调用的目标。
8.低耦合:BitcoinPC的系统采用低耦合的设计,区块程序在执行时,通过互操作服务层与外部通信。
9.高效节能:POC的挖矿经济模型使矿工成为生态利益的共同体、并用币作为新型生产资料代替了原本的电力消耗资源,使BPC整个生态不停的自动扩张。全球只要买得到硬盘的国家,人人可以参与挖矿。
BPC应用场景
超导交易:BitcoinPC未来会孵化区块链超导交易的项目。
智能基金:BitcoinPC未来会在智能基金项目上加大投资,它和基于以太坊的 TheDAO 项目非常相似,但试图通过一些方法来提高安全性,避免重蹈 TheDAO 的覆辙(被黑客攻破)。
跨链互操作:BitcoinPC为跨链互操作的实现提供支持,不但可以实现跨链资产交换,还可以运行跨链分布式事务,在不同区块链上运行,并保证它们的一致性。
BPC分配机制
BPC发行总量:4200万枚
420万枚(总量的10%):用于激励BitcoinPc的开发者和BitcoinPc的理事会成员(预挖)
210万枚(总量的5%):用于激励BitcoinPc 社区建设(随挖矿的每个块产出)
3570万枚(总量85%):用于矿工挖矿
出块时间:10分钟
初始块大小:100BPC/Block
区块容量:10M
减半周期:4年
初始TPS:70笔交易/秒
⑶ 区块链共识机制
PoW:工作量证明 (Proof of Work,简称 PoW ) ,简单的解释就是一份证明,用来确认你做过一定量的工作。因为监测工作的整个过程通常是极为低效的,而通过对工作的结果进行认证来证明完成了相应的工作量,则是一种非常高效的方式。比如现实生活中的毕业证、驾驶证等等,都是通过检验结果的方式所取得的证明。这就是说,你获得多少币,取决于你对挖矿贡献的有效工作。简单的理解,你电脑性能越好,你获得的收益就会越多,这就是根据你的工作量来执行币的分配。大部分的数字货币,比如比特币、莱特币等等,都是基于 PoW 模式的虚拟货币(算力越高、挖矿时间越长,你获得的币就越多)。
PoS:PoS 是一种在公链中的共识算法,可作为 PoW 算法的一种替换。PoW是保证比特币、当前以太坊和许多其它区块链安全的一种机制,但是 PoW 算法在挖矿过程中因破坏环境和浪费电力而受到指责。PoS 试图通过以一种不同的机制取代挖矿的概念,从而解决这些问题。
PoS 机制可以被描述成一种虚拟挖矿。PoS 主要依赖于区块链自身里的代币。在PoW 中,一个用户可能拿 1000 美元来买计算机,加入网络来挖矿产生新区块,从而得到奖励。而在 PoS 中,用户可以拿 1000 美元购买等价值的代币,把这些代币当作押金放入 PoS 机制中,这样用户就有机会产生新块而得到奖励。在 PoW 中,如果用户花费 2000 美元购买硬件设备,当然会获得两倍算力来挖矿,从而获得两倍奖励。同样,在 PoS 机制中投入两倍的代币作为押金,就有两倍大的机会获得产生新区块的权利。
⑷ 以太坊的共识机制切换成POS对挖矿有什么影响
随着今年以太坊网络升级到2.0版本,共识机制将向PoS转换,这将对矿工产生巨大影响。矿工的选择有两个,一是出售挖矿设备买入ETH来适应PoS的Staking机制;二是将矿机切换到其他支持GPU矿机的网络。美国采矿设备经销商Kaboomracks的代表Nick Foster表示,大多数ETH的矿工会选择后者。
以太坊升级至2.0版本PoS机制后,矿工可能将矿机切换到其他网络
由于以太坊终于准备在今年晚些时候启动其以太坊2.0升级,从而消除了长期的拖延,因此该网络将开始走向权益证明模型。
因此,网络将放弃工作量证明共识算法,从而使以太(ETH)矿工的选择余地很少。由于他们的设备将变得过时,因此他们将被迫开始开采山寨币,或重新获得ETH抵押者资格。那么,以太坊挖矿的现状如何?随着即将到来的过渡,整个行业将会发生什么?
