网络工程师：抗ASIC挖矿或是错的，未来IP协议升级对大区块扩容有利
白话区块链
从入门到精通，看我就够了！
“教主，最近好多小矿币很火，你说我去中关村攒台机器挖矿怎么样？”战士眼里跳动着金币的符号。
“如果是早期的矿币，看得准，短期投机下没毛病。长期来看，个人挖矿都意义不大”。
“为什么啊，不是个人挖矿才算真的‘去中心化么’？”战士不解。
“我问你，是美国那种2%的农业人口养活一个国家先进，还是印度70%的农业人口养活一个国家先进？你眼里，印度那种农业模式才叫充分的‘去中心化’。”我略带嘲讽的看了他一眼。
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最近，突然冒出很多PoW的小矿币，过去几个月涨了数倍甚至数十倍，乍一看炒作得很火热，但或许暗藏风险。
这些小矿币通常有以下特点：
1、抗ASIC，甚至抗GPU
2、匿名
3、高TPS
4、智能合约+DApp平台
这些小矿币的最终目标便是成为下一个狗狗币或下一个乌鸦（Raven）。前者属于无心插柳柳成荫，一个连创造者本人都戏称玩笑般的作品，且被很多区块链“大咖”公开表示“毫无价值”，却硬是凭借着草根的力量，常年占据加密货币市值排名前50的位置。后者则是被大资本青睐，更是以0上币费上线币安平台。
几乎所有稍火的小矿币，其必不可缺的特质是抗ASIC，有些甚至连GPU都能抗。实现的方法，多是通过以下几种手段：
1、共识算法。常见的有X11，X22i，X16R， 还有Cryptonight Lite等。通过打断哈希算法串联顺序等方式抵抗ASIC矿机。
2、内存联合挖矿。用内存+CPU而不是单单CPU的方式来挖矿，因为ASIC矿机在内存上并不比普通PC有优势。
3、闲置硬盘空间挖矿。这个最好理解，当前的ASIC矿机相对于PC来说在硬盘空间上最没有优势。
今天，我尝试从一个网络工程师的视角，结合公司最近发生的两件事情，来谈谈PoW未来可能的发展趋势。
01
抗ASIC就一定是对的吗？
先说第一件事。最近周会上，大家谈到一个现象：一些客户的设备，被植入了木马，倒是没有什么大的危害，因为这些木马的唯一作用，是利用这些设备的处理器和内存，进行加密货币的挖矿。
挖的都是什么币呢？当然不是比特币或以太坊了，因为这些设备的算力相对于比特币或以太坊全网算力实在太小，根本挖不动。
这就引出一个问题。如果某个PoW共识算法的币种和比特币一样火爆，同时做到了所谓理想的“去中心化”，你觉的会有多少“家庭用户版矿工”会每天开着自己的电脑不间断的24小时挖矿？100万或是更多？
目前全球黑客手里的“僵尸主机”（因中网络病毒而被黑客控制的主机或是网络设备）有多少么？据相关统计，2016年这个数字是670万。随着智能手机等电子设备，5G网络，物联网普及，这个数字在未来几年达到上千万甚至数千万，应该也不会感到意外。
如果比特币是由这样100万个家庭矿工组成的网络，很有可能几个大的黑客团体联合起来，便可以轻松对比特币发起51%攻击。
那现在的小矿币怎么没有被黑客攻击呢？也许市值太小根本入不了黑客的眼，也许是攻击带来的收益不够高，也许还有其他的原因。但不管怎么说，任何一个所谓“抗ASIC”攻击的PoW矿币，其实都潜在的把自己暴露在几百万僵尸主机的“虎视眈眈”之下。随时都有被黑客利用众多僵尸主机发起攻击的风险。
而反观ASIC这边，无论BTC、BCH或是BSV，虽然它们大多数算力由头部几大矿池掌握，看起来中心化程度高；但一台ASIC矿机的算力相当于数十万CPU。换句话说，一台看上起毫不起眼的ASIC矿机，可以抵得过几十万台僵尸主机的算力，而拥有数万台ASIC矿机的矿场，即便黑客联合起来发动所有僵尸主机，都无法与之匹敌的，更不要说用这点算力对抗比特币或比特现金全网算力了。
对于PoW而言，安全性是最为重要的。
再者，换个角度，如果某个PoW共识算法的币种和比特币一样火爆，那么：
1、如果算法上是抗ASIC的，也许会慢慢的有针对此算法的ASIC矿机被研发出来。
2、如果是用内存或是硬盘，大型的磁盘阵列，或是专门的大内存主机，也一定会在效率上秒杀家用机。
3、即便单纯不考虑1,2的因素，把机器集中到数据中心，电力便宜的地方，也总是会比家用PC性价比高得多，长期看来，算力（无论是CPU，还是内存，还是硬盘）总是会趋向集中化，正如现在的BTC三兄弟一样。
毕竟，PoW——Proof of Work，所代表的，是自由资本主义。算力的竞争的本质是资本的竞争。家庭作坊，在面对工业流水线时，总是那么无力。
如果你认同PoW是自由资本主义的话。 PoS（权益证明）便是如贵族世袭一般的封闭系统内的竞争，孰优孰劣，一目了然。
02
互联网协议升级与利好区块扩容？
再来说第二件事。公司可以给用户分配的IPV4的地址池，已经接近枯竭。目前的地址池储备，可能只能再撑2～3年左右。
上面这句话听着比较硬核，尝试用大白话翻译一下。
简单来说，在互联网上，设备之间通信，是基于一个叫做IP地址的东西，目前的版本号是v4，所以也叫IPv4。它长得什么样子呢？比如“192.168.1.1”。
