Ulord优得社区第一期深度学习心得（第二课）

Ulord优得社区第一期深度学习课程，正在紧张有序地持续进行中。

本文除了课程的笔记，也加入了一些补充，错漏之处，欢迎指正。

第二课：区块链发展现状及前景

Cyber博士是本次优得社区授课的第一位讲师，将解读课程的前三课。

第一章、区块链发展的历史及其现状

可以说是区块链技术促进了比特币的产生，但也是比特币成就了区块链技术。

区块链技术不仅仅止于比特币，区块链技术在很多领域都有可观的应用前景，区块链提供的价值承载，高效交易，安全特性，智能合约等等，为人们打开了一扇新的窗户，其影响广泛而深远。例如在金融行业比较被看好的应用领域有：信息安全行业、票据业务领域、支付结算业务、身份和账户认证等。

但同时，技术的进步，成熟是需要时间的，区块链的基础建设方兴未艾，

区块链基础功能的完善在短期内仍制约着区块链应用。

第二章、区块链的商业价值

区块链产业正在迅速成长。

1. 区块链在保证个人隐私和信息安全的前提下，提供了便利的价值流通手段。对各种可被区块链模型化的各类有形无形社会资源/资产，提供了方便高效的解决方案，解决交易中的支付，确权，资产交割等问题。

2. 对于以万物互联为目的的物联网，区块链提供了去中心化，去第三方的解决方案，解决物联网智能化过程当中的信任问题。

3.区块链本质上是大规模协作工具，将改变所有人的协作方式。例如对自治，自组织的社会形式中所采用的投票，统计等提供了助力。

工业社会的进化论（基于机械逻辑的进化论）--〉信息社会的进化论（基于生物逻辑的进化论）

第三章、区块链获得的国家政策支持

从各种国家和地方政府政策中就可以清晰地感受到国内对区块链的重视。

第四章、区块链技术面临的挑战

如前文中提到，区块链在技术层面仍在快速进化，一些关键技术仍需突破。

共识机制是区块链技术的核心，各个节点通过共识机制，竞争区块链账本的记账权。区块链技术通过共识机制来实现全网络节点的有序管理，实现去中心化。

中本聪最早提出的共识机制是PoW (Proof of Work)：工作量证明机制。使用PoW机制最典型的就是比特币。简单理解就是付出多少劳动，收获多少报酬。各节点通过不停地循环生成随机数并进行Hash运算，满足预算设置的规则的节点获得一次记账权，从而获得相应的报酬，这个过程也就是我们通常所说的“挖矿”。理论上来说，提供的算力越大，获得的收益越高。PoW的最大的优点是：公平。PoW算法公开，没有猫腻。无论是早期参与还是后来进入，只要提供的算力具有竞争力，就能获得相应的报酬。而且由于是算力之争，当区块链节点足够多后，51%攻击成本巨大，区块链能够实现去中心化。但PoW也存在致命的缺点，就是消耗资源。不仅消耗大量的电力能源，还要消耗矿机资源。比特币矿机的平均寿命不到6个月，就是最好的例子。因此，PoW是一种效率极为低下的暴力机制，但却又及其有效防止恶意攻击的选举算法。

最先使用PoS机制的是2012年出世的点点币，由Sunny King提出。PoS (Proof of Stake)：股权证明机制。顾名思义，这是一种依据各人持币权益来达成共识的机制。PoS没有挖矿过程，在创世区块内写明了股权分配比例，根据用户自身拥有货币的数量和时间来证明其对货币的权益。简单归纳就是：囤币得利息。这种算法对于散户特别有吸引力，类似于现金存银行得利息，不需要建矿场，不需要消耗电力，买些币放在钱包里就能收益。所以相对于PoW来说，PoS的优点很明显：节能。不用挖矿，不需要大量耗费电力和能源。但缺点就是：只能通过IPO发行，越早参与者越有利。IPO的初始成员很有可能拥有大量的token数量，从而导致后来入场的都是韭菜。因此，目前单独采用PoS的项目很少，基本都是采用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。

通过一段时间的运行，大家发现PoW机制和PoS机制在实现去中性化过程中，发生了一定的偏离。PoW机制出现了矿霸，某些矿池的巨大算力俨然成为另一个中心。PoS机制导致首富账户的权力更大，有可能支配记账权。因此，又有大牛提出了DPoS （Delegated Proof of Stake）委托权益证明，试图解决PoW机制和PoS机制的这类不足。代表性的有比特股和EOS。DPoS给出一种思路，将成千上万个PoS节点，通过某种机制（例如持有代币的数量）选举出若干（奇数个）节点，在这几个节点之间进行投票选举（在一些实现中甚至会在这些节点间以令牌环的方式进行轮询，进一步减少投票开销）出每次的检查点（出块）节点，而不用在网络中全部节点之间进行选择。是不是像现代公司制中的董事会？这种共识机制的优点是，解决了PoW的能耗问题，避免POS权益分配下可能的“信任天平”偏颇，也减小了全网选举的网络压力。但缺点就是：不够去中性化，从中心化的单头变成了寡头或多头。

POOL验证池和PBFT拜占庭容错算法是目前联盟链常使用的共识机制。

POOL验证池机制是基于传统的分布式一致性技术和数据验证机制的结合，它使得在成熟的分布式一致性算法（Pasox、Raft）基础上，不需要代币也能实现秒级共识验证。

PBFT（Practical Byzantine Fault

Tolerance）中文全称为使用拜占庭容错算法，1999年，卡斯托（Miguel Castro）与李斯克夫（Barbara

Liskov）提出了实用拜占庭容错（PBFT）演算法。该演算法能提供高效能的运算，使得系统可以每秒处理成千的请求，比起旧式系统快了一些。其思想渊源来自拜占庭将军问题，是一种解决分布式系统容错问题的通用方案。PBFT算法的核心理论是n>=3f+1，n是系统中的总节点数，f是允许出现故障的节点数。换句话说，如果这个系统允许出现f个故障，那么这个系统必须包括n个节点，才能解决故障。

个人的隐私权和政府部门的监控，这似乎是一对矛盾的双生子，其中重要的是度。

    随着数据量的膨胀，如何高效的存储不可篡改共识是区块链技术必须面对的问题。侧链和分片是现今的两种解决方案方向。