囚徒戈多第5篇文章，阅读需要5分钟
这或许是全网解释区块链的价值核心--共识机制最详细的文章。
前言
区块链起源于比特币，发展于以太坊。想对区块链有系统性的认知，最好先熟知比特币和以太坊的知识。这是我从比特币和以太坊写起的原因。
而对区块链项目来说，共识机制是其根本价值所在。共识是区块链应用落地的基础，指的是参与者如何在此系统中进行协作。所以，本文希望能对比特币和以太坊的共识机制做总结，帮助大家更好地认识区块链的价值。
区块链能干嘛？
比特币诞生后，人们发现共识机制可以提供全新协作方式。
比如，游戏开发者可以将游戏内交易的部分，接入区块链软件开发工具包（SDK），这部分的数据将跟随区块链本身交易数据，一起被矿工打包确认。
这种做法对游戏开发者来说，可以节省相应储存、计算成本。而对于玩家们来说，他们的交易记录无法被任何人篡改，从而不会出错。
再比如，A公司向B公司购买价值10万元商品，双方签了合同，由C公司做证明人担保，约定1个月后付款。合同信息由矿工打包进区块链，无法被篡改。
B公司交付商品，C公司确认合格，双方在支付账户内同时签名，使区块链内的合同生效。1个月后，A公司账户会自动向B公司付款，无需人工干预。
事实上，区块链项目“超级账本”（hyperledger）正在积极实践第二个例子所说的事情。目前，参与这一项目的公司，已经达200余家，包括荷兰银行、巴黎银行、华为、三星、IBM等企业。
可以看出，当矿工打包确认的不仅仅是交易记录，而是更广阔的数据时，区块链使用范围也会随之扩大，其功能跟云计算、支付宝等常见应用类似。
而由于区块链具备不可随意篡改、自动执行合约的特性，使得沟通、信任、执行等成本大幅降低，在部分场景中受到企业青睐。
但现阶段，区块链技术想做到大规模应用，还得解决诸多问题，其中效率和可持续，尤为关键。
所以，相比于比特币，以太坊更关注可用性。
为此，他们正尝试将共识机制由工作量证明（Proof of Work，简写为POW）转换成权益证明（Proof Of Stake，简写为POS）。
并基于权益证明，开发以太坊独有的Casper共识机制，提高交易处理速度等，着重解决效率和可持续问题。
该计划将分为两个阶段实现，第一个阶段名为Casper FFG，第二个阶段名为Casper CBC。
权益证明机制POS
本质上，以太坊也是一种“钱”，其产生过程同样来自于矿工记账奖励。
只是，以太坊矿工除了记录交易信息，还记录游戏、金融领域的一些数据，这一载体被称为“智能合约”。
所以，在解决效率和可持续问题之前，以太坊也需要做到结果一致、不可篡改。
那么，股权证明共识机制是如何运转的呢？
当用户间发生转账，以太坊节点客户端，会收到信息。
同时，所有参与者（节点，或称验证人）客户端会根据代码，审核信息是否属实，并自动打包成“块”。然后客户端会对这些“块”进行投票。
得票最高的“块”胜出，组成“链”，并同步至全网以太坊节点。此时，转账信息被判定为有效。
胜出“块”的支持者们将获得以太坊币奖励，并开始新一轮投票。
其中，投票权重由客户端里以太坊币的多少决定。客户端持有的以太坊币越多，投票权重越高，获得奖励概率越大。
这个过程被称作权益证明（POS）。
在权益证明共识中，得票最高的“块”通常是唯一的，且结果会被广播是全网，这保证了全网交易记录的一致性。
更重要的是，在权益证明机制产生区块链的过程中，不需要使用机器计算“哈希难题”，使得其每秒可处理的交易次数大幅提升，并且节省了机器所需的电费、地租等成本。
以太坊权益证明Casper
今年5月，FFG阶段第一个代码版本已正式发布，旨在将以太坊工作量证明转变为权益证明。
在Casper FFG阶段，以太坊每50个区块中，会有1个由权益证明产生。
在未来Casper CBC中，以太坊共识机制将全面转为权益证明，并在此基础上，做两方面升级：加入保证金制度，上线分片技术。
保证金制度是为增强安全性而设立的。Casper规定，节点需提交以太坊币作为保证金，一旦其想作弊，比如在为全部“块”进行投票，或者试图对网络发起攻击，则他们的保证金将全部被没收。
而分片技术，是为了进一步提升系统处理交易的速度。分片技术指的是，先将节点分组，再将完整的交易数据分片，随机放到不同组内验证，最终结果打包成“块”，组成“链”。
分片技术就像写书一样。首先，系统将“写作主题”，也就是一定时间内的交易信息，梳理出“章节目录”；然后，随机将不同章节的写作任务，分配给不同的小组。大家分头写完后，再组合成“书”。
理论上，参与验证的节点是无限多的，分组也会无限多，所以，以太坊处理交易速度是无限快的。
从目前的进度来看，以太坊有望在明年年底前，完成Casper CBC上线。
同时，随着子母链（Plasma）、账户分离概念（account abstraction）以及无状态客户端(statelessclients)等功能上线，以太坊网路建设将全部完成。
V神的“骄傲”
Casper共识对于以太坊意味着什么？从其创始人V神（Vitalik Buterin，以太坊创始人）的言论中，可以看出端倪。
在他个人推特中，置顶内容是，提醒大家防范假冒以太坊的骗子。
此外，他还说过数字货币随时可能归零，以及劝赚钱的项目方不要炫富。
在接受“王峰十问”采访时，V神表示，以太坊已经不再那么依赖比特币了，并且他还认为交易所都应该下地狱。
将这些言论概括起来，V神表达的意思是，希望以太坊可以独立活下去，不受比特币和币圈其他因素影响。Casper是这一切的开始。
权益证明不仅使以太坊从根本的共识机制上，区别于比特币，更重要的是，它是有效率的，这使得以太坊币这一数字资产，有了锚定实体产业应用的可能性，让其嵌入实体经济运行当中。
当以太坊币有了实体资产负债做发行背书，其与法定货币已经没有本质差别了。
而权益证明使得节点想参与记账前，需买入大量以太坊币，并锁定。客观上，锁仓会使以太坊币价格达到新高度。
若以太坊币价借此超越比特币，或将彻底摆脱比特币“阴影”，其价格不受比特币涨跌影响。
目前，Casper CBC的细节仍在讨论中，整个网络预计将于2019年部署完毕。经历过The DAO黑客事件的V神，明显比之前谨慎了很多。
他一手缔造了币圈的繁荣，这是他的“骄傲”，他不想让自己的“骄傲”轻易死去。
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拓展阅读：
1.《以太坊分片概说》（以太坊研究者王筱维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