GPU v.ASIC
以太坊共识目前基于PoW系统,该系统类似于比特币(BTC)。因此,以太坊的采矿过程几乎是相同的,因为矿工使用他们的计算资源来获得他们设法完成的每个区块的奖励。
但是,这些过程之间仍然存在主要差异。尽管比特币挖矿已几乎完全依赖于ASIC(大型,响亮的机器,专门为加密货币挖矿而设计,这些机器大多聚集在电价便宜的地区),但以太坊的PoW哈希算法Ethash旨在支持全球芯片制造商(例如, Nvidia和AMD。正如加密货币挖矿池F2Pool的全球业务总监Thomas Heller在与Cointelegraph的一次对话中解释的那样,GPU比ASIC便宜得多且易于访问。
“由于ASIC是非常专业的机器,因此当新一代产品发布时,这通常是一次巨大的技术飞跃。因此,它们的哈希率要高得多,并且能源效率要比前一代更好。这意味着那些制造商已经花了很多钱来研究和开发它。他们的机器通常很昂贵,而GPU的价格却便宜得多。”
海勒补充说,那些使用GPU矿工的人“拥有更大的灵活性,可以挖掘。” 例如,很受欢迎的Nvidia GeForce GTX 1080 Ti卡可以开采15种以上的不同货币,而ASIC单元通常仅支持一种货币。
尽管如此,以太坊网络并不能完全不受ASIC矿工的影响-至少在目前状态下如此。在2018年4月,比特大陆发布了Antminer E3,这是一种专门为挖掘以太坊而生产的ASIC。尽管以每秒180兆哈希的散列速率和800瓦的功耗而广受赞誉,但它还是受到以太坊社区的不同反应。插入ASIC后,相当一部分GPU钻机所有者似乎遭受了利润损失,而有些甚至被迫切换到其他网络。
“在白皮书中,ETH必须具有抗ASIC能力。我希望说白皮书代表某事” 是 ar / EtherMining主题中有关Antminer E3宣布之时讨论该主题的最高评论之一。另一位Reddit用户争辩说:“ 800美元仅适用于180mh” 。“分叉或死于民族。”
一些以太坊用户继续建议Bitmain的挖掘设备可以导致更大的集中度,从而增加51%攻击的可能性。不久,一群开发人员提出了“程序化的工作量证明”或ProgPoW,它是当前以太坊算法Ethash的扩展,旨在使GPU更具竞争力,从而促进分散化。
根据ProgPoW共同创建者Kristy-Leigh Minehan 于3月发表的论文,以太坊的哈希率大约40%由Bitmain ASIC产生。Poolin的副总裁Alejandro De La Torre是ETH的第六大池,他向Cointelegraph确认,以太坊网络的“ GPU挖掘仍然占主导地位”,并补充说:
“目前,ETH挖矿的利润不高,GPU设备的管理门槛和成本都高于Asic设备。与Asic设备相比,GPU设备更加灵活,您可以使用其他算法切换到其他硬币。”
ProgPoW尚未集成到以太坊中,目前尚不清楚何时会最终实现-3月,以太坊核心开发人员正在争论ProgPoW是否会在将近两个小时内真正使网络受益并未能达成共识。值得注意的是,一位Bitmain代表此前曾告诉Cointelegraph,这家采矿硬件巨头不打算延长Antminer E3的使用寿命,使其在2020年10月之后开始运营:“据我们所知,采矿大约在10月或此后的某个时候结束。”
安全但不确定的未来
的确,以太坊将来会远离采矿。以太坊2.0计划于2020年晚些时候推出,是区块链上的主要网络升级,旨在将其当前的PoW共识算法转移到矿工为虚拟的PoS(称为“块验证器”)。
更具体地,考虑到用户在网络中的财富或他们的“利益”来随机选择它们。换句话说,PoS验证者选择投入的硬币越多,作为奖励的积累的硬币就越多。
根据以太坊联合创始人Vitalik Buterin的说法,由于过渡,网络将比比特币的网络更安全,攻击成本更高,尽管在加密社区中关于共识算法更好的争论已经持续了多年。但是,目前尚不清楚何时启动以太坊2.0,因为据报道,许多错误和管理问题都在延迟该过程。
PoS系统的另一个假定好处是,它比PoW区块链具有更高的能源效率。根据Digiconomist的数据,该加密货币的年化总足迹为每小时59.31太瓦,这可与整个希腊的电力消耗相媲美。然而,由于2019年7月的一份报告估计比特币的开采量中有74%是使用可再生能源完成的,因此比特币对环境的危害似乎并不那么严重。
实际的以太坊矿工会怎样?根据作为以太坊2.0路线图一部分的Casper升级的文档,该网络最初将支持同时包含PoW和PoS的混合模型,因此,为块验证器和GPU / ASIC矿工提供了一定的空间。Skale Network的首席执行官Jack O'Holleran告诉Cointelegraph:“肯定会有两个网络同时运行的过渡时期。” Scale Network的首席执行官(基于以太坊的区块链平台)对这一过程进行了详细说明:
“大多数ETH1过渡到ETH2当然需要时间-可能是数年而不是数月。关于此过渡缓慢的好消息是,DApps和DeFi平台将能够基于生存能力,安全性和采用的现实世界证据,随意闲逛。这对以太坊生态系统是一个积极的影响。”
挖还是不挖?
