區塊鏈技術的延伸與迭代，挑戰比特幣權威（八）
|沒有喧囂，沒有問候的「沉默」，請安靜聽完這段征途故事！
延
「一切的偉大，誕生自力量懸殊的挑戰」
（比特幣資訊/圖源）
自中本聰2008年發布《比特幣：一種點對點的電子現金系統》白皮書，2009年比特幣誕生以來，後繼者們就從未停止過對比特幣背後的區塊鏈技術研究，也包括對比特幣技術的改進，試圖創造更完美去中心的、更匿名的、更快捷支付的數字貨幣，由此，山寨幣或競爭幣雨後春筍般瘋狂生長。
現在大家都知道，比特幣並非完全匿名的，只是「假名」（匿名）交易，每一筆交易都可以在區塊網路公共賬本查看詳細，比特幣接收方和發送方地址雖然是假名的，但是只要交易地址與個人物理信息對應起來，就能反推出這地址背後的主人是誰。
針對比特幣匿名安全，全節點共識確認過長，區塊擴容分叉隱患，手續費過高等缺陷，達世幣、門羅幣、萊特幣、比特幣現金後繼者們提出在比特幣的基礎上進行技術改良和創新與迭代，並成功創建屬於自己的數字貨幣，形成各自社區文化，向比特幣權威發起挑戰，一場競爭幣的廝殺由此展開。
源達世幣（混幣）
達世幣（Dash）誕生於2014年1月18日，由埃文·杜菲爾德（Evan Duffield）創建，原名 「暗黑幣」 後改為達世幣。達世幣提供三種有意思的交易方式：
第一種，跟比特幣一樣需要礦工打包確認；
第二種，是去掉比特幣需要10分鐘的礦工打包區塊確認機制，這樣就可以做到即時交易（不需要經過礦工打包確認）；
第三種，是在比特幣的基礎上進行改良與創新，混幣交易，實現完全匿名。
達世幣是一種匿名混幣，與比特幣不同的特點在於，主節點輔助、節點共識、即時交易、挖礦規則與混幣機制這幾大亮點，值得一聊。
1
節點網路
達世幣由三種類型「節點」構成，並各節點使用不同客戶端軟體負責各自的系統維護工作，之所以弄成三個節點的機制，是分析比特幣從早期普通大眾都可以參與進來成為節點（電腦CPU挖礦維護記賬），專業礦機出現後，算力都被大礦場壟斷，普通人參與進來的成本變高只能選擇退出，全網的節點自然就變少，而且算力過於集中很容易出現51%攻擊風險。
如下圖（2014年春的全節點），專業的比特幣礦機出現後，普通大眾的節點數量呈現下降的趨勢，取而代之的是專業礦機礦場的節點。
我們都知道，比特幣的工作量證明、打包區塊確認甚至社區的投票決策都是算力佔比決定的，並且算力的競賽需要消耗大量電力能源一直受人們詬病。達世幣團隊基於以上說到的這幾點和其它因素考慮，增加次級網路，使用三種節點機制實現分散式社區自治。
（2014年春的全節點）
2
主節點激勵
達世幣除了擁有比特幣全節點網路一樣外，還有一個「主節點」機制，主節點可為全網的客戶端提供很多服務，參與社區投票服務、匿名混幣及即時交易服務、挖礦服務、全網廣播等重要工作。
達世幣的主節點不是系統內置的，而是任何人都可以創建主節點運行，前提條件需要你往特定地址存儲1000達世幣（DASH）作為押金，才有資格成為一個主節點，作為抵押回報可以分享礦工挖出的區塊45%的收益，並且有權參與社區投票。
達世幣設計巧妙之處正是在此，它的發行總量2200萬枚，每一個主節點需要1000枚達世幣做抵押凍結（主節點越多，市面流通幣量減少，流動速度越快，求大於供，幣價上漲），攻擊者要發起有效攻擊必須擁有51%主節點，所耗成本（51%x2200）x1000枚/1主節點=1122萬/枚，攻擊者需要購買1122萬枚達世幣（達世幣歷史最高價10000RMB/一枚），這使得攻擊的欺騙成本是高昂的，也沒有那個傻子燒掉千億資金換取51%主節點去攻擊網路，攻擊的結果達世幣價值歸零，攻擊者的行為明顯成本大於獲利。
