从区块链到分布式账本系列之八

写在前面

这是<从区块链到分布式账本>系列第八篇.

本篇计划更新一点轻松点的内容.

  • 先聊了下PoS的一个变形: Delegate Proof of Stake (DPoS), 股份授权证明.
  • 然后根据最近三篇聊到的PoW, PoS, DPoS来看看所谓区块链中的去中心化, 民主化的一些想法.

DPoS 为什么

我们已经有了PoW和PoS, 后者更是在前者的基础上做了进步一优化, 去节省一些系统中的算力, 从而为了节约能源. 然而人心总是不足的, 有人不但想要节省算力, 还想要节省时间, 也就是所谓交易确认时间.

这里先提一下背景, 用比特币这个实际例子来看, 比特币中一般一个已经提交了的交易, 需要在包含这个交易的区块写入到区块链后, 大约第六个区块后, 才能确保完整的, 不可更改的记录下来. 估算一下, 每个区块需要10分钟, 这个确认时间大概需要一个小时. 至于, 为什么选择了6个区块? 这是基于某些概率分析计算后, 达到6个区块后, 发生分歧或者分叉后被撤销的概率几乎可以忽略不计.

因此, 这里所说的节约交易确认时间, 就是指上述的这个时间. 而PoS和PoW制度中, 都没有办法解决这个问题.

DPoS 是什么

Ok. 目标已经明确了, 为了这个目标, DPoS方案就这样被提出来了. 其主要的方式就是, 在PoS的基础上, 既然引入了经济背景知识, PoS中的代币集合可以看做是一个公司. 那么每一个参与者就是公司的股东. 于是, 可以让每个股东将其投票权投给一名代表. 然后获得票数最多的前101位代表可以按照既定的时间表轮流产生区块. 也就是说, 每个代表被分配到一个时间段来产生区块. 然后所有的代表, 会收到相应的报酬(也就是和比特币中挖矿得到的报酬类似).

至于以前方案, 由于网络延迟产生的不及时广播, 导致的区块链分叉问题. DPoS的方案中解决方法就是, 产生区块的代表之间可以建立直接连接. 这样就可以有进一步的沟通. 由于是使用了既定的时间表, 所以这个过程可以加速交易的确认过程.

那么你可能会有一个疑问: 如果选出的这个代表作恶怎么办? 比如说写入了虚假的交易等. DPoS的解决方式, 就是引入了观察机制, 每个人都可以观察其选出来的代表, 如果代表没有及时工作, 或者写入不合法无效的区块, 则会被取消代表资格, 然后重新选举出新的代表来.

进一步看, 这个机制就是有点类似现实生活中的民主代议制, 举例说就是类似美国的议会制度, 或者勉强概括为我国的人民代表大会制度. 只不过, 这个选举代表的时间并没有现实中那么长, 而是比较及时的代表更新. 更多细节和疑问, 这里及时打住.

去中心化以及其背后的民主: 平等还是公正

当初中本聪基于区块链设计出来比特币, 让人佩服的不仅仅是工程设计, 而是其背后的经济学造诣. 虽然不清楚中本聪到底是何人, 至少我是相信其对经济政治是有一定的见解的.

起初的比特币原型中, 每一个参与者都是整个网络的一份子, 大家共同竞争计算获取权利创建新的区块, 然后获得产生的相应的比特币作为报酬. 于是大家觉得这是一个平等的环境, 每个参与者都有一颗CPU, 都有着一份算力, 自由竞争.

然而随着社区和技术的发展, 单纯的CPU换成了GPU, 然后换到了FPGA, 再到专业的ASIC挖矿机. 然后进一步集成化, 形成了拥有很多挖矿机的矿池, 然后是很多个矿池的矿场. 也就是集中大量算力去竞争比特币网络中的挖矿权利来挣得比特币. 于是有了如下两方面的说法:

一方面是, 这些计算力过于集中在少数人手中, 已经破坏了原本中本聪的设计. 即便目前还没有人做到可以联合或者集中51%全网算力去作恶, 但是这种平等环境已经不再了. 也就是说普通人通过普通的CPU很难去挖到矿.

另一方面是, 有人担心, 比特币系统中, 掌握财富的人(掌握比特币的人)并不是那些挖矿的人. 或者可以简单说, 财富拥有的大多数人, 却没有办法保障财富安全, 因为比特币去中心化, 其安全掌握在全网算力51%以上的那部分人手中. (当然, 有人说DPoS解决了这个问题). 于是, 你可能觉得不正常. 如果类别到一个公司中去, 那就是拥有公司大部分股权的人, 却没有办法管理公司, 去保证自己股权财富的安全. 于是, 你进一步觉得不正常. 但是这就是实际情况中有的事情. 如今的大部分互联网企业大部分都是这样的架构, 尤其是如阿里巴巴集团, 所谓的”合伙人制度”, 其实也就是把财富权和投票权分开, 最大的股东却没有对应的管理投票权.

鉴于这两种说法, 有人会觉得没有了平等, 何来公正性可言. 那么平等就真的意味着公正吗?

其实, 这本来就是两难权衡的问题. 平等和公正本身就不可能完全做到. 下面这副图想必是很出名的.

这里想到了以前看过的亚当·斯密的《国富论》中有过相关的论述. 所谓的市场经济可能是解决问题的一种范式.

人们是追求自身利益最大化的经济人

有个小例子就是, 我们不能指望着肉贩、啤酒商或面包师的善行而获得晚餐,而是源于他们对自身利益的看重. 因此, 比特币网络只需要做好适当的激励机制, 去激励旷工好好挖矿就好了, 并不用担心管理网络的人, 不是拥有网络财富的那些人. 这其中自然会有一个市场无形的手去调节这个过程和平衡性. 换个角度看, 比特币也是一种商品, 挖矿的人, 获得激励比特币, 然后换成现实法币, 然后购买其他商品和服务. 而另一方面, 这些比特币持有者, 可以看做是提供了自己的商品和服务, 然后换成了法币, 然后又换成了比特币. 这么一来, 还是串到了一起.

这里不再从其他角度讨论平等和公正. 这似乎是一个哲学问题.

我一直觉得平等和公正是无法都最大化的, 有舍有得. 在政治环境中如是, 在感情和生活中也是如此…

待续…

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