什么是proof of stake,区块链共识算法

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什么是proof of stake,区块链共识算法

一、币圈内的一些专业术语是什么

1、仓位:指投资人实有投资和实际投资资金的比例。

2、全仓:就是全部资金买入虚拟货币。

3、减仓:就是把部分虚拟货币卖出。

4、清仓:就是把全部虚拟货币卖出。

5、重仓:就是某种虚拟货币买的很多。

6、轻仓:就是某种虚拟货币买的很少。

7、建仓:就是买入虚拟货币。

8、补仓:就是接着买入虚拟货币。

9、全仓:就是一次性全部买入虚拟货币。

10、止盈:获得一定收益后,将所持虚拟货币卖出以保住盈利。

11、止损:亏损到一定程度后,将所持虚拟货币卖出,防止亏损进一步扩大。

12、牛市:价格持续上涨,前景乐观。

13、熊市:价格持续下跌,前景黯淡。

14、多头(做多):买方认为币价未来会上涨,买入币,待币价上涨后卖出。

15、空头(做空):卖方认为币价未来会下跌,将手中持有的币(或向交易平台借币)卖出,待币价下跌后,低价买入获利。

16、反弹:币价下跌时,因下跌过快而价格回升调整。

17、盘整(横盘):价格波动幅度较小,币价稳定。

18、阴跌:币价缓慢下滑,软刀子割肉。

19、跳水(瀑布):币价快速下跌,幅度很大。

20、套牢:一买就跌,简称套牢。

21、踏空:一卖就涨,简称踏空。

22、割肉:一买就跌,低价赔本卖出虚拟货币。

23、解套:被套牢以后,币价回升,扭亏为盈。

24、超买:币价持续上涨到一定高度,买方力量基本用尽,币价即将下跌。

25、超卖:币价持续下跌到一定低点,卖方力量基本用尽,币价即将回升。

26、诱多:币价盘整已久,下跌可能性较大,空头大多已卖出虚拟货币,突然空方将币价拉高,诱使多方以为币价将会上涨,纷纷买入,结果空方打压币价,使多方套牢。

27、诱空:多头买入虚拟货币后,故意打压币价,使空头以为币价将会下跌,纷纷抛出,结果误入多头的陷阱。

28、挖矿:利用计算机、手机等设备运行计算程序,来获得数字货币的过程。注意,挖矿会减短设备的使用寿命。

29、ICO:Initial Coin Offering,源自股票市场的首次公开发行(IPO)概念,是区块链项目以自身发行的虚拟货币,换取市场流通常用的虚拟货币的融资行为。

30、私募轮:私募是相对于公募而言,公募指针对不特定的广大人群募集资金的行为,比如银行卖的基金;而私募要针对特定的人群来募集资金,并且不能公开广告。

31、天使轮:天使轮,即天使投资(Angel Investment),是指个人出资协助具有专门技术或独特概念而缺少自有资金的创业家进行创业,并承担创业中的高风险和享受创业成功后的高收益,或者说是自由投资者或非正式风险投资机构对原创项目构思或小型初创企业进行的一次性的前期投资。天使投资是风险投资的一种特殊形式。

32、基石轮:意思跟私募轮差不多

33、币圈是什么意思?所谓的币圈,即数字货币玩家天然形成的圈子。币圈不大,但是人数也不算少,而且在人群中基本上属于小众异类,但林林总总算是一个圈子,赚钱的人不多,形形色色的赚钱方式也都被迅速地拷贝过来,ico、炒币、挖矿等。

34、币圈怎么样赚钱?币圈赚钱的方式有很多,最主要的炒币赚差价、ICO众筹、搬砖等。

35、币圈消息一般在哪看?行情网站:非小号、mytoken、aicoin、coinmarketcap新闻网站:金色财经、巴比特社区、币世界快讯聊天网站:推特、telegram、slack

36、法币是什么意思?法币是法定货币,是由国家和政府发行的,只有政府信用来做担保,如人民币、美元等等。

37、token是什么意思?token通常翻译成通证,Token是区块链中的重要概念之一,它更广为人知的名字是“代币”。

38、搬砖是什么意思?搬砖就是,从币价低的交易所买入数字货币,然后转到价格高的交易所卖掉。

接下来,我们来理解钱包

需要澄清的是,区块链领域提到的钱包其实并不是装钱的钱包,而是装密钥(私钥和公钥)的工具,有了密钥就可以拥有相应地址上的数字货币的支配权。

1、私钥:是对一个比特币地址拥有取钱权限的代表,掌握了私钥就掌握了其对应比特币地址上的所有生杀大权。私钥可以算出公钥,公钥可以再算出比特币地址。每次交易的时候,付款方必须出具私钥,以及私钥产生的签名,每次交易签名不同,但是由同一个私钥产生。私钥是一串

