加密货币与共识机制

       “Cryptocurrency”也有人翻译成“密码货币”，加密货币就是货币，言外之意就是“加密货币可能不是货币”，加密货币首先是一种数字货币。早在比特币出现之前，“数字货币”、“虚拟货币”、“电子货币”等就已经出现了，特别以“虚拟货币”居多，最简单的理解就是“货币数字化或虚拟化”。后来游戏平台提出了游戏币的概念，通过法币直接兑换，然后，玩家使用它购买各种装备。接着，很多网站也推出了各种币，通过游戏的思维，用以吸引用户。这些所谓的数字货币，最直观的解释，其实就是“代币”。

        近年来，比特币出现，一种真正的可以称为“货币”的数字货币诞生，人们却很难把它与其他数字货币区分开。原因很简单，一方面，不接受的惯性非常强：经验越丰富，理解新事物的阻力就会越大。特别是当一个新事物出现在面前。大部分人都有丰富的数字币使用经验，满世界都是“数字货币”，偏偏它就不同吗？

        加密货币，是一种基于点对点网络（P2P网络)、没有发行机构、总量基本固定的加密电子通货。总量基本固定：这是保证加密货币价值的一种策略，“物以稀为贵”，任何东西没有上限就会失去它的吸引力。这一点，区别于很多网络社区使用的积分，如Q币等。加密，不是用户使用的输入用户名、密码那种简单的权限控制，而是对每一个产生的电子货币本身的交易与传输的加密。
    区块链来保证交易的信任，区块链承载的就是信用，是一个无需政府、银行或财团抵押担保的信用。区块链的本质就是存储在数据库里的交易数据，其结构不过是每一条记录都会记录前一条区块头的哈希值，从而可以实现往前追溯，直到第一个创世区块。
更重要的是，这个数据库，在P2P网络中分布式存储，每一个节点都会保存一份拷贝，每一个人都可以公开访问，查看交易记录。也就是说，交易双方不仅能看到交易结果，整个网络节点都能看到，公开、透明、可追溯。这是加密货币的信用保障。加密货币这个独创性，为构建公开、透明、可追溯的信用体系打开了一扇大门，各大公司、组织、个人为加密货币痴迷，都是因为这个创新技术背后的无限可能性。人们没有办法一开始就信任你，是因为彼此“信息不对称”。一个是，我的信息，你不知道;另一个是，我的信息，你知道但无法识别;第三个是，我的信息，你知道，也可以辨别，但是你无法控制。信息不对称造成了市场交易双方的利益失衡，影响社会的公平、公正的原则以及市场配置资源的效率，并且提出了种种解决的办法，但是仍然无法彻底解决这个问题。直到比特币的出现，人们才真正找到了一条切实可行的方法途径。

        远离传销币,典型的如“MMM”,这类币的诱惑性之所以非常大；远离空壳币，就是把加密货币当作核心产品，通过快速众筹的方式骗钱的加密货币。
       保护自己的钱包私钥：私钥就像你的银行密码，不能泄漏或丢失，否则基本没办法找回。另外，加密货币的钱包私钥，比密码复杂，一大长串，很难脑记。保存在电脑上怕被盗，保存在纸上，怕丢失，但无论如何，自己要保存好，那可是自己财产的钥匙。
钱包数据保存的就是自己的钱，要定期备份，以免丢失。特别是，清理电脑或更换系统时，要确保钱包数据已经备份。

加密货币都是去中心化的，去中心化的基础就是P2P节点众多，那么如何吸引用户加入网络成为节点，有那些激励机制？同时，开发的重点是让多个节点维护一个数据库，那么如何决定哪个节点写入？何时写入？一旦写入，又怎么保证不被其他的节点更改（不可逆）？回答这些问题的答案，就是共识机制。共识机制包含各种激励制度和具体算法，比如：交易费用、区块奖励等。加密货币的目标就是要建立一个“无需监管的自适应经济系统”。目前来看，支撑这个自适应经济系统的机制，常用的有三种，它们是：PoW，PoS，DPoS等，而且都能在现实生活中找到对应的经济模型。共识机制包含各种激励制度和具体算法，比如：交易费用、区块奖励等。所谓的“共识机制”，也是算法机制，包括工作量证明机制（POW）、股权证明机制（POS）、授权股权证明机制（DPOS）等，类似于大家商讨问题，集体决策时的原则和规矩。这才是加密货币需要重点编码的地方，也是加密货币开发的难点。特别是DPOS机制，基本上就是股份制公司的股东投票机制。   

1.PoW(Proof of Work)：工作量证明机制

基本原理：这是比特币采用的共识机制，也是最早的。理解起来，很简单，就是“按劳取酬”，你付出多少劳动（工作），就会获得多少报酬（比特币等加密货币）。在网络世界里，这里的劳动就是你为网络提供的计算服务（算力x时长），提供这种服务的过程就是“挖矿”。那么“报酬”怎么分配呢？假如是真的矿藏，显然在均匀分布的前提下，人们“挖矿”所得的比重与各自提供的算力成正比，通俗 一点就是，能力越强获得越多。
       优点：机制本身当然很复杂，有很多细节，比如：挖矿难度自动调整、区块奖励逐步减半等，这些因素都是基于经济学原理，能吸引和鼓励更多人参与。理想状态，这种机制，可以吸引很多用户参与其中，特别是越先参与的获得越多，会促使加密货币的初始阶段发展迅速，节点网络迅速扩大。在Cpu挖矿的时代，比特币吸引了很多人参与“挖矿”，就是很好的证明。通过“挖矿”的方式发行新币，把比特币分散给个人，实现了相对公平（比起那些不用挖矿，直接IPO的币要公平的多）。
缺点：一是，算力是计算机硬件（Cpu、Gpu等）提供的，要耗费电力，是对能源的直接消耗，与人类追求节能、清洁、环保的理念相悖。不过，如果非要给“加密货币”找寻“货币价值”的意义，那么这个方面，应该是最有力的证据。
       二是，这种机制发展到今天，算力的提供已经不再是单纯的CPU了，而是逐步发展到GPU、FPGA，乃至ASIC矿机。用户也从个人挖矿发展到大的矿池、矿场，算力集中越来越明显。这与去中心化的方向背道而驰，渐行渐远，网络的安全逐渐受到威胁。有证据证明Ghash（一个矿池）就曾经对赌博网站实施了双花攻击（简单的说就是一笔钱花两次）。
       三是，比特币区块奖励每４年将减半，当挖矿的成本高于挖矿收益时，人们挖矿的积极性降低，会有大量算力减少，比特币网络的安全性进一步堪忧。

