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比特币中达成共识的方式:一个系统,多种模型

qq88 发布在 比特币 7 3644

consensus

从技术层面讲,在计算机科学领域,在达成共识所碰到的问题上,比特币协议是一种灵巧的解决方案。“达成共识”的概念非常普遍 – 许多参与者为达成关于世界状态的一致意见或者对共同感兴趣的问题一起进行运算。

由于它的“一般普遍性”,可以使用不同的方法来分析和验证这些共识协议,这些方法来自应用数学和计算机科学的不同领域。这些方法使用不同的语言和术语,并包括不同的假设和观点。但产生的结果,它们并不总是与彼此一致,从而产生困惑。由于人们具有一种或另一种世界观,导致人们经常产生分歧。在这篇文章中我会介绍两种主要模型,用来分析比特币共识系统中的安全问题。

传统的达成共识的方法是分布式数据库。一个好的例子是数据库中心,它拥有许多的节点,共同管理同一数据,这种系统需要被保护好,避免它的组件工作失灵,但相对轻微的那种失灵可能没法避免 – 节点可能崩溃,或者最糟的情况是,它可能没有规律地运行。随着互联网上恶意和攻击越来越普遍,分布式共识的研究人员也研究了拜占庭将军问题(Byzantine faults)——它的节点可能被怀有恶意的人控制,以致以不可预知的方式运行。在这个领域的研究,一般的目标是为了证明在不同的情况下这种达成共识的系统是否可以有效地运行。我们可以认为一部分的节点是“诚实的”,意思是它们始终按规定好的协议运行,其它一些是“恶意的”,就是说它们可能故意地破坏协议。

随着比特币的发展,人们在寻找一些用来分析它的行为的模型,假如我们稍微对拜占庭将军共识模型做出一些调整,它可能非常适合用来实现这个功能,尤其是当我们谈论到比特币节点的时候,必须通过它的算力来衡量它在网络中的比重。原始的白皮书就是使用这个模型来分析安全性,以及后来出现的一些工作。

然而需要注意的是,比特币不同于这个模型所意味的传统应用。在一种分布式系统中,一个好的方法是,在太多节点遭到入侵并妥协前,系统管理员会注意到所出现的一些问题并修复它们。假定一些节点总是诚实的,这是有意义的假设。但是用什么方法来督促每一个节点或者矿工遵守协议呢?

实际上,矿工获得了巨大的金钱形式的奖励,一个让人争议的地方是他们会尝试不择手段地最大化所获得的利润,而不顾是否需要遵守协议。数学上有一个分支专门研究相交互的追求奖励的参与者的行为,叫做博弈论。这是另外一种应用于比特币的主要模型。

这种模型中,我们没有把节点分成诚实的和恶意的,而采用的是,我们假定每一个节点选取(随机)策略来最大化利润,并参考其它节点可能采用的策略。假如协议或奖励被设计得很好,那么大部分时候,众多的节点将遵守规则,“诚实的”行为只是众多策略中的一种,我们没有附有任何道义上的责任。

这种模型具有某种程度的巧妙。避免了武断的难以验证的假设——如50%的节点是坦诚的这样的假设。实际上,客户端实现呈多样化,随着时间的推移,它的协议会进化,所以,甚至,“指定一些行为是诚实的”,这某种程度上,是武断的。

但是单单理论的巧妙是不足够的。在策略语言完善,和利润最大化的需求之下,我们能够有效地利用它所有相互关联的组件来建立起这个系统的模型吗?容易应对所建成的模型吗?我们能够使用数学方法或某种模式来分析它吗?最重要的是,预测到的跟我们在实践观察到的现象相吻合吗?在接下来的一篇文章我将讨论这些问题。

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版权声明: by nc" sa 作者保留权利。文章为作者独立观点,不代表巴比特立场。

评论:7

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    DACx人人天使
    DACx人人天使 690 天前

    【比特币中达成共识的方式:一个系统,多种模型】从技术层面讲,在计算机科学领域,在达成共识所碰到的问题上,比特币协议是一种灵巧的解决方案。“达成共识”的概念非常普遍 – 许多参与者为达成关于世界状态的一致意见或者对共同感兴趣的问题一起进行运算http://t.cn/RZpYC1P

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    比特派 690 天前

    不是不多,而是没有相应的跟进的鼓励性的机制,或最起码的重视。我不稀罕几多聪的实惠,我这样的发文不会比他们辛辛苦苦苦地翻译外文来的差。

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    比特派 691 天前

    巴比特的咨询做的较好,但是理念还需很大的提升,推广比特币及自身的业务,需要广泛的读者参与,如何调动读者的积极性?巴比特还是没有意识到。

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      长铗 690 天前

      有什么好的建议吗??像你这样登陆并发表评论的读者并不多。

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    比特派 691 天前

    我分析比特币行情大幅下降的重要原因是,币粉越来越意识到比特币的基础建设有很大的不足,从而信心下降。尤其是中国的币粉信心,对比特币的行情作用是最为明显的。这是比特币及其他虚拟币的基础建设急需完善的表现。比如说,比特币的计量单位,很不好用,1BTC,1MBTC,1聪BTC,中国人谁也不喜欢的,搞不清的,难以达成共识的计量单位。0.000001BTC,0.00001BTC,0.0001BTC,0.001BTC,0.01BTC,这些数字,是西方人最头大的,一美元,一美分,一英镑,一法郎等等多好用,这就越来越妨碍比特币的普及了。
    所以,我模仿人民币的计量单位:元,角,分制度,给比特币发明计量单位:区,块,链,环四个等级,先给定,
    1BTC=1千区BTC,
    1区BTC=10块BTC,
    1块BTC=10链BTC,
    1链BTC=10环BTC,
    再假定,1BTC=1万元RMB,那么,
    1BTC=1万元RMB
    1区BTC=10元RMB
    1块BTC=1元RMB
    1链BTC=1角RMB
    1环BTC=1分RMB
    这样的比特币计量单位,既符合中国人的习惯,又符合西方人害怕数学的习气,自然,比特币的价格马上就会指向1万元RMB的锚定价位,如何能达成共识?我也想好了一个方案,暂时保密。等有识之士来商讨时合盘托出。
    大家不要小看我的这些想法,如果你不是希望比特币走向大众的应用,只是希望投机炒短线。那就不要相信我的话。我也祝您当一个韭菜的光荣模范。我的这些灵感,也是来自投机的失败后,深深地思索比特币的出路,应该是在中国的游戏行业,替代游戏币,让普罗大众不得不接受的结论。目前还面临法规上的难题。我已注册了www.比特币游戏.com域名。但缺少做游戏网站的经验。欢迎有识之士共谋比特币的实际应用。

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    巴比特资讯
    巴比特资讯 691 天前

    【比特币中达成共识的方式:一个系统,多种模型】“可以使用不同的方法来分析和验证比特币共识协议,这些方法来自应用数学和计算机科学的不同领域。产生的结果,并不总是与彼此一致……在这篇文章中我会介绍两种主要模型,用来分析比特币共识系统中的安全问题。”http://t.cn/RZpYC1P 译:qq88

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