囚徒戈多第5篇文章，閱讀需要5分鐘
這或許是全網解釋區塊鏈的價值核心--共識機制最詳細的文章。
前言
區塊鏈起源於比特幣，發展於以太坊。想對區塊鏈有系統性的認知，最好先熟知比特幣和以太坊的知識。這是我從比特幣和以太坊寫起的原因。
而對區塊鏈項目來說，共識機制是其根本價值所在。共識是區塊鏈應用落地的基礎，指的是參與者如何在此係統中進行協作。所以，本文希望能對比特幣和以太坊的共識機制做總結，幫助大家更好地認識區塊鏈的價值。
區塊鏈能幹嘛？
比特幣誕生後，人們發現共識機制可以提供全新協作方式。
比如，遊戲開發者可以將遊戲內交易的部分，接入區塊鏈軟件開發工具包（SDK），這部分的數據將跟隨區塊鏈本身交易數據，一起被礦工打包確認。
這種做法對遊戲開發者來說，可以節省相應儲存、計算成本。而對於玩家們來說，他們的交易記錄無法被任何人篡改，從而不會出錯。
再比如，A公司向B公司購買價值10萬元商品，雙方簽了合同，由C公司做證明人擔保，約定1個月後付款。合同信息由礦工打包進區塊鏈，無法被篡改。
B公司交付商品，C公司確認合格，雙方在支付賬戶內同時簽名，使區塊鏈內的合同生效。1個月後，A公司賬戶會自動向B公司付款，無需人工干預。
事實上，區塊鏈項目“超級賬本”（hyperledger）正在積極實踐第二個例子所說的事情。目前，參與這一項目的公司，已經達200餘家，包括荷蘭銀行、巴黎銀行、華為、三星、IBM等企業。
可以看出，當礦工打包確認的不僅僅是交易記錄，而是更廣闊的數據時，區塊鏈使用範圍也會隨之擴大，其功能跟雲計算、支付寶等常見應用類似。
而由於區塊鏈具備不可隨意篡改、自動執行合約的特性，使得溝通、信任、執行等成本大幅降低，在部分場景中受到企業青睞。
但現階段，區塊鏈技術想做到大規模應用，還得解決諸多問題，其中效率和可持續，尤為關鍵。
所以，相比於比特幣，以太坊更關注可用性。
為此，他們正嘗試將共識機制由工作量證明（Proof of Work，簡寫為POW）轉換成權益證明（Proof Of Stake，簡寫為POS）。
並基於權益證明，開發以太坊獨有的Casper共識機制，提高交易處理速度等，著重解決效率和可持續問題。
該計劃將分為兩個階段實現，第一個階段名為Casper FFG，第二個階段名為Casper CBC。
以太坊生態
權益證明機制POS
本質上，以太坊也是一種“錢”，其產生過程同樣來自於礦工記賬獎勵。
只是，以太坊礦工除了記錄交易信息，還記錄遊戲、金融領域的一些數據，這一載體被稱為“智能合約”。
所以，在解決效率和可持續問題之前，以太坊也需要做到結果一致、不可篡改。
那麼，股權證明共識機制是如何運轉的呢？
當用戶間發生轉賬，以太坊節點客戶端，會收到信息。
同時，所有參與者（節點，或稱驗證人）客戶端會根據代碼，審核信息是否屬實，並自動打包成“塊”。然後客戶端會對這些“塊”進行投票。
得票最高的“塊”勝出，組成“鏈”，並同步至全網以太坊節點。此時，轉賬信息被判定為有效。
勝出“塊”的支持者們將獲得以太坊幣獎勵，並開始新一輪投票。
其中，投票權重由客戶端裡以太坊幣的多少決定。客戶端持有的以太坊幣越多，投票權重越高，獲得獎勵概率越大。
這個過程被稱作權益證明（POS）。
在權益證明共識中，得票最高的“塊”通常是唯一的，且結果會被廣播是全網，這保證了全網交易記錄的一致性。
更重要的是，在權益證明機制產生區塊鏈的過程中，不需要使用機器計算“哈希難題”，使得其每秒可處理的交易次數大幅提升，並且節省了機器所需的電費、地租等成本。
以太坊權益證明Casper
今年5月，FFG階段第一個代碼版本已正式發佈，旨在將以太坊工作量證明轉變為權益證明。
在Casper FFG階段，以太坊每50個區塊中，會有1個由權益證明產生。