2.PoS(Proof of Stake):股权证明机制。

基本原理：这是点点币（PPC）的创新。没有挖矿过程，在创世区块内写明了股权分配比例，之后通过转让、交易的方式（通常就是IPO），逐渐分散到用户手里，并通过“利息”的方式新增货币，实现对节点的奖励。简单来说，就是一个根据用户持有货币的多少和时间（币龄），发放利息的一个制度。现实中最典型的例子就是股票，或者是银行存款。如果用户想获得更多的货币，那么就打开客户端，让它保持在线，就能通过获得“利息”获益，同时保证网络的安全。
优点一是节能。不用挖矿，不需要大量耗费电力和能源。二是更去中心化。首先说，去中心化是相对的。相对于比特币等PoW类型的加密货币，PoS机制的加密货币对计算机硬件基本上没有过高要求，人人可挖矿（获得利息），不用担心算力集中导致中心化的出现（单用户通过购买获得51%的货币量，成本更高），网络更加安全有保障。三是避免紧缩。PoW机制的加密货币，因为用户丢失等各种原因，可能导致通货紧缩，但是PoS机制的加密货币按一定的年利率新增货币，可以有效避免紧缩出现，保持基本稳定。比特币之后，很多新币采用PoS机制，很多采用工作量证明机制的老币，也纷纷修改协议，“硬分叉”升级为PoS机制。
缺点：纯PoS机制的加密货币，只能通过IPO的方式发行，这就导致“少数人”（通常是开发者）获得大量成本极低的加密货币，在利益面前，很难保证他们不会大量抛售。因此，PoS机制的加密货币，信用基础不够牢固。为解决这个问题，很多采用PoW+PoS的双重机制，通过PoW挖矿发行加密货币，使用PoS维护网络稳定。或者采用DPoS机制，通过社区选举的方式，增强信任。

3.DPoS（Delegated Proof of Stake）：授权股权证明机制

基本原理：这是比特股（BTS）最先引入的。比特股首次提出了去中心化自治公司(DACs)的理念。比特股的目的就是用于发布DACs。这些无人控制的公司发行股份，产生利润，并将利润分配给股东。实现这一切不需要信任任何人，因为每件事都是被硬编码到软件中的。通俗点讲就是：比特股创造可以盈利的公司（股份制），股东持有这些公司的股份，公司为股东产生回报。无需挖矿。对于PoS机制的加密货币，每个节点都可以创建区块，并按照个人的持股比例获得“利息”。DPoS是由被社区选举的可信帐户（受托人，得票数排行前101位）来创建区块。为了成为正式受托人，用户要去社区拉票，获得足够多用户的信任。用户根据自己持有的加密货币数量占总量的百分比来投票。DPoS机制类似于股份制公司，普通股民进不了董事会，要投票选举代表（受托人）代他们做决策。
这101个受托人可以理解为101个矿池，而这101个矿池彼此的权利是完全相等的。那些握着加密货币的用户可以随时通过投票更换这些代表（矿池），只要他们提供的算力不稳定，计算机宕机、或者试图利用手中的权力作恶，他们将会立刻被愤怒的选民门踢出整个系统，而后备代表可以随时顶上去。

优点：一是，能耗更低。DPoS机制将节点数量进一步减少到101个，在保证网络安全的前提下，整个网络的能耗进一步降低，网络运行成本最低。
二是，更加去中心化。目前，对于比特币而言，个人挖矿已经不现实了，比特币的算力都集中在几个大的矿池手里，每个矿池都是中心化的，就像DPoS的一个受托人，因此DPoS机制的加密货币更加去中心化。PoS机制的加密货币（比如未来币），要求用户开着客户端，事实上用户并不会天天开着电脑，因此真正的网络节点是由几个股东保持的，去中心化程度也不能与DPoS机制的加密货币相比。
三是，更快的确认速度。比如，亿书使用DPoS机制，每个块的时间为10秒，一笔交易（在得到6-10个确认后）大概1分钟，一个完整的101个块的周期大概仅仅需要16分钟。而比特币（PoW机制）产生一个区块需要10分钟，一笔交易完成（6个区块确认后）需要1个小时。点点币（PoS机制）确认一笔交易大概也需要1小时。

缺点：前几天，比特股的作者发表了一篇被广泛认为很傻的文章（见参考），预言DAO（去中心化组织）和DAC（去中心化公司）都将失败。文中披露了大量实践经验，基本算是DPoS的问题。概括起来，主要是：
一是投票的积极性并不高。绝大多数持股人（90％+）从未参与投票。这是因为投票需要时间、精力以及技能，而这恰恰是大多数投资者所缺乏的。
二是对于坏节点的处理存在诸多困难。社区选举不能及时有效的阻止一些破坏节点的出现，给网络造成安全隐患。