工作量證明簡(jiǎn)介

所有加密貨幣都定義了其網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有權(quán)的狀態(tài)。為了使加密貨幣可用，就必須有一種更新這種所有權(quán)狀態(tài)的方法。在大多數(shù)現(xiàn)有的加密貨幣中，所有權(quán)狀態(tài)是由曾經(jīng)發(fā)生的所有交易的公認(rèn)的歷史定義的，這些歷史記錄由區(qū)塊鏈這樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)。為了更新所有權(quán)狀態(tài)，必須有一種方法來將最近的交易添加到存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈中的交易歷史中。

不同的加密貨幣使用不同的添加方式。在使用工作量證明（PoW）的加密貨幣中，區(qū)塊鏈通過稱為挖礦的過程加以擴(kuò)展。礦工將新的交易打包到區(qū)塊中，然后區(qū)塊再被加到區(qū)塊鏈中。

礦工試圖通過解決待提交的區(qū)塊所唯一的工作量證明隨機(jī)數(shù)來將區(qū)塊加入鏈中。如果礦工能夠找到隨機(jī)數(shù)，那么他將向全網(wǎng)宣布這個(gè)區(qū)塊以及隨機(jī)數(shù)。全網(wǎng)將認(rèn)可這個(gè)有效的工作量證明結(jié)果，并將待提交的區(qū)塊作為最新的區(qū)塊加入鏈中。請(qǐng)注意，礦工不需要經(jīng)過許可就能生產(chǎn)區(qū)塊；礦工可以隨意加入或退出網(wǎng)絡(luò)。

為了在礦工可能產(chǎn)生多個(gè)有效交易歷史（即不同的有效區(qū)塊或者多個(gè)有效的區(qū)塊鏈）的情況下確定一個(gè)公認(rèn)的交易歷史，工作量證明加密貨幣將工作量最多的區(qū)塊鏈定義為公認(rèn)的交易歷史。這一共識(shí)規(guī)則引入了工作量證明加密貨幣的一個(gè)根本屬性：任一個(gè)能夠通過找到更多工作量證明方法擊敗其他人的參與者都可以單方面產(chǎn)生一個(gè)全網(wǎng)采納為公認(rèn)交易歷史的有效的交易歷史。（注意：這并不意味著這個(gè)參與者對(duì)網(wǎng)絡(luò)擁有無限的權(quán)力）

以下是對(duì)工作量證明加密貨幣的安全性的兩個(gè)考慮。

1 對(duì)比如比特幣的挖礦操作而言，安全功能是礦機(jī)的主要應(yīng)用。

如果礦機(jī)的主要應(yīng)用失去了價(jià)值，那么礦工就會(huì)失去他們的投資價(jià)值。

礦工受到經(jīng)濟(jì)激勵(lì)來考慮礦機(jī)主要應(yīng)用的長(zhǎng)期成功。礦機(jī)的使用壽命越長(zhǎng)，他們就更多地投資到礦機(jī)的主要應(yīng)用的長(zhǎng)期成功上。

大礦池算力對(duì)代幣構(gòu)成安全威脅

這方面的威脅就是51％的攻擊。根據(jù)上面礦工對(duì)礦機(jī)應(yīng)用的動(dòng)機(jī)的觀點(diǎn)，這一點(diǎn)尤其重要 - 如果礦工在挖礦之外還有可以使其礦機(jī)投資獲利的其他應(yīng)用，那么破壞區(qū)塊鏈的不利影響就不大。

對(duì)“廢除 ASICs”作出的算法修改實(shí)際上讓世界上的普通電腦可以挖礦，并且可能會(huì)對(duì)加密貨幣造成破壞。由于這個(gè)原因已經(jīng)實(shí)現(xiàn)“抵抗ASIC”算法的代幣很容易受到51％攻擊。這方面的例子有BTG，VTC和XVG。

總結(jié)

工作量證明代幣能夠?qū)嵸|(zhì)上降低51％攻擊風(fēng)險(xiǎn)的唯一方法就是用于挖礦的礦機(jī)的主要應(yīng)用。可以使用通用硬件（例如CPU和GPU）進(jìn)行挖礦的代幣缺少這種重要的安全功能。

