干货 | 密码货币难题 5 年回顾：共识理论

作者:Vitalik

翻译&校对:阿剑、陈亮&阿剑

来源：以太坊爱好者

6.抗ASIC的工作量证明

解决该问题的一种方法是基于一种很难专门化的计算类型来创建工作量证明算法。有关抗ASIC的硬件的更深入讨论，请参见https://blog.ethereum.org/2014/06/19/mining/。

状态：已在最大限度上解决。

在《难题》一文发表的6个月后，以太坊决定选用抗ASIC的算法Ethash作为其工作量证明算法。众所周知，Ethash是一种内存密集型算法。理论上来说，普通计算机对内存的随机读写已经是充分优化的了，所以很难为专门的应用进一步提高效率。Ethash正是企图让内存读取变成PoW计算的主要部分，以此实现ASIC抗性。Ethash不是第一种内存密集型算法，但它加入了一项创新：运行算法需要在一个双层的DAG执行伪随机查找，这就提供了两种计算函数的方式：第一种，如果你拥有整个DAG文件，那么你可以快速计算出函数值，这是一种内存密集型的“快速计算路径”；第二种，如果你只拥有DAG的顶层，那么计算速度就会慢很多，但仍能快速验证一个给定的值是不是一个合适的解，这可以用于区块验证。

Bitfarms 6月份开采385枚BTC:金色财经报道，矿业公司Bitfarms发布2023年6月挖矿数据，6月份，BitfarmsBTC产量为385枚BTC，出售346枚BTC，增加了39枚BTC，截止6月底持有总量达到549枚BTC。而2022年6月为420个BTC，因为算力同比增长47%，抵消了2022年6月网络难度增长71%的影响。[2023/7/3 22:15:30]

Ethash在抵抗ASIC方面被证明非常成功。以太坊上线三年并成功发放数十亿美元的区块奖励之后，ASIC确实出现了，但其算力和效率充其量最多比GPU高2-5倍。有人提出ProgPoW作为Ethash替代方案，但越来越多的共识认为，抗ASIC的算法注定不能长久，并且ASIC抗性有缺点，因为它使51％的攻击便宜。

XRP社区充斥着SEC主席可能辞职的虚假谣言:金色财经报道，据加密货币作者Alex Dovbnya发文表示，XRP社区充斥着有关美国证券交易委员会(SEC)主席Gary Gensler即将辞职的公然虚假谣言。[2023/7/3 22:14:06]

我相信，具备中等程度的ASIC抗性的PoW算法是有可能存在的，但是这种抵抗力只在有限时间内有用，并且ASIC和非ASIC的工作证明都各有缺点。从长远来看，区块链共识的更好选择是权益证明。

7.具有实际效用的工作量证明

所谓实用性工作量证明就是让工作量证明的结果也对其它领域有用；常见的对标项目类似于Folding@home：Folding@home的用法是用户下载来软件，在自己的计算机上模拟蛋白质折叠并提供数据给研究者，帮助他们治疗病症。

苏富比将于3月17日举办NFT专场拍卖会:金色财经报道，苏富比举办“Natively Digital: Oddly Satisfying” 拍卖会，本次拍卖会以Beeple为主题、以Meme为灵感的NFT拍卖会，包括艺术家Anyma、Beeple、Luis Ponce等。[2023/3/16 13:06:32]

现状：也许是不可能的，但可能有一个例外。

有用的工作量证明所面临的挑战是，工作量证明算法需要许多属性：难以计算；易于验证；不依赖大量外部数据；对小量级的数据可以高速运算。

不幸的是，没有多少实用的计算项目可以保留所有这些属性。并且，大多数具有所有这些属性，而且“有用”的计算“有用”的时间太短，无法基于它们构建密码货币。但是，有一个可能的例外：零知识证明生成。区块链有效性方面的零知识证明难以计算且易于验证。而且，它们的计算难度能长久保持，如果对“高度结构化”的计算的证明变得太容易了，可以调整到验证区块链的整个状态转换，由于需要对虚拟机和随机内存访问进行建模，它需要消耗大量的计算资源。

网传“WETH资不抵债、孙宇晨和V神投资20亿美元救助”系玩笑:11月28日消息，最近WBTC/BTC脱锚引发加密社区成员的质疑，社区趁机发布恶搞推文嘲笑WBTC，“WETH已与ETH脱锚，poordart.weth宣布筹集资金已填补其20亿美元的亏空。”实际上WETH是用合约直接封装ETH的代币，合约层面可实现1:1刚兑。

