區塊鏈:干貨 | 密碼貨幣難題 5 年回顧：共識理論_Punk Basic

作者:Vitalik

翻譯&校對:阿劍、陳亮&阿劍

來源：以太坊愛好者

6.抗ASIC的工作量證明

解決該問題的一種方法是基于一種很難專門化的計算類型來創建工作量證明算法。有關抗ASIC的硬件的更深入討論，請參見https://blog.ethereum.org/2014/06/19/mining/。

狀態：已在最大限度上解決。

在《難題》一文發表的6個月后，以太坊決定選用抗ASIC的算法Ethash作為其工作量證明算法。眾所周知，Ethash是一種內存密集型算法。理論上來說，普通計算機對內存的隨機讀寫已經是充分優化的了，所以很難為專門的應用進一步提高效率。Ethash正是企圖讓內存讀取變成PoW計算的主要部分，以此實現ASIC抗性。Ethash不是第一種內存密集型算法，但它加入了一項創新：運行算法需要在一個雙層的DAG執行偽隨機查找，這就提供了兩種計算函數的方式：第一種，如果你擁有整個DAG文件，那么你可以快速計算出函數值，這是一種內存密集型的“快速計算路徑”；第二種，如果你只擁有DAG的頂層，那么計算速度就會慢很多，但仍能快速驗證一個給定的值是不是一個合適的解，這可以用于區塊驗證。

Ripple CEO：監管不確定性導致區塊鏈公司外流，歐盟為重要受益者:金色財經報道，Ripple首席執行官Brad Garlinghouse表示，一系列監管執法行動和規則的不確定性導致區塊鏈公司、資本和投資從美國海岸外流，由于這一趨勢，歐盟被列為重要受益者。Garlinghouse將責任歸咎于美國證券交易委員會(SEC)，稱該機構一直“處于混亂的最前沿”。[2023/5/18 15:11:46]

Ethash在抵抗ASIC方面被證明非常成功。以太坊上線三年并成功發放數十億美元的區塊獎勵之后，ASIC確實出現了，但其算力和效率充其量最多比GPU高2-5倍。有人提出ProgPoW作為Ethash替代方案，但越來越多的共識認為，抗ASIC的算法注定不能長久，并且ASIC抗性有缺點，因為它使51％的攻擊便宜。

Amber Group前美國首席執行官Raazi宣布加入EDG并擔任美國戰略負責人:金色財經報道，Enhanced Digital Group?(EDG) 招聘 Amber Group 的美國首席執行官 Cactus Raazi 擔任美國戰略負責人，主要將被結構化產品的流行傳統金融 (TradFi) 工具帶入加密貨幣領域，

Cactus Raazi此前在 TradFi 的職業生涯長達數十年，包括在高盛和野村任職。[2023/4/4 13:43:01]

我相信，具備中等程度的ASIC抗性的PoW算法是有可能存在的，但是這種抵抗力只在有限時間內有用，并且ASIC和非ASIC的工作證明都各有缺點。從長遠來看，區塊鏈共識的更好選擇是權益證明。

7.具有實際效用的工作量證明

摩根大通：美聯儲緊急貸款計劃將提供2萬億美元流動性:3月16日消息，摩根大通表示，美聯儲的緊急貸款計劃可能會向美國銀行系統注入多達2萬億美元的資金，以緩解流動性緊縮。Nikolaos Panigirtzoglou等策略師寫道，美聯儲銀行定期融資計劃的使用量可能會很大。盡管最大的幾家銀行不太可能利用該計劃，但該計劃設想的最大使用規模接近2萬億美元，這是除五大銀行以外的美國銀行所持債券的票面金額。盡管美國銀行體系中仍有3萬億美元的準備金，但其中很大一部分由大型銀行持有。他們表示，流動性收緊既是由于美聯儲的量化緊縮，也是由于加息導致資金從銀行存款轉向貨幣市場基金。此外他們稱，銀行定期融資計劃應該能夠向銀行體系注入足夠的準備金，以減少準備金短缺，扭轉過去一年出現的緊縮局面。(金十)[2023/3/16 13:08:02]

所謂實用性工作量證明就是讓工作量證明的結果也對其它領域有用；常見的對標項目類似于Folding@home：Folding@home的用法是用戶下載來軟件，在自己的計算機上模擬蛋白質折疊并提供數據給研究者，幫助他們治療病癥。

加密貨幣總市值為1.17萬億美元，24小時漲幅達9.1%:金色財經報道，據CoinGecko數據顯示，當前加密貨幣總市值為1.17萬億美元，24小時漲幅達9.1%，24小時交易量為953.8億美元，當前比特幣市值占比為40.8%，以太坊市值占比為17.4%。[2023/2/16 12:10:14]

