区块链:工作量证明EcoPoW:超越比特币的去中心化区块链是否存在?

比特币被誉为最去中心化的区块链项目,但其实早已受到了中心化的威胁。矿池的出现打破了的生态,也对比特币的去中心化造成了不可逆转的伤害。那么超越比特币的去中心化区块链理论,究竟存在吗?

比特币和以太坊开始都使用PoW作为共识算法,以太坊将在TheMerge之后转入PoS共识。然而,不管PoW和PoS共识,都存在中心化问题。经济的工作量证明EcoPoW可以来解决区块链的去中心化问题

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在区块链的不可能三角中,安全,去中心化和高性能无法兼顾。近年来,众多区块链为了解决高性能问题,往往刻意牺牲去中心化。显然,安全是区块链的基石,没有安全的银行会瞬间坍塌。但一个不可否认的事实是,去中心化是区块链最重要的特征:失去了去中心化的web3,和web2又有什么区别呢?

比特币被誉为最去中心化的区块链项目,但其实早已受到了中心化的威胁。中本聪可能也没有料到,矿池的出现,打破了的生态,也对比特币的去中心化造成了不可逆转的伤害

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超越比特币的去中心化区块链理论,到底是不是存在?PoS显然不是答案。事实上,在2020年,新的希望已经出现,那就是经济的工作量证明EcoPoW。当时,因为研究还在进行当中,天然对抗矿池这一算法特性还没有被揭示。后续的研究显示,超越比特币的去中心化,这一听起来像不可能完成的任务,确实是理论可行的

下面请读者思考一个问题:

假设您是一位矿工,在什么情况下,您更愿意,而不是接入矿池?

答案其实很简单,当我们solo,挣的钱比接入矿池还多的时候,一切就成立了。当矿工接入矿池,矿池将它挖到的币,按分给大家。但是矿工的计算资源,必须按照矿池的规则进行计算。如果矿工本地有真实的计算需求,并且能提供矿池比还要高的收益,那么这些计算资源就不必接入矿池。事实上,从比特币一出生,科学家们就在寻找这样的算法,比如用进行人工智能训练等

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然而,比起找到有用的算法,更难的是如何在利用做有价值的计算同时,也能输出共识,来保护区块链的安全。人们努力寻找其他算法来代替工作量证明,但是新的算法很难输出确定性的共识。比如,我们用人脸识别来判断一只猫,我们得到的结果,可能是概率性的确定这是一只猫。但是共识算法需要的结果是,YESorNO,比如,计算出的哈希是不是以10个0开头

早在2014年Permacoin就尝试寻找代替PoW的共识算法。Vitalik在2019年的文章中指出,有用的工作量证明可能找不到

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当我们朝着一个方向寻找,却迟迟没有找到结果,快要迷路的时候,最好的办法,就是回到原点。我们惊奇的发现,无需修改中本聪的工作量证明本身,只要对哈希算法的意义重新做出解释,就可以找到PoW的全新用途。PoW算法从来不是“无用”的算法

我们回看一下PoW算法发展的历史:

1992年,Dwork提出使用使用PoW来实现反垃圾邮件

2008年,中本聪提出使用PoW来作为共识算法,结合最长链法则,保护区块链的安全

2020年,我们提出使用PoW来作为共识算法+编码/复制算法,来抵御外包攻击

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所以,在开放的区块链存储中,想要自己的文件安全,用户除了多存几份拷贝,还要存储的矿工向用户证明,他们诚实的使用了存储资源保存用户的文件,用户凭借证明来支付存储费用。复制证明算法就是用来抵抗外包攻击的,这个绝妙的方案被Filecoin首先使用,但是他们选择了其他算法实现编码和证明