一旦以太坊完全在PoS轨道上运行,矿工将有两种选择。一种是出售设备,并用这笔钱来积累更多的ETH并开始抵押,另一种是GPU矿工专用的选择,就是简单地切换到其他Ethash网络并开采山寨币。美国采矿设备交易商Kaboomracks的代表Nick Foster告诉Cointelegraph,大多数ETH矿工将选择后者:
“我想说的是,大多数矿工并没有真正进入以太坊或特定代币的开采。是的,有一定数量的矿藏并持有,但我反对这样的观点,即大量的山寨币矿工在任何时间都持有其硬币。”
Foster接着描述了他如何使用3GB GPU单元开采Ethash点对点区块链资产Ravencoin(RVN),一旦它无法开采ETH,他便说:“这是开采乌鸦,我立即向BTC出售稳定的缘故,然后卖给美元以支付我的权力。我会说很多人正在采用这样的策略。”
正如Foster总结的那样,他希望ETH矿工跳出网络,而新参与者-那些没有在电力基础设施或钻机上投资的人-将对ETH持股。他描述了以下情况:
“我无法想象,如果我找到了一个具有0.04美元电力的五年期租赁,我正在开采ETH,我决定卖掉所有东西,然后继续支付租金,这样我就可以将ETH作为股份持有。替代。”
采矿固件公司Asic.to的创始人马克·弗雷萨(Marc Fresa)在与Cointelegraph的一次对话中同意了这一观点:“如果您投资于采矿业,那么您就不会赌注,因为您有足够的发展空间。”
可能从PoW矿工离开以太坊中受益的主要山寨币之一是以太坊经典(ETC),这是区块链的一种更为保守的版本,据报道没有PoS相关计划。由于它也运行在Ethash算法上,由于以太坊2.0的启动可能导致矿工迁移,因此其哈希率可能会出现明显的峰值。
ETH的更大的矿池留有类似的选择。当被问及公司的以太坊在PoW之后的计划时,海勒告诉Cointelegraph,在以太坊PoS升级公告发布之后,F2Pool于2018年初推出了一家姐妹公司,名为story.fish。由于切换延迟了无数次,所以story.fish已开始为其他PoS和委派的PoS项目(例如Tezos(XTZ),Cosmos(ATOM)和Cardano(ADA))提供抵押服务。对于普林来说,由于向PoS过渡,它“可能暂时放弃支持ETH开采”,De La Torre告诉Cointelegraph。
其他顶级ETH矿池,即Nanopool,Ethermine,矿池中心,SparkPool和SpiderPool,均未回复Cointelegraph的置评请求。
⑸ 区块链的共识机制是什么优缺点有哪些
区块链的共识机制有很多,说一个影响力最大的比特币背后的pow共识机制,好处是安全 不可篡改 全球流通 缺点是速度太慢了 一秒钟只能处理7笔交易
⑹ 以太坊经典是什么
1.什么是以太经典?
