【Note #2 比特幣與區塊鏈技術,誘因與 Pow,(工作量證明)Bitcoin and Blockchain Technology 】- Consensus & Identity
這次繼續分享「Consensus without identity」以及「 Incentive & PoW」的主題,主要著重於比特幣在運作時所牽涉到的身分機制以及誘因。
前一篇提到了數筆交易從形成到被打包至區塊的過程,那麼假如這些節點在區塊鏈網路中都是匿名的,如何確保大家都是手法且沒有再從事惡意行為的?
因為不知道身份所以無從懲罰,改用獎勵機制
於是產生區塊的獎勵便是這些礦工手法的動力來源
誘因1 :區塊生成獎勵
- 區塊生成者可以使區塊當中含有特別的“代幣創建交易” 資訊
- 能夠選擇 這筆交易的接收者位址
不過區塊生成的速度也會隨著時間遞移,因為比特幣的總供給數量為固定的2100萬顆,也因此,可以根據區塊生成速度算出比特幣最終會在2140年左右被挖盡。
誘因2:交易費
- 發出交易者(也就是使用虛擬貨幣交易的所有人)能夠選擇使output值低於input值,而中間的差異就為礦工的收益,也就是手續費
(對於錢包來說,你原本的資產為input(假設為10BTC),不過發出卻只有9.999BTC,交易皆需要手續費,這中間差0.001 BTC則為礦工的獎賞)
還存在的問題?
- 如何去挑選隨機節點(打包交易,形成區塊)
- 如果人人都想透過挖礦得到獎勵,如何去避免情況失控?
- 如何預防女巫攻擊(先前所提到的惡意節點行為)
解決方法為PoW (工作量證明)
按照算力的貢獻比例去大概地選擇一個節點,而這是假設不會有壟斷算力的情況下(事實也證明這個概念馬上被礦場大佬的出現給推翻了,人民完全無法與這些大企業的力量匹敵)
PoW有什麼樣的特性呢?
1.比想像中的更難以拿到獎勵
以2014年8月來說,當時如果你想透過解開謎題獲得獎勵,每一個區塊都存在著10的20次方輸量的HASH值需要處理,挖礦門檻高。
2.可參數化的成本
隨著越來越多礦工的投入,每兩個禮拜也會重整一次比特幣程式碼,這也是為何挖礦難度會越來越高。
而生成區塊的平均時間的目標設為每10分鐘一次,是因為大家同意區塊生成延遲需要為一個固定的速率。
P.S. 重要的安全假設:在大多數礦中都遵循著這一個挖礦原則(超過50%遵守)惡意節點發起攻擊的可能性很低。
不過解開HASH值謎題的速率是概率化的,有可能快於十分鐘,也有可能長至一小時,不過平均下來為每10分鐘一次。
3.去驗證其他礦工的成果是不必要的
當你花時間去檢驗其他礦工所產生的區塊資訊是否正確,所花的時間足以讓你再生成一個新的區塊,而也因為資訊正確(礦工成功解出HASH謎題)所以區塊也才得以生成。