一个IP代表什么呢？很简单，就像互联网上的门牌号码，我们淘宝买东西需要填家庭或是公司地址。计算机之间发消息同样需要这些“互联网门牌号”，来连接彼此。比如你家的IP是21.33.13.5,就类似于“中国，北京，三里屯，18号”。
IPv4总共就只有不到40亿的可用地址，原本大家估计在2010年之前肯定就用完了，毕竟全球的网络设备早就超过这个数量了，但是在各种技术加持下，硬是撑到了现在。最常见的就是NAT，也叫做地址转换。这东西是干嘛的呢？ 它相当于一个传达室老大爷，当快递投递到“中国，北京，三里屯，18号”之后，就交给这位老大爷，再由他把东西交给具体的人，因为18号里面可能有N多个单元，好多栋楼，每栋楼里面还住着不一样的人。
一家公司，一个家庭，或者一个网吧，基本就只共享一个真正的公共IP地址，放到出口路由器上。里面的设备用的，都是私有，或者说内部IP地址，比如说“3单元，5号楼，401，五火球教主”这样子。而路由器呢，就好比传达室老大爷，几乎每个网络的入口处，都有这么个老大爷，帮着把消息传递到具体的人手上，从而节省下来好多IP地址。
然而再怎么节省，终于还是拖到了快用完的那一天。20年前就开始开发的IPv6协议，也终于开始登场。就在去年，公司出现了自创办以来第一，二个商业用户，要求提供IPv6地址以及支持，相信在未来2年内，这样的客户会越来越多。预计3年之后，我们公司将面临着要么强制要求客户使用IPv6，要么高价去收购市场上仅剩的极少量IPv4地址的尴尬局面。
IPv6是什么呢？它是IPv4下一代协议，长这样：“2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334”。
这玩意看着就很反人性，但是它能提供地址数为2的128次方，号称可以为地球上的每一粒沙子分配一个IPv6地址，还绰绰有余。
使用IPv6，“传达室老大爷”要下岗了！每台设备在互联网上的地址是“中国，北京，三里屯，18号，3单元，5号楼，401，五火球教主”这样类似的格式，快递可以直接投递到个人手上，再也不需要走传达室了。
说了这么多，这跟区块链，或者说PoW，甚至比特币有什么关系呢？
至少有以下两点：
第一，现阶段，黑客随机扫描一个IPv4的网段，比如说几万个地址，可能花个几个小时就搞定，然后根据扫描的结果，看看哪些机器存在漏洞，可以攻击，装个病毒或是木马什么的。实施攻击的第一步，通常是扫描。
但是IPv6网络大太多啊！按照现在的扫描速度，扫一个网段，里面可能几亿几十亿个地址，花的时间要远远大于IPv4。这样一来，要找到新的僵尸主机，所花时间和成本将会大大提高，这对于网络安全，无形是个大的利好。
第二，CSW（国内用户戏称其为澳本聪）在介绍BSV的Metanet时，单独说到了IPv6的问题。他表示，IPv6是可以直接集成到BTC或是BSV里的。这样做有以下好处：
1、可以直接通过比特币的支付来分配IPv6地址。在这种情况下，网络攻击者必须预先存入一笔保证金，只有他们遵守规则时，才能收回这笔钱；如以任何方式违反规则，钱将丢失。简单来说，设备要想顺利上网， 就得先拿到一个IPv6的地址，而拿地址需要自动交纳一点比特币做押金，要是不乖的话，押金可就没了。
所以，黑客哪怕是发起DDOS这种简单的攻击（利用大量僵尸网络对目标发起分布式拒绝服务攻击），也必须先充值足够多的钱才能发起，这将大大提升黑客发起网络攻击的难度。
2、IPv6支持高达4GB的巨型帧，所以在扩容之后（这个就真的没1M小区块的BTC什么事儿了）可以把IPv6集成到比特币交易中，让数据可以经过支付通道而流动。
原来的IPv4协议，不支持巨型文件整体传输，需要传大文件是，需要将文件分割成很多个数据包一小份一小份传，稍微大一点的文件便不可能被打包至一份交易里。IPv6支持高达4GB大小的巨型帧，从而可以使文件整份传输，就能很好的解决这个问题。
那在什么情况下，需要通过区块链网络来传输如此大的数据呢？比如当需要确认对方身份信息的时候。通过使用私钥签名的信息，来确认对方的身份。很显然通过私钥签名是比一般如QQ、微信等社交软件安全等级更高。
比如Alice给Bob发了一份重要文件，这个文件可以直接走比特币的交易通道传过去（前提是比特币区块大小足够大），而真正上链的只是这个文件的哈希值，被矿工当成交易验证一下就好。
总而言之，IPv6在未来3-5年一定会逐步走向主流，届时，将对互联网上的许多协议、设计、安全等方面产生不小的影响。而依附于互联网之上的区块链层，尤其是PoW共识算法，也必将随之发生相应的变化。目前来看，会是往好的方向发展，而CSW所提到的IPv6与比特币集成，更是激动人心。当IPv6将对区块链带来怎样的变化，我们拭目以待吧！
你认为，抗ASIC挖矿的利弊分别是什么？欢迎在留言区写下您的观点。
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