ETC(Ethereum Classic)是以太坊在1,920,000个块后硬分叉出的分叉币种,功能和以太坊极为类似。ETC秉承去中心化理念,支持区块链保证的共识机制。ETC坚信,区块链一旦开始运行,它的发展方向就不被任何中心团队所左右,而是按照参与整个网络人员的共识和全网算力的共识所决定。
2016年7月份进行的以太坊区块链硬分叉旨在将被黑客盗窃的The DAO资金转移到一个由投资者掌控的账户,并让旧的交易记录被历史遗忘。大多数以太坊开发者都参与了这次逆转,交易所、创业公司和该生态系统中的其他成员也参与了。几天之后,该项目恢复了常态。但是并非所有人都想将旧的交易记录忘记。于是一小部分矿工继续使用原来的区块链,以此作为一种抗议,他们将硬分叉描述为是对The DAO这个废弃项目的抽资行为。于是Ethereum Classic(ETC)就诞生了。
2.详细参数
中文名:以太经典 英文名:Ethereum Classic 英文简称:ETC
研发者:以太经典团队 核心算法:Ethash 共识证明:POW
发布日期:2016/7/20 区块时间:约15-17秒/块
货币总量:固定为2.1亿,最高不超过2.3亿,每500万个区块减速20%,第一次减产时间预计为2017年12月
主要特色:独立的加密货币
⑺ 以太坊带来了那些争议和质疑呢
以太坊和比特币是有着本质区别的,区别在哪里呢?比特币定义的是一套货币体系,而以太坊侧重的是打造一条主链(可以理解为一条公路),可以让大量的区块链应用跑在这条公路上。
从这一点来看,以太坊的应用场景更广泛,这也是为什么我们说以太坊标志着区块链
1.0时代一个单纯的货币体系,向区块链2.0时代实现其他行业以及应用场景的转变。
但是,世界上没有十全十美的事物,以太坊虽然拓展了区块链在各行各业的应用范围,还提升了处理交易的速度,但是它也存在着一定的争议与质疑。
一、以太坊的扩展性不足的解决之道:分片技术和雷电网络
以太坊的底层设计,最大的问题是以太坊只有一条链,没有侧链,这就意味着,所有程序都要对等地跑在这条链上,消耗资源的同时,还会引发系统拥堵。正如去年非常火爆的以太坊游戏“加密猫”,这个游戏火爆的时候,一度引发以太坊网络瘫痪。
对于提升处理能力这个问题,以太坊提出两种方式:一个是分片技术(shard),一个是雷电网络,下面我们分别介绍一下这两种技术。
(一)分片技术
以太坊创始人 V 神(Vitalik Buterin)认为,诸如比特币这种主流的区块链网络,之所以处理交易的速度很慢,是因为每一个矿工要处理全网的每一笔交易,这样的效率其实是非常低下的。分片技术的构想是:一笔交易不必发动全网所有节点都去处理,只要让网络中的一部分节点(矿工)处理就好了。于是,以太坊网络被划分成很多片,同一时间,每一分片都可以处理不同的交易,这样一来,会大大提升网络性能。
但是,分片技术也是有一定争议的。我们知道,区块链技术的重要思想是去中心化,全网都去见证(处理)同一交易,这才具有最高的权威性。而以太坊分片技术,并不是所有节点共同见证,而是类似于分小组见证,这样一来,它便失去了绝对的“去中心化”属性,只能通过牺牲掉一定的去中心化特性来达到高性能的目的。
(二)雷电网络
雷电网络使用的是链下交易的方式。这是什么意思呢?它的意思是:使用雷电网络的参与者在互相转账时,不需要通过以太坊主链交易确认,而是通过参与者之间创建支付通道,在链下完成。
不过,雷电网络并不是脱离主链的,在建立支付通道之前,需要先用主链上的资产做抵押,生成余额证明(Balance Proof),拥有余额证明才能表明你能做出相应余额的转账。在交易双方都持有余额证明的情况下,双方可通过支付通道在链下进行无限制次数的转账。
只有在完成链下交易,需要将资产转回链上时,才会在以太坊主链上登记主链账户的余额变化信息,而这期间不管发生多少次交易在主链上是不会有记录的。
雷电网络还有一个实实在在的好处,就是可以为你省下矿工费用。目前我们在以太坊主链上进行交易,需要消耗 Gas,需要支付矿工费用,那么一旦将交易搬到链下,就可以节省这一部分的成本。
当然,雷电网络并不是十全十美的。在使用雷电网络时需要用主链上的资产作抵押;而这部分资产作为抵押物,在使用者完成链下交易之前是不能使用的。这也就决定了,雷电交易只适合小额交易。
上面就是以太坊扩展性不足的问题,以及目前提出的两个主要解决方案:分片技术和雷电网络。
二、以太坊的智能合约存在漏洞与臭名昭著的 The Dao 事件
以太坊的智能合约很强大,但是,凡是代码都会存在漏洞的,以太坊智能合约最大的争议就在于所谓的漏洞,也就是安全性问题。据相关研究表明,在基于以太坊的近100万个智能合约上,发现有34200(约3%)个含有安全漏洞,将允许黑客窃取ETH、冻结资产或删除合约,比如说,臭名昭著的The Dao 事件。
(一)Dao是什么意思?