在未來Casper CBC中，以太坊共識機制將全面轉為權益證明，並在此基礎上，做兩方面升級：加入保證金制度，上線分片技術。
保證金制度是為增強安全性而設立的。Casper規定，節點需提交以太坊幣作為保證金，一旦其想作弊，比如在為全部“塊”進行投票，或者試圖對網絡發起攻擊，則他們的保證金將全部被沒收。
而分片技術，是為了進一步提升系統處理交易的速度。分片技術指的是，先將節點分組，再將完整的交易數據分片，隨機放到不同組內驗證，最終結果打包成“塊”，組成“鏈”。
分片技術就像寫書一樣。首先，系統將“寫作主題”，也就是一定時間內的交易信息，梳理出“章節目錄”；然後，隨機將不同章節的寫作任務，分配給不同的小組。大家分頭寫完後，再組合成“書”。
理論上，參與驗證的節點是無限多的，分組也會無限多，所以，以太坊處理交易速度是無限快的。
從目前的進度來看，以太坊有望在明年年底前，完成Casper CBC上線。
同時，隨著子母鏈（Plasma）、賬戶分離概念（account abstraction）以及無狀態客戶端(statelessclients)等功能上線，以太坊網路建設將全部完成。
網傳V神個人以太坊地址
V神的“驕傲”
Casper共識對於以太坊意味著什麼？從其創始人V神（Vitalik Buterin，以太坊創始人）的言論中，可以看出端倪。
在他個人推特中，置頂內容是，提醒大家防範假冒以太坊的騙子。
此外，他還說過數字貨幣隨時可能歸零，以及勸賺錢的項目方不要炫富。
在接受“王峰十問”採訪時，V神表示，以太坊已經不再那麼依賴比特幣了，並且他還認為交易所都應該下地獄。
將這些言論概括起來，V神表達的意思是，希望以太坊可以獨立活下去，不受比特幣和幣圈其他因素影響。Casper是這一切的開始。
權益證明不僅使以太坊從根本的共識機制上，區別於比特幣，更重要的是，它是有效率的，這使得以太坊幣這一數字資產，有了錨定實體產業應用的可能性，讓其嵌入實體經濟運行當中。
當以太坊幣有了實體資產負債做發行背書，其與法定貨幣已經沒有本質差別了。
而權益證明使得節點想參與記賬前，需買入大量以太坊幣，並鎖定。客觀上，鎖倉會使以太坊幣價格達到新高度。
若以太坊幣價藉此超越比特幣，或將徹底擺脫比特幣“陰影”，其價格不受比特幣漲跌影響。
目前，Casper CBC的細節仍在討論中，整個網絡預計將於2019年部署完畢。經歷過The DAO黑客事件的V神，明顯比之前謹慎了很多。
他一手締造了幣圈的繁榮，這是他的“驕傲”，他不想讓自己的“驕傲”輕易死去。
拓展閱讀：
1.《以太坊分片概說》（以太坊研究者王筱維Hsiao-Wei Wang）
https://ethfans.org/ajian1984/articles/Ethereum-Sharding-Concept-20171203-Shenzhen
2.ethereum/sharding
https://github.com/ethereum/sharding/blob/develop/docs/doc.md
3.Bitcoin: A Peer-to-PeerElectronic Cash System
https://bitcoincore.org/bitcoin.pdf
4.Next-Generation Smart Contractand Decentralized Application Platform
https://github.com/ethereum/wiki/wiki/White-Paper
5.Ethereum Casper 101
https://medium.com/@jonchoi/ethereum-casper-101-7a851a4f1eb0
閱讀更多 囚徒戈多 的文章
