比特币:工作量证明和奖励机制
工作量证明和奖励机制的巧妙设计促成了比特币的成功。是什么样的设计让比特币开启了加密货币时代?
什么是工作量证明
首先,让';让我们看看什么是工作负载证书:
工作证明(PoW)是一种经济对策,用于处理服务和资源的滥用,或者阻止服务攻击。通常,用户需要执行一些复杂的操作,这些操作需要一定的时间,服务提供商可以快速检查答案。以消耗的时间、设备和能源作为保证成本,确保服务和资源被真正的需求所使用。这个概念最早是由辛西娅德沃克和莫尼诺尔在1993年提出的。,而工作量证明这个词是由马库斯雅各布松和阿里朱尔斯在1999年发表的。目前这项技术已经成为加密货币的主流共识机制之一,比如比特币采用的技术。维基百科
简而言之,,就是要求用户支付费用来获得相应的工作量证书;比如想当律师、医生、救生员,就要有相关执照。这个许可证会让你付出相当大的代价,大概就是这个概念。
而在比特币系统中,
工作量证书可以浓缩成两句话:谁的计算能力大,谁就会守信用,付出更多的计算能力来获得相应的工作量证书,这一点我们后面会提到。
工作量证明解决的问题
Let';让我们先考虑一下。
如果我们今天要创造比特币,我们认为未来会有很多人加入比特币网络节点,这时候会出现什么问题: 哪个节点可以创造区块?如何维护公平?如何防范女巫袭击?所以正如我们今天看到的,中本聪通过工作量证明解决了这三个问题。这种设计要求节点只需出示工作负载证书就可以发布新块(或拥有权限),并做出明确的规则,从而在一定程度上维护节点间的公平性。
此外,很难创建数千万个节点来控制网络和防止女巫攻击,因为提出工作负载证明需要时间和设备。
比特币的工作量证明方式
比特币使用工作量证明
就是要求节点解决一个谜题:Hash谜题。规则是节点应该找到一个"常数"。当我们将这个常数和整个块丢入SHA-256算法进行计算时,得到的哈希值就落在目标区间内。
就是成功解决这个难题。
此节点努力计算和查找"常数"试图解开谜题的人叫做"采矿"。
这样的工作量证明方式有三种特性:
很难找到这个常数。
因此,只有少数用户可以成为节点的每个节点的计算能力/整个网络的计算能力,即每个节点找到下一个块的概率算法很容易验证。只要有一个节点提供了一个常数,其他节点就可以立即验证它是否正确
奖励机制
。
为什么人们会在采矿上花费设备、金钱和时间?因为可以获得比特币奖励。
Let';s简单说一下挖矿的原理:挖矿者(即节点)将比特币网络上未确认的交易打包成块。
,然后开始解决数学难题,如果成功解决,就可以把区块广播到全网,供其他节点认证。
矿工可以获得两种形式的奖励:
一、创造区块奖励
英语是块奖励。
它的原理很简单,就是在每一个区块创建的时候,创建者有如下的权利: 在该区块的交易列表中包含一个造币,选择这个造币的接收地址(当然,合理的填写自己的地址)造币可以称为"分发"比特币。目前每个区块在2019年可以产生12.5个比特币;因为总量有限
,所以街区奖励的作用会每四年减半一次。
二、交易手续费
矿工除了创造区块奖励,还有另外一个奖励:区块包含的交易费。
我记得之前提过。
矿商会把未经确认的交易打包进自己的区块吗?如果矿工最终解谜,区块验证上线成功,区块内那些交易的手续费就变成矿工';奖励。
奖励机制巧妙的设计
为了一个比特币"发布"事务有效,包含该事务的块必须成功出现在最长的链上。然后,节点必须诚实地封装事务,诚实地发布可以被其他人成功验证的块。也就是说,
如果某个节点恶意包装了双花交易或者试图做其他恶意行为,将无法获得发放的区块奖励,相当于无所事事。
因此,比特币的奖励机制巧妙的达到了只奖励诚实节点的目的。
神奇三角
比特币还有一个很神奇的特点。让';让我们先思考几个问题:
首先,我们如何保证区块链的安全?
首先,我们需要一定数量的诚实矿工。假设今天只有一个矿工,他说了算。那么这绝对不是一个安全的区块链,也就是说,我们需要一个健全的采矿系统。
二、我们如何创建一个完善的挖掘系统?
我们需要使用上面提到的奖励机制。让人们成为挖掘节点,以获取"有价值的"比特币和诚实以获得奖励。
三、我们如何让比特币有价值?
比特币应该是有价值的。人们必须确信,这是一个安全的、去中心化的、稳定的区块链,它不受私人个体的控制,价值来自共识,因此它必须得到巨大共识的支持。
Let';让我们理清这三点:
区块链安全可靠的采矿系统。你发现比特币的价值了吗?在这三个特征中,每一个都依赖于另外两个;那么比特币是如何从这一个都没有,到这三个都完全存在的呢?
这个问题没有标准答案。事实上,现在所有发行假币的项目方都在以不同的方式试图达到这个目的;而这也是那些比特币信徒有信心的一大原因。