介绍 The Dao 事件之前, 我们先见到介绍一下 DAO 是什么。DAO 是 Decentralized
Autonomous Organization 的简称,可以理解为:去中心化自治组织。从以太坊的角度来理解,DAO 是区块链上的某一类合约,或者一个合约组合,用来代替政府的审查以及复杂等中间程序,从而实现高效的、去中心化的信任的系统。所以,DAO 不是特定的某个组织,也就说呢,可以有很多的DAO,各种各样的DAO。
(二)臭名昭著的The Dao事件
但是,我们现在提到DAO,基本上所指的都是The DAO事件,也就是我们刚刚说的那个臭名昭著的黑客攻击事件。我们知道,英文中的 The是特指的意思,The DAO事件呢就
是特指的那个DAO事件,因为我们刚刚说了DAO不是特定的某个组织,可以有很多的DAO,各种各样的DAO。
2016 年的时候,德国一家专注“智能锁”的公司 Slock.it,为了实现去中心化的实物交换(比如说:公寓啊,船只啊),在以太坊上发布了 DAO项目。并且于2016年4月
30日开始,融资窗口开放了28天。
没想到,这个DAO项目的人气非常高,短短半个月就筹得了超过一亿美元,而到整个融资期结束,一共筹集到1.5亿美元,由此呢,它成为历史上最大的众筹项目。然而好景不长,到了6月份,黑客利用智能合约里面的漏洞,成功转移了超过360万个以太币,并投入到一个DAO子组织中,这个组织和The DAO有着同样的结构。以至于当时以太币价格从20多美元直接跌破13美元。
这个事件说明智能合约的确是有漏洞的,而且一旦漏洞被黑客利用,那么后果是非常严重的。这就是现在很多人批评以太坊,说它的智能合约不智能。
对于这个问题,目前国外有很多公司为了解决智能合约的漏洞问题 ,开始提供代码审计服务。而从技术的角度来说,目前一些团队正在对智能合约进行检验,这些团队多数由哈佛、斯坦福和耶鲁的教授带队,部分团队已经获得了头部机构的投资。
除了目前以太坊存在的扩展性不足、智能合约漏洞问题,对于以太坊的争议还在于它所追求的POS共识机制,也就是权益证明机制,在权益证明机制下,如果说谁持币的数量越大、持币时间越久,获得的“权益”(利息)就越多,还有机会得到记账权力,记账又可以获得奖励,那么这样一来,容易造成“强者越强”的寡头优势。
还有一个问题就是ICO乱象的问题。ICO是区块链项目筹措资金的常用方式,咱们可以理解为预售。以太坊上ICO项目的爆发,滋生了打着ICO旗号进行资金盘、诈骗圈钱等不法行为,对社会和金融稳定造成安全隐患。
⑻ eth挖矿是什么原理
凡是涉及到币,就一定离不开挖矿。以太坊网络中,想要获得以太坊,也要通过挖矿来实现。说到挖矿,就一定离不开共识机制。
不知道大家还记得比特币的共识机制是什么吗?比特币的共识机制是 PoW (这是英文 Proof of Work 的缩写,意思是“工作量证明机制”)。简单来说,就是多劳多得,你付出的计算工作越高,那么你就越有可能第一个找到正确的哈希值,就越有可能得到比特币奖励。
但是,比特币的PoW存在着一定的缺陷,就是它处理交易的速度太慢,矿工们需要不断地通过计算来碰撞哈希值,这是劳民伤财且效率低下的。对区块链知识有涉猎的朋友们应该看到这样一种说法:
以太坊为了弥补比特币的不足,提出了新的共识机制,名叫 PoS(这是英文的缩写,意思是“权益证明”,也有翻译成“股权证明”的)。
PoS 简单来讲,其实就跟它的字面意思一样:权益嘛,股权嘛,你持有的币越多相当于你的股权越多,你的权益越高。
以太坊的PoS就是说:你持币越多,你持有币的时间越久,你的计算难度就会降低,挖矿会容易一些。
在以太坊最初的设定中,以太坊希望能够通过阶段性的升级,在前期依旧采用PoW来构建一个相对稳定的系统,之后逐渐采用 PoW+PoS,最后完全过渡到 PoS。所以,说以太坊的共识机制是PoS,没错,但是PoS只是以太坊发布之初的一个计划或者说目标,目前以太坊还没有过渡到 PoS,以太坊采用的共识机制仍是 PoW,就是比特币那个 PoW,但是又和比特币的PoW稍稍不同。
这里的信息量有点大,
第一个信息点是:以太坊目前采用的共识机制也是PoW,但是和比特币的PoW稍稍不同。那么,和比特币的PoW到底有什么不同呢:简单来说,就是以太坊挖矿难度可以调节,比特币挖矿难度不能调节。就好比咱们高考,因为各个省份的教学情况、生源人数都不一样,所以高考分为全国卷和各省自主命题。
以太坊说我赞成这样分地区出题,比特币说:不行,必须全国同一卷,大家难度都一样!
