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隨機分散式區塊鏈:徹底解決51%攻擊,讓比特幣永遠可擴展

繼Verge在4月初遭受51%攻擊之後,兩周前比特幣黃金也遭到這種攻擊,損失了至少1800萬美元,然後是ZenCash,6月初因此損失50多萬美元,在過去的三個月中每月都有一次,如果持續發生,無疑將“動搖加密貨幣的根基”,如一位“36氪的朋友們”所說。

(圖片來源:ETHNews.com)

分散度與可擴展性

在比特幣網絡裏,一個交易要得到網絡中的51%的人(節點)確認後,才算最後確認。

一個節點要確認一個交易,必須要解決一個算術問題,解決了就證明了你參與了工作,可以得到回報。

當網絡較小時,達到51%相對較快,隨著網絡的增長,確認一個交易會越來越慢,而網絡上的交易卻越來越多,導致比特幣無法象信用卡那樣被用於主流的消費者支付。

可擴展性的意思,通俗地說,是交易速度不會隨著網絡節點的增長或交易量的增加而減慢。

為了解決這個問題和其它問題,鏈圈創新一直不斷,比較成熟的改進版區塊鏈包括以太坊、萊特幣litecoin、NEO、EOS、閃電網絡等。

以太坊尤其在這方面下了功夫,始終忠實於區塊鏈的分散本質,在Sharding和Plasma兩個可擴展性解決方案上下功夫,但至今尚未解決。

閃電網絡是另一個加速比特幣網絡速度的方案:把多個交易捆綁在一起確認,而不是確認單個交易。

NEO網絡為了加快速度,把工作量證明確認(需要解決一個數學問題)改成投票確認,而投票是由選舉出來的代理人進行的,這些代理人是由持有NEO代幣的人選出來的。所以NEO第一不用算題(工作量證明),第二不用等所有節點的51%參與,只要少數代理人參與就可以確認交易了。

很棒,對吧?問題是這樣減低了分散度,權力集中在了少數人(節點)手裏。更糟的是,NEO首先集中資源於功能實現,說分散性問題以後再解決。

沒有足夠的分散度,區塊鏈上的決定權又回到了少數人手裏,有悖區塊鏈去中心化的初衷。這樣的區塊鏈仍然需要使用者對區塊鏈決策者的信任。

比特幣礦工的貢獻與擔憂

比特幣礦工支撐著比特幣網絡的交易確認,他們的工作,是確認網絡中發生的交易,從而獲得比特幣獎勵。

具體地說,一個比特幣礦工每收到一個需要確認的區塊,趕緊算題,越快越好,算出來就算是一個已確認的節點了,只要屬於整個網絡中最先確認這個交易的前51%就有獎勵。

沒有專業礦工的努力,比特幣網絡中的交易確認可能會相當的漫長。

然而目前專業的礦工日益規模化,大型礦工擁有眾多的節點,可以想象如果一個礦工擁有的節點超過了51%,那麼這個礦工很容易就控制了比特幣網絡。

瑞幣波的CEO最近說比特幣的50%以上掌握在四個中國礦工手裏,雖然沒有數據證明,但中國有大量的礦工在挖掘比特幣這是眾所周知的事實,也多有報道。

如果真是這樣,不難想像中國控制比特幣的那一天,只要政府下令取締礦工,比特幣基本上就控制在中國政府手裏了,結果是全球皆輸:比特幣不再是一個分散的貨幣,也就不再會有人使用比特幣了。

不知還有多少地下礦工尚未被世人所知,意在控制未來的數字貨幣世界。

比特幣是一個大幣,51%尚且如此近在咫尺,更不要說那些相對較小的幣種了,之前一直說51%攻擊很難發生,然而在過去的三個月裏我們就看到了三次,這是一個鏈圈無法再忽視的問題,關系到整個加密空間的存亡。

解決方案?隨機分散式區塊鏈

我們要解決的區塊鏈問題,一是確保分散性,二是確保可擴展性。

這裏可以借用大型電商網站面臨高並發、海量數據時的解決方案。

由於每個服務器的算力是固定有限的,當一個大型電商網站面臨業務增長帶來的高並發請求時,就增加服務器,從而增加處理請求的速度,簡單直觀。

在區塊鏈的情況下,可以固定一個“確認池”,比如說1000個節點。

這1000個節點從區塊鏈網絡中隨機選擇,確保足夠分散。

被選中的節點才可以開始算題確認交易。

只要確認節點達到510(即1000個節點的51%),這筆交易就算確認了。

在比特幣網絡中,可以同時有大數量不同的確認池,平行處理不同的交易。

這種方法如果實現,可以有以下好處:

1)可以有效解決可擴展性問題,不管網絡有多大,都可以有較快的交易速度。可以通過調節確認池的大少調整交易速度。

2)可以有效解決分散性問題,誰來確認交易,完全隨機,即便大量節點控制在少數人手裏,也無法系統性地控制交易確認。

3)可以有效防止51%攻擊,每一筆交易都由不同的確認池確認,即便一個大的礦工可以偶而擁有100%的確認池,也無法保證下一筆交易可以落入其懷抱中。如果讓確認池在確認前對網絡不可見,效果就更好。

當然,如果絕大多數節點控制在一個礦工手裏,這個解決方案仍然有問題,但那時這個貨幣也就會被社會所拋棄,失去全部價值。



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關於作者

Helen Tang

技術專家,芝加哥盧瑟福大學MBA,熱衷於加密貨幣和區塊鏈技術及所帶來的金融、商業、公共服務及其它領域的變革,密切跟蹤加密貨幣、區塊鏈最新動向。從美國洛杉磯實時綜合分析報道。

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