即使不計攻擊成本，要籌集51%主節點的達世幣數量也完全是不可能完成的任務，達世幣分散在眾多散戶手中持有，就算最壞結果吃下散戶手中籌碼，基金會和創始成員還持有一定分量的比例。
我們可以看出，達世幣主節點這一大亮點跟比特幣以算力佔比達成共識機制對比，明顯更優越，所以它在處理社區決策和系統混幣交易時，51%攻擊欺騙完全可以杜絕掉，投票決策達成共識較比特幣更快速（比特幣擴容爭議多年，最終以分叉結束），也杜絕了像比特幣出現算力過於集中出現攻擊的風險。
除此外，達世幣的主節點還負責一項重要的工作，就是「混幣」匿名交易（規定最少需三筆交易才可實現混幣交易），關於這個混幣交易微墨紫在 「區塊鏈項目分類，應運而生（四）」 文章里詳細介紹過了，這裡簡單說下混幣的方式。比如班上的10個同學手中各持有一張面值100元人民幣，把10個同學手中的面值100元放在桌子上洗混後在拿出來，這樣就分不清楚那張是原來那同學持有的幣。
混幣的機制實現了達世幣交易完全匿名，解決比特幣假名交易的非完全匿名問題，滿足對交易匿名、財產隱匿要求較高的客戶需求。
3
算力節點
達世幣採用的是PoW+PoSE混合共識證明機制，它也有像比特幣那樣的專業礦機通過挖礦來證明工作量，礦工負責打包區塊交易。這裡可能不少微友會納悶「達世幣不是有主節點負責匿名混幣交易了么，還要礦機算力幹嘛？」這裡微墨紫解釋下，前面我們講到達世幣由三種「節點」構成，向用戶提供三種交易方式。其中的一節點跟比特幣一樣需要礦工打包區塊確認，用戶可以選擇這一節點方式交易轉賬，但是沒有匿名功能，也不需要主節點參與。
4
完全節點
達世幣的第三種節點是完全節點錢包，它的角色是負責區塊鏈大賬本，允許用戶訪問網路等工作。
5
InstantX即時交易
達世幣的InstantX即時交易功能，設計的應用場景支持商家在現實商業中使用移動設備來替換傳統POS機器，用戶與商家可實現快捷的交易操作，不需要像比特幣10分鐘確認一個區塊，幾個小時才到賬的漫長等待。
6
x11演算法
x11是一種比較廣泛使用的哈希演算法，它由11輪SHA3演算法組成（多輪疊加演算法），達世幣搞多輪疊加複雜演算法，目的是延長和提高難度針對達世幣的專業礦機誕生時間。
達世幣設計複雜的x11演算法另一層目的是，讓早期更多的普通大眾參與進來，使用普通的電腦CPU即可挖礦打包，這個跟比特幣的pow工作量證明需要算力挖礦一樣的，這樣早期越多的人參與進來，達世幣的普及越廣，分布節點越多網路安全等級越高。
7
挖礦供應
比特幣的發現總量2100萬枚，挖礦機制是每達到21萬區塊高度就減產一半（每10分鐘一個區塊計算，就是4年時間減半），直到2140年達到2100萬枚的總量上限；達世幣的挖礦模型則有所區別（挖礦獎勵模型），它每年的挖礦供應減產7%，以此來降低挖礦引起的通脹，按模型計算直到下世紀中葉的2150年才開採完總量2200枚。
達世幣的挖礦模型與比特幣減產機制沒有多大的差異，都是解決通脹問題，通過減產實現通脹線性下降至零，保證稀缺價值。
（挖礦獎勵模型）
達世幣的成功，是繼承比特幣技術的基礎上進行改良、創新，添加了雙層獎勵制網路—也就是主節點網路，主節點網路除了能能向用戶提供跟比特幣一樣的礦工打包區塊交易外，還可以實現即時支付和最大亮點匿名混幣交易三種方式選擇，並且主節點可服務於社區投票決策，巧妙的主節點設計使得51%攻擊不可能實現，這較比特幣更為優越。