通俗解释,就是,比特币是利用计算机算力做大量的哈希碰撞,列举出各种可能性,来找到一个正确哈希值。而以太坊系统呢,它有一个特殊的公式用来计算之后的每个块的难度。如果某个区块比前一个区块验证的更快,以太坊协议就会增加区块的难度。通过调整区块难度,就可以调整验证区块所需的时间。
以太坊协议规定,难度的动态调整方式是使全网创建新区块的时间间隔为 15 秒,网络用 15 秒时间创建区块链,这样一来,因为时间太快,系统的同步性就大大提升,恶意参与者很难在如此短的时间发动51%(也就是半数以上)的算力去修改历史数据。
第二个信息点是:以太坊最初的设定中,希望通过阶段性升级来最终实现由 PoW 向
PoS过渡的。
时间追溯到 2014 年,在以太坊发布之初,团队宣布将项目的发布分为四个阶段,即 Froniter(前沿)、Homestead(家园)、Metropolis(大都会)和 Serenity(宁静)。前三个阶段共识机制采用 PoW(工作量证明机制),第四个阶段切换到 PoS(权益证明机制)。
2015年7月30号,以太坊第一个阶段“前沿”正式发布,这个阶段只适用于开发者使用,开发人员可于在以太坊网络上编写智能合约和去中心化应用程序 DAPP,矿工开始进入以太坊网络维护网络安全并挖矿得到以太币。前沿版本类似于测试版,证明以太坊网络到底是不是可靠的。
2016年3月14日,以太坊进入到第二个阶段“家园”,这一阶段,以太坊提供了钱包功能,让普通用户也可以方便体验和使用以太坊。其他方面没有什么明显的技术提升,只是表明以太坊网络已经可以平稳运行。
2017 年 9 月,以太坊已经进行到第三个阶段“大都会”。“大都会”由拜占庭和君士坦丁堡两次升级组成,这个阶段的的目标是希望能够引入 PoW 和 PoS 的混合链模式,为 PoW向PoS的顺滑过渡做准备。最近比较热门的“以太坊君士坦丁堡升级”升级的就是这个,在君士坦丁堡升级中呢,以太坊将对底层协议和算法做一些改变,来为实现 PoW 和
PoS奠定良好的基础。
以太坊挖矿会得到对多少奖励呢?赢得区块创建竞争成功的矿工会得到这么几项收入:
1、 静态奖励,5个以太坊;
2、 区块内所花费的燃料成本,也就是Gas,这部分我们上一期内容讲过;
3、 作为区块组成部分,包含“叔区块”的额外奖励,叔就是叔叔的叔,每个叔区块可以得到挖矿报酬的1/32作为奖励,也就是5乘以1/32,等于0.15625 个以太坊。这里我们简单解释一下“叔区块”,“叔区块”这个概念是以太坊提出来的,为什么要引进叔块的概念?这还要从比特币说起。在比特币协议中,最长的链被认为是绝对的正确。如果一个块不是最长链的一部分,那么它被称为是“孤块”。一个孤立的块是一个块,它也是合法的,但是可能发现的稍晚,或者是网络传输稍慢,而没有能成为最长的链的一部分。在比特币中,孤块没有意义,随后将被抛弃掉,发现这个孤块的矿工也拿不到采矿相关的奖励。
但是,以太坊不认为孤块是没有价值的,以太坊系统也会给与发现孤块的矿工回报。在以太坊中,孤块被称为“叔块”(uncle block),它们可以为主链的安全作出贡献。 以太坊十几秒的出块间隔太快了,会降低安全性,通过鼓励引用叔块,使引用主链获得更多的安全保证(因为孤块本身也是合法的) ,而且,支付报酬给叔块,还能激发矿工积极挖矿,积极引用叔块,所以,以太坊认为,它是有价值的。
⑼ 区块链几大共识机制及优缺点
首先,没有一种共识机制是完美无缺的,各共识机制都有其优缺点,有些共识机制是为解决一些特定的问题而生。
1.pow( Proof of Work)工作量证明