2、公钥:是和私钥成对出现的,公钥可以算出比特币地址,因此可以作为拥有这个比特币地址的凭证。

3、比特币地址:如果说区块链是一个账本,比特币地址就是其中的账号。

4、钱包分为很多种:冷钱包、热钱包、硬件钱包、脑钱包、纸钱包等等,一看这些概念我就会犯晕,我觉得我们不需要搞懂那么多。我们只要搞懂应用场景,手机端还是PC端的,而且我觉得我们只会用到轻钱包,那种储存全部交易的全量钱包太恐怖了。如果你真不放心,就把这个钱包安装在平时不怎么上网的终端上,防止黑客盗用就好。

(二)钱包实战

钱包以不同的协议又分为比特币钱包、以太坊钱包、NEO钱包、量子钱包等等,多种。

比特币钱包地址有什么用?

利用比特币钱包中生成的比特币地址你可以接收来自他人的比特币,你也可以将你帐户上的比特币转到他人的比特币地址上面。比特币地址就像银行卡号一样,具有支付、转账、提现功能,但在转账时,你只有知道别人的比特币地址才能进行比特币转账。比特币钱包地址一定要保存好,因为在每次的支付。

什么是利好(比特币)?

利好(比特币):指比特币获得主流媒体关注,或者某项技术应用有突破性进展,有利于刺激价格上涨的消息,都称为利好。

什么是利空(比特币)?

促使币价下跌的消息,比特币技术问题,央行打压等。

什么是成交量?

反映成交的数量多少和买卖的人的多少。一般可用成交币数和成交金额来衡量。

什么是反弹?

比特币价格在下跌趋势中因下跌过快而回升的价格调整现象。回升幅度小于下跌幅度。

什么是盘整?

通常指价格变动幅度较小,比较稳定,最高价与最低价相差不大的行情。

什么是回调?

在多头市场上,币价涨势强劲,但因价格过快上涨而出现暂时回跌,称回调。下跌幅度小于上涨幅度。

什么是搬砖?

把现金充值到币价更低的 A平台,然后买入比特币;然后从 A平台上提现比特币,收到后马上充值到价格更高的 B平台;充值的比特币到 B平台后,马上卖掉,收到的现金马上提现,然后重复步骤。

什么是杠杆?

杠杆交易,顾名思义,就是利用小额的资金来进行数倍于原始金额的投资,以期望获取相对投资标的物波动的数倍收益率,抑或亏损。山寨币,指除了比特币以外的所有的其他币。我个人不喜欢叫山寨币,因为很多币是有自己的创新的,对这些币来讲叫山寨币是不公平的。

2010年,全球最有钱的388人,他们拥有的财富,相当于全球一半贫穷人口拥有的财富总和;

2014年,这个数字是85人,2015年,62人。2017年,只有8个人。也就是说,一辆商务车,就能装下全球一半人口的财富。

认知水平的严重不对称,正在带来财富机会的极度不平等。

你必须不断提高认知水平,跟进趋势,才有可能在这个快速变革的时代中抓住更多机会。

26个区块链行业常用名词解释

1、Blockchain——区块链

区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密货币算法等计算机技术的新型应用模式。是一个共享的分布式账本,其中交易通过附加块永久记录。

