開(kāi)門不見(jiàn)山
首先,我們不講Dpos.我們且來(lái)看看什么叫共識(shí)?百科關(guān)于共識(shí)的釋義如下:
共識(shí),就是共同的認(rèn)識(shí).我們知道在中心化的結(jié)構(gòu)里,中心化的東西是普遍得到大家信任的,所以不需要一個(gè)所謂的各個(gè)個(gè)體的共同認(rèn)識(shí)來(lái)維系彼此,所有的工作由這個(gè)中心化的東西來(lái)做.
區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)去中心化的結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)里的各個(gè)彼此之間是互不信任的.所以需要一個(gè)機(jī)制來(lái)讓所有個(gè)體對(duì)同一件事達(dá)成一個(gè)共同的認(rèn)識(shí).這就是區(qū)塊鏈?zhǔn)澜缢^的共識(shí).
簡(jiǎn)言之,區(qū)塊鏈?zhǔn)澜绲墓沧R(shí)主要解決兩個(gè)問(wèn)題:
- 1.到底該有鏈上哪些人擁有記賬權(quán)
- 1.擁有記賬權(quán)的這些人怎么去記賬
所謂記賬,在這就是打包交易到區(qū)塊并封裝好一個(gè)有效區(qū)塊的過(guò)程.
那么,區(qū)塊鏈的共識(shí)究竟又是怎么設(shè)計(jì)機(jī)制來(lái)解決這兩個(gè)問(wèn)題的.
問(wèn)道比特幣
初見(jiàn)共識(shí)不求甚解
說(shuō)到區(qū)塊鏈,就不得不談區(qū)塊鏈應(yīng)用的開(kāi)山鼻祖--比特幣,其締造者中本聰大神也是撲朔迷離的傳奇人物啊(本聰二大爺請(qǐng)收下不肖弟子滴菠蘿蓋...).我們講共識(shí),也先來(lái)看看在幣圈開(kāi)天辟地創(chuàng)下不世基業(yè)的比特幣是怎么實(shí)現(xiàn)共識(shí)的.
比特幣關(guān)于記賬權(quán)的所有,設(shè)計(jì)了這樣一個(gè)數(shù)學(xué)難題來(lái)決定誰(shuí)擁有記賬權(quán):
HASH(h, nonce) <= M / d
- HASH, 這里暫且簡(jiǎn)單滴理解為一種哈希算法
- h, 區(qū)塊頭信息
- nonce, 變量值,通過(guò)改變它來(lái)改變哈希值
- M ,這里M是一個(gè)很大很大的數(shù)
- d, 當(dāng)前比特幣的難度系數(shù)
這個(gè)有點(diǎn)裝逼性質(zhì)的公式該怎么理解呢?
其實(shí)也很好理解,就是鏈上所有想?yún)⑴c記賬的人公平競(jìng)爭(zhēng),誰(shuí)先解決這個(gè)數(shù)學(xué)難題(找到一個(gè)nonce值滿足這個(gè)公式),誰(shuí)就被認(rèn)為是當(dāng)前編號(hào)區(qū)塊的合法出塊者,然后就可以封裝當(dāng)前編號(hào)的區(qū)塊并添加到鏈上.
我們不難看出,比特幣設(shè)計(jì)的共識(shí)方案是將共識(shí)要解決的兩個(gè)問(wèn)題放到了一個(gè)步驟里去解決.在當(dāng)前的數(shù)學(xué)難題沒(méi)有得到解決之前,并不知道誰(shuí)去封裝當(dāng)前這個(gè)區(qū)塊.只有,數(shù)學(xué)難題得到解決的那一刻才知道合法的出塊者,并且緊接著出塊上鏈.
識(shí)乎其表究乎其內(nèi)
上面,只是大概說(shuō)了比特幣的解決方案.但是還沒(méi)涉及到共識(shí)的核心,就是為什么這么做呢???
我們知道解決這個(gè)數(shù)學(xué)難題需要一定的算力,這樣勢(shì)必就會(huì)投入一定的成本,無(wú)論是設(shè)備上還是時(shí)間上都會(huì)有投入.那么,為什么還要花費(fèi)力氣去做一件這么麻煩的事呢.
路人甲:為了共識(shí)啊...(這位同學(xué)說(shuō)得對(duì),晚上加雞腿!!!).
這里這個(gè)難題的設(shè)計(jì)是為了服務(wù)于比特幣上層的一個(gè)共識(shí)規(guī)則:
最長(zhǎng)鏈共識(shí):鏈上所有節(jié)點(diǎn)都以最長(zhǎng)的鏈為合法主鏈!!!
