Zilliqa挖矿那些事

Zilliqa挖矿那些事

作者：Rita

 Zilliqa是进入2018年以来非常热门的一个区块链项目，zil在1月26日火币上线交易当天价格比艾西欧翻了约40倍，现在基本维持在7、8倍的水平，且有多个平台预测今年很有潜力成为百倍币。Zilliqa最大的亮点在于，它是世界上第一个提出分片概念（英语为sharding，团队成员2015年发表论文提出），也将是全球第一个把分片落地的区块链项目。Zilliqa使用分片跟目前通过侧链、线下或加强中心化的方式不同，它是通过一种线上、去中心化方法解决当前区块链不可扩展的问题。这意味着，随着越多节点加入网络，吞吐量不但不会降低反而继续增长，每秒处理的交易数会持续增多！当前，也有不少项目提出了分片的概念，但Zilliqa已在此项目上研发了两年多，并将在今年1季度推出测试网，3季度上线主网，因此其未来发展十分令人期待！

    Zilliqa除了技术本身以及币价引人关注外，其挖矿也很受瞩目。根据官方目前公布的消息，Zilliqa将于今年第三季度主网上线后可以挖矿。目前来看，Zilliqa挖矿对矿工是非常有吸引力的，主要是因为它有以下几个优势：

1、报酬丰厚，尤其是在初期。

    Zil币的总量为210亿个，其中40%由挖矿产生，即84亿枚。根据目前计划，总共分10年挖完。值得注意的是，随时间变化的挖矿难度将是一条平滑曲线，而不会出现挖矿奖励在某个点骤减的情况，这是因为哈希率的变化是平稳的，这保证了奖励的稳定性。在10年后，整个网络中将不会有新的zil产生，网络将足够大，矿工可以仅通过手续费就维持网络的正常运转。

    Zilliqa每个分片大小大致是固定的，约为600多个节点，每个节点并行地处理交易，所以当越多的节点加入网络，产生的分片就越多，处理的总的交易数就会越多。这是Zilliqa交易速率随吞吐量增加而增长的本质原因，也是这个项目最大的优势和特点，所以Zilliqa在初期必然要吸引大量矿工加入以凸显其优势，早期的矿工将会收到巨大回报。

*上图展示了Zilliqa的网络分片机制

2、能耗小，更加切实可行。

 比特币和以太坊都采用PoW的共识协议，由于这是计算密集型的，因此创建每个区块都需要巨大的计算量，这必将导致能源大量浪费。根据一项统计数据，比特币区块链挖矿每年耗电量接近28TWh，而以太坊每年耗电接近10 TWh，这些数字大致相当于爱尔兰，巴林或格鲁吉亚等中等国家的用电量。也正是由于这个原因，很多国家、机构或个人看衰区块链。

而在Zilliqa网络上，矿工每个月仅需要执行大约12个小时的PoW，在其余时间内，将以闲置模式运行，消耗电量极少。根据Zilliqa官方估测，在新加坡对于一名普通矿工， Zilliqa的挖矿电费成本约为2.8美元/月，而以太坊则为每月26.25美元，即Zilliqa挖矿电力成本仅为以太坊的1/9。而且，由于采用分片的方法，不管网络规模如何扩大，一个分片上的节点数不变，计算情况也不会改变，也就是说挖矿成本几乎不变，不会随着节点增加或交易数增多而上升，这一优势在网络增加的情况下会更加明显。

Zilliqa能耗小的秘诀在于其共识机制。它采用PoW+PBFT的共识机制，大致过程是：在一个新节点加入网络时，其首先执行一次PoW，通过提交结果其将被分配到特定分片中。在分片上，生成约100个区块后，节点才需要再执行一次PoW进行再分片，而不是每个区块做一次。这样的每个过程被称为一个DS周期，我们可以看到，在每个DS周期伊始才需要执行PoW，PoW在Zilliqa网络中的功能仅是预防Sybil攻击，划分分片。在周期中间，网络通过PBFT协议生成区块，而不是PoW。由于pBFT协议拼的不是算力，且具有交易最终性的特点，因此生成区块是直接的、快速的，不需要6次确认，耗能极少。

*上图显示了Zilliqa共识协议运行机制，如想要了解该共识的更多技术细节，可关注Zilliqa微信公众号或官方博客。

3、更公平，矿工间收入差异相对较小

    我们都知道，在比特币挖矿中，采用的是赢者通吃的规则，即谁算力大、运气好，谁就是唯一的赢者，拿走系统约规定的特定数量比特币的奖励以及所有在区块内的交易费。所以有人即使投入了几千万在这里面，却有可能一直挖不到。这就导致了挖矿中心化，收入分配不均，以及出现51%攻击等事件可能性增加的问题。如今，全球前三大矿池占据着几乎60%的全网算力。

与此不同的是，Zilliqa中参与共识协议的每个矿工都可以获得对应的奖励。正如前文提到的，Zilliqa采用PBFT的共识协议，该协议执行过程分三个阶段：预准备阶段、准备阶段和提交阶段。后两个阶段都是集体参与的，尤其是最后一个提交阶段，需要绝对多数人都提交之后才能生成区块，这可以视为一个集体决策过程，因此PBFT可激励每个节点积极参与。虽然每个分片领导者仍然会拿的更多些，但矿工之间的报酬差异还是很大的减小了。另一方面，Zilliqa矿工酬劳分配类似于多劳多得，即矿工们积极性越强，就下个区块达成一致越迅速，效率就越高，参与处理的交易数就越多，回报也会更高。

4、支持GPU，大家都可参与

    Zilliqa挖矿使用以太坊的ethash，且正是由于Zilliqa以上提到的能耗小、非计算密集、收入差异小等优势，挖矿是可以通过GPU进行的，尤其是在刚开始的阶段。并且由于Zilliqa挖矿GPU有相当长时间是属于低使用、近乎闲置的状态（执行PBFT时），因此矿工只要在操作合理的情况下，还可以在闲置期去挖别的矿，灵活性和兼容性大大提升。但值得注意的是，1季度推出的测试网并不支持GPU，所以普通用户挖矿还要等到主网上线。

结论

    Zilliqa现在还处于集中研发阶段，团队相对低调，并没有发布过多宣传推广和挖矿的文章，但从目前来看，Zilliqa是非常有前景和值得期待的。

此外，正是由于以上特点，用户可以享受到快速、低手续费的服务，因此相信未来会有更多用户使用Zilliqa进行交易，这将给矿工带来更多的回报，容易形成一个良性循环。由此可以说，Zilliqa挖矿较目前已存在的其他区块链项目而言，更加有可持续性，这一点非常重要。