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纵览密码学货币历史,并理解其设计目标

作者:币牛牛 时间:2020-12-14 11:36:50 来源:币源
摘要原文标题:《科普 | 密码学货币的来历》作者 : Donald McIntyre翻译 : 闵敏,以太坊爱好者

原文标题:《科普 | 密码学货币的来历》

作者 : Donald McIntyre
翻译 : 闵敏,以太坊爱好者

科普 | 密码学货币的来历比特币

如你所见,所有这些先驱,都有这样那样的弱点。要么是依赖于中心化的服务器、要求信任某个第三方,要么是其账本的共识机制无法抵抗参与者节点的小团体串谋。

待到比特币 [24] 在 2009 年横空出世之时,中本聪 [25] 为之引入了一个充满智慧的创新,使之成为了革命性的技术。它集大成地汇集了过去所有的解决方案,并使它们相互加强,在解决上述问题上获得了极大的改善和显著的提升。今天,我们管这些创新叫「中本聪共识」[26] 。

在中本聪共识中,点对点网络中的所有节点都将新的事务(transaction)转发给所有其他节点;然后,所有节点都以这些事务,加上前一个区块的信息以及一个时间戳,作为下一个工作量证明的谜题;谜题的解有最低的难度门槛;任何一个节点只要找到了符合这个门槛的结果,他就把结果广播给所有其他节点;节点收到工作量证明之后,基于系统的算法和他们已经掌握的工作量证明链条,各自验证所收到的工作量证明的有效性;通过验证之后,所有的节点就为那个最先解决难题的家伙的账户增加余额;增加的数额,也是根据比特币的货币政策预先约定好的 [27] 。

如此以来,比特币就保证了 token 的价值,不仅因为货币政策创造了稀缺性,也因为,为了创造新币,就必须付出大量的计算工作量。

工作量也是解决上述点对点网络 33% 拜占庭难题的关键。比特币算法要求的最低难度门槛,暗示着所有节点必须(平均)花费 10 分钟来解决一个难题,当某个节点发现并发出结果之时,由它所花费的时间(长于或短于 10 分钟),就向网络中的其他人保证了所有其他参与者也都在共同解决这个难题 [28] 。(译者注:如果某些人不再参与解决这条链的难题,而去解决另一条链的难题,那这条链的难题就没法在 10 分钟内解决了。工作量证明就是认同的证明。)

不过,如果某人获得了网络中超过 50% 的计算力量,他们在制造区块这一点上仍然可以超过其他节点,从而仍然有伪造账本的可能。这就是通常说的「51% 攻击」。

因此,中本聪共识的提升是,它将共识的安全性门槛从 33% 提高到了 50%,现在,无论哪个串谋的节点团体,要想伪造账本,都必须拥有整个系统的超过 50% 的算力。

如此一来,比特币就成了第一个成功的 [29]、得到广泛使用的纯数字货币,就像数字世界的黄金。不过,下一步,智能合约,就是它无法达到的了,因为它的内部设计也有局限性 [30]。

以太坊上的智能合约

如果说比特币是一个袖珍计算器,以太坊就是一台计算机。

以太坊 [31] 由 Vitalik Buterin [32] 在 2015 年 提出,使用了与比特币同样的基础,也就是中本聪共识,再加上分布式的账本,还有一种作为货币单位的 token;但是,以太坊加入了一个虚拟机 [33] 和一种编程语言,来打开这种货币的可编程性。(译者注:这里说以太坊使用了中本聪共识是不准确的,以太坊的共识算法是 GHOST 规则。)

换句话来说,以太坊支持智能合约。

以太坊的工作原理是,它使用工作量证明来生产包含了事务的区块,而网络中的所有节点都来验证区块和事务,但账本不仅记录账户合约,还存储一经上链就开始去中心化运行的程序。

这些程序,就像任何软件一样,可以建立规则和执行事务的条件,让价值能在全球化的网络中转移。

举例而言,以太坊上的简单程序可以有:

如果账户 X 有余额 Y且当今天为 2020 年 12 月 31 日那就转移 5 个币给账户 Z如果条件不满足,那就不做任何事

集成去中心化运行的程序的能力,为去中心化应用(dApp)[34] 提供了可能,这些应用可以运行在这样的系统上,并具备与区块链同样的安全功能。

权益证明

因为密码学货币是开源的公共系统,这些系统也可以被拷贝、加以变更,实现成完全别样的系统。许多企业和计算机科学家一直想做的,就是让密码学货币不再以工作量证明为核心价值和安全系统,而迁移到另一种基础上。

对工作量证明的批评之一是,它耗费了太多的能量 [35],对环境不友好。但是,比特币挖矿已经在全球范围内形成了巨大的规模 [36],而且,大约 77% 的挖矿活动都是用可再生的能源 [37]。实际上,随着可再生的能源变得更加便宜,比特币挖矿活动会加速迁移到使用可再生能源 [38]。

此外,许多新近启动的网络,从比特币和以太坊的模型出发,加入了许多功能和修改,比如以权益证明(PoS) [39] 作为共识机制。其他他们尝试添加的功能包括投票决策系统(译者注:指链上治理,用投票来决定协议往哪个方向改进)、可作为投资财源的 「国库」(译者注:指在协议的运行中向参与者收取资金,交由中心化的机构来分配),还有账本的分割化(人们管它叫「分片」)来提升性能。

这样的例子有:Polkadot、Cardano、EOS、TRON 还有 Tezos。所有这些系统都能在 CoinMarketCap.com [40] 上找到。

哪怕以太坊也正在迁移到权益证明机制 [41]。

权益证明取消了计算工作的需要,因此也取消了能源支出,代之以节点运营者的安全保证金。这些以系统的内置货币形式表现的安全押金,就叫「stake」。

所有存入了押金的节点都具有收集事务并在账本上发布的权利。发布区块后,这些验证者们就加入了一个彩票系统,用抽奖来决定谁能获取当前区块的奖励。这样做也使得其货币模型非常相似于 PoW 系统。

虽然我认为权益证明系统没有那么安全 [42] [43],但这里面也存在「可扩展性」的权衡。工作量证明系统更安全,但(以交易吞吐量计)可扩展性差一些,权益证明则反之。

这种明显的互补性,也正是一种可能性:最终这些技术会集成到一个更大、更可扩展和更安全的系统中 [44]。

什么不是密码学货币?

第二件重要的事是理解什么不是密码学货币。

工作量证明和权益证明系统都被归类为密码学货币,因为它们的终极目标都是最小化对第三方的信任需要,无论它们采取了什么样的路径。

需要信任的第三方就是安全漏洞,因为他们掌控着人们的货币、财富、个人数据,在中心化的服务器里管理着一切,他们既有可能被入侵,也可能直接参与欺诈 [45]。换句话来说,他们无法保证产权账本、余额、交易和智能合约的不可篡改性 [46]。

因为上述理由,根据定义,那些由中央银行来创造和管理的货币(比如 CBDC [47]),就不是密码学货币,哪怕他们模范了所有的外观。

同理,那些私有的货币方案也不是密码学货币。比如 Facebook 的「Diem」(之前大家所知的 「Libra」 [48])以及稳定币 [49](比如 Tether、USD Coin,还有 DAI)。因为它们将金融机构、中央银行、政府支持的法币等风险引入了系统,与密码朋克的初始愿景背道而驰 [50]。

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本文标题:纵览密码学货币历史,并理解其设计目标

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