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面对绕不开的中心化难题,区块链世界对共识机制都有哪些探索?

面对绕不开的中心化难题,区块链世界对共识机制都有哪些探索?

算力集中化显然有违 BTC 创建的初衷,由此带来的安全隐患也难以忽视。除了算力集中化的问题,PoW 挖矿导致的巨大资源消耗和效率问题也使得算力挖矿饱受诟病,针对这些问题,新的共识机制开始出现。

 

面对绕不开的中心化难题,区块链世界对共识机制都有哪些探索?

摘要

专题

BTC 诞生之初凭借其去中心化、开放和不可篡改的特性受到早期爱好者的追捧,但是随着加密行业的快速发展,BTC 得到越来越多的认同,全网算力不断增长,算力集中化成为加密世界的热点话题。算力集中化显然有违 BTC 创建的初衷,由此带来的安全隐患也难以忽视。除了算力集中化的问题,PoW 挖矿导致的巨大资源消耗和效率问题也使得算力挖矿饱受诟病,针对这些问题,新的共识机制开始出现。这些新的共识机制在解决了 PoW 共识存在的部分问题的同时,往往也引入了新的问题,对于共识机制的探索远远没有结束。放眼未来,随着区块链技术的快速发展,区块链将会受到越来越多的关注,也将有更多的人投入到相关的研发中来,未来将会出现更加高效、安全、环保的共识机制。

行情:小幅反弹,突破难度较大

本周数字通证总市值为 1805 亿美元,相比上周增加 77 亿美元,涨幅约 4.5%。数字通证市场日均成交量为 414.2 亿美元,较上周下降 25.2%,日均换手率为 23.4%,较上周下降 7.6%。BTC 现价 5304 美元,周涨幅为 4.2%,月涨幅为 29.8%。ETH 现价 173.7 美元,周涨幅为 5.4%,月涨幅为 23.5%。本周交易所 BTC 余额为 79.4 万个,较上周减少 2993 个。交易所 ETH 余额为 936 万个,较上周减少 13 万个。场内筹码量小幅降低。

产出与热度:算力及关注度小幅上升

BTC 本周挖矿难度为 6.393T,较上周无明显变化,本周日均算力为 45.80EH/s,较上周下降 0.33EH/s;ETH 本周挖矿难度 1882,较上周增加 3,日均算力 142.5TH/S,约上升 5.7TH/S。

行业:法国新出台法律允许人寿保险公司提供加密投资

多家交易所及钱包服务商将终止对 BSV 的支持;美国财政部首次对未注册登记的 BTC P2P 交易人员罚款;工信部网络安全技术应用试点示范项目名单含 6 个区块链项目;国家首个区块链技术应用实践基地落户青岛。

风险提示:监管政策风险、市场趋势风险、IEO 风险

正文

BTC 诞生之初凭借其去中心化、开放和不可篡改的特性受到早期爱好者的追捧,但是随着加密行业的快速发展,BTC 得到越来越多的认同,全网算力不断增长,算力集中化成为加密世界的热点话题。算力集中化显然有违 BTC 创建的初衷,由此带来的安全隐患也难以忽视。除了算力集中化的问题,PoW 挖矿导致的巨大资源消耗和效率问题也使得算力挖矿饱受诟病,针对这些问题,新的共识机制开始出现。

专题:共识机制的昨天、今天和明天

1.1 走向集中化的 BTC 挖矿

开端:CPU 挖矿

2009 年 1 月 4 日,BTC 创世区块的挖出拉开了数字通证挖矿的序幕。在最初相当长的一段时间内,BTC 挖矿主要通过普通 PC 的 CPU 进行,随着 BTC 得到越来越多的认可,越来越多的人加入到挖矿行列,全网算力不断上升,挖矿难度随之增加,CPU 挖矿竞争日趋激烈。

发展:GPU 挖矿和专业矿机

2010 年 9 月,首个显卡挖矿软件的发布宣告了 BTC 挖矿进入了新的阶段,一张显卡的挖矿效率相当于几十个 CPU,挖矿效率得到明显提升,CPU 逐渐退出了 BTC 挖矿的舞台。随着显卡挖矿的进一步发展,专业矿机逐渐出现。2013 年初,南瓜张研发了第一台 ASIC 矿机,此后各式各样的 ASIC 矿机如雨后春笋涌现。

终局?走向集中化的 BTC 挖矿

随着新的算力不断加入,单一的矿机也很难挖到 BTC,矿场和矿池开始出现。矿池突破了地理位置的限制,由于算力占比更大,矿池挖到 BTC 的概率更高,产生的收益按照矿工贡献算力的占比进行分配,因此加入矿池的收益相对稳定,而大的矿池收益更加稳定,因此 BTC 全网算力日渐集中,根据 BTC.COM 数据,截至 2019 年 4 月 20 日,BTC 前五大矿池全网算力占比达到了 66.5%,前 15 大矿池全网算力占比高达 99.52%。

面对绕不开的中心化难题,区块链世界对共识机制都有哪些探索?

