神鱼：区块链共识机制的演化

演讲嘉宾：神鱼 编辑：汪伟

设计：孙佳栋 公众号：甲子区块链（ID：jazzchain）

神鱼演讲视频

本期主讲嘉宾：神鱼，本名毛世行，F2Pool创始人、COBO钱包联合创始人，中国比特币的早期投资者、矿工和创业者，2011年初接触到比特币，尝试投资比特币和显卡挖矿。2012年参与国内最早的比特币社区比特人（Btcman）、莱特币LTCBBS论坛，搭建和运营，撰写了大量的挖矿教程，带领了众多国内早期矿工参与比特币、莱特币挖矿。

区块链概念诞生的十年期间，其技术还在高速成长和快速迭代中，它的核心问题是，需要算法解决不同节点之间的共识。目前，共识机制无论是在矿工端的物理集聚效应，还是在算力端矿池高度的集中化，都与区块链“去中心化”的理念相违背。

神鱼在3月28日「甲子光年」主办的「正本清源 | 2018“中国区块链第一辩”暨行业领袖峰会」演讲中，回顾了区块链共识机制的发展路径，从POW（工作量证明，比特币的共识机制），到更注重效率的POS（权益证明），再到现在POW和POS的融合。未来共识机制的最终理想形态还处于快速迭代中。

作为中国最早期的矿工，神鱼也讲到了挖矿的历史，主要分为CPU挖矿、GPU挖矿、FPGA挖矿、ASIC挖矿，到现在的大规模集群挖矿。他预测挖矿行业势必发展成像一些高耗能产业一样，如多晶硅产业，形成能源集聚的效应。

以下为F2Pool创始人、COBO钱包联合创始人神鱼在「甲子光年」主办的「正本清源 | 2018“中国区块链第一辩”暨行业领袖峰会」上的演讲整理：

谢谢大家，很高兴今天能跟大家分享，我今天演讲的主题是“区块链共识机制的演化”。

我是中国比特币圈早期的“矿工”，参与了比特币早期的挖矿，2013年我建立了中国第一家比特币矿池，之后逐步发展成为全球最大的综合性矿池。2017年，我联合了其他几位技术大牛，一起做了COBO钱包，解决钱包应用性和安全的问题。

首先，我们简单回顾一下区块链发展的现状。

比特币诞生的十年期间，基于比特币的区块链技术上，其实出现过很多不同的杀手级应用，早期的Name Coin MC解决了分布式域名解析系统的问题。2014年出现的以太坊，提出了智能合约的概念，解决了人与人、人与物、物与物之间的生产关系问题。

目前，区块链发展现状的三个核心问题：

第一，货币类，以比特币为代表，它解决了价值的存储、使用，支付流通的问题；门罗币、Zcash更好地解决了匿名性的问题；XRP解决了一些支付渠道的问题。

第二，智能合约类，以EOS、以太坊为代表，它们用智能合约解决了生产关系上的问题，解决了人与人之间、人与物之间、物联网设备之间的关系。

第三，分布式存储，以IPFS为主的分布式存储系统解决了数据的存储、分布、使用等问题。

区块链技术还在高速成长和迭代过程中，它有一个比较核心的问题，需要共识算法解决不同节点之间的共识。基于上面的分类，产生三大类共识算法：

第一大类是POW算法，主要是货币类，以比特币为主，它们强调的核心是公平性和随机性，POW算法通过运算的能力暴力地去破解，它的随机性、公平性比较好，准入门槛比较低，甚至早期你只有一个CPU，也能小概率计算到一个区块；第二大类是POS（权益证明）算法，它解决了效率的一些问题，相对POW算法来说，它的公平性和随机性较差，但性能效率方面有一些优势。目前，整个区块链的共识算法从POW逐步向POS演化，渐渐出现POW和POS混合的趋势，POW的公平性和POS的效率得到融合补充。

POW算法也就是圈内俗称的挖矿，因为它是通过不停的暴力破解，去寻找下一个区块的随机数，跟挖矿有点类似。

回顾一下数字货币挖矿的历史，主要分为CPU挖矿、GPU挖矿、FPGA挖矿、ASIC挖矿，到现在的大规模集群挖矿。全球几大主流的加密数字货币，以比特币为代表的，采用的是定制芯片的ASIC挖矿；以以太坊为代表的，目前还处于GPU挖矿时代，主要以GPU显卡为主。

