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Original file line number | Diff line number | Diff line change |
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@@ -1,12 +1,12 @@ | ||
# 比特币 —— 区块链思想诞生的摇篮 | ||
# 比特幣 —— 區塊鏈思想誕生的搖籃 | ||
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** 之所以看得更远,是因为站在了巨人的肩膀上。** | ||
** 之所以看得更遠,是因為站在了巨人的肩膀上。** | ||
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作为区块链思想诞生的源头,比特币项目值得区块链技术爱好者们仔细研究。 | ||
作為區塊鏈思想誕生的源頭,比特幣項目值得區塊鏈技術愛好者們仔細研究。 | ||
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比特币网络是首个得到大规模部署的区块链技术应用,并且是首个得到实践检验的数字货币实现,无论在信息技术历史还是在金融学历史上都具有十分重要的意义。比特币项目在诞生和发展过程中,借鉴了来自数字货币、密码学、博弈论、分布式系统、控制论等多个领域的技术成果,可谓博采众家之长于一身。 | ||
比特幣網絡是首個得到大規模部署的區塊鏈技術應用,並且是首個得到實踐檢驗的數字貨幣實現,無論在信息技術歷史還是在金融學歷史上都具有十分重要的意義。比特幣項目在誕生和發展過程中,借鑑了來自數字貨幣、密碼學、博弈論、分佈式系統、控制論等多個領域的技術成果,可謂博採眾家之長於一身。 | ||
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虽然后来的区块链技术应用已经远超越了数字货币的范畴,但探索比特币项目的发展历程和设计思路,对于深刻理解区块链技术的来龙去脉有着重要的价值。 | ||
雖然後來的區塊鏈技術應用已經遠超越了數字貨幣的範疇,但探索比特幣項目的發展歷程和設計思路,對於深刻理解區塊鏈技術的來龍去脈有著重要的價值。 | ||
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本章将介绍比特币项目的来源、核心原理设计、相关的工具,以及关键的技术话题。 | ||
本章將介紹比特幣項目的來源、核心原理設計、相關的工具,以及關鍵的技術話題。 | ||
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Original file line number | Diff line number | Diff line change |
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@@ -1,38 +1,38 @@ | ||
## 共识机制 | ||
## 共識機制 | ||
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比特币网络是完全公开的,任何人都可以匿名接入,因此共识协议的稳定性和防攻击性十分关键。 | ||
比特幣網絡是完全公開的,任何人都可以匿名接入,因此共識協議的穩定性和防攻擊性十分關鍵。 | ||
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比特币区块链采用了 Proof of Work(PoW)的机制来实现共识,该机制最早于 1998 年在 [B-money](http://www.weidai.com/bmoney.txt) 设计中提出。 | ||
比特幣區塊鏈採用了 Proof of Work(PoW)的機制來實現共識,該機制最早於 1998 年在 [B-money](http://www.weidai.com/bmoney.txt) 設計中提出。 | ||
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目前,Proof of X 系列中比较出名的一致性协议包括 PoW、PoS 和 DPoS 等,都是通过经济惩罚来限制恶意参与。 | ||
目前,Proof of X 系列中比較出名的一致性協議包括 PoW、PoS 和 DPoS 等,都是通過經濟懲罰來限制惡意參與。 | ||
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### 工作量证明 | ||
### 工作量證明 | ||
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工作量证明,通过计算来猜测一个数值(nonce),使得拼凑上交易数据后内容的 Hash 值满足规定的上限(来源于 hashcash)。由于 Hash 难题在目前计算模型下需要大量的计算,这就保证在一段时间内,系统中只能出现少数合法提案。反过来,能够提出合法提案,也证明提案者确实已经付出了一定的工作量。 | ||
工作量證明,通過計算來猜測一個數值(nonce),使得拼湊上交易數據後內容的 Hash 值滿足規定的上限(來源於 hashcash)。由於 Hash 難題在目前計算模型下需要大量的計算,這就保證在一段時間內,系統中只能出現少數合法提案。反過來,能夠提出合法提案,也證明提案者確實已經付出了一定的工作量。 | ||
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同时,这些少量的合法提案会在网络中进行广播,收到的用户进行验证后,会基于用户认为的最长链基础上继续难题的计算。因此,系统中可能出现链的分叉(Fork),但最终会有一条链成为最长的链。 | ||
同時,這些少量的合法提案會在網絡中進行廣播,收到的用戶進行驗證後,會基於用戶認為的最長鏈基礎上繼續難題的計算。因此,系統中可能出現鏈的分叉(Fork),但最終會有一條鏈成為最長的鏈。 | ||
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Hash 问题具有不可逆的特点,因此,目前除了暴力计算外,还没有有效的算法进行解决。反之,如果获得符合要求的 nonce,则说明在概率上是付出了对应的算力。谁的算力多,谁最先解决问题的概率就越大。当掌握超过全网一半算力时,从概率上就能控制网络中链的走向。这也是所谓 `51%` 攻击的由来。 | ||
