? ? ? ? 2008年比特幣的概念被提出來(lái)的時(shí)候,世界人民正在忙著應(yīng)對(duì)金融危機(jī)录粱,沒(méi)幾個(gè)人有工夫朝這個(gè)新生事物瞟上一眼掘剪。僅僅不到十年平委,比特幣已經(jīng)炒到了上萬(wàn)美元一個(gè),市值幾千億美元夺谁,其底層技術(shù)區(qū)塊鏈也成為資本市場(chǎng)寵兒廉赔,隨便一家公司只要發(fā)個(gè)進(jìn)軍區(qū)塊鏈?zhǔn)袌?chǎng)的公告,股價(jià)就能大幅上漲匾鸥。投機(jī)客在市場(chǎng)上殺得眼紅蜡塌,只有各國(guó)政府在背后操碎了心,一方面出臺(tái)政策限制過(guò)度炒幣勿负,一方面還要積極跟進(jìn)區(qū)塊鏈技術(shù)研究馏艾,令人感動(dòng)不已。
? ? ? ? 比特幣令某些人激動(dòng)的點(diǎn)在于其分布記賬、信用自生琅摩、交易匿名铁孵、不可抵賴(lài)等特征,終于出現(xiàn)一種不再需要中央銀行管控房资,不受政府監(jiān)督的貨幣蜕劝,驚不驚喜,刺不刺激轰异。但其實(shí)吃瓜群眾根本不在乎什么交易匿名信用自生的概念岖沛,他們只想著炒幣炒鏈一夜暴富,央媽想的卻是利用這種新興貨幣形態(tài)提升社會(huì)效率提高人民生活水平搭独,再次感動(dòng)婴削。
? ? ? ? 從央媽的角度看,比特幣點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的交易方式展現(xiàn)了一種更便捷的貨幣跨國(guó)跨機(jī)構(gòu)流通方法戳稽、交易路徑的完整記錄讓人看到了精準(zhǔn)調(diào)控和監(jiān)測(cè)貨幣的新希望馆蠕。但實(shí)事求是地講,每秒7筆的交易速度惊奇,完全匿名的交易方法互躬,通過(guò)挖礦生成貨幣的鑄幣方式,別說(shuō)央媽看不下去颂郎,連人民都沒(méi)法接受吼渡。
? ? ? ? 在各國(guó)央行的區(qū)塊鏈實(shí)驗(yàn)方案中,不少都是找咨詢(xún)公司對(duì)現(xiàn)有區(qū)塊鏈方案稍作改進(jìn)乓序,忽悠自己和自己的人民寺酪,只有英國(guó)央行的RSCoin讓人眼前一亮。這個(gè)方案有五大亮點(diǎn):
一是鑄幣不再需要挖礦替劈,貨幣發(fā)行權(quán)掌握在央行手中
二是通過(guò)分組記賬實(shí)現(xiàn)了處理能力隨記賬節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)線(xiàn)性增長(zhǎng)
三是央行授權(quán)商業(yè)銀行加入網(wǎng)絡(luò)共同記賬寄雀,契合主流的“央行-商業(yè)銀行”二元模式
四是貨幣流通過(guò)程透明,方便貨幣政策調(diào)整
五是交易日志詳盡且交叉引用陨献,防止節(jié)點(diǎn)篡改信息盒犹,支持交易審計(jì)
RSCoin是個(gè)框架性的方案,整體架構(gòu)請(qǐng)看圖一眨业。先熟悉幾個(gè)概念:
? 三種實(shí)體:央行急膀、mintette(可理解為商業(yè)銀行)、用戶(hù)
? 兩種分組:對(duì)交易分組龄捡,對(duì)節(jié)點(diǎn)分組卓嫂,特定交易組只給特定節(jié)點(diǎn)組處理
? 兩層賬本:低級(jí)別區(qū)塊鏈由節(jié)點(diǎn)組維護(hù),只記錄本組交易聘殖。高級(jí)別區(qū)塊鏈由央行維護(hù)晨雳,匯總所有交易并作為唯一標(biāo)準(zhǔn)記錄行瑞。
? 兩個(gè)階段:采用二階段提交算法,轉(zhuǎn)賬時(shí)首先從付款地址的記賬節(jié)點(diǎn)拿到貨幣合法且未雙花的認(rèn)證悍募,再發(fā)給收款地址的記賬節(jié)點(diǎn)完成記賬
? 兩種周期:epoch和period蘑辑,每個(gè)epoch周期洋机,節(jié)點(diǎn)生成一個(gè)區(qū)塊進(jìn)行記賬(epoch怎么生成)坠宴,每個(gè)period周期,節(jié)點(diǎn)把最新賬本提交央行匯總
? 三種隊(duì)列:UTXO隊(duì)列绷旗,pset隊(duì)列喜鼓,txset隊(duì)列。UTXO隊(duì)列記錄了當(dāng)前節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)的衔肢,可以花出去的錢(qián)庄岖。pset隊(duì)列記錄了當(dāng)前period周期內(nèi)花過(guò)的錢(qián)(付款節(jié)點(diǎn)記)。txset記錄了當(dāng)前周期內(nèi)接受過(guò)的交易(收款節(jié)點(diǎn)記)
? 一個(gè)服務(wù):尋址服務(wù)角骤,相當(dāng)于114查號(hào)臺(tái)隅忿,負(fù)責(zé)告訴用戶(hù)交易地址的處理組