現狀：也許是不可能的，但可能有一個例外。

有用的工作量證明所面臨的挑戰是，工作量證明算法需要許多屬性：難以計算；易于驗證；不依賴大量外部數據；對小量級的數據可以高速運算。

不幸的是，沒有多少實用的計算項目可以保留所有這些屬性。并且，大多數具有所有這些屬性，而且“有用”的計算“有用”的時間太短，無法基于它們構建密碼貨幣。但是，有一個可能的例外：零知識證明生成。區塊鏈有效性方面的零知識證明難以計算且易于驗證。而且，它們的計算難度能長久保持，如果對“高度結構化”的計算的證明變得太容易了，可以調整到驗證區塊鏈的整個狀態轉換，由于需要對虛擬機和隨機內存訪問進行建模，它需要消耗大量的計算資源。

19,075枚BTC在過去一周從交易所中撤出:金色財經報道，據Watcher.Guru發推稱，在過去7天內，有19,075枚BTC（價值約3.51億美元）從交易所撤出。[2022/9/19 7:06:26]

區塊鏈有效性的零知識證明為區塊鏈用戶提供了巨大的價值，因為它們可用于代替對區塊鏈歷史的直接驗證；Coda已經在做這件事，而且使用了一種專門為可證明性優化過的簡化區塊鏈設計。這些證明可以極大地幫助改善區塊鏈的安全性和可擴展性。不過，實際需要完成的計算總量仍然遠遠小于工作量證明礦工當前完成的計算量，所以，最好把它作為權益證明區塊鏈的附加部分，而不是用作共識算法。

8.權益證明

解決挖礦中心化問題的另一種方法是完全取消挖礦，并轉向其他機制來決定共識過程中每個節點的權重。迄今為止，在討論中最受推崇的替代方案是“權益證明”。亦即，不再是“一個CPU一票”而是“一塊錢一票”。

現狀：理論上取得重大進展，尚待進行更多實際評估。

在2014年底，權益證明社區便清楚地知道，某種形式的“弱主觀性”是不可避免的。為了維護資金安全，節點在首次同步時需要在協議進程外獲取最近的檢查點，如果節點離線超過幾個月則需要再次獲取。這是很難解決的弱點。許多PoW擁護者仍然堅持使用PoW，就是因為在PoW鏈中，鏈的起點是可以被發現的，而你唯一需要信任的數據來源就是區塊鏈客戶端軟件本身。但是，PoS倡導者愿意承擔這個弱點，因為這里引入的信任要求并不高。從那開始，借由要求安全保證金長期存儲來實現權益證明機制的路徑就變得清晰了。

如今，最有趣的共識算法從根本上類似于PBFT，但是用一個動態列表替換了固定的驗證者集，任何人都可以通過將代幣發送到具有鎖定時間的系統級智能合約中來加入動態列表。在許多案例中，這些算法通過對違反協議某些條款的驗證者進行處罰，而實現了“經濟確定性”。截止到今天，我們有：

CasperFFG:https://arxiv.org/abs/1710.09437

Tendermint:https://tendermint.com/docs/spec/consensus/consensus.html

HotStuff:https://arxiv.org/abs/1803.05069

CasperCBC:https://vitalik.ca/general/2018/12/05/cbc_casper.html

人們還在對這些算法繼續進行優化。Eth2階段0將使用FFG算法，目前正在開發中，并已取得了巨大進展。另外，使用Tendermint的Cosmos鏈已經運行好幾個月了。我認為，關于權益證明的其余論點與優化經濟激勵措施有關，以及進一步規范應對51％攻擊的策略。此外，CasperCBC規范仍需要很多效率上的改進。

9.存儲證明

解決該問題的第三種方法是使用計算能力或貨幣以外的稀缺計算資源。在這個議題上，已提出的兩個主要替代方案是存儲容量和帶寬。原則上，提供擁有或使用過相應帶寬的密碼學證據是不可能的，因此，帶寬證明應被視為社會證明的一個子集。但是存儲容量證明是必然可以通過計算完成的，存儲容量證明的一大優勢是完全抗ASIC。硬盤驅動器中的存儲類型已經接近最優。

現狀：理論上有很多進步，但是還有很多工作要做，尚待實際場景中的評估。

有許多計劃使用存儲容量證明協議的區塊鏈，包括Chia和Filecoin。也就是說，這些算法尚未經過實際測試。我自己的主要擔憂是集中化：這些算法最終是由使用備用存儲的、容量較小的用戶主導；還是由大型礦場主導？

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