比特幣:最重鏈規則的優勢與隱患-ODAILY

編者按：本文來自Conflux中文社區，作者楊光，Odaily星球日報經授權轉載。

本期，我們來聊聊最重鏈規則。

在上一期，我們提到，最長鏈規則對孤塊的出現頻率非常敏感，具體文章可見：Conflux為什么沒有選擇比特幣所采用的最長鏈規則？。

每次誠實節點生成一個“孤塊”，就意味著誠實節點付出了算力，但沒能成功地將鏈的長度增加一，也就沒有為系統的安全性做出貢獻。

如果孤塊出現過于頻繁，最長鏈增長的速率就會降低。

一旦這個速率低于攻擊者生成區塊的速率，攻擊者就可以從任意早的地方發起攻擊，最終追上最長鏈，從而改寫區塊鏈上的歷史。

MicroStrategy CEO：承認比特幣是最重要的財產:11月4日消息，MicroStrategy CEO表示，承認比特幣是最重要的財產。（金十）[2021/11/4 6:32:13]

最重鏈規則在設計的時候，刻意削弱了“孤塊”的影響。

在最重鏈規則下，如果從某一時刻開始，所有誠實者生成的區塊都將一個區塊A作為自己的祖先。

也就是說，這些新區塊都在以區塊A為根節點的子樹中。那么，無論這些新生成的塊中有多少“孤塊”，區塊A的子樹權重增長的速率都不會打折扣。

對于區塊A所有兄弟區塊，只要攻擊者的總算力低于誠實者的總算力，那么無論攻擊者做什么，它的子樹權重增長速率都很難趕上子樹A的權重增長速率。最終攻擊者沒有能力改變“區塊A打敗了它的所有兄弟”這一事實。

達摩院：社區是整個行業最重要的底層建設:7月31日下午，金色財經區塊鏈周COINBIG&達摩院專場峰會《問鼎中原 原力破局》圓滿落幕，現場云集了各路業內知名媒體社區、國內外知名投資人與投資機構。會上，COINBIG、達摩院與金色財經分別派出代表致辭。

達摩院表示，流量帶動價值，價值吸引流量，社區是整個行業最重要的底層建設。

峰會在以探討區塊鏈產業中原發展的前提下，更有多方優質項目的現場講解與行業剖析，從地域、歷史、優勢、經濟、等多方面為大家講解中原區塊鏈行業發展的潛質與可能。同時在優質項目牽引下為大家講解海內外產業如今的行業現狀，讓更多的人能真正的了解到產業的歷史機遇與未來的無限可能。[2020/8/1]

對于A的父親區塊、祖父區塊等等，類似的結論同樣成立。這樣，區塊A就成為了一個進入“最重鏈”的區塊，且這個事實無法被攻擊者逆轉。

研究：三個因素顯示比特幣可能成為最重要的價值儲存手段:在對投資者的跟進信息中，Electric Capital列出了一個框架，以確定一項資產是否為價值儲存手段。Electric Capital表示，比特幣符合框架中所有的標準，在全球經濟陷入困境之際，它可能成為最重要的價值儲存手段。

根據Electric Capital的說法，在一項資產成為全球公認的價值儲存手段之前，有三個至關重要的因素，分別是效用、信任和采用。比特幣正在檢驗這三個標準。

為某一群體提供好處的基本用例即為提供資產效用。比特幣的效用在于它能夠促進不受審查的支付。信任指的是相信價值儲存在未來會繼續提供效用。在這方面，信任意味著大多數市場參與者相信比特幣將成為未來不可或缺的一部分。

最后，采用是不言而喻的，它