区块链开发者的内心:销毁证明区块链共识

Cointelegraph 正在通过其“在区块链开发人员的头脑中”系列跟踪一个全新的区块链从开始到主网的发展。 在前面的部分中,Koinos Group 的 Andrew Levine 讨论了团队在确

Cointelegraph 正在通过其“在区块链开发人员的头脑中”系列跟踪一个全新的区块链从开始到主网的发展。 在前面的部分中,Koinos Group 的 Andrew Levine 讨论了团队在确定他们打算解决的关键问题后面临的一些挑战,并概述了阻碍区块链采用的三个“危机”:可升级性、可扩展性和治理。 本系列关注共识算法:第一部分是关于工作量证明的,第二部分是关于权益证明的,第三部分是关于销毁证明的。

在本系列的第一篇文章中,我探讨了工作量证明 (PoW)——OG 共识算法——并解释了它如何引导去中心化,以及它为什么效率低下。 在第二篇文章中,我探讨了权益证明 (PoS) 以及它如何相对于工作量证明降低去中心化网络的运营成本,以及为什么它进一步巩固矿工,需要复杂且道德上有问题的削减条件并且无法防止“交易所攻击”。

在本文中,我将解释在权益证明之后大约​​一年提出的第三种共识算法,但出于应该清楚的原因,它从未真正作为通用区块链上的共识算法实施。 至少,直到现在还没有。

工作量证明

正如我在第一篇文章中所解释的那样,从博弈论的角度来看,区块链是一种游戏,其中玩家通过将交易分组到与其他玩家创建的交易块相匹配的块中来竞争验证交易。 比特币 (BTC) 的工作原理是为那些可能牺牲更多资本的人生产的区块分配更多的权重,他们通过“工作”“证明”了这些资本。

由于这些人已经花钱购买硬件并运行它来生产区块,因此他们的惩罚很容易,因为他们已经受到了惩罚。 然而,股权证明以一种根本不同的方式运作,具有重要的博弈论后果。

权益证明

在权益证明中,代币持有者只需牺牲其资本的流动性即可获得区块奖励,而不是强迫区块生产者牺牲资本来获取和运行硬件以获得获得区块奖励的能力。 问题是它降低了网络安全性,因为攻击者只需要获得平台基础货币的 51% 并将其质押即可控制网络。

为了阻止这种攻击,PoS 系统必须实施旨在“削减”用户帐户的区块奖励的复杂系统,这增加了网络的计算开销,引发了合法的道德问题,并且只有在攻击者未能获得 51%代币供应。 实施这些削减条件绝不是微不足道的,这就是为什么像 Solana 这样的股权证明项目,他们自己承认,推出了中心化解决方案,以及为什么像以太坊 2.0 (Eth2) 这样的许多其他项目实施 PoS 需要很长时间。 典型的解决方案是给基金会足够大的股份,这样它才有能力确定谁是恶意行为者并削减他们的奖励。

这在一个中心化交易所的世界中尤其成问题,这些交易所具有托管质押,这意味着它可以发现自己可以控制超过 51% 的给定代币供应,而不会产生任何风险,从而使攻击成本微乎其微。 事实上,这在最近的历史上已经发生在世界上最常用的区块链之一,曾经价值近 20 亿美元:Steem。

相关:权益证明与工作证明:差异解释

圣杯共识

正如我在上一篇文章的结尾所说,我们将在本文中讨论的是一个假设问题,即是否存在“两全其美”的解决方案来提供工作量证明的去中心化和安全性具有权益证明的效率。 今天,我们很高兴地宣布发布关于销毁证明的白皮书。 在该白皮书中,我们认为销毁证明正是两全其美的解决方案。

伊恩·斯图尔特 (Iain Stewart) 在 2012 年(即权益证明之后的一年)提出了销毁证明,作为一项思想实验,旨在对比工作量证明和权益证明之间的差异。 我们相信他在不知不觉中发现了共识算法的“圣杯”,这主要是由于历史事故而在时间的流逝中迷失了方向。 正如伊恩·斯图尔特所说:

“我认为发明一项绝对、赤裸裸、毫不含糊地作为两种观点之间对比的例子会很有趣。 是的,有一个:销毁货币”

交易所攻击

作为Steem区块链背后的前核心开发团队,我们对交易所攻击有很深的经验。 这就是为什么减轻这种攻击向量是最重要的,并激发了区块链架构师 Steve Gerbino 探索替代共识算法以寻找一种解决方案,该解决方案仍然可以为我们提供高性能世界计算机所需的性能和效率,同时减轻这一重要问题攻击向量。

销毁证明作为一种共识算法非常简单,其独特的价值也很容易理解。 与工作量证明一样,它要求“预先”支付攻击网络的成本。 与股权证明一样,除了生产区块所需的硬件外,无需购买和运行任何实际硬件。 像工作量证明一样,交易所攻击被挫败,因为区块生产者已经失去了他们的钱,因为他们只是试图通过维护正确的分类帐来取回它。

