寻寻 | 比特币对人类文明的贡献不是“币 ”，而是“算法决策”建立的“共识”！

【共识】的双重属性

技术属性和人文属性

首先，技术属性，通过程序来验算，确定统一的意见。

我们还是以“比特币”作为案例，描述其POW（“工作量证明”）共识机制是如何通过技术来实现的。

比特币的技术中大量运用了哈希函数，哈希其实是一种算法，它唯一做的事情就是获得一些输入然后进行计算，并得到64位的随机数字和字母的字符串，且不可进行逆算找到输入。

哈希值就像这样：

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POW工作量证明的共识就是对一个特定值的计算工作。

在比特币的网络中，输入数据包括了到当前时间点的整个总账。并且尽管单个哈希值用现在的计算机可以几乎即时的计算出来，但只有一个前N位字符是0的哈希值，可以被比特币系统确认成为“工作量证明”。

这样一个前N位为0的哈希值是极其罕见的，根据全网的算力，系统可以设置前几位为零，随着0数目的上升，找到这个解所需要的工作量将呈指数增长；设定的标准是以整个比特币网络约10分钟的时间来找到一个，这个机制成为“难度值”，目前，比特币系统每两周调整一次。

在一台网络中的机器随机的找到一个可以被确认的哈希值之前，上十亿个的无效值会被计算出来。

这个计算的过程就是“工作量证明”的工作原理，大量的计算和验证，降低了信息上链存证的速率，但是，该方法可以确保各节点获得“记账权”的公平、公证，得到网络的认可，从而让分布式的系统建立起“共识”的基础。

这里给大家简单介绍一下“工作量证明”共识机制的具体运作过程：

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在找到一个有效值之前，也就是前13位为0的哈希值，成百万上亿个更多的类似上面这样的字符串被计算出来。

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只要节点中的一台机器通过“暴力破解运算”，发现了一个前13位为全0的有效哈希值，即可就获得了“记账权”，可以把这一轮次的比特币网络交易的数据聚合到一起（约10分钟内的交易数据），附上它自己的属性信息，比如：签名/地址/印章/时间.....打包成一个数据包，即我们说的“块”，并向网络中的其他节点机器广播。

网络中的机器接收到并验证通过了这个13个0的哈希值和附着在上面的信息，他们就会停止他们当下的计算，存贮新的交易数据以更新他们的总账拷贝，然后再把新更新的总账中的相关信息作为“算法难题”的参数，开始计算下一个13个0的哈希值，与此同时，计算出有效哈希值的那台机器获得记账奖励的比特币；如此这般，循环往复，确保网络持续同步总账本。

“算法难题”的难易程度会根据网络中的算力资源，适度调整，以保证“矿机”一直需要花费10分钟来找到一个有效的哈希值，其目的是保证“分布式”系统中的所有参与者，进行数据的验证并同步更新。

简单来说，POW是一种按劳分配的模式，算力越高、“挖矿”时间越长，获得的数字货币就越多，这就是POW-“工作量证明”共识机制的算法规则。

好，现在我们可以大致的梳理一下，比特币交易、记账的整个流程：

在比特币网络中，个人向网络输入一笔交易的时候，他们使用内嵌在比特币客户端的标准非对称加密工具，拿出他们的私钥以及接收者的公钥来为交易进行签名（数字签名），确保数据的唯一性、溯源性以及不可篡改性。

再通过“工作量证明”的共识机制（“挖矿”），系统达成获得“记账权”的共识规则，依据此规则，可以随机决选出某一个节点，授予其“记账权”，然后，所有节点采取一致行动，更新、同步账本数据，循环往复。

小结：

比特币在区块的生成过程中使用了POW机制，一个符合要求的哈希值由N个前导零构成，零的个数取决于网络设置的难度值。要得到正确的计算结果，需要经过大量尝试性计算，计算时间取决于机器的哈希运算速度；所以，现在基本都是“矿池”，将分散的算力（挖机）聚合在一起。

当某个节点提供出一个正确的哈希值，说明该节点确实经过了大量的尝试计算，当然，并不能得出计算次数的绝对值，因为找到正确的哈希值是一个概率事件。

比特币的“工作量证明”机制使一个不可信的网络通过“算法决策”建立起了“共识”，使得所有参与者可以在点对点的分布式网络中达成一致，变成了一个可分工、可协作的网络系统。

这一对“拜占庭将军问题”的解决方案，可以推广到任何在分布式网络上缺乏信任的领域。其应用的领域很广，比如，版权授权领域、财务对账系统、供应链上下游信息化系统以及供应链金融......