2、Block——区块

在比特币网络中,数据会以文件的形式被永久记录,我们称这些文件为区块。一个区块是一些或所有最新比特币交易的记录集,且未被其他先前的区块记录。

3、Node——节点

由区块链网络的参与者操作的分类帐的副本。

4、去中心化

去中心化是一种现象或结构,必须在拥有众多节点的系统中或在拥有众多个体的群中才能出现或存在。节点与节点之间的影响,会通过网络而形成非线性因果关系。

5、共识机制

共识机制是通过特殊节点的投票,在很短的时间内完成对交易的验证和确认;对一笔交易,如果利益不相干的若干个节点能够达成共识,我们就可以认为全网对此也能够达成共识。

6、Pow——工作量证明

Proofof Work,是指获得多少货币,取决于你挖矿贡献的工作量,电脑性能越好,分给你的矿就会越多。

7、PoS——权益证明

Proofof Stake,根据你持有货币的量和时间进行利息分配的制度,在POS模式下,你的“挖矿”收益正比于你的币龄,而与电脑的计算性能无关。

8、智能合约

智能合约是一种旨在以信息化方式传播、验证或执行合约的计算机协议。智能合约允许在没有第三方的情况下进行可信交易,这些交易可追踪且不可逆转。

9、时间戳

时间戳是指字符串或编码信息用于辨识记录下来的时间日期。国际标准为ISO 8601。

10、图灵完备

图灵完成是指机器执行任何其他可编程计算机能够执行计算的能力。

11、Dapp——去中心化应用

是一种开源的应用程序,自动运行,将其数据存储在区块链上,以加密货币令牌的形式激励,并以显示有价值证明的协议进行操作。

12、DAO——去中心化自治组织

可以认为是在没有任何人为干预的情况下运行的公司,并将一切形式的控制交给一套不可破坏的业务规则。

13、PrivateKey——私钥

私钥是一串数据,它是允许你访问特定钱包中的令牌。它们作为加密货币,除了地址的所有者之外,都被隐藏。

14、PublicKey——公钥

是和私钥成对出现的,公钥可以算出币的地址,因此可以作为拥有这个币地址的凭证。

15、矿机

尝试创建区块并将其添加到区块链上的计算设备或者软件。在一个区块链网络中,当一个新的有效区块被创建时,系统一般会自动给予区块创建者(矿机)一定数量的代币,作为奖励。

16、矿池

是一个全自动的挖矿平台,使得矿机们能够贡献各自的算力一起挖矿以创建区块,获得区块奖励,并根据算力贡献比例分配利润(即矿机接入矿池—提供算力—获得收益)。

17、公有链

完全开放的区块链,是指任何人都可读取的、任何人都能发送交易且交易能获得有效确认的、全世界的人都可以参与系统维护工作,任何人都可以通过交易或挖矿读取和写入数据。

18、私有链

写入权限仅面向某个组织或者特定少数对象的区块链。读取权限可以对外开放,或者进行任意程度地限制。

19、联盟链

共识机制由指定若干机构共同控制的区块链。

20、侧链

楔入式侧链技术(pegged sidechains),它将实现比特币和其他数字资产在多个区块链间的转移,这就意味着用户们在使用他们已有资产的情况下,就可以访问新的加密货币系统。

21、跨链技术

跨链技术可以理解为连接各区块链的桥梁,其主要应用是实现各区块链之间的Atom交易、资产转换、区块链内部信息互通,或解决Oracle的问题等。

22、硬分叉

区块链发生永久性分歧,在新共识规则发布后,部分没有升级的节点无法验证已经升级的节点生产的区块,通常硬分叉就会发生。

23、软分叉

当新共识规则发布后,没有升级的节点会因为不知道新共识规则下,而生产不合法的区块,就会产生临时性分叉。

24、Hash——哈希值

一般翻译做”散列”,也有直接音译为”哈希”的。简单的说就是一种将任意长度的消息压缩到某一固定长度的消息摘要的函数。

25、主链

主链一词源于主网(,相对于测试网),即正式上线的、独立的区块链网络。

对币圈“行话”还不了解的小伙伴,赶快来学习一下:

1、法币是什么?

法币是法定货币,是由国家和政府发行的,只有政府信用来做担保,如人民币、美元等等。

2、token是什么?

token,通常翻译成通证。Token是区块链中的重要概念之一,它更广为人知的名字是“代币”,但在专业的“链圈”人看来,它更准确的翻译是“通证”,代表的是区块链上的一种权益证明,而非货币。

Token的三个要素

一是数字权益证明,通证必须是以数字形式存在的权益凭证,代表一种权利、一种固有和内在的价值;

二是加密货币,通证的真实性、防篡改性、保护隐私等能力由加密货币学予以保障;

三是能够在一个网络中流动,从而随时随地可以验证。

3、建仓是什么?

币圈建仓也叫开仓,是指交易者新买入或新卖出一定数量的数字货币。

4、梭哈是什么?

币圈梭哈就是指把本金全部投入。

5、空投是什么?

空投是目前一种十分流行的加密货币营销方式。为了让潜在投资者和热衷加密货币的人获得代币相关信息,代币团队会经常性地进行空投。

6、锁仓是什么?

锁仓一般是指投资者在买卖合约后,当市场出现与自己操作相反的走势时,开立与原先持仓相反的新仓,又称对锁、锁单,甚至美其名曰蝴蝶双飞。

7、糖果是什么?

币圈糖果即各种数字货币刚发行处在ICO时免费发放给用户的数字币,是虚拟币项目发行方对项目本身的一种造势和宣传。

8、破发是什么?