Hash 問題具有不可逆的特點,因此,目前除了暴力計算外,還沒有有效的算法進行解決。反之,如果獲得符合要求的 nonce,則說明在概率上是付出了對應的算力。誰的算力多,誰最先解決問題的概率就越大。當掌握超過全網一半算力時,從概率上就能控制網絡中鏈的走向。這也是所謂 `51%` 攻擊的由來。 | ||
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参与 PoW 计算比赛的人,将付出不小的经济成本(硬件、电力、维护等)。当没有最终成为首个算出合法 nonce 值的“幸运儿”时,这些成本都将被沉没掉。这也保障了,如果有人尝试恶意破坏,需要付出大量的经济成本。也有设计试图将后算出结果者的算力按照一定比例折合进下一轮比赛考虑。 | ||
參與 PoW 計算比賽的人,將付出不小的經濟成本(硬件、電力、維護等)。當沒有最終成為首個算出合法 nonce 值的“幸運兒”時,這些成本都將被沉沒掉。這也保障了,如果有人嘗試惡意破壞,需要付出大量的經濟成本。也有設計試圖將後算出結果者的算力按照一定比例摺合進下一輪比賽考慮。 | ||
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有一个很直观的超市付款的例子,可以说明为何这种经济博弈模式会确保系统中最长链的唯一性。 | ||
有一個很直觀的超市付款的例子,可以說明為何這種經濟博弈模式會確保系統中最長鏈的唯一性。 | ||
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 | ||
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假定超市只有一个出口,付款时需要排成一队,可能有人不守规矩要插队。超市管理员会检查队伍,认为最长的一条队伍是合法的,并让不合法的分叉队伍重新排队。新到来的人只要足够理智,就会自觉选择最长的队伍进行排队。这是因为,看到多条链的参与者往往认为目前越长的链具备越大的胜出可能性,从而更倾向于选择长的链。 | ||
假定超市只有一個出口,付款時需要排成一隊,可能有人不守規矩要插隊。超市管理員會檢查隊伍,認為最長的一條隊伍是合法的,並讓不合法的分叉隊伍重新排隊。新到來的人只要足夠理智,就會自覺選擇最長的隊伍進行排隊。這是因為,看到多條鏈的參與者往往認為目前越長的鏈具備越大的勝出可能性,從而更傾向於選擇長的鏈。 | ||
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### 权益证明 | ||
### 權益證明 | ||
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权益证明(Proof of Stake,PoS),最早在 2013 年被提出,最早在 [Peercoin]() 系统中被实现,类似现实生活中的股东机制,拥有股份越多的人越容易获取记账权(同时越倾向于维护网络的正常工作)。 | ||
權益證明(Proof of Stake,PoS),最早在 2013 年被提出,最早在 [Peercoin]() 系統中被實現,類似現實生活中的股東機制,擁有股份越多的人越容易獲取記賬權(同時越傾向於維護網絡的正常工作)。 | ||
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典型的过程是通过保证金(代币、资产、名声等具备价值属性的物品即可)来对赌一个合法的块成为新的区块,收益为抵押资本的利息和交易服务费。提供证明的保证金(例如通过转账货币记录)越多,则获得记账权的概率就越大。合法记账者可以获得收益。 | ||
典型的過程是通過保證金(代幣、資產、名聲等具備價值屬性的物品即可)來對賭一個合法的塊成為新的區塊,收益為抵押資本的利息和交易服務費。提供證明的保證金(例如通過轉賬貨幣記錄)越多,則獲得記賬權的概率就越大。合法記賬者可以獲得收益。 | ||
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PoS 试图解决在 PoW 中大量资源被浪费的缺点,受到了广泛关注。恶意参与者将存在保证金被罚没的风险,即损失经济利益。 | ||
PoS 試圖解決在 PoW 中大量資源被浪費的缺點,受到了廣泛關注。惡意參與者將存在保證金被罰沒的風險,即損失經濟利益。 | ||
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一般的,对于 PoS 来说,需要掌握超过全网 1/3 的资源,才有可能左右最终的结果。这个也很容易理解,三个人投票,前两人分别支持一方,这时候,第三方的投票将决定最终结果。 | ||
一般的,對於 PoS 來說,需要掌握超過全網 1/3 的資源,才有可能左右最終的結果。這個也很容易理解,三個人投票,前兩人分別支持一方,這時候,第三方的投票將決定最終結果。 | ||
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PoS 也有一些改进的算法,包括授权股权证明机制(DPoS),即股东们投票选出一个董事会,董事会中成员才有权进行代理记账。这些算法在实践中得到了不错的验证,但是并没有理论上的证明。 | ||
PoS 也有一些改進的算法,包括授權股權證明機制(DPoS),即股東們投票選出一個董事會,董事會中成員才有權進行代理記賬。這些算法在實踐中得到了不錯的驗證,但是並沒有理論上的證明。 | ||
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2017 年 8 月,来自爱丁堡大学和康涅狄格大学的 Aggelos Kiayias 等学者在论文《Ouroboros: A Provably Secure Proof-of-Stake Blockchain Protocol》中提出了 Ouroboros 区块链共识协议,该协议可以达到诚实行为的近似纳什均衡,认为是首个可证实安全的 PoS 协议。 | ||
2017 年 8 月,來自愛丁堡大學和康涅狄格大學的 Aggelos Kiayias 等學者在論文《Ouroboros: A Provably Secure Proof-of-Stake Blockchain Protocol》中提出了 Ouroboros 區塊鏈共識協議,該協議可以達到誠實行為的近似納什均衡,認為是首個可證實安全的 PoS 協議。 | ||
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