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君士坦丁堡硬分叉只是小升级,区块链能兼顾可

发布时间:2020-01-16 08:54编辑:区块链投资浏览(106)

    在一个夏日的下午,我们两人坐在咖啡馆里海阔天空地讨论区块链技术。我们发现讨论的焦点就在于区块链的效率。这种对于效率的考量,主要是与现有基于中心化云计算模式构建的标准互联网架构进行对比。进一步深入下去,我们觉得这是一种去伪存真的过程,会影响到未来区块链和数字资产技术应用落地的发展。与区块链行业火热不同的是,作为一个普通的用户,似乎除了比特币、以太坊钱包之外,依然用不到什么真正基于区块链的产品。为此,区块链为普通用户到底能带来什么?这是值得我们所有人去深刻反思的。也许,我们未必需要用传统互联网产品的标准去要求这些分布式新技术。然而,面向未来可能出现的各种技术融合的可能,与传统方法和技术的对比,有利于我们梳理清楚这些新兴技术的性能特点与发展趋势,进而实现“区块链的可信与效率”二者兼顾。1. 问题与挑战1.1 区块链技术真的有效率吗?区块链是一种区别于传统集中化分布式计算构架的技术。该技术反其道而行之,采用了点对点的网络通讯模式,通过冗余的区块链数据存储模式和共识计算过程,去除了物理上的中心化。这种技术确实带来了焕然一新的网络结构模式,但是,另一方面,区块链的架构模式,让人们对其实际应用中的效率产生了疑问: 区块链的存储和计算,会有多个节点来做重复的存储和计算,会不会效率较低并且费用昂贵?特别是与中心化分布式计算技术比较,可以看到,去中心化的方案千好万好,最不好的一点就是:不经济和低效。目前,在以太坊及之后的一些区块链里,秒级成交已经成为了宣传点之一。为此我们就具体的情况从网络,账本存储,共识算法,智能合约等效率维度进行对比,提出挑战,引发思考,从而与业界同仁一起去追寻更好的答案。为了便于进行实际的横向对比,我们取2018年8月15日的主流区块链运行数据做一个比较。在下文中,我们选取了目前区块链中最主流的比特币(btc)和以太坊(ETH),有较长历史的莱特币(LTC),以及新近得到普遍关注的加密币种达世币(DASH)等4个区块链公链项目,进行了专门的比较。 1.1.1 典型区块链的计算效率2018年8月15日这一天,这四种公链基本的算力相关数据如下表所示。公链BTCLTCETHDASH全网算力48.06 EH/s251 TH/s244 TH/s1.538 PH/sHash算法SHA-256ScryptEthashX11主流实现ASICASICGPU/ASICGPU/ASIC出块间隔606 s152 s14.5 s156 s该表中,“H/s”表示每秒钟hash函数的计算次数,前缀“T”表示10的9次方(即10亿),“P”表示10的12次方(即1万亿),”E“表示10的15次方(即1千万亿)。所以,基本看到为了维持整个公链的共识计算效果,各个公链的计算都是非常惊人。接下来,我们将以以太坊为例,仔细分析一下以上算力是否经济,效率如何:(1)以太坊的共识计算,每年耗电48亿元由于各种公链往往采用各自不同的共识计算方法,进而会采用不同的hash计算方法,表面上难以直接横向比较各个公链的计算效率。所以,有一个变通的方法是估算在同一类硬件中的执行效率,从而有直观的对比。例如,以ETH为例,我们可以假设全网采用了较为优化的AMD 580系列显卡。以此为基准,我们可以进行一个大概的估算。由各个数据来源报告所知,该显卡的实际计算能力为30 MH/s,即每秒钟计算“Ethash”的hash函数约3千万次,实际消耗功率为 0.135 KW/h(即用电单位”度”)。为此,简单可以估算出ETH全网约需要8,100,000张显卡。而主流的ETH矿机为8块显卡的配置,所以估计需要约 1,000,000台的以太坊显卡矿机。进一步估计出,ETH公链的小时耗电数为,1,093,500 KW/h,而每天(即24小时)需要耗电 26,244,000 KW/h,来维持全网的运行。大致按照每度电0.5元的费用核算,每天需要的电费成本估算为13,122,000元,即每天千万元级别以上的成本。而一整年更将耗资47.9亿元之巨。从中可以看出,要维持区块链的公链系统———这种去中心化公共设施的计算,能源消耗惊人。(2)以太坊的硬件设备投入与维护,每年硬件设备成本131亿元从公链系统所需投入的设备成本考虑,目前以太坊主流显卡矿机,包含8块显卡,其成本大约为2.5万元。那么,据此估算总共的网络需要250亿元的设备投入。按照三年折旧来换算,估计为83亿元的每年费用。如果不考虑网络带宽成本,加上维护费用则进一步可以推算,一年的以太坊公链系统设备成本在131亿元。因此可知,目前公链的设备投入与维护成本非常高。(3)交易成本:以太坊VS中心化方案=52:0.000013交易费用上,以太坊的交易成本也远远高于中心化解决方案。据 数据统计,从2017年9月1日至2018年9月1日,总共发生了约2.5亿笔交易。所以根据上述年度成本折算,则平均每笔交易的成本在52元。与目前银行转账的费用相比,没有任何优势。就国内银行的普遍情况看,各行的柜台转账,普遍按照汇款金额的0.5%至1%收取手续费,50元封顶。而网银和手机转账是免费的。因而,除非是高于5000元以上的大额度转账,用区块链进行小额度转账有点的得不偿失。当然,在某些特殊情况下,例如跨境跨行的数字货币转账,由于不需要跨各国银行系统进行复杂的兑换和结算,区块链方案的成本和转账时间会优于传统方案。另一方面,以全年2.5亿笔的交易量推算,以太坊网络平均每秒钟约执行8笔左右的交易,即8TPS。在基于工作量证明的去中心化方案中,近百万台矿机仅是在为了获得记账权,就消耗了大量的电力,并没有对记账本身带来多大帮助。而上万台全帐节点也是在任一时刻,只有一个节点在记账。对比传统的中心化解决方案,要达到10TPS左右的交易量,用一台中等性能的服务器即可做到,其成本约为每年1万元。最后换算成交易成本,仅为0.000013元,这是值得深思的数字。(4)转账费用:以太坊VS中心化方案=0.6:免费与此相关的是,矿工费太贵。如果你要让一笔以太坊交易成立,是需要花费一定的矿工费的。所谓矿工费,对于以太坊公链来说,就是指交易发起者需要燃烧一定的燃料Gas,但是Gas的费用是用以太坊结算,用于奖励那些主动传播这笔交易的人。而如果你想要在以太坊上实现“秒级信息传递”,高额的矿工费自然是少不了的。例如,据最近区块链浏览器应用

