对V神七大问题的回应
Laura 2018-09-20 19:42:40发布
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摘要:主要有算力中心化、没有大规模dapp落地应用、频繁的黑客攻击、DApp可扩展性和延迟问题、共识机制以及链上处理效率低等问题。  

以太坊联合创始人兼区块链神童V神(Vitalik Buterin)在最近火星财经的群讨论中,围绕目前区块链技术难以大规模应用的最大障碍,提出了区块链面临的一系列难题,主要有算力中心化、没有大规模dapp落地应用、频繁的黑客攻击、DApp可扩展性和延迟问题、共识机制以及链上处理效率低等问题。

在本系列文章中,我将对Buterin的问题进行逐一解答。

对V神七大问题的回应(一):哈希算力中心化

问题1:哈希算力的问题

“比特大陆(Bitmain)及其附属矿池现在拥有约53%的比特币哈希算力。这问题还不够大吗?”

Buterin提出的第一个问题是,比特大陆,作为全球最大的ASIC矿商,拥有的算力总量已经超过总矿池的一半。

20183月,CobraBitcoin.orgBitcoin Talk联合创始人)将矛头对准比特大陆,称比特大陆作为第三方,拥有过多算力,对加密货币用户构成威胁。

如果算力被垄断,那么比特币就是不够安全的。一旦有个体垄断的趋势出现,就要快速协调大规模节点来应对。pic.twitter.com/nQaBV5VHY4

Cøbra (@CobraBitcoin) 719, 2018

这并不是BitcoinTalk与比特大陆的第一次交锋。今年1月,@CobraBitcoin已在Twitter上对吴忌寒提出质疑,称这位矿业企业家是“比特币和自由的敌人”,并建议改变PoW算法,以防止矿业池垄断:

超过51%的比特币算力被同一个公司控制,引起很多人的担忧。因为大家都担心这会破坏比特币网络的稳定性,并为比特大陆对发动51%攻击提供可能。

自此,比特币算力的分布模式开始有所调整。目前比特大陆控制的权重大约为46%。然而,吴忌寒坚决反对针对自己的任何指控,指出比特大陆并不拥有、也不能控制算力。

也就是说,虽然正在运营一个大规模的的矿池,但比特大陆并不拥有哈希算力。换个角度说,比特大陆在2017年宣布盈利40亿美元。他们完全可以通挖矿盈利,发动51%攻击对他们自己没有好处。

 

V神七大问题的回应可扩展性瓶颈

问题2:DApp的未来在哪里?

“为什么还没有任何大规模的、实际落地应用程序出现呢?”

Buterin的第二个问题,针对的是DApp开发生态。吞吐量低的问题,很大程度上限制了DApp的大规模应用。

24小时数据显示,最受欢迎的五大DApp是赌博游戏和交易所类这些不属于大规模应用程序24小时用户只有3743人,12000次交易。

区块链生态系统中少有活跃的DApp,但这并不意味着它们不存在。有许多极有前途的DApp,只需要解决交易吞吐量问题,就有大规模应用的可能。

uPort是一个数字身份识别平台,旨在创建基于DApp的数字护照,以便用户用智能手机进行投票,以及简化查看和使用智能凭证的方法。uPort在现实世界中也很活跃,瑞士城市Zug位于“Crypto Valley”州,目前已将uPort为公民身份认证项目。

Eetlance是另一款有前景的应用主要为自由职业者潜在雇主提供服务不需要集中的第三方比如Upwork的情况下,让双方自主进行联系

 

直到解决扩展性问题为止

Buterin在他提出的问题中,强调了应用程序无法大规模应用的主要障碍:交易吞吐量。在以太坊分片技术等可扩展性方案提高交易吞吐量之前,DApp的服务范围非常受限。

侧链是解决这个问题的一个途径。像Loom Network这样的项目,主要是为应用程序提供专业的侧链服务。这些侧链可能帮助创建不限大小的DApp,在范围和规模上都可以与Wordcraft世界或twitter等游戏和社交平台相媲美。

Buterin希望大家就区块链面临的难题展开讨论,他自己也尝试给出答案。4月份,他在韩国首尔举行的Deconomy会议上指出,阻碍DApp大规模的主要障碍是网络容量的限制:

“别指望在不可扩展的以太坊上,建立一个类似于UberLyftDApp。”

 

V神七大问题的回答(黑客、安全漏洞和盗窃

问题3:安全问题

“帐户安全问题为什么还没有得到解决?什么时候才能解决黑客和盗窃问题?”