破指的是跌破,发指的是数字货币的发行价格。币圈破发是指某种数字货币跌破了发行的价格。

9、私募是什么?

币圈私募是一种投资加密货币项目的方式,也是加密货币项目创始人为平台运作募集资金的最好方式。

10、K线图怎么看?

K线图(Candlestick Charts)又称蜡烛图、日本线、阴阳线、棒线、红黑线等,常用说法是“K线”。它是以每个分析周期的开盘价、最高价、最低价和收盘价绘制而成。

11、对冲是什么?

一般对冲是同时进行两笔行情相关、方向相反、数量相当、盈亏相抵的交易。在期货合约市场,买入相同数量方向不同的头寸,当方向确定后,平仓掉反方向头寸,保留正方向获取盈利。

12、头寸是什么?

头寸是一种市场约定,承诺买卖合约的最初部位,买进合约者是多头,处于盼涨部位;卖出合约为空头,处于盼跌部位。

13、利好是什么?

利好:指币种获得主流媒体关注,或者某项技术应用有突破性进展,有利于刺激价格上涨的消息,都称为利好。

14、利空是什么?

利空:促使币价下跌的消息,如比特币技术问题,央行打压等。

15、反弹是什么?

币价在下跌趋势中因下跌过快而回升的价格调整现象。回升幅度小于下跌幅度。

16、杠杆是什么?

杠杆交易,顾名思义,就是利用小额的资金来进行数倍于原始金额的投资,以期望获取相对投资标的物波动的数倍收益率,抑或亏损。

二、POA(Proof of Activity)区块链共识算法

POA(Proof of Activity)算法是一个区块链的共识算法,基本原理是结合POW(Proof of work)和POS(Proof of stake)算法的特点进行工作,POW算法和POS算法的具体内容可以参考:

POW算法:

POS算法:

POA算法相比于其他算法可以改进网络拓扑,维持在线节点比例,需求更少的交易费同时减少共识算法过程中的能量损耗。

POA算法需求的网络中同样包含两类节点,矿工和普通参与者,其中普通参与者不一定一直保持在线。POA算法首先由矿工构造区块头,由块头选出N个币,这N个币的所有者参与后续的校验和生成块的过程。

从这里可以看到POA算法不仅与算力有关,后续的N个参与者的选举则完全由参与者在网络中所拥有的币的总数量决定。拥有越多币的参与者越有机会被选为N个后续的参与者。而后续N个参与者参与的必要条件是这N个参与者必须在线,这也是POA命名的由来,POA算法的维护取决于网络中的活跃节点(Active)。

POA算法的一个理想的基本流程是,类似于POW协议,矿工构造出一个符合难度要求的块头,通过矿工得到的块头计算衍生出N个币的编号,从区块链中追溯可以得到这几个币目前所述的参与者。矿工将这个块头发送给这N个参与者,其中前N-1个参与者对这个块进行校验和签名,最后第N个参与者校验并将交易加入到该块中,将这个区块发布出去,即完成一个区块的出块。

一个理想过程如下图所示:

在实际运行中,无法保证网络上所有参与者都在线,而不在线的参与者则无法进行校验和签名,这个无法被校验和签名的块头则会被废弃。

即在实际运行中,应该是一个矿工构造出块头后广播给各个参与者签名,同时继续重新构造新的块头,以免上一个块头衍生的N个参与者存在有某一个没有在线,而导致块头被废弃。

因此,在这种情况下,一个块是否被确认不仅与矿工的计算能力有关同时也与网络上的在线比例有关。

与纯POW相比,在与比特币(POW)同样10分钟出一个块的情况下,POA由于会有参与者不在线而产生的损耗,因此,10分钟内矿工可以构造的块的数量会更多,即块头的难度限制会降低,那么矿工在挖矿过程中会造成的能量损耗也会降低。

与纯POS相比,可以看到POA的出块流程并不会将构造区块过程中的相关信息上链,可以明显减少区块链上用于维护协议产生的冗余信息的量。

本节对上诉协议中一些参数设置进行分析

在矿工构造出块头后对块头进行校验和区块构造的N个参与者的数量选定比较类似于比特币中每一个块的出块时间的选取。比特币中选择了10分钟作为每一个块的期望出块时间并通过动态调节难度来适应。

这里N的取值同样可以选择选定值或者动态调节。动态调节需要更加复杂的协议内容,同时可能会带来区块链的数据膨胀,而复杂的协议也增加了攻击者攻击的可能性。另外暂时没有办法证明动态调节可以带来什么好处。静态调节在后续的分析(4安全分析)中可以得到N=3的取值是比较合适的。

