區塊鏈100問:為什麼設置挖礦機制?51%攻擊與挖礦機制又有何聯繫

區塊鏈100問:為什麼設置挖礦機制?51%攻擊與挖礦機制又有何聯繫

我們致力於用最樸素、最通俗易懂的語言,抽絲剝繭地解讀區塊鏈技術,為你揭開區塊鏈的神秘面紗。

上期我們系統的介紹了區塊鏈挖礦的過程,建議關注我們,或查看我們的歷史文章,明白了前面的內容,再來看這篇文章相信對區塊鏈技術就會有新的理解。

本期內我們就來解釋一下,為什麼設置挖礦機制?

區塊鏈100問:為什麼設置挖礦機制?51%攻擊與挖礦機制又有何聯繫

1.激勵機制

中本聰在創造比特幣的時候,是想構建一種能夠去中介化的點對點的電子現金系統。問題在於去掉中介以後誰來記賬?於是他在這個過程中使用了P2P網絡技術實現信息的分佈式存儲,也就是全民競爭記賬權,但新的問題隨之出現,記賬過程是需要計算機解析複雜的數學函數(哈希運算),算力的消耗必將帶來電力的費用和時間成本,別人不可能不求回報的參與記賬,老闆不發工資你還會為他工作嗎?於是中本聰想到了激勵機制—挖礦機制,也就是現在的礦工貢獻網絡算力參與記賬,挖到礦就會獲得代幣獎勵, 儘管比特幣的挖礦獎勵會慢慢減少(每四年減半),但是隨著比特幣價值的提升,挖礦仍然是有很大的利益空間。也正因為沒有一箇中心化的機構來收集、處理數據,想要讓整個系統良好的推進下去,就必須要設置這樣的動力機制。

有人可能會疑問:根據計算,2140年比特幣將全部發行,到那個時候挖礦會不會消失?答案是不會。這就涉及到挖礦的另一筆收入:交易小費(類似於銀行轉賬的手續費)。

這個交易小費怎麼來的呢?

之前我們說過,一個合法的區塊中包含著許多交易(交易包裹在區塊體中),而每一筆交易在發出之前,交易發起者都需要設置交易費用,這個費用根據交易額的大小有多有少,礦工可以優先選擇包裹小費數量用較多的交易,當礦工在挖到一個合法區塊時,並在其他礦工驗證合法後,就可以獲得區塊內包含的所有交易的小費,也許當比特幣全部挖出之後,交易的費用也會相應提高,以此來保證礦工的收入。

2.抵禦攻擊

你可能會有這樣的疑惑,挖礦還能抵禦攻擊?之前我們說過,中本聰為了實現去中介化,用p2p網絡技術來實現數據的分佈式儲存,全民參與競爭記賬權;一個礦工挖到礦後,其餘礦工驗證區塊合法後將該區塊納入自己區塊鏈前端。什麼意思呢?我們這裡提到的"礦工將區塊納入自己的區塊鏈前端",這個區塊鏈是是全網所有礦工共有,實時更新的,也就是說一個交易記錄,在網絡中所有節點都有備份。

如果有人想要更改交易記錄,除非你能把每一個礦工的記錄都改一遍。當然,只要思想不滑坡,辦法總比困難多,如果你擁有全網算力的50%以上,就可以"偽造"出一條比主鏈更長的鏈,迷惑其他礦工,就可以更改自己的交易記錄,實現"雙花"(意思是一份虛擬貨幣交易了多次,紙幣因為是實物因此不存在雙花),也就是常說的51%攻擊。

但通常情況下,不會有人去發動51%攻擊,一是因為要發動51%攻擊需要的算力和時間都相當驚人,需要你重新構建所有交易信息的哈希數值,所需的算力驚人,成本遠遠大於收益。

二是即使51%攻擊能實現,也只能改變自己的交易記錄,達到一次貨幣多長使用而已,並不能偷走別人的比特幣。再說了,一旦有人發動了51%攻擊,就會摧毀整個信任體系,導致幣價大跌,唯一可以實現的獲利方式是提前在交易所埋伏做空。但51%攻擊發動難度太大,有那個算力挖礦的成功率已經很高了,真不如老老實實挖礦。

三是能查詢到礦池算力的情況,所以,規模大的礦池會自覺地停止接收新的礦工成員,以避免引發用戶對加密貨幣的信任危機,玉石俱焚。

好的,本期內容就是這些,總結一下,本文從激勵礦工、抵禦攻擊兩個方面由內而外的解釋了比特幣為什麼設置挖礦機制,並解釋了交易小費,以及發動51%攻擊的難度,是如何避免的。希望大家在讀完之後能有所收穫。

下期內容預告:信任的基礎:共識機制的意義,pow、pos、dpos分別是什麼?敬請期待~

區塊鏈100問:為什麼設置挖礦機制?51%攻擊與挖礦機制又有何聯繫


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