加密货币允许用户“成为自己的银行”。即不再依赖第三方,将对资产的控制权还给用户本人。加密货币社区中经常出现黑客、安全漏洞和盗窃:大规模的黑客攻击(mtgox灾难)已被载入区块链历史,永久地重塑了加密货币格局。

在当前的加密货币生态系统中,黑客可能潜伏在第三方机构,如交易所;也可能针对个人用户,通过恶意软件、钓鱼网站等偷盗个人用户的资产。

然而,这两种安全漏洞都与加密货币的核心特性有关,即用私钥管理钱包的方式。

 

中心化平台的窘境

对于黑客来说,加密货币市场是很有吸引力的。他们的首要目标是传统交易所,因为经常会在这里集中处理数亿美元的资产。

投资者资金损失,继而导致投资平台受损,这样的事时有发生。2013年的丝绸之路黑客攻击、2014年的Mt GoxCryptsyMintpal黑客攻击、2015年的BitSTAMPBter Hack2016Bitfinex黑客攻击、2017Nicehash黑客攻击以及2018年的四次黑客攻击-CoincheckBitGrailCoinSecureCoinails——损失了100万比特币(相当于现存比特币的5%)。

很明显,中心化平台是加密货币生态系统中最大的安全缺陷,但有一个解决办法:去中心化交易所(DEX)

去中心化交易所让交易者处理资产时,不再需要第三方平台。虽然去中心化交易所仍然存在一些问题,但它不失为一个好的选择。

 

确保安全是用户自己的责任

许多黑客对着加密货币市场蠢蠢欲动,要维护自己数字资金安全,需要用户自己具有安全意识。

CryptoShuffler这样的恶意软件,专门针对个体用户。至201711月,CryptoShuffler通过替换钱包地址的方式,偷窃了逾14万美元的加密货币。这方法虽然简单,但很容易被忽视。

其他方法更为明显——消息平台Slack上的机器人与用户联系,通知他们存在一个“安全漏洞”,借此获取他们的私钥数据。电子邮件是黑客获取用户私钥数据的另一种途径。

还有krack攻击”这种,黑客通过查看WLAN传输的所有数据,来获得用户私钥。

有一种方法可以确保加密货币的安全,那就是硬件钱包。因为私钥数据完全保存在设备内,不用上网也可以完成交易。

 

V神七大问题的回答(DApp 延迟

问题4:DApp如何处理延迟问题

“在区块链5-10秒延迟的情况下,DApp怎样才能更好的工作?”

DApp在分布式网络上运行后端代码,是区块链技术最有前途的应用之一。DApp的优势明显——想象一下,如果Uber不需要第三方来管理运营,不收取费用,也不许依赖社交媒体平台,不再需要中心系统来挖掘用户数据,是不是很美好?DApp的用途是无限的:如果资产证明可以数字化(tokenize),那么未来房产买卖,只需要在手机上下载一个DApp就可以完成。

虽然DApp潜力巨大,但目前只有1700个。其中大多仅满足娱乐的需求,如游戏或赌博。与现有的230万个iOS应用相比,DApp的生态系统还处于初级阶段。

DApp去除了中间商,降低了成本,直接在商家和消费者之间实现价值的传递。目前阻碍DApp大规模应用的难题很多,但最核心的是可扩展性问题。

 

运行太慢了

去中心化带来的好处很明显,但在运行速度却没有优势。例如,Uber每天可以支持500万人次的使用需求。根据Zephoria的数据显示,Facebook每分钟可以处理51万条评论,更新近30万条状态,上传13.6万张照片。以太坊网络目前每分钟只能实现1200次交易,这与集中式系统完全没法比。

除非找到可扩展性问题的解决方案,否则DApp的大规模应用将会更加困难。

也有一些解决方案给DApp描绘一幅充满希望的未来。像ShardingPlasma这种,都有望使以太坊网络达到每秒百万次交易的水平——Buterin自己就指出了这一点:

“如果你能通过Sharding获得100倍的扩展性,再利用Plasma获得10000倍的扩展性,那区块链就能够满足大多数应用的需求了。”

 

Layer 2可以帮助DApp占据主导地位

官方数据显示,Visa每秒可以处理65000次交易;如果以太坊拥有每秒执行100万次交易的能力,那以太坊绝对会成为行业主导。

DApp现在可能还没有准备好,但是它们的底层技术早就应该进行升级了。以太坊开发人员Justin Drake最近表示,以太坊 2.0项目可能跳过Casper FFG升级,直接推进到分片(sharding)模式。

“我们正在考虑将以太坊2.0路线图更改为Casper FFG…新的路线图应该大大加快Casper的到来,因为Casper FFG将运行在权益证明机制(POS)的基础上。”

 

对V神七大问题的回答(:“浪费证明”(Proof of Waste)

问题5:PoW真的是在浪费钱吗?

 “PoW每年浪费数十亿美元,比所有欺诈和盗窃的总额还要多。这不是一场悲剧吗?”

