工作量證明共識(shí)機(jī)制

2019-09-13 16:35:14

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供稿：網(wǎng)友

比特幣的去中心網(wǎng)絡(luò)采用的是工作量證明共識(shí)機(jī)制。

去中心網(wǎng)絡(luò)之所以需要共識(shí)機(jī)制，是因?yàn)檫@是一個(gè)非基于信任（non-trust-based）的網(wǎng)絡(luò)，任何人無須許可都可以接入這個(gè)網(wǎng)絡(luò)。并且，這些節(jié)點(diǎn)分散在網(wǎng)絡(luò)條件差異非常大的全球互聯(lián)網(wǎng)之中。在完全無中心的情況下，這些節(jié)點(diǎn)要同步一致，共識(shí)機(jī)制即為這些節(jié)點(diǎn)達(dá)成一致的機(jī)制。

關(guān)于分布式網(wǎng)絡(luò)的共識(shí)機(jī)制，有著名的“Fisher-Lynch-Paterson 不可能結(jié)果”，即在一定條件下達(dá)成共識(shí)是不可能的。而比特幣的工作量證明共識(shí)機(jī)制在實(shí)踐中被驗(yàn)證是有效的。這是因?yàn)樗捎昧艘粋€(gè)實(shí)用主義的解決方案。

比特幣的工作量證明的關(guān)鍵特點(diǎn)是，它巧妙地融合技術(shù)和經(jīng)濟(jì)因素，不只是純粹通過技術(shù)本身來達(dá)到這一點(diǎn)，而是納入了與自身作為一個(gè)數(shù)字現(xiàn)金系統(tǒng)相關(guān)的挖礦獎(jiǎng)勵(lì)。按《比特幣：技術(shù)驅(qū)動(dòng)金融》一書的分析，比特幣的共識(shí)機(jī)制有兩個(gè)與過去不同的特點(diǎn)，我們略做引申討論。

一、它引入了獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制

在這樣一個(gè)加密數(shù)字貨幣應(yīng)用中引入了經(jīng)濟(jì)激勵(lì)，維護(hù)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)就可以得到有價(jià)值的比特幣作為獎(jiǎng)勵(lì)。

為什么比特幣網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)們?cè)敢獯虬灰?、維護(hù)賬本？它們并非出于“善意”，而是因?yàn)?，它們能因這些挖礦行為獲得比特幣形式的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)。這是一個(gè)自行發(fā)行的電子現(xiàn)金系統(tǒng)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，如果所開發(fā)的是其他沒有自行發(fā)行代幣的 IT 系統(tǒng)，我們就無法設(shè)計(jì)礦工挖礦獎(jiǎng)勵(lì)這樣的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)機(jī)制。

激勵(lì)挖礦節(jié)點(diǎn)參與挖礦的，除了與新區(qū)塊相關(guān)的獎(jiǎng)勵(lì)之外，挖礦節(jié)點(diǎn)還可以得到區(qū)塊中包含的所有交易付出的交易費(fèi)。但到目前為止這個(gè)數(shù)值還較小，大概為新區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)的 1%。

二、它包含了隨機(jī)性的概念

比特幣系統(tǒng)形成的共識(shí)不是完全可靠的，但是在等待了 6 個(gè)區(qū)塊約 1 個(gè)小時(shí)之后，出問題的概率呈指數(shù)級(jí)下降。在 6 個(gè)區(qū)塊之后，一個(gè)交易發(fā)生雙花情況的概率可被認(rèn)為是零。從純理論上看，完美的共識(shí)不可能達(dá)成，但從實(shí)用的角度看，這個(gè)共識(shí)是可信的。

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