當然，達世幣也不是完美無缺的，它的不足之處技術方面跟比特幣一樣，門檻過高，普通開發者難以使用，另外，它使用PoW+PoSE混合機制，較比特幣pow工作量證明多了一個PoSE機制，這一混合機制易產生衝突，導致機制共識不穩定風險。
門羅（環形簽名）
門羅幣（Monero）是基於CryptoNote協議而創建的，隱私性、去中心化和擴展性三重重要屬性讓它成為完全匿名電子現金貨幣，誕生於2014年4月18日，發行總量為1844萬，比達世幣稍晚幾個月。
門羅幣與達世幣匿名機制不同，門羅幣創始團隊認為達世幣的三種交易方式選擇（混幣、即使、礦工打包），導致部分用戶匿名，部分用戶交易非匿名，起不到隱私保護作用，所以門羅幣採用一種比達世幣更好的匿名交易「環形簽名」技術，僅供用戶單種交易選擇，就是交易完全匿名。
從技術角度來介紹環形簽名原理，比特幣使用非對稱加密技術，信息的加密和解密分別由公鑰與私鑰操作，而門羅幣先將簽名者的公鑰和另一個公鑰混合，再對消息進行簽名，這樣就沒人能知道這公鑰對應準確的簽名者是誰。
這個環形簽名，有點跟我們看古裝劇的忠臣一起聯名上書揭發奸臣，聯名上書需要拿給每一位忠臣簽字，如果簽名按順序排列很容易知道誰帶頭髮起的這次聯名，使用環形簽名這方法，即使聯名上書落入奸臣手中，對方也找不出誰是發起人，對發起人起到了保護作用。
門羅幣是真正完全意義上的匿名數字貨幣，比達世幣的混幣機制更具隱私性，它的共識機制跟比特幣一樣均採用pow工作量證明方式。
萊特幣（改進）
萊特幣（Litecoin）是比特幣的模仿者，沒有太多可講的，它是2011年11月9日誕生，創始人中文名叫李啟威（Charlie Lee），發行總量8400萬枚，跟比特幣一樣每四年減半。
它的核心演算法為Scrypt工作量證明方案來處理交易，每2.5分鐘出一個區塊，較比特幣10分鐘一個區塊縮短四倍時間。去年9月份萊特幣繼激活隔離見證後上線閃電網路，但閃電網路的安全性和技術成熟一直飽受爭議，同樣今年比特幣core團隊也上線閃電網路通道。值得一提的是，上月萊特幣創始人李啟威（Charlie Lee）已經全部拋售所持有的萊特幣。
整體上來看，萊特幣是直接修改比特幣發行總量、出塊時間等，只使用到新的工作演算法和推出閃電網路，創新性不足。
BCH現金（擴容）
比特幣現金（Bitcoin Cash）是segwit2x（隔離見證+2兆擴容）紐約共識的政治鬥爭產物，由比特幣社區的BitcoinABC團隊和一些比特幣公司主導，在2017年8月1日從比特幣原鏈分叉出來的新鏈，剔除掉隔離見證Segwit協議，誕生了比特幣現金，區塊大小容量8M（支持8MB，默認2MB），是比特幣1M的8倍。
由於比特幣現金（簡稱BCH）是緊急硬分叉，從比特幣原鏈分裂出來時並沒有經過節點投票，所以社區成員認為這是沒有達成共識的硬分叉而產生的代幣，只能視為比特幣的競爭幣。
比特幣的擴容之爭可以追溯到2014年，隨著比特幣在全球風靡，交易量快速增長，1M大小的區塊只能容納1000條左右的交易信息，大量交易使得達到極限，撐滿區塊容量，所以社區開始提出了擴容的解決方案。
加文.安德烈森（Gavin Andersen）是中本聰的繼承者，比特幣元老級人物，曾就是否擴容問題與core核心開發者展開激烈爭論過，並無果而終；同樣比特幣核心開發者Mike Hearn，因為提出的擴容方案被core團隊否決，宣布退出比特幣社區並拋售光手中持有的比特幣。