在分布式账本中达成一致,有很多种共识机制,如相对简单一些的工作证明(PoW)、权益证明(PoS),到更复杂一点的,如委托拜占庭容错(DBFT)。在所有不同的共识机制中,PoW消耗的资源最多,因而浪费的价值(或者说金钱)也越多。

在比特币中,“算力”需要解决大量复杂数学问题。大量计算的消耗需要大量的能量,这是一项数目巨大的投资。除了保护网络节点不受恶意行为的影响之外,PoW也可以保护整个比特币网络不被攻击。

虽然PoW共识机制是获得一致性的有效办法,也可以保证区块链网络安全性,但它也有一个主要缺点:费用极高。数据显示,比特币中的能源消耗大多集中在挖矿领域:

ü 比特币每年消耗73.12兆瓦时——经济学家亚历克斯·德弗里斯(Alex de Vries)的研究表明,到2018年底,比特币开采将消耗全球能源总消耗的0.5%;

ü 比特币目前占全球能源消耗的0.33%;

ü 比特币消耗的能量,相当于整个奥地利消耗能量的总和;

ü 单笔比特币交易所花费能量,相当于美国30个家庭一天的消耗量。

 

工作证明机制(PoW)的问题 

虽然PoW确实消耗了大量的算力,但这样可以建立一个分布式的、公共的、安全的、完全独立的和中立的点对点的价值传输渠道,也是有价值的。

PoW的作用就是将成本附加到挖矿中,以确保网络的安全性。在当前的区块链模式中,PoW是(而且一直是)加密货币传播的关键。

然而,除了能源消耗问题之外,还产生了其他一些问题:PoW机制带动挖矿公司的发展。这就抑制了个体矿工的积极性,并使得资源集中。资源集中又反过来导致了垄断。

PoW的确以“浪费”能源的形式“浪费”了资金,但将PoW网络中的矿工的努力贴上“浪费”的标签是不准确的。因为挖矿行为创造了价值,而这价值是加密货币。加密货币可以兑换成法币,也可以直接用于商品和服务。

比特币或其他任何基于PoW的加密货币都受热力学第一定律的制约:能量既不能被创造也不能被摧毁,能量只能从一种形式转移或改变到另一种形式。

 

V神七大问题的回答(中心化证明”(Proof of Centralization

问题6:权益证明机制真的存在中心化风险吗?

“权益证明机制有哪些中心化风险?”

Buterin 也强调了“权益证明机制(PoS)”中存在的中心化问题。他指出,比特大陆及其附属池现在控制着比特币(最大的PoW网络)的很大一部分算力。

区块链中心化是加密货币社区中一个很有争议的问题。区块链技术的核心特点是去中心化,支持者反对任何可能引起中心化现象的共识机制。与PoW相比,PoS可能不太容易受到中心化的影响,但也带来了不同的风险和挑战。

PoW不同的是,PoS不需要通过算力竞争方式来维护区块链的一致性。相反,PoS网络节点能够根据他们的“股份”(或他们所拥有的加密货币的比例)来进行验证,并生成下一个区块。

PoS区块链中,区块以伪随机的方式分配。矿工必须将他们的代币置于“股份”上,这相当于托管。如果一个节点验证并通过了一笔欺诈性交易,那么它将失去所持有的股份,以及任何未来创造新区块的机会。

PoS通过直接将加密货币持有权置于危险之中,来防止节点作恶。然而,PoS奖励分配的规则与PoW截然不同,相对而言,PoS为垄断者创造了机会。

 

“权益垄断证明”

PoS网络中,矿工得到的奖励与他们投资的价值成正比。如果一个节点拥有更多的代币,那么它更有可能从中受益。拥有大量代币的节点更容易获得奖励,因而容易出现寡头现象。

其次,PoS不需要进行算力竞争,只需确保在线并拥有代币即可参与挖矿。这造成了一种情况,即持有较多股份的节点,可以在运营成本很低的情况下受益:比如说两个单独节点,它们进行相同的操作,有相同的成本,但拥有不同规模的股份。持有较多股份的节点a的股份数量是另一个节点b的两倍,那么节点a有两倍的机会获得验证下一个区块的权利,并获得相应奖励。

这种现象可能会导致小的运营商被迫退出网络,从而导致网络的中心化。换句话说,规模较小的运营商可能联合起来,集中资源共享网络奖励,这也会出现同样的中心化的问题。

 

PoS可能没有PoW那么集中

通过对PoS代币钱包地理定位的分析,数据显示,大约30%的比特币PoW算力和45%的以太坊PoW算力集中在中国。

然而,StratisPivX等活跃PoS网络的网络节点地理分布,给出的结果更为分散,显示网络节点分布在多个国家。

PoS并没有完全去除中心化的威胁,但考虑到PoW算力分布情况,PoS对中心化的抵抗力更高。

 

V神七大问题的回答(管理的缺陷(Fundamentally Flawed Governance

问题7:区块链管理将如何运作?

