荷马金融币话题：谈一谈区块链的POW机制 POW（Proof of Work

上周五（12月22日）币市动荡不已，比特币最低下探到$10400（GDAX）。几乎从前期高点腰斩，随后又迅速反弹了30%，写这篇笔记的时候还没有停止上升。我们先看一下下午一点的时候市值排名前十的币种和相对19号更新的变化（coinmarketcap.com）：

还不习惯比特币走位的同学请注意，这是这个还不规范的市场的常态，所以除非专业投机，千万别买太多，更别上杠杆，有利身心健康。要记得这还是反弹以后的统计。除了总市值下跌以外，比特币市场占有率也从49%跌倒了45%左右。值得一提的是利玻币（Ripple, RPX）逆势上涨。记得上次提到Ripple是为数不多的被主流金融机构接受的区块链技术吗？现在公司已经有一百个金融公司成为他们的客户，比如渣打、美国运通、UBS（请注意使用他们的区块链技术不一定要用他们的加密币。）这有两点意义，一个是Ripple在银行系统里开始建立它的生态系统，另一个是它在被主流金融系统接受方面领先了一步，在现在的市值一个币种要更上一层楼需要更大的资金来支持，最大的资金就是机构，而机构是很难去投一个不被主流接受的产品的。最近比特币期货的推出被认为是比特币正规化的一大进展，从一万到两万的那一波走势和这个观点不无关系。

市场更新就到这里，我们今天的主题是POW（Proof of Work，工作量证明）。这是包括比特币在内的第一代区块链采用的保证公共账册系统可靠性的关键手段之一，我们先来看看具体的机理。用POW的区块链里的区块是矿工竞争来挖的，简单的说是上一个区块挖好以后每个矿工去找一堆等待记录的转账请求，首先检查历史记录保证支付的一方的地址里有足够多的币，然后就开始找一把锁把他选的这页账本（区块）的内容锁住，并且和上一页的锁也能连上。这样整个区块链就成为一个整体，一旦改了中间的任何内容都会导致那部分以后的整个链都不好了。当第一个矿工找到了锁以后他就会向系统广播，然后大家确认这个区块是正确的以后就把手头在挖的区块放弃开始接着这个新区块继续挖矿。

所以，区块链是可以被改的，但是为了改一个区块，同时要把那块后面的所有区块的锁都换了才行。这时候会有两个版本的区块链在网路里出现，它们的内容一开始是一样的，在第一块被改动的区块开始就不同了，于是网络里出现了两个版本的账簿，形象的说就是出现了一个分叉（注意这和你平时听说的软件分叉是两回事，那个相当于操作系统更新）。去中心化要求没有仲裁，那怎么区分谁是正宗的呢？中本聪的办法是大家只认最长的链。试想大多数矿工是好孩子，但有那么一个矿工淘气要去修改最后一个写好的区块B1，他首先要找到替代页B1*的锁，要知道他在找的时候全世界其他的矿工已经在挖能和B1连上的B2了。他可能运气超级好，先找了到B1*，但是然后他还需要在B2被找到前解出B2*才能让替代链成为系统里的最长链取得江湖正宗的身份。

要是他想改已经深埋在链里的某个块那难度更是指数上升，不仅耗时还耗电耗机器。因为这个原因，很多支付系统要求记录交易那个区块被埋在比如两层下面以后才算交易确认。

说到这里就可以介绍著名的51%攻击了。细心的你可能已经看出来了，要是那个淘气的矿工拥有51%的算力呢？那他就可以很顽皮，比如他可以改浅层的区块，把一个币花了再花（Double Spending）。他可以造空块，一笔别人的交易也不确认造成支付拥堵。他可以只续自己的块让别的矿工一分钱都拿不到。不过挖矿是一件很有钱途的工作，一个付出巨大投资掌握了51%算力的矿工这么干只会搞垮公众对币种的信心，绝对是自绝财路。实际上曾经有一个矿机池的容量超过了50%，然后一部分蒜粒为了大局就自愿退出加入另一个独立的矿池了。

为了把故事接着讲下去，我们先离一下题介绍一下挖矿难度调节机制和矿工得币机制。比特币设定是平均出一个块10分钟。但是矿工的蒜粒是一直变化的，特别币值的暴增吸引了更多的矿机投资，那出块速度不是越来越快了吗？中本聪设计了一个难度调节机制，每产生一定数量的区块（两星期左右）就根据历史出块速度把配锁的难度调节一下保证平均还是十分钟一块。比特币矿工得币机制是这样的：每出一个块，块里的第一笔交易是矿工凭空给自己支付一定的比特币作为报酬。一开始是一个区块50个比特币，每四年左右减半，现在经过两次减半是12.5个。这个记录里还可以留言，投票什么的，记得上次说的纽约协定的投票吗？

好，继续讲这个系统的天才之处，这个用币来做报酬实在太绝了。首先不用出钱，事实上也没有中心机构来出钱，更妙的是工资是随着币值增加而增加的。你想啊，直到这篇我一直说矿工其实是账房，但他们更重要的工作是保安。比特币这个金库里的金子等于是露天放在市中心的广场上的，而且只要买得起武器谁都可以来做保安，你有钱拉支雇佣军来都行。成堆的比特币只能买匹萨的时候广场没人看问题也不大，但是现在已经是一币十金了，你得在广场上堆多少独立的保安才能保证51%攻击的成本太高啊。要真到了一币一墅还真不知道淘气的保安会武装到那颗牙齿了。所以那些高额的电费什么的你也不能说就是毫无意义的浪费，就像军队一样，虽然本质上不是生产性的，但一个国家只富不强还就是招贼。要是从多币种恶性竞争的维度来考虑，有够高的工资请足够的保安就显得更重要了。否则隔壁那个城市的保安来砸场子你怎么办？

于是引出了下一个问题，比特币不出矿了怎么办？中本聪可能是出于对纸钞通货膨胀的厌恶给比特币总数设了上限，也间接导致了矿工收入在不出新币以后只能直接出自用户。如果保安理论是正确的话那天价的币值将对应着天价的转账费。下一次报酬减半大概在两年后，一个区块将只产生6.25个比特币。我们可以观察一下市场的反应，特别是小费标准的变化。

POW只是一种验证理念，此外还有POS（权益验证）等。以太坊在考虑从POW转到POS。我学习以后再向大家报告。