从上面的描述可以看到,构造新的区块的除了矿工还有从块头中衍生出来的N个币所有者。在构造出一个新的区块后,这些参与者同样应该收到一定的激励,以维持参与者保持在线状态。

矿工与参与者之间的非配比例与参与者的在线状态相关。给予参与者的激励与参与者保持在线状态的热情密切相关,越多参与者保持在线状态,能更好地维持网络的稳定。因此,可以在网络上在线参与者不够多的时候,提高参与者得到的激励分成比例,从而激发更多的参与者上线。

如何确定当前参与者的在线情况呢?可以最后第N个参与者构造区块时,将构造出来但是被废弃的块头加入到区块中,如果被丢弃的块头数量过多,说明在线人数过低,应当调节分成比例。

同时最后第N个参与者与其他参与者的分成同样需要考虑,第N个参与者需要将交易加入区块中,即需要维护UTXO池,同时第N个参与者还需要将被丢弃的块头加入新构建的区块中。

为了激励其将废弃区块头加入新构建的区块中,可以按照加入的区块头,适当增加一点小的激励。虽然加入更多的区块头,可以在下一轮的时候增加分成的比例,应当足够激励参与者往区块中加入未使用的块头了(这里参与者不可能为了增加分成而更多地加入区块头,每一个区块头都意味着一位矿工的工作量)。

一个参与者如果没有维护UTXO池则无法构造区块,但是可以参与前N-1个的签名,因此为了激励参与者维护UTXO池,作为最后一个构造区块的参与者,必须给予更多的激励,比如是其他参与者的两倍。

从3.2的描述中可以知道一个用户必须在线且维护UTXO池才可能尽可能地获得利益。这种机制势必会导致一些用户将自己的账户托管给一个中心化的机构。这个机构一直保持在线,并为用户维护其账户,在被选为构造区块的参与者时参与区块的构建并获取利益。最后该机构将收益按照某种形式进行分成。

上面说到参与者必须用自己的密钥进行签名,而托管给某个机构后,这个机构在可以用这个密钥签名构造区块的同时,也有可能使用这个密钥消费用户的财产。这里可以采用一种有限花销的密钥,这个密钥有两个功能,一个是将账户中的部分财产消费出去,另一个是将所有财产转移到一个指定账户。在托管的时候可以使用这个密钥,在被通知部分财产被花费后可以立即将所有财产转移到自己的另一个账户下,以保证财产的安全。

从上面的分析可以看到,POA的安全性与攻击者所拥有的算力和攻击者所拥有的股权有关。假设攻击者拥有的在线股权占比为,则攻击者的算力需要达到其他所有算力的倍才能达成分叉。假设攻击者股权总占比为,网络中诚实用户的在线比例为,则攻击者的算力需要达到其他所有算力的倍才能达成攻击。

攻击的分析表格如下:

从上文的分析可以看到,POA算法相比于其他算法可以改进网络拓扑,维持在线节点比例,需求更少的交易费同时减少共识算法过程中的能量损耗。同时,PoA协议的攻击成本要高于比特币的纯PoW协议。

参考文献:Proof of Activity: Extending Bitcoin’s Proof of Work via Proof of Stake

三、区块链共识算法*********二***PoS共识***Proof***of***Stake***

2011年 7月,一位名为 Quantum Mechanic的数字货币爱好者在比特币论坛首次提出了权益证明 PoS共识算法.随后, Sunny King在 2012年 8月发布的点点币(Peercoin, PPC)中首次实现. PoS由系统中具有最高权益而非最高算力的节点获得记账权,其中权益体现为节点对特定数量货币的所有权,称为币龄或币天数(Coin days)

PoS是考虑到PoW的最大缺陷:浪费资源而提出的,简单来说就是谁的权益大,谁说了算。

PoS共识机制(Proof of Stake权益证明)通过权益记账的方式,解决效率低下、资源浪费、节点一致性等问题。

各个节点需要满足一定的条件(如抵押一定的代币)才能成为验证节点(权益提高),系统通过算法在其中选择一部分作为出块节点(矿工),每隔一段时间重新选择,算法会保证完全随机,不可被操控。只有出块节点才能进行数据处理,争夺记账权。

权益主要由权益因子决定,可以是持币数量,也可以是币龄及两者的结合。

以太坊在之后很有可能会改用PoS进行共识,其更加符合以太坊高效率的特点。

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