区块链技术后分布式账本产生 哈希图技术是否会成为主流?

|狐狸改编 2018-04-12 1578 来源:Leemon采访
摘要:在区块链发展的过程中,效率、公平、安全等问题一直存在,如何提高效率,如何使共识显得更加公平,如何使网络更加安全。很多区块链的先行者都在进行各种尝试.

在区块链发展的过程中,效率、公平、安全等问题一直存在,如何提高效率,如何使共识显得更加公平,如何使网络更加安全。很多区块链的先行者都在进行各种尝试,如效率问题上提出分片,子链,分链等等办法,在共识上提出POW,POS,DPOS等等方法,其中一种叫做哈希图的技术在逐渐生长,它同区块链一样是来自分布式账本技术,它能不能替代区块链成为新的主流呢?


区块链中比特币是做为始祖级存在的,它被诟病最多的问题是效率问题。每秒中交易7次,每10分钟产生一个区块。形成这个的原因是因为比特币社区只同意率先解决一个数学问题的,才能在区块链上添加下一个区块。而这件事其实对世界并没有任何贡献,但人们为了有权添加下一个区块,而建造了专门的机器(采矿机)目的是建立下一个区块到区块链链中时,会获得COIN奖励。


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Leemon, 革命性的分布式账本技术---哈希图技术发明人. 2年9个月获得卡内基梅隆大学博士学位. 该技术各方面都优于区块链。 与区块链不同的是,它具有高吞吐量(每秒250,000次事务处理前分片),公平(具有共识时间戳的数学证明的公平性)和安全(异步拜占庭式容错)。 其用途可扩展到复杂市场,股票,拍卖,加密货币小额支付,直播游戏(甚至MMO)等等。


实际上浪费大量电挖矿的目的,是为了让系统变慢。为什么需要系统变慢呢?因为如果人们以网络速度增加区块,那么所有人就会同时增加,这样就不会形成一个链条(共识),只会出现一个树状结构的大帐本。那么这就会成为一个灾难,因为社区无法知道哪些交易先发生,哪条才是主链,这就形不成共识。所以系统需要让人们慢下来,让每个人都有时间来同意下一个区块是什么?当然十分钟之内如果出现两个区块,大家就用脚投票,最终一定会出现一条长链和一条叉链,当出现后叉链消失,在叉链上的矿工全部出局,因为赌错了,白白浪费了力气,是得不到回报的。这样系统就可以保证主链有动力一直维持,这就是共识的产生机制。


所以区块链其实是永远不会有共识的,它只是在进行一次次的博弈。所以必须有时间在每一次叉链发生之前切断,如果任其增长系统就会崩溃。社区只能通过让增加一个区块的成本变得昂贵来减慢人们生产区块的速度,如果便宜的话人们就会一直生产,系统就无法将他们全部切断,结果也是系统崩溃。所以浪费的电目的是减慢速度,对任何事情都没有帮助。另外每秒7笔的交易是很难有应用可以接受的。


后来许多区块链网络上都建立在基于Leader系统上,就是网络上每个人都把自己的交易发送给指定的Leader,然后Leader决定交易顺序发还网络。但如果黑客攻击Leader,整个系统就会崩溃。当然可以对Leader有些分布式保护机制,但同样如果病毒知道下一个Leader是谁,一样可以攻击网络。而且病毒会发展成为“跟随leader”的角色。那样一台一台的关闭计算,最后也会关闭整个网络。


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还有一些类似赌博的机制,所有人一起投票,多数人会得到更多的钱,而少数人会失去一些钱,用这种方式达到共识。这种共识比Leader-based还无法证明安全性,因为它的不稳定性在于没有任何数学证明它如何在某些攻击中幸存下来。


除此之外还有交易列表或者轮流担任Leader的办法,但这种方式又不是投票,担任Leader是谁也不是共识。这些系统其实都会存在受病毒感染的计算机或者集中不良行为者的威胁,所以它们都不安全。


如何达成共识,就要了解拜占庭容错,什么是拜占庭容错?就意味着三件事:1.我们要达成共识。2.我们要知道何时达成共识。3.我们永远不会错,只有这三点从数学上每个人都会完全一致时,才会产生共识。


当系统中存在僵尸网络或恶意攻击时,拜占庭容错就不会同步,系统就会崩溃。那么如果人为把1/3做为恶意假设放到拜占廷容错内,另外2/3的人就可以保证共识的产生。哈希图就是如此保障共识达成且安全的。


当然也有观点认为只要控制全网1/3以上的算力,就可以完成对哈希图的攻击。


哈希图与比特币不同,比特币虽然抛出“拜占庭式的”的概念,但它并不是。比特币是交易后确认型,也就是说交易后,随着时间推移得到每一次确认,来增加交易成功的信心。话句话说交易是无法100%确定存在的。所以比特币网络中是没有共识的,发生的一切只是随着时间的推移,让交易显得确定存在而已。


哈希图是只要交易达成一致,交易双方的电脑就随机发送网络中的另外两台电脑。这样加上交易双方的电脑,网络中就有4台电脑知道了这笔交易,之后复制刚才的动作给随机另外4台电脑发送交易数据,这样就扩展至8台,以此类推直至全网都知道为止。这样发送的好处是发送字节可以控制在一个或两个字节,而且发送时顺便说一下,我告诉你,我发送的上一条消息的名字是什么,给我说上条消息的人是谁,这样就可以保证消息的真实性。


当收到一堆消息,并在每条消息上得到这两个哈希值时,它会形成一个大图,让你看到每个人如何与每个人交谈的完整历史。你有了每个人如何与其他人交谈的惊人是视图。然后可以在内存中运行非常复杂的算法,而无需与任何人交谈。而这时产生的共识会得到其他人的同意,在数学上保证 - 这就是拜占庭式的容错性,纯粹是异步的。所有这些都是通过零沟通来实现的。这就是哈希图。


在内存中获得这个漂亮的“哈希图”,这是每个人相互交谈的整个历史。这等同于(在个人的计算机上)运行一个投票算法,而这个算法要通过互联网交互数十亿消息才能实现,而此台计算机根本没有消耗网络上那数十亿消息。


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哈希图可以为十年前的一个想法进行投票。这就是虚拟投票系统。


能做到这一点的唯一原因是因为在个人电脑中存在的“哈希图”,它可以准确地显示每个人如何相互交谈,通过为每条消息添加两个真正压缩的哈希值,几乎可以免费得到。如果网络上的计算机,知道你所交谈过的每一个人,你什么时候学习,那些人什么时候学习,以及那些人学习东西的时间。如果网络上的另一台电脑,并且要投票,就可以预测你的投票结果。


哈希图向展示了如何相互交流的完整历史。人们还没有建立这样的历史,听起来好像需要大量的内存才能做到这一点,但事实证明,只是每个消息添加一两个个字节,就没事了,哈希图可以压缩整个历史记录。


目前哈希图技术应用很少,是不是能和区块链技术一争长短现在还不好说。






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标签: 哈希图 区块链 比特币

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