EcoPoW自己本身就输出共识,但它的额外用途就是被作为编码算法,用于复制证明。这个编码算法完美的符合了复制证明需要的一切性质,编码慢,解码快,编码贵,解码便宜。我们在此不去深入探讨技术实现,文后会给出其他链接供参考。简单来说,PoW利用了哈希输出的左边的bits,而EcoPoW利用了哈希有右边输出作为编码,nonce则是编码的输出值,而解码只需要一次哈希即可完成。就是一个简单修改,给PoW算法增加了共识以外的新用途,却可能会给区块链世界带来巨大的改变

动态 | 工信部对做好网络与数据安全工作提出四点倡议:据官方消息,2019中国国际大数据产业博览会“数据安全”高端对话日前在贵阳举办。工信部网络安全管理局负责人出席会议,并就进一步做好网络与数据安全工作提出四点倡议:一是构建新时代网络与数据安全工作的“同心圆”;二是强化提升网络与数据安全保障能力;三是积极发展壮大网络与数据安全产业。大力推进网络安全核心技术创新和示范应用,积极引导5G、人工智能、区块链、可信计算等新技术在网络与数据安全领域的应用,积极培育良好的网络安全市场环境和产业生态体系;四是营造网络与数据安全良好生态。[2019/5/29]

使用EcoPoW做共识的时候,可以被用于用户存储文件的编码,矿工编码的时候使用唯一的矿工id,所以生成的复制数据也是唯一的。因为编码很昂贵,矿工存储编码后的文件结果,丢弃编码结果则需要重新做大量计算,所以矿工会倾向于保存编码后的结果。当系统要验证矿工诚实的存储了用户的内容的时候,是对编码后的数据发起挑战。只要矿工回应了挑战,证明了数据被诚实的存储,即可以收到用户的付款。我们的系统中,用户付款和矿工收到的是稳定币,以避免币价起伏导致用户和矿工遇到无常损失。矿工则可以有无风险的收入

本质上,矿工靠出售自己的和存储资源盈利,并且这是一笔周期性的买卖,文件存储可以有持续的收入。在做文件编码的同时,消费的可以同时源源不断的给区块链提供安全保护。更重要的,只有真实的存储需求产生,才会要求矿工计算,避免了时的贪婪耗电。因为电脑会在没有计算任务的时候,尽可能的进入低功耗模式

最终,矿工不会将自己的出售给矿池,而会选择本地消费,直接盈利。这就像如果你在打游戏的时候,游戏使用了显卡的,你就没有办法同时用显卡,因为游戏会卡。如果用于文件编码等有用的计算,就不可能再接入矿池。正是这个简单的原理,从理论上规避了矿池。基于EcoPoW区块链则不再被二三十家大矿池控制,转而变成一个更中心化的基础设施。最终,我们将迎来一个数万家矿工全部的,没有矿池的去中心化的区块链。这一去中心化程度,有机会超过目前去中心化项目的天花板——比特币网络

为了使用EcoPoW,我们需要使用此理论,构建全新的区块链存储系统。区块链存储的落地会给未来其他应用,提供很大的技术支持和想象空间。另外,如果比特币在挖完了2100万个币以后,仅靠交易手续费,有可能会因为无法支付全世界矿工的电费,这会导致保护区块链的迅速下降。此时,把PoW升级成EcoPoW也可能是一种解决方案

最后,我们从能源的角度分析,能够用于比特币安全保护的总电量,取决于比特币的总量和单价。我们粗略的计算:总电量=币总量*最高单价/最便宜的电费。假设币总量2100万固定不变,只有币价持续上涨,才能不断的给区块链提供更多的能源购买力。但是我们都知道,没有什么可以永远涨下去

EcoPoW为区块链安全带来了全新的思路,彻底打破了原有的安全天花板。这很像《国富论》里提到的“借由追求他个人的利益,往往也使他更为有效地促进了这个社会的利益”,矿工在追求实际的存储资源利润的同时,保护了区块链安全,存储交易越繁荣,区块链的安全保护更高。在这个信息的社会,我们永远不缺文件存储的需求,基于EcoPoW区块链将获得免费的高安全保护,无需依靠coin来激励

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