Wrapped Ethereum （WETH ）基金会联合创始人poordart.weth也调侃称，不幸的是，传言是真的。整个项目将返还给社区（金库除外），我会去一个非引渡国休养精神。孙宇晨表示，作为加密货币行业的一员，我亲自与Vitalik Buterin进行了讨论，我们将共同向WETH基金会投资20亿美元，以恢复所有资金。

据此前报道，Dune数据显示，已申请破产的Alameda Research是WBTC最大的铸造者。[2022/11/28 21:07:14]

区块链有效性的零知识证明为区块链用户提供了巨大的价值，因为它们可用于代替对区块链历史的直接验证；Coda已经在做这件事，而且使用了一种专门为可证明性优化过的简化区块链设计。这些证明可以极大地帮助改善区块链的安全性和可扩展性。不过，实际需要完成的计算总量仍然远远小于工作量证明矿工当前完成的计算量，所以，最好把它作为权益证明区块链的附加部分，而不是用作共识算法。

9月20日确定为“国际NFT日”:金色财经报道，据nationaltoday消息，9 月 20 日已被确定为“国际 NFT 日”。2017 年 9 月 20 日，Dapper Labs 首席技术官 Dete Shirley 在论文中发布 ERC-721 协议并首次提出“Non-Fungible Token（非同质化代币）”一词。“国际 NFT 日”不仅是为了纪念这一新概念提出，也是 NFT 的实际生日。另据行业最新数据显示，当前 NFT 市场总市值约为 218.2 亿美元，交易总额已达到 361 亿美元。[2022/9/19 7:05:44]

8.权益证明

解决挖矿中心化问题的另一种方法是完全取消挖矿，并转向其他机制来决定共识过程中每个节点的权重。迄今为止，在讨论中最受推崇的替代方案是“权益证明”。亦即，不再是“一个CPU一票”而是“一块钱一票”。

现状：理论上取得重大进展，尚待进行更多实际评估。

在2014年底，权益证明社区便清楚地知道，某种形式的“弱主观性”是不可避免的。为了维护资金安全，节点在首次同步时需要在协议进程外获取最近的检查点，如果节点离线超过几个月则需要再次获取。这是很难解决的弱点。许多PoW拥护者仍然坚持使用PoW，就是因为在PoW链中，链的起点是可以被发现的，而你唯一需要信任的数据来源就是区块链客户端软件本身。但是，PoS倡导者愿意承担这个弱点，因为这里引入的信任要求并不高。从那开始，借由要求安全保证金长期存储来实现权益证明机制的路径就变得清晰了。

如今，最有趣的共识算法从根本上类似于PBFT，但是用一个动态列表替换了固定的验证者集，任何人都可以通过将代币发送到具有锁定时间的系统级智能合约中来加入动态列表。在许多案例中，这些算法通过对违反协议某些条款的验证者进行处罚，而实现了“经济确定性”。截止到今天，我们有：

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

人们还在对这些算法继续进行优化。Eth2阶段0将使用FFG算法，目前正在开发中，并已取得了巨大进展。另外，使用Tendermint的Cosmos链已经运行好几个月了。我认为，关于权益证明的其余论点与优化经济激励措施有关，以及进一步规范应对51％攻击的策略。此外，CasperCBC规范仍需要很多效率上的改进。

9.存储证明

解决该问题的第三种方法是使用计算能力或货币以外的稀缺计算资源。在这个议题上，已提出的两个主要替代方案是存储容量和带宽。原则上，提供拥有或使用过相应带宽的密码学证据是不可能的，因此，带宽证明应被视为社会证明的一个子集。但是存储容量证明是必然可以通过计算完成的，存储容量证明的一大优势是完全抗ASIC。硬盘驱动器中的存储类型已经接近最优。

现状：理论上有很多进步，但是还有很多工作要做，尚待实际场景中的评估。

有许多计划使用存储容量证明协议的区块链，包括Chia和Filecoin。也就是说，这些算法尚未经过实际测试。我自己的主要担忧是集中化：这些算法最终是由使用备用存储的、容量较小的用户主导；还是由大型矿场主导？

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