一句话介绍:干的越多,收的越多。
依赖机器进行数学运算来获取记账权,资源消耗相比其他共识机制高、可监管性弱,同时每次达成共识需要全网共同参与运算,性能效率比较低,容错性方面允许全网50%节点出错。
优点:
1)算法简单,容易实现;
2)节点间无需交换额外的信息即可达成共识;
3)破坏系统需要投入极大的成本;
缺点:
1)浪费能源;
2)区块的确认时间难以缩短;
3)新的区块链必须找到一种不同的散列算法,否则就会面临比特币的算力攻击;
4)容易产生分叉,需要等待多个确认;
5)永远没有最终性,需要检查点机制来弥补最终性;
2.POS Proof of Stake,权益证明
一句话介绍:持有越多,获得越多。
主要思想是节点记账权的获得难度与节点持有的权益成反比,相对于PoW,一定程度减少了数学运算带来的资源消耗,性能也得到了相应的提升,但依然是基于哈希运算竞争获取记账权的方式,可监管性弱。该共识机制容错性和PoW相同。它是Pow的一种升级共识机制,根据每个节点所占代币的比例和时间,等比例的降低挖矿难度,从而加快找随机数的速度
优点:在一定程度上缩短了共识达成的时间;不再需要大量消耗能源挖矿。
缺点:还是需要挖矿,本质上没有解决商业应用的痛点;所有的确认都只是一个概率上的表达,而不是一个确定性的事情,理论上有可能存在其他攻击影响。例如,以太坊的DAO攻击事件造成以太坊硬分叉,而ETC由此事件出现,事实上证明了此次硬分叉的失败。
DPOS与POS原理相同,只是选了一些“人大代表”。
BitShares社区首先提出了DPoS机制。
与PoS的主要区别在于节点选举若干代理人,由代理人验证和记账。其合规监管、性能、资源消耗和容错性与PoS相似。类似于董事会投票,持币者投出一定数量的节点,代理他们进行验证和记账。
DPoS的工作原理为:
去中心化表示每个股东按其持股比例拥有影响力,51%股东投票的结果将是不可逆且有约束力的。其挑战是通过及时而高效的方法达到51%批准。为达到这个目标,每个股东可以将其投票权授予一名代表。获票数最多的前100位代表按既定时间表轮流产生区块。每名代表分配到一个时间段来生产区块。所有的代表将收到等同于一个平均水平的区块所含交易费的10%作为报酬。如果一个平均水平的区块含有100股作为交易费,一名代表将获得1股作为报酬。
网络延迟有可能使某些代表没能及时广播他们的区块,而这将导致区块链分叉。然而,这不太可能发生,因为制造区块的代表可以与制造前后区块的代表建立直接连接。建立这种与你之后的代表(也许也包括其后的那名代表)的直接连接是为了确保你能得到报酬。
该模式可以每30秒产生一个新区块,并且在正常的网络条件下区块链分叉的可能性极其小,即使发生也可以在几分钟内得到解决。
成为代表:
成为一名代表,你必须在网络上注册你的公钥,然后分配到一个32位的特有标识符。然后该标识符会被每笔交易数据的“头部”引用。
授权选票:
每个钱包有一个参数设置窗口,在该窗口里用户可以选择一个或更多的代表,并将其分级。一经设定,用户所做的每笔交易将把选票从“输入代表”转移至“输出代表”。一般情况下,用户不会创建特别以投票为目的的交易,因为那将耗费他们一笔交易费。但在紧急情况下,某些用户可能觉得通过支付费用这一更积极的方式来改变他们的投票是值得的。
保持代表诚实:
每个钱包将显示一个状态指示器,让用户知道他们的代表表现如何。如果他们错过了太多的区块,那么系统将会推荐用户去换一个新的代表。如果任何代表被发现签发了一个无效的区块,那么所有标准钱包将在每个钱包进行更多交易前要求选出一个新代表。
