比特幣最獨特的功能之一是其共識算法,它為拜占庭容錯(BFT) 點對點貨幣系統開創了先例。比特幣共識算法最常見的定義,更具體地說,大多數在線資源指向的定義是工作量證明(PoW),這是一種共識機制,它依賴於參與者解決密碼難題以驗證新信息。雖然PoW 是比特幣整體共識模型的重要組成部分,但它並不包含如何將新塊添加到區塊鏈的全部內容。相反,PoW 是更大的共識算法的一部分,該算法通常被稱為“中本聰共識”,以比特幣本身的匿名創建者命名。中本聰共識使比特幣與之前無數的數字貨幣實現不同,例如DigiCash 或b-money。比特幣獨特的共識模型使其成為第一個可以以有機方式擴展的BFT(拜占庭容錯)系統,從而為後續繼續使用中本聰共識的變體為其協議提供動力的加密貨幣開創了先例。
至少在比特幣中,中本聰共識的一個重要部分是PoW。 PoW 是指依賴於參與者能夠解決困難的計算問題以便在網絡中擁有更高權益的加密機制。就比特幣而言,PoW 本質上是一種供鏈上參與者確定最有效區塊的分佈式方式。每個參與者(或礦工) P 次嘗試 為即將到來的交易塊找到有效的解決方案。這涉及找到一個值 H 比如當 H 使用散列算法SHA-256 進行散列,找到所需的值。這通常是一個迭代過程; 隨機數(使用一次的數字)被添加到字符串的末尾,每個連續輪都被散列,直到給出所需的值。一次 磷 設法找到PoW 的解決方案,他們將他們的區塊廣播到網絡的其餘部分,如果其中的任何交易都沒有根據時間戳被花費,那麼它就會被批准。 磷 然後收到比特幣獎勵,作為他們為驗證下一個交易塊而花費的計算能力的補償。
比特幣挖礦實際上是將一定數量的計算資源用於解決計算難題和驗證新區塊的唯一目的。單個節點擁有的計算能力越強,就越有可能為SHA-256 哈希找到正確的值,從而解決與該特定塊的PoW 相關的加密哈希。 PoW 使比特幣既完全去中心化又完全安全。任何人都可以參與挖礦過程,而無需事先擁有一定數量的比特幣。事實上,在任何給定的時間點,下一個挖礦獎勵的贏家是誰是完全未知的,額外的計算能力只會增加單個節點成功的可能性。此外,由於與廣播正確的區塊相關的獎勵,挖礦過程還激勵節點誠實地行動。這意味著為了接管網絡,惡意攻擊者必須控製網絡上超過51% 的計算/散列能力,並阻止合法塊被驗證。這通常稱為“51% 攻擊”。由於比特幣網絡目前的規模,積累目前網絡中超過51% 的散列能力的經濟成本很大,因此非常困難。
中本聰共識的第二部分是讓比特幣成為第一個可擴展的BFT 貨幣平台。中本聰共識非常重視最長鏈,認為根據時間戳也有效的最長鏈(例如,沒有一個區塊因雙花交易而無效)是最合法的,因為它具有最大的專用於它的計算資源量。這引入了對其他無信任系統的信任,從而允許比特幣網絡在沒有集中授權的情況下運行。例如,如果參與者一直處於非活動狀態或新加入,他們可以簡單地接受當前最長的鏈作為網絡中先前發生的事情的證據。他們不需要依賴第三方或某種機構; 相反,他們只是開始建立在最長的有效鏈上,從而通過提出一個計算有效的區塊來獲得獲得獎勵的能力。事實上,加密貨幣社區所稱的“最長鏈規則”使比特幣能夠在以前的PoW 數字貨幣失敗的地方取得成功。它讓參與者對網絡充滿信心,並設定了一個標準,礦工可以通過該標准開始隨意加入和離開,而無需服從權威。最長鏈規則已被比特幣之後的眾多數字資產系統和區塊鏈採用。
中本聰共識最終通過引入可擴展的BFT 解決方案徹底改變了數字貨幣和現代密碼學,從而使比特幣成功成為一個無需信任的點對點交易系統。具體來說,中本聰共識設法為區塊鏈的有效性創建了一個衡量標準:花費在它上面的計算資源量。雖然中本聰共識模型受到了相當多的批評,主要是因為它傾向於允許鏈分叉,但它仍然是去中心化網絡中最有效和最成功的共識機制之一。通過將稀缺資源(計算能力)附加到區塊鏈,中本聰共識賦予比特幣相對於其他貨幣系統的隱含價值、安全性和信任。
這是Archie Chaudhury 的客座帖子。表達的意見完全是他們自己的,不一定反映BTC Inc. 或 比特幣雜誌.