這裡介紹下，core核心開發者是比特幣社區眾多開發團隊中技術實力最強的一支，但core成員多數是中心化的公司 Blockstream（是一家旨在擴大比特幣協議層功能側鏈擴展的公司）的僱員，是反對擴容大區塊的堅定反對派，主張鏈上使用「閃電網路」解決比特幣交易擁堵，把礦工邊緣化。
2015年末，core團隊與礦工各代表在香港開了一次圓桌會議，core同意擴容，但沒過多久core團隊宣布擴容共識無效，理由是參加「香港共識」的開發者不屬於core核心成員，隨後這共識很快流產。比特幣是去中心化社區自治，不像中心化公司任何決策BOSS一拍板的事，它需要社區達成共識才能執行，這也是為什麼爭論這麼多年擴容問題沒有解決的問題。
2017年，在紐約來自全球21個國家，56家知名區塊鏈初創公司，掌控大算力礦池公司共同簽署segwit2x（隔離見證+2兆擴容）紐約共識方案，得到全網大約83%的算力支持。這次紐約共識圓桌的發起者們，沒有邀請core核心開發組參與。
這就是去年比特幣從7月至11月上演的一場擴容大戰——segwit2x，誕生新的競爭幣比特幣現金（BCH）、BGC等分叉幣。感興趣的微友可以認真看下圖（粹客網/圖源）。
（粹客網/圖源）
2017年7月21日，BIP 91擴容提案得到超80%有效支持被正式鎖定，一切按照segwit2x協議有序進行時，比特大陸投資的礦池微比特（Viabtc）宣布，激活軟分叉的應急方案——UAHF，在 8 月 1 日正式從比特幣主鏈中分離出來，並且刪除掉segwit協議（隔離見證），直接擴容至8M，這就是今天的比特幣現金（BCH）。
Segwit2x方案由於得不到算力支持，並且core一直持反對意見， Vaultoro數字錢包 、 Wayniloans 等社區成員紛紛退出紐約共識，最終這方案在11月份流產，比特幣現金（BCH）則成為這次擴容博弈的最大贏家。
比特幣現金（BCH）是比特幣的克隆幣，也可以看做是競爭幣，它在技術特徵上確實繼承了中本聰最初的設計方案，在《比特幣：一種點對點的電子現金系統》中本聰提到，區塊大小被交易撐滿時可以擴容，社區共識由算力投票達成的自治，而core掌控下的比特幣鎖死1M，堅決反對擴容，主張鏈上使用閃電網路解決交易擁堵，偏離中本聰最初的設計。
（沙維爾/圖源）
脫穎而出 超級應用
比特幣2017年初的市值佔據整個數字貨幣總市值87%，佔據主導地位，而如今市場份額不斷下滑僅為60%左右，面臨排在前二、前三的以太坊、瑞波幣不斷追趕的壓力，順便一提，比特幣現金（BCH）市值曾一躍僅次比特幣。
除了市場份額不斷被其它競爭幣蠶食，技術上有被趕超的危機。達世幣、門羅幣匿名隱私更安全，比特幣現金轉賬手續費更低，速度更快，有取代比特幣之勢，以太坊能實現比特幣不具備的圖靈完備，比特幣權威不斷迎來後來者強勢挑戰。
比特幣的未來發展成什麼模樣是不可預知的，但可預見的未來，在不斷迭代的區塊鏈技術，產品不斷的打磨，商用的成熟，激烈的競爭中必然孵化出Facebook這樣的巨頭應用平台或產品。
PS：這篇文章耗掉不少腦細胞（一周時間），為了通俗簡潔向微友介紹，相關材料重複閱讀N遍後提煉出來，所以文章可閱讀性可能不是很流暢，但大致知識點都通俗的羅列到裡邊了，認真看還是能了解新姿勢的。微友看後歡迎在下邊評論留言互動。
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