早期挖矿大家采用的都是CPU挖矿，因为CPU是通用的逻辑算法，普及性最高，有一定优势。2011年，一个程序员开发出第一款GPU的挖矿程序，进入GPU挖矿时代，速度大约提升了几十倍。2012年，国外的很多极客在FPG上模拟了GPU，实现了大规模的FPGA的集成，进入FPGA挖矿时代。2013年，通过FPGA模拟量化出了ASIC的芯片，进入单个矿机为主的ASIC挖矿时代。后来，ASIC发展成大规模的集群，目前已发展成主流的矿场，这些矿场规模非常庞大，集聚在一些能源成本非常低的地方，比如中国西北部和西南部。

在可见的未来，POW算法势必像一些高耗能产业，如多晶硅产业一样，形成能源集聚的效应。目前已经有这样的趋势，可能后续会形成一些自备电厂，这会导致POW的中心化程度越来越高，无论是矿工端算力的集中，还是地理上的集中化，比如集中在全球石油天然气发达的几个地方，中东、加拿大等。

在算力的分布上，单个矿机找到随机数的概率很低，所以形成了工会的机制，一起寻找随机数，提高找到随机数的概率，从而获取稳定的收益，这就形成了矿池。矿池概念大约在2010年被提出，2011年初步出现，以比特币为例，其实算力高度集中，前十名的矿池基本上有90%以上的算力。所以，无论是矿工端的集聚效应，还是矿池高度的集中化，这都与“去中心化”理念有一些冲突和违背。

2014年之后逐步出现了POS的共识机制，通过权益来证明，最典型的代表PPC（点点币），它是通有币龄的概念，就是持有一定的数字货币，通过币龄来分配挖到区块的概率。

PPC诞生之后，POS发生了很多演化，出现了DPOS，它带有投票机制，类似“人大代表”机制。大家将自己持币的投票权转给投票的代理机构，代理机构之间互相产生区块，它有一个比较突出的特点是数量比较小，因为它的代表数量相对集中，产生区块的核心节点数很低，一般不会超过100个。因此，DPOS共识机制的效率就会非常高，在一些不需要价值储值、支付的领域，有一定的优势。DPOS目前处于快速发展阶段，比如EOS采用了DPOS的方案，它在全球只有21个DPOS的节点。

COBO钱包目前启动了DPOS票池的项目，大家可以将自己持有的数字资产投票权转移给一些代表，然后去投票。

这是一个很典型的，目前比较前沿的一个票池界面。大家将自己持有代币的投票权，无论是智能合约形式，还是转账形式转移到一些代表机构，这些机构产生新的区块奖励，分发给大家。

基于票池的概念，演化出智能代投，因为投不同的代表产生的收益不一致。目前COBO钱包提供了一些智能代投的产品，包括EOS映射及智能代投、Lbtc智能代投等。

最后总结一下，目前整个共识机制的演化从早期的工作量证明POW，到更注重效率的权益证明POS，再到现在POW和POS的融合。未来共识机制的最终理想形态还处于快速迭代中。

今天我就分享这些，谢谢大家。

3月28日，由「甲子光年」主办的「正本清源 | 2018“中国区块链第一辩”暨行业领袖峰会」在北京完美落幕。从上午9点到下午6点半，整场峰会长达9小时，王小川、帅初、神鱼、徐易容、老冒、余文波、白硕、徐恪、李一灵等50位嘉宾分享了他们对区块链领域最真实的疑惑和思考。紧凑的11场演讲，6场论坛，总计超过10万字的高密度输出，构成了区块链行业近来罕见的一场大型“思想马拉松”。

「甲子区块链」（ID:jazzchain)已经推出ChinaLedger技术委员会主任白硕、Qtum量子链联合创始人帅初、美丽说、HIGO创始人徐易容、ArcBlock创始人兼CEO老冒，包括本期的F2Pool创始人、COBO钱包联合创始人神鱼，随后会陆续推出峰会其他嘉宾的演讲视频，包括清华大学计算机系副主任徐恪，Trinity State Channels创始人李一灵，Merculet创始人姜孟君（笨总）、火星财经发起人、蓝港互动创始人王峰等等，敬请期待。

END.

后续本账号（甲子区块链）会持续推送嘉宾演讲完整实录及演讲视频，敬请期待。

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