抵抗攻击:
在抵抗攻击上,因为前100名代表所获得的权力权是相同的,每名代表都有一份相等的投票权。因此,无法通过获得超过1%的选票而将权力集中到一个单一代表上。因为只有100名代表,可以想象一个攻击者对每名轮到生产区块的代表依次进行拒绝服务攻击。幸运的是,由于事实上每名代表的标识是其公钥而非IP地址,这种特定攻击的威胁很容易被减轻。这将使确定DDOS攻击目标更为困难。而代表之间的潜在直接连接,将使妨碍他们生产区块变得更为困难。
优点:大幅缩小参与验证和记账节点的数量,可以达到秒级的共识验证。
缺点:整个共识机制还是依赖于代币,很多商业应用是不需要代币存在的。
3.PBFT :Practical Byzantine Fault Tolerance,实用拜占庭容错
介绍:在保证活性和安全性(liveness & safety)的前提下提供了(n-1)/3的容错性。
在分布式计算上,不同的计算机透过讯息交换,尝试达成共识;但有时候,系统上协调计算机(Coordinator / Commander)或成员计算机 (Member /Lieutanent)可能因系统错误并交换错的讯息,导致影响最终的系统一致性。
拜占庭将军问题就根据错误计算机的数量,寻找可能的解决办法,这无法找到一个绝对的答案,但只可以用来验证一个机制的有效程度。
而拜占庭问题的可能解决方法为:
在 N ≥ 3F + 1 的情况下一致性是可能解决。其中,N为计算机总数,F为有问题计算机总数。信息在计算机间互相交换后,各计算机列出所有得到的信息,以大多数的结果作为解决办法。
1)系统运转可以脱离币的存在,pbft算法共识各节点由业务的参与方或者监管方组成,安全性与稳定性由业务相关方保证。
2)共识的时延大约在2~5秒钟,基本达到商用实时处理的要求。
3)共识效率高,可满足高频交易量的需求。
缺点:
1)当有1/3或以上记账人停止工作后,系统将无法提供服务;
2)当有1/3或以上记账人联合作恶,且其它所有的记账人被恰好分割为两个网络孤岛时,恶意记账人可以使系统出现分叉,但是会留下密码学证据
下面说两个国产的吧~
4.dBFT: delegated BFT 授权拜占庭容错算法
介绍:小蚁采用的dBFT机制,是由权益来选出记账人,然后记账人之间通过拜占庭容错算法来达成共识。
此算法在PBFT基础上进行了以下改进:
将C/S架构的请求响应模式,改进为适合P2P网络的对等节点模式;
将静态的共识参与节点改进为可动态进入、退出的动态共识参与节点;
为共识参与节点的产生设计了一套基于持有权益比例的投票机制,通过投票决定共识参与节点(记账节点);
在区块链中引入数字证书,解决了投票中对记账节点真实身份的认证问题。
优点:
1)专业化的记账人;
2)可以容忍任何类型的错误;
3)记账由多人协同完成,每一个区块都有最终性,不会分叉;
4)算法的可靠性有严格的数学证明;
缺点:
1)当有1/3或以上记账人停止工作后,系统将无法提供服务;
2)当有1/3或以上记账人联合作恶,且其它所有的记账人被恰好分割为两个网络孤岛时,恶意记账人可以使系统出现分叉,但是会留下密码学证据;
以上总结来说,dBFT机制最核心的一点,就是最大限度地确保系统的最终性,使区块链能够适用于真正的金融应用场景。
5.POOL验证池
基于传统的分布式一致性技术,加上数据验证机制。
优点:不需要代币也可以工作,在成熟的分布式一致性算法(Pasox、Raft)基础上,实现秒级共识验证。
缺点:去中心化程度不如bictoin;更适合多方参与的多中心商业模式。