为了发起 51% 攻击,恶意行为者不仅需要获得 51% 的代币供应,他们还需要通过获得虚拟挖矿硬件来证明处置它。 弥补损失的唯一方法是在链上生成最终获胜的区块。 这是一个非常简单和优雅的问题解决方案。 不需要削减条件,因为区块生产者在一开始就有效地削减了自己的股份。

销毁证明

伊恩·斯图尔特 (Iain Stewart) 在 Vitalik Buterin 甚至构思出通用区块链之前一年就提出了比特币的销毁证明。 也许这就是为什么人们花了这么长时间才意识到这两个东西可以很好地协同工作的原因。 通用区块链非常重视效率,同时允许没有最大供应上限的代币经济设计,这是销毁证明实施的要求。 部分问题可能还在于非同质代币 (NFT) 和做市商等几个创新概念以及可升级智能合约等解决方案对实施极为有利,并且仅在提案之后才出现。

NFT矿工

跟踪哪些账户销毁了多少金额以及何时销毁可能是一项计算要求很高的任务,而这种增加的网络负载可能是人们避免这种实施的原因之一。

幸运的是,不可替代的代币为我们提供了一个强大的原语,系统可以使用它来有效地跟踪所有这些信息,以便将区块奖励分配给有效的区块生产者。 最终结果是一个 NFT,它可以有效地充当虚拟矿工,而且还可以无限且精确地定制。

区块链开发人员可以根据他们如何为矿工 NFT 定价,精确地调节他们平台的可访问性。 给矿工定价高就像要求购买 ASIC(矿机)以参与区块生产。 给矿工定价低就像允许任何人在商品硬件上挖矿一样。 但是,最好的部分是无论哪种方式都不需要实际的硬件。

由于 Koinos 是关于可访问性的,矿工 NFT 的价格可能很低,这实际上就像拥有最终的 GPU 和 ASIC 抗性算法一样。 但是,这就引出了一个问题:“如果你选错了号码怎么办?” 这突出了模块化可升级性的重要性。 在 Koinos 上,所有业务逻辑都实现为智能合约模块,无需硬分叉即可单独升级。 这意味着,例如,如果 KOIN 的价格暴涨到矿工的固定成本不再足够获得的程度,治理可以简单地投票降低该成本,并在达成共识时更新数字.

中心化阻力

解决矿工 NFT 的成本就像构建尽可能抗 GPU 和 ASIC 的算法,因为没有人可以通过获得专门的硬件来获得优势。 更好的是,它使矿工 NFT 更加统一,因此更容易在去中心化交易所上出售(更具可替代性),这意味着区块生产者承担的风险更小,因为他们总是可以清算他们的矿工。

销毁证明的力量最终源于这样一个事实,即我们正在将挖矿硬件内部化到系统中。 它是虚拟硬件,这意味着系统设计人员可以对其进行无限定制,以最大限度地提高网络性能。 这样做的一个后果是,该系统可以设计为确保矿工能够收回他们的烧钱以及一些额外的代币——这是工作量证明系统无法提供的保证。

这种可定制性还允许我们通过设计系统来减轻 51% 的攻击,以便随着对矿工需求的增加,投资回收期得到延长。

现在,想象一下有人(如交易所)想要超越区块生产。 首先,他们需要销毁比其他所有人加起来还要多的代币。 即便如此,他们也将一无所获。 他们将需要开始在获胜链上生产区块以开始赢回他们的奖励。 在此期间,其他网络参与者将能够看到正在发生的事情并做出相应的响应。 如果他们觉得攻击者试图控制治理,他们可以简单地购买更多矿工,推迟恶意行为者的回报窗口,直到他们“排队”。

代币经济学

销毁证明还具有有趣的经济特性,将其与 PoW 和 PoS 区分开来。 例如,如果你要固定新代币创建的速度(又名“通货膨胀”),那么在某个时间点,如果有太多人参与区块生产,那么代币经济将转为通货紧缩,因为奖励将是被推回的速度比创建新令牌的速度要快。 如有必要,这可以为网络提供性能优势。

许多生产区块的人会对延迟产生负面影响。 这种通缩成分将有助于动态抑制过度的区块生产,同时还为生态系统提供重要的经济杠杆或通货紧缩。

我的这个系列的目标是让读者以一种仍然可以访问并且希望有趣的方式对共识算法的主题有一个非常深刻的理解。 我们已经介绍了主要共识算法的历史轨迹,以及我认为的下一个演变:销毁证明。 我希望你现在有能力为自己评估不同的共识实施,并就什么是创新和什么不是创新得出自己的结论。

此处表达的观点、想法和意见仅是作者的观点,不一定反映或代表 Cointelegraph 的观点和意见。

Andrew Levine 是 Koinos Group 的首席执行官,Koinos Group 是一个由行业资深人士组成的团队,通过可访问的区块链技术加速去中心化。 他们的基础产品是 Koinos,这是一个免费且可无限升级的区块链,具有通用语言支持。

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