? ? ? ? 交易方式是交易系統(tǒng)的核心,我們首先看下RSCoin的交易方式邦尊,然后簡(jiǎn)要介紹這種交易方式能提供什么樣的交易性能背桐。
? ? ? ? RSCoin方案中采用UTXO記錄貨幣,每一筆交易都涉及到付款地址和收款地址蝉揍,具體交易流程如下(圖二):
一链峭、 用戶(hù)發(fā)起轉(zhuǎn)賬交易申請(qǐng),由地址1付款至地址2又沾。用戶(hù)首先將地址1和地址2發(fā)給尋址服務(wù)弊仪,分別得到地址1和地址2的處理組
二、 用戶(hù)將交易發(fā)給地址1的處理組1杖刷,處理組1中的mintettes励饵,獨(dú)立對(duì)交易進(jìn)行驗(yàn)證并將驗(yàn)證結(jié)果發(fā)回給用戶(hù)。如果處理組1中大多數(shù)mintette都通過(guò)驗(yàn)證滑燃,則說(shuō)明這筆代付款項(xiàng)是沒(méi)有問(wèn)題的役听,可以進(jìn)行交易。mintette 驗(yàn)證過(guò)程如下:
? ? (1) 檢查交易是否有效以及地址1在不在本組處理范圍內(nèi)
? ? (2) 檢查是否“雙花”不瓶,首先看地址1標(biāo)志的UTXO在不在自己的UTXO隊(duì)列中禾嫉,如果在,說(shuō)明這筆錢(qián)沒(méi)有被花過(guò)蚊丐。如果不在熙参,則檢查這個(gè)交易在不在自己的pset中。如果在pset中麦备,則說(shuō)明這筆交易已經(jīng)認(rèn)證過(guò)了孽椰,mintette再發(fā)一次簽名認(rèn)證昭娩。如果不在,則說(shuō)明這筆錢(qián)已經(jīng)被花過(guò)了黍匾,認(rèn)證不通過(guò)
? ? (3) 如果認(rèn)證通過(guò)栏渺,則從UTXO隊(duì)列中刪除交易涉及的UTXO,同時(shí)將這筆交易加入pset隊(duì)列锐涯,最后對(duì)交易簽名磕诊,將結(jié)果返回給用戶(hù)。若認(rèn)證不通過(guò)纹腌,則返回空
三霎终、 如果用戶(hù)取得了處理組1中大多數(shù)mintette的簽名認(rèn)證,則將認(rèn)證結(jié)果打包發(fā)送至地址2的處理組2升薯,處理組2通過(guò)驗(yàn)證后莱褒,將交易金額及收款地址記錄進(jìn)自己的UTXO隊(duì)列,并將交易加入txset涎劈,最后將結(jié)果反饋至用戶(hù)广凸,作為轉(zhuǎn)賬交易成功的標(biāo)志。驗(yàn)證過(guò)程如下:
? ? (1) 這個(gè)地址在不在自己的處理范圍內(nèi)
? ? (2) 是不是大部分處理組1中的mintette都做了簽名認(rèn)證
? ? ? ? 在每個(gè)period結(jié)束的時(shí)候蛛枚,節(jié)點(diǎn)組將各自的賬本提交至央行谅海,央行匯總后形成一個(gè)全局的總賬。然后各節(jié)點(diǎn)以央行為準(zhǔn)修正自己維護(hù)的數(shù)據(jù)坤候,同時(shí)清空pset和txset隊(duì)列胁赢。
? ? ? ? 從RSCoin團(tuán)隊(duì)公布的數(shù)據(jù)中可以看到,
? 在安全性方面白筹,RSCoin通過(guò)同時(shí)記錄交易和交易日志保證了防雙花智末、防抵賴(lài)、可審計(jì)等特性徒河;
? 在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載方面系馆,RSCoin將通信核心轉(zhuǎn)移到了用戶(hù)端,保證了服務(wù)端的低負(fù)載顽照,可以更好地支撐高頻交易由蘑;
? 在交易速度方面,RSCoin通過(guò)對(duì)賬本分層代兵,對(duì)節(jié)點(diǎn)分組尼酿,實(shí)現(xiàn)了處理能力隨記賬節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)線(xiàn)性增長(zhǎng),在試驗(yàn)方案中植影,每組節(jié)點(diǎn)數(shù)不變的情況下裳擎,每增加一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以增加70筆/秒的交易速度提升,因此30個(gè)節(jié)點(diǎn)可以支撐約2000筆/秒的交易速度思币。
? ? ? ? 前邊說(shuō)過(guò)這只是個(gè)框架性的方案鹿响,還有很多不完善的地方羡微,具體的討論可以看人行姚所長(zhǎng)這篇《中央銀行加密貨幣——RSCoin系統(tǒng)之分析》。但是姚所長(zhǎng)說(shuō)了惶我,“RSCoin作為一個(gè)學(xué)術(shù)研究模型具有較好的借鑒價(jià)值”妈倔,趕緊埋頭借鑒吧。