    2008年10月,比特币问世。

    它是一场血雨腥风的金融危机的产物,其产生的动机是对于中心化的金融体系的挑战,中本聪希望通过一种去中心化信任的交易结算方式来解决曾经中心化金融体系的弊病。

    而这次变革却使得区块链的技术和其衍生出来的思想开始萌芽。

    区块链是一个技术栈,是一个包含了各类技术的集合体,其中以计算机科学、密码学、和博弈论为核心。

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    区块链产生的信任是机器算法、博弈论和密码学三方共同作用的结果,而密码学是其底层支撑,为整个区块链系统提供了安全保障。

    信任是区块链的基石,至于区块链是否能够健康可持续发展,还需要看当前区块链下的增量共识建立得如何。

    以太坊的君士坦丁堡硬分叉最近成为了大众热议的话题,而分叉的根源即是共识发生了一定的分歧。

    当然,分歧也意味着对旧共识的不满和对新规则需要,对于以太坊而言,分叉势在必行。

    然而,分叉就一定能解决以太坊的本质问题吗?或许,现在下结论,还为时过早。

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    永利网站,早在以太坊发布之初,团队就宣布将项目的发布分为四个阶段,即Froniter、Homestead、Metropolis和Serenity,各个阶段之间会以硬分叉的方式进行转换。也就是说,在不同的时间节点,需要在共识层面进行新的迭代。

    目前以太坊已经进行到第三个阶段,也就是Metropolis,而大都会又由拜占庭和君士坦丁堡两部分组成。

    在去年10月份,拜占庭硬分叉已经完成,而此次君士坦丁堡硬分叉实际上是在拜占庭分叉的基础上进一步进行升级,以此降低费用和成本,并引入PoW和PoS的混合连模式,完成PoW向PoS算法的平滑过渡。

    PoW是一种对工作量进行证明,匹配其收益的算法,但这种算法极大弊病体现在能耗上,而相对于PoW,PoS能够在极大程度上降低能耗问题。

    那么此次君士坦丁堡硬分叉,首先从PoW转变为PoW PoS的混合体,如此过度实际上就是希望在一定程度上,解决能耗问题。

    令人沮丧的是,这次的硬分叉对于以太坊而言,或难以触及到问题的方方面面,此次分叉或仍治标不治本。

    众所周知,以太坊除去电费问题外,其公链的性能和架构都存在着诸多的问题,以太坊的低性能和TPS导致其难以用于大规模商用。

    在我们近一年在持续观察和研究中,在公链齐发的今天,发现少数在业内较低调的公链已然解决了这些问题,在能耗、性能等方面超越了以太坊的表现,例如其中的YOUChain项目。

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    针对能耗方面,我们分别对BTC、ETH以及YOUChain进行了一定的研究,结果发现,对于ETH这次硬分叉的所需要解决的能耗问题,YOUChain相对已经较好的进行了解决。其数据结论如下:

    对比一段时间内的(2018年10月12日到2019年1月8日)比特币、以太坊、YOChain一笔交易的能耗:比特币是496.29kwh,以太坊是49.787kwh, 而YOUChain是0.00000178kwh。在能耗方面,YOUChian还是具备了极大的优势。

    下面,我们来看看YOUChain是如何做到的?

    为了更清晰准确的反映BTC、ETH与YOUChain的能耗问题,我们选取了最近90日的时间窗口作为统计样本进行对比分析。

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    1、根据Digiconomist 1月8号最新预估年用电约为 47.655 twh (1twh=1,000,000,000 kwh);

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