其次，人文属性

DAO组织

DAO是什么？不是一个产品，也不是一个项目，是一种制度和方法，比特币是区块链世界里出现的第一个 DAO。

我们来看看官方的解释：

DAO全称是“分布式自治组织”（Distributed Autonomous Organization），是一种基于区块链的组织结构形式。它能够通过一些公开、公正的规则，在不受干预和管理的前提下自主运行。

DAO最早由以太坊创始人Vitalik提出，他认为比特币就是一种DAO，如果把比特币整个系统比做一个公司，Bitcoin相当于公司股票，每个比特币持有者相当于公司股东，矿工相当于员工，矿工记账获得的奖励就相当于他们的工资。

DAO的核心思想在于，没有一个中心化，等级森严，自上而下的组织，组织内的每个成员基于某种使命集合在一起，并通过区块链技术构建的网络执行一系列协作，促进了集体的目标。

相对于传统的公司，DAO 是一种新型的技术赋能组织形式，它的规章制度因为都通过区块链的智能合约执行，更为公开透明；DAO在协作上更为敏捷，世界各地的任何人都可以为组织贡献，有发言权，对组织的方向参与讨论。

目前，网络热议的加密项目，如：DeFi、GameFi...本身就是由去中心化的社群治理并管理的，代币持有者可以对项目的方向或各种参数设置进行投票，而不是完全由中心化团队决定。

常见DAO类型：

这里，我们主要介绍一下--“协议治理型DAO”：

协议治理型DAO即Protocol DAO，目前在DAO赛道中参与度最高，是最主要的角色，主要是起到一个社群治理的作用。

权力下放是DAO的重要部分和过程，Protocol DAO将权力从核心团队的手中下放到社群中，社群用户则通过自身所持有的被认可的社群资产比例来对社区提案来进行投票，以及决定提案是否通过，来直接影响决策的方向。

另外，特别介绍一下最近大火的“收藏爱好者DAO”--非同质化通证NFT，NFT其实也是建立在一个社群爱好者的共识基础之上的，就如同我们说的“圈子”，比如：艺术圈、文艺圈、饭圈......圈子成员具有共同的爱好和信仰，愿意为其买单、收藏，以彰显自己的个性和秉承的价值，即我们通常所说的IP价值、粉丝经济......

基于DAO组织理念的NFT，首次为创造者提供了一个全新的数字化商业模式。例如FlamingoDAO。大家有兴趣可以了解一下。

DAO是一种新型的生产关系

DAO的应用范围更广，因为DAO不仅是在一个或几个国家地区之间进行运行、治理，而是会在全球范围内扩展运行，就像区块链一样，它可以辐射到世界上任何有网络的地方。

DAO的决策是更为理性的：由于DAO规则通常都会被编码为智能合约，这是自治的基础。当条件满足触发到智能合约，DAO就会在无人干预和管理的情况下自行运作，它就像是一个全自动的机器人，这也是我们所讲的“算法决策”。

这样的组织、协作形式，意味着生产关系的改变，是面向未来工作的方式。

这也引发了巨大的想像空间，基于DAO的理念，人们可以有更创新的方式，在互联网上进行工作的组织，并真正帮助人们更好地完成跨地域、规模化的合作。

设想一下，在基于DAO的框架下，世界各地的互联网用户可以以“安全、高效的方式”与全球具有相似兴趣的人合作，让我们的时光变得更有价值。

PART5

主流的共识协议

POW：Proof of Work，工作量证明。

前文已经做过描述，这里就不在累述。

POS：Proof of Stake，权益证明。

POS：也称股权证明，解决POW机制中大量资源被浪费的情况。这种机制通过计算你持有占总币数的百分比，以及你占有币数的时间来决定获得“记账权”的概率，因此在PoS中，一个账户的余额越多，在同等算力下，就越容易发现下一个区块。

因而你持有的币数量越多，持有天数越长，你获到的记账权和激励的概率就会越大！当你获得记账权之后，你的币龄会被清空，这样周而复始。记账权与账户的币龄（即权益）呈正相关。

币龄＝代币数量 x 持有代币的时间。

举个例子：

假设，我们设定这样一个POS共识的条件，每个币每天产生1币龄，比如你持有100个币，总共持有了30天，那么，此时你的币龄就为3000，此时，如果你依概率“挖到”了一个POS区块，你的币龄就会被清空为0，你每被清空365币龄，你将会从区块中获得持币的利息（假定利息可理解为年利率5%)；那么在这个案例中，利息 = 3000 / 365 * 5%   = 0.41个币，这是你获得的奖励。