算力集中化显然违背了 BTC 的初衷,同时也给加密世界带来了巨大的安全隐患

除了算力集中化的问题,BTC 挖矿导致的巨大资源消耗和效率问题也使得算力挖矿饱受诟病,针对这些问题,新的挖矿模式开始出现。

面对绕不开的中心化难题,区块链世界对共识机制都有哪些探索?

1.2 共识机制改进探索

ETH 采用的 Ethash 算法在工作量证明的基础上作出了改进

Ethash 算法采用了与 BTC 相同的工作量证明共识机制,不同的是,Ethash 算法具有抵抗 ASIC 的特性,通过增加对于内存的要求,挖矿需要消耗更大的内存空间,从而将挖矿算法由 CPU 密集型转为 I/O 密集型,与之类似的还有 LTC、DOGE 等采用的 Scrypt 算法。尽管 Ethash 算法对于工作量证明作出了优化,但是算力集中化的情况并没得到很大改观,根据 etherscan.io 数据,截至 2019 年 4 月 20 日,ETH 前五大矿池算力占比达到了 79%,远高于 BTC 前五大矿池算力占比。

PoS (Proof of Stake,权益证明)共识按节点持有的某种权益占网络中全部节点的比例来分配记账权,它的出现就是源自人们对 PoW「算力竞赛」中消耗大量能源的批判。PoS 尝试在不使用大量能源的情况下,仍然保证不弱于 PoW 共识机制的安全性。Peercoin 是首个将 PoS 理念加入到共识机制中的数字通证,Peercoin 采用的是 PoS+PoW (Proof of Work,工作量证明)混合共识机制。Peercoin 提出了「币龄」的概念,通证币龄等于通证的数量乘以该部分通证自上次交易经过的时间,节点币龄越大,Hash 值满足条件的概率越高。

虽然 PoS 针对 PoW 能源消耗等不足做出了改进,但它们仍然存在区块容量、出块速度等方面的局限。为了解决这些问题,Dan Larimer (BM)于 2013 年启动了 BitShares 项目,采用了一种通过代理投票实现大部分节点参与共识的共识机制 DPoS (Delegated
Proof of Stake,委托权益证明)。类似 PoS 共识中的「富者更富」,掌握了更多具有投票权的通证的节点通常有更大的话语权,甚至可以操纵投票结果。

PoC (Proof of Capacity,容量证明)共识采用了基于硬盘挖矿的模式,Burst 在 2014 年首次提出 PoC 共识,相比于工作证明而言,PoC 的耗电以及挖矿门槛相对更低。BitcoinHD 进一步将 PoC 改进为 CPoC Conditioned-Proof of Capacity,条件化容量证明),即有条件的容量证明,矿工通过抵押通证进行挖矿。

以上我们仅列举了部分对 PoW 共识作出改进的共识机制或其他新的替代方案,事实上目前市场上的共识算法远不止以上几类,还包括 pBFT 类共识和 DAG 类共识等。这些新的共识机制在解决了 PoW 共识存在的部分问题的同时,往往也引入了新的问题,对于共识机制的探索远远没有结束。

放眼未来,随着区块链技术的快速发展,区块链将会受到越来越多的关注,也将有更多的人投入到相关的研发中来,未来将会出现更加高效、安全、环保的共识机制。

目前而言,BTC 的工作证明机制虽然因算力集中化和巨大的能源消耗保受诟病,但 BTC 本身作为价值储备的地位至今依然没有其他通证能够撼动。

2 行情:小幅反弹,突破难度较大

2.1 整体行情:震荡上行

本周数字通证总市值为 1805 亿美元,相比上周增加 77 亿美元,涨幅约 4.5%。上周市场小幅下挫之后,本周迎来反弹。

数字通证市场日均成交量为 414.2 亿美元,较上周下降 25.2%,日均换手率为 23.4%,较上周下降 7.6%。

面对绕不开的中心化难题,区块链世界对共识机制都有哪些探索?

面对绕不开的中心化难题,区块链世界对共识机制都有哪些探索?

本周交易所 BTC 余额为 79.4 万个,较上周减少 2993 个。交易所 ETH 余额为 936 万个,较上周减少 13 万个。场内筹码量小幅降低。

面对绕不开的中心化难题,区块链世界对共识机制都有哪些探索?