EOS管理可以说是失败的,这可以说明所有链上管理(包括DAOS在内)都存在缺陷了吧?要如何应对贿赂攻击(bribe attacks)、财阀(plutocrats)等风险呢?”

Buterin最后谈到了所有去中心化生态中最难的问题之一:管理。根据原本设计,区块链是没有中央权力或组织拥有决定权的。虽然分布式结构提供了一个完全无需信任、没有权限和完全透明的系统,但它也使管理标准的建立、维护、安全和开发成为问题。

无论区块链是怎样的“去中心化”,但还是需要开发人员和节点来进行必要协商、援助、并帮助实现新的标准、特性和升级。

 

管理悖论 

理想中的区块链技术是一个完善的系统,可以强制执行不可变更的合约,防止双花,并在不依赖任何个人或第三方的情况下,对总资本供应池进行控制。然而,任何复杂系统的现实生活中,都不可避免的需要进行管理。 

2017年,牛津互联网研究所(Oxford Internet Institute)教授Vili Lehdonvirta在艾伦图灵研究所的一次演讲中,概述了区块链管理悖论:

“不寻租,不滥用职权,不搞政治…这就是很多人对区块链如此感兴趣的原因:现象中的区块链可以改变经济组织,改变权力的主导关系。不幸的是,现实总要让人失望一些。”

Lehdonvirta强调了制定规则和执行规则之间的区别。例如,法律是由立法机构制定的,是由国家相关机构执行的吗?比特币协议是由网络节点(一个去中心化的计算机网络)执行的一套规则,但规则是谁制定的?

“区块链技术可以执行公正的规则,但如果规则本身被改变,那就不一样了。这种规则的制定就是我们所说的管理。”

Lehdonvirta认为,区块链管理的核心问题是,“计算信任”(trust-by-computation)的概念,或者说是从信任人转向信任数学,忽略潜在的政治因素:

“…许多人没有意识到(区块链政治),相反,他们更喜欢比特币纯粹是‘数字化的钱’,而开发者所做的一切都是纯粹的非政治性的管道工程。但是,这一立场已经开始站不住脚,比特币的政治也开始显现出来,这就是所谓的“block size debate”,这也是比特币界各派系在未来规则的方向上存在重大分歧。”

 

区块链管理不力的影响

原始DAO相当于风险投资基金,支持区块链创新的同时,不需要一个集中的管理结构。投资决策是以民主的方式进行的,代币持有者集体决定投资什么以及如何投资。

然而,DAO代码中存在的安全漏洞,使得黑客能够轻易拿到价值5500万美元的加密货币,这对加密货币生态系统造成了毁灭性的打击,迫使以太坊开发人员实施了一个仍有争议的硬分叉。

原始DAO说明了这样一个事实:即使对管理采取微妙、原子的方法,使所有网络节点都能为规则的制定和执行作出贡献,“链”中的个别薄弱环节仍然可能造成灾难性的损害。

最终,区块链管理结构可以归纳为两个要素:

ü 激励:存在于区块链管理结构中的群体和个人必须受到激励,以促进网络的开发、维护和使用,提出对他们自身有利的建议,并集体采取行动。

ü 协调机制:网络中的所有节点不太可能团结一致。因此,管理模型必须包括协调的机制,允许节点之间围绕共同的目标努力。

例如,比特币激励开发者将当前BTC资产的价值增值、社会认可以及对未来项目方向的控制。协助矿工获得区块奖励和交易费的激励,而用户则受到现有代币持有量预期增加和功能效用增加的激励。

 

区块链管理的未来

Buterin在他的最后一个问题中提出,区块链管理是存在缺陷的。它不可能在完全的去中心化的情况下,也可能做到绝对的安全。因为一旦出现黑客攻击,就可能会导致灾难性的失败。

不过,有几个人持相反的观点,认为要促进进一步量化治理要素,并使之分散化。DAOStack是对原始DAO的一种更复杂、更细致的解释,它支持一种管理结构的模块化方法,允许节点在实现之前对治理元素进行集体审查,以实现功能和安全性。

Ralph Merkle是公钥密码学的发明者之一,他提出了一种区块链管理结构,实现Robert Hanson的“未来”结构,即网络节点定义价值,并利用预测市场来决定哪些行动将使这些价值最大化,并对网络节点进行激励。

区块链范式的转变代表了人类发展到新阶段,过去从不能如此快速地、同一时间地、对数千个不同管理结构进行测试。区块链管理的发展,目前可能还处于萌芽阶段,但寒武纪(Cambrian)管理实验的发展正在进行之中。

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