簡(jiǎn)單滴說(shuō),這樣做就是為了讓想使壞的節(jié)點(diǎn)認(rèn)識(shí)到使壞的代價(jià)從而望而卻步.此話怎講呢?請(qǐng)看圖:
第一列是每個(gè)塊對(duì)應(yīng)的時(shí)間,第二列是當(dāng)前的主鏈.從圖中可以看出,當(dāng)前已經(jīng)生產(chǎn)到8號(hào)區(qū)塊,這時(shí)B呢想重新造一個(gè)區(qū)塊作為8號(hào)(動(dòng)機(jī)嘛可能是他給人轉(zhuǎn)了10BTC來(lái)買一杯咖啡,咖啡已經(jīng)喝了但他想偽造交易撤回這筆轉(zhuǎn)賬),這個(gè)時(shí)候他必須滿足什么條件才能達(dá)到這個(gè)目的呢?
首先,我們知道主鏈每10min產(chǎn)生一個(gè)區(qū)塊,這背后有賴于具體的算力.我們假設(shè)全網(wǎng)算力總和為100,B擁有的算力為y,則主鏈上誠(chéng)實(shí)節(jié)點(diǎn)擁有的算力為x, x,y滿足:
ｘ + y ＝ 100
Ｂ呢要想重新打包一個(gè)８號(hào)區(qū)塊，他必須首先重新將前面７個(gè)區(qū)塊依此打包一遍．這個(gè)時(shí)候主鏈依然在繼續(xù)生產(chǎn)區(qū)塊．那么，如果Ｂ想在time=90那刻追上主鏈食茎，需要主鏈在產(chǎn)生一個(gè)區(qū)塊時(shí)，Ｂ已經(jīng)打包了９個(gè)區(qū)塊以上才能成為較長(zhǎng)鏈：
9x < y －－＞ ≡陈琛ｙ > 90
B的算力必須在90之上，這樣的實(shí)力在全網(wǎng)來(lái)說(shuō)是很難擁有的．當(dāng)然Ｂ完全沒(méi)必要用這么大的算力巍虫，只要滿足ｙ> x.Ｂ的出塊速度就大于主鏈的出塊速度了彭则，這樣總有那么一個(gè)時(shí)間點(diǎn)Ｂ的鏈會(huì)超越主鏈成為較長(zhǎng)鏈(只不過(guò)這個(gè)時(shí)間相對(duì)會(huì)長(zhǎng)一點(diǎn))．
這里只要Ｂ?lián)碛?1算力就能自己造一個(gè)鏈來(lái)撤回自己的交易，盡管這51算力對(duì)全網(wǎng)來(lái)說(shuō)是很難被一方擁有的．但是占遥，假設(shè)Ｂ可以擁有這么多算力俯抖，他能這么做，那么他會(huì)這么做嗎筷频？
肯定不會(huì)啊蚌成，如果會(huì)前痘，那上面說(shuō)這一大堆POW(oh...sorry這個(gè)就是上面說(shuō)的那個(gè)數(shù)學(xué)難題解決共識(shí)問(wèn)題的官稱)的機(jī)制不就對(duì)最長(zhǎng)鏈共識(shí)沒(méi)有作用了嗎．
因?yàn)楸忍貛派厦恳还P交易都有轉(zhuǎn)出方的私鑰簽名，Ｂ自己造一個(gè)鏈担忧，之前主鏈上存在的所有交易依然是原來(lái)的樣子芹缔，他并不能做絲毫改變(比如把別人交易的接收方改為自己)，因?yàn)樗](méi)有別人的私鑰．Ｂ所能改變的只有自己發(fā)起的交易.這樣就使得Ｂ做這個(gè)事情得不償失瓶盛，要拉攏51%的算力可不是一筆小的支出白钋贰．
還有一種情況屬于惡意攻擊，就是B擁有51%控制了挖礦之后惡意拒絕所有交易惩猫，每個(gè)區(qū)塊都是沒(méi)有交易的空區(qū)塊．但是這樣會(huì)給比特幣帶來(lái)毀滅性的災(zāi)難芝硬，就行貨幣沒(méi)有了流通，那么他還有什么價(jià)值呢轧房！如此拌阴，Ｂ所擁有的所有比特幣財(cái)富也將化為烏有．所以他更不可能這么做．
綜上，POW機(jī)制服務(wù)于最長(zhǎng)鏈共識(shí)奶镶，使得比特幣以最長(zhǎng)鏈為準(zhǔn)的共識(shí)準(zhǔn)則成為可能．
反思使人進(jìn)步
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明晚主角Dpos粉墨登場(chǎng)
主角還沒(méi)講呢迟赃，未完待續(xù)．今夜老夫撐不住了．．．