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USDT 市值为 25.8 亿美元,较上周增加 1.57 亿美元。场外资金对稳定通证的需求仍在增加,USDT 溢价无明显变化。

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2.2 核心通证:小幅反弹,突破难度较大

BTC 现价 5304 美元,周涨幅为 4.2%,月涨幅为 29.8%。 本周 BTC 日均成交量为 121 亿美元,日均换手率为 13.2%。本周 BTC 价格小幅反弹,成交相比上周显著降低,突破乏力。

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ETH 现价 173.7 美元,周涨幅为 5.4%,月涨幅为 23.5%。本周 ETH 日均成交量为 56.8 亿美元,日均换手率 31.9%,较上周显著下降。ETH 整体联动 BTC。

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EOS 现价 5.49 美元,周涨幅 2.1%,月跌幅 46.6%。 本周 EOS 日均成交量为 20.3 亿美元,日均换手率 41.0%。换手较为充分,但较上周明显降低,前期涨幅较大,本周涨幅低于主流通证。

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BCH 现价 306.8 美元,周涨幅为 8.5%,月涨幅为 91.1%。本周 BCH 日均成交量为 14.6 亿美元,日均换手率 27.0%。受澳本聪事件影响,BCH 本周表现强于主流通证。

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本周主要通证的月波动率继续回落,BTC 月波动率为 11.1%,较上周下降 1.5%;ETH 月波动率为 30.0%,较上周下降 3.0%;EOS 月波动率为 28.1%,较上周下降 7.1%;BCH 月波动率为 45.8%,较上周下降 0.1%。市场整体波动率小幅下降。

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2.3 市场观点:涨势较难持续

主流通证小幅反弹。继上周出现回调之后,本周主流通证均有不同程度的反弹。受到交易所下架 BSV 事件影响,BCH 表现亮眼,BSV 行情大起大落,短期需要注意事件进一步发酵风险。

IEO 风险逐渐累积。 IEO 的热度有下降趋势,Huobi Prime 二期项目参与人数相比一期出现明显下降,结合此前小交易所 IEO 破发的情况来看,投资者应注意 IEO 项目及平台通证风险。

突破难度较大,短期或出现回调。主流通证向上突破未得到成交验证,上方压力重重,短期继续向上突破难度较大。随着短期整理完毕及 IEO 的热度退却,资金重新回流主流通证后,或将开启新一轮上涨行情。

3 产出与热度:算力及关注度小幅上升

BTC 及 ETH 算力小幅上升,挖矿难度无明显变化。BTC 本周挖矿难度为 6.393T,较上周无明显变化,本周日均算力为 45.80EH/s,较上周下降 0.33EH/s;ETH 本周挖矿难度 1882,较上周增加 3,日均算力 142.5TH/S,约上升 5.7TH/S。

面对绕不开的中心化难题,区块链世界对共识机制都有哪些探索?面对绕不开的中心化难题,区块链世界对共识机制都有哪些探索?

本周,GoogleTrends 统计的 Bitcoin 词条搜索热度为 9,Ethereum 词条搜索热度为 6,公众对加密通证的兴趣有所提升。

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4 行业要闻:法国新出台法律允许人寿保险公司提供加密投资

4.1 法国新出台法律允许人寿保险公司提供加密投资

根据 FXStreet 报道,法国政府于 4 月 11 日在国民议会通过了 Pacte 法律,法国的人寿保险公司将被允许提供加密通证作为合法的投资形式。

4.2 多家交易所及钱包服务商将终止对 BSV 的支持

据 Binance 官方公告,Binance 将于 2019 年 04 月 22 日 18:00 停止交易并下架 BSV,此外 Kraken、Blockchain.com、Shapeshift 等也将终止对 BSV 的支持。

4.3 美国财政部首次对未注册登记的 BTC P2P 交易人员罚款

据华尔街日报消息,美国财政部金融犯罪部门(FinCEN)近日对一名被控违反反洗钱法的加州男子处以罚款,金额为 3.5 万美元,因为他在没有许可证的情况下代表客户交易了数百次 BTC。FinCEN 在周四表示,这是该部门首次对数字通证 P2P 交易采取执法行动。

4.4 工信部网络安全技术应用试点示范项目名单含 6 个区块链项目

据工信部官网消息,4 月 18 日,工信部网络安全管理局发布了网络安全技术应用试点示范项目公示名单。公示名单共有 101 个试点示范项目,其中包含 6 个区块链项目,分别为面向电力「互联网+」业务的可信区块链公共服务平台、基于区块链的电子发票系统、基于 SM 系列密码的联盟区块链底层平台研究及示范应用、基于联盟区块链的第三方电子数据保全平台、政务联盟区块链政务信息可信传递平台、面向区块链行业的安全风险监控平台。

4.5 国家首个区块链技术应用实践基地落户青岛

据科技日报消息,区块链技术与数据安全工信部重点实验室首次与地方政府合作设立的区块链技术实践基地 —— 「区块链技术应用实践基地」在青岛市即墨区正式揭牌。区块链技术与数据安全重点实验室是工业和信息化领域技术创新体系的重要组成部分,也是制造业创新体系的重要支撑,将在加强区块链等新技术的创新、试验和应用,抢占新一代信息技术主导权发挥重要作用。

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