通过持有币的数量和时间长短来增加节点获得“记账权”的概率，这样就省略了竞争记账造成的资源浪费。

很多采用POW+POS的双重机制，通过POW挖矿发行加密货币，使用POS维护网络稳定。或者采用DPOS机制，通过社区选举的方式，增强信任。

以太坊2.0升级后（第四个阶段），就会采用POS的共识，以提高POW共识效率低且耗能的问题。

DPOS：Delegated Proof of Stake，委任权益证明

中文名叫做股份授权证明机制（又称受托人机制），它的原理是让网络中每一个持有该网络代币的人进行投票，投票权按持有的代币比例决定，以产生委托人代表（一般是奇数个） , 我们可以将其理解为超级节点，而这些个超级节点彼此的权利是完全相等的。

如果代表不能履行他们的职责（当轮到他们时，没能生成区块），他们会被除名，网络会选出新的超级节点来取代他们。

DPOS的出现最主要还是因为矿机的产生，以防止大量的算力集中在不了解也不关心比特币的人身上，从而由他们来主导社群决策的弊端，就类似演唱会的黄牛，大量囤票而丝毫不关心演唱会的内容。

PBFT：Practical Byzantine Fault Tolerance，实用拜占庭容错算法

PBFT是一种状态机副本复制算法，即服务作为状态机进行建模，状态机在分布式系统的不同节点进行副本复制。每个状态机的副本都保存了服务的状态，同时也实现了服务的操作。将所有的副本组成的集合使用大写字母R表示，使用0到|R|-1的整数表示每一个副本。为了描述方便，通常假设故障节点数为m个，整个服务节点数为|R|=3m+1个，这里m是有可能失效的副本的最大个数。尽管可以存在多于3m+1个副本，但是额外的副本除了降低性能之外不能提高可靠性。

PBFT在很多场景都有应用，在区块链场景中，一般适合于对强一致性有要求的私有链和联盟链场景。

Raft共识协议

在众多分布式系统的实用场景下，Raft共识其假设条件是不需要考虑“拜占庭”故障，而只是处理一般的“节点”宕机的情况。在这种情况下，采用Paxos等协议会更加高效。Paxos是兰帕德教授（拜占庭将军问题的研究者）设计的保持分布式系统一致性的协议。但由于Paxos非常复杂，比较难以理解，因此后来出现了各种不同的实现和变种。Raft是由Stanford提出的一种更易理解的一致性算法，意在取代目前广为使用的Paxos算法。

Raft最初是一个用于管理复制日志的共识算法，主要注重协议的落地性和可理解性。Raft是在非“拜占庭”故障下达成共识的强一致协议。

小结：

PBFT&Raft共识机制，多应用于联盟链的场景，你可以理解为一个多中心化的区块链系统，

例如，在IBM主导的区块链超级账本Hyperledger的Fabric项目中，共识模块被设计成可插拔的模块，支持像PBFT、Raft等共识算法。

PART6

区块链的思维方式：

国家陆续颁布了《网络安全产业发展的三年行动纲要》、《数据安全法》、《网络安全法》、《个人隐私保护法》，以及在即将到来的web3.0时代，迫切的需要我们更新对互联网认知的思维模型。

区块链技术的应用以及其背后蕴含的“共识”思想，给了我们很多启发，是对互联网思维的升级，必定也会对现有的经济和商业格局做一次“质”的改造。

我的启发有如下几点：

首先，数据加密功能，保护数据信息在网络中传递的“真实性”（唯一的且不能被篡改的）；

其次，数字签名功能，通过非对称加密算法，生成公、私钥对，把签名信息进行加解密操作，以确定发信人以及接受人，实现信息可溯源和保护个人隐私。

以上两点，保证了在不可信的网络环境下，信息传递的安全性和可靠性。

再来，就是分布式计算功能，可以将数据进行无限量的存储和复制，让数据永续的存在下去，未来的社会生活，大数据就是新能源；

最后，DAO组织的产生，可以在一定的社群范围内，陌生人间相互达成共识，制定合约规则，共同为一个目标群策群力、分工协作、分享收获，创新生产关系。

综上来看，当下大火的「NFT」就满足了上述功能特点，很快成为数字加密领域的风口，凭其安全、可靠的数据保存方式以及爱好者社群的共识、共建理念，已然成为了炙手可热的“数字资产”。

正如我们在技术变革的浪潮中所看到的那样，变革一开始是缓慢发生的，然后出现井喷。区块链技术的出现是人类信息文明时代的里程碑，作为一种去中心化的信任建立算法，区块链技术将会奠定人类社会向更高级别的文明迈进！

写在最后：

区块链构建的互联网一定是价值互联网，因为其提高了数据存储、运算以及用户应用的门槛，所以，我们在策划和设计区块链应用的时候，要遵循一个原则，就是什么数据是值得被记录的，需要可靠的、安全的、保密的、可续的......存储下来；我想，以后的历史就是记录在区块链网络的历史！

本篇文章参考《区块链技术指南》、《加密经济学》、《区块链技术与实践》，首先表示感谢！

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