2 ASIC友好的算法將改善礦機(jī)制造和所有權(quán)多樣性。

沒有算法能夠防止ASIC挖礦的，只能抵抗ASIC

對(duì)于任一種計(jì)算問題，專門解決該問題的專用礦機(jī)將始終比通用設(shè)備更有效率。

從經(jīng)驗(yàn)上講，抵抗ASIC的算法一直沒能阻止ASIC的發(fā)展。這方面的例子有scrypt（LTC），equashash（ZEC，BTG），ethhash（ETH）和cryptonite（XMR）。

抵抗ASIC的算法增加了進(jìn)入礦機(jī)市場(chǎng)的門檻

抵抗ASIC的算法使制造高效的ASIC更加困難。這樣做的自然結(jié)果是，在芯片制造商能夠制造出有效的ASIC之前，需要更多的投資和專業(yè)知識(shí)。

因此，抵抗ASIC只會(huì)提高進(jìn)入ASIC市場(chǎng)的障礙。這就導(dǎo)致了礦機(jī)制造的中心化 - 選擇抵抗ASIC算法的這種情況是要避免的！

相反，目標(biāo)應(yīng)該是選擇一種成本低且易于制造ASIC的算法。這將帶來ASIC實(shí)際上成為一種商品的狀態(tài)，不需要多少專長(zhǎng)或者為ASIC制造商提供保護(hù)的IP。這將導(dǎo)致制造商的多樣化，從而更容易鼓勵(lì)礦工的多樣化，這更可能形成一種去中心化挖礦的網(wǎng)絡(luò)。

當(dāng)開發(fā)人員選擇抵抗ASIC的算法時(shí)，他們會(huì)為芯片開發(fā)人員提供競(jìng)爭(zhēng)保護(hù)，最終他們將為其算法設(shè)計(jì)ASIC。

能實(shí)現(xiàn)的愿望才重要

絕大多數(shù)支持ASIC抵抗的論點(diǎn)都是激勵(lì)人心的?？傮w目標(biāo)通常是這樣的：“確保網(wǎng)絡(luò)不受少數(shù)人的控制?！边@個(gè)目標(biāo)非同一般，并且對(duì)于確保數(shù)字貨幣遵守其承諾至關(guān)重要。

實(shí)際來講，當(dāng)由于種種意圖而采取的做法弊大于利時(shí)，所有的善意都是完全無關(guān)緊要的。具有諷刺意味的是，實(shí)現(xiàn)抵抗ASIC采礦算法的代幣最終結(jié)果是更大程度的礦工中心化和更高的控制權(quán)。

總結(jié)

抵抗ASIC的算法的唯一成就是提高了制造高效ASIC所需的成本和專業(yè)知識(shí)。反過來，這意味著任一種具有重大價(jià)值的工作量證明代幣最終都將由ASIC礦機(jī)挖礦，這將導(dǎo)致高度集中的挖礦，因?yàn)槌晒Φ腁SIC制造商將擁有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

結(jié)論

加密貨幣不能提供一種消除所有權(quán)力架構(gòu)或額外資源提供的優(yōu)勢(shì)的完全平等的系統(tǒng)。相對(duì)于當(dāng)前存在的不透明的，人工的，易錯(cuò)的，中心化的金融系統(tǒng)，加密貨幣確實(shí)取得了巨大的進(jìn)步。當(dāng)試圖改變世界時(shí)熱心捍衛(wèi)自己的原則至關(guān)重要，但是，同樣重要的是，不要讓虛幻的完美系統(tǒng)成為可行的好系統(tǒng)的敵人。

隨著數(shù)字資產(chǎn)的成熟，參與者必須問問自己，該行業(yè)是否將會(huì)由在家中使用舊筆記本電腦的業(yè)余愛好者來保護(hù)，或者像人類歷史上幾乎每一個(gè)重大嘗試一樣，它是否會(huì)受到投入大量資源的大量的、自利的人群推動(dòng)。每個(gè)規(guī)模化的、專業(yè)性的行業(yè)都使用專門的設(shè)備 - 認(rèn)為加密貨幣挖掘?qū)?huì)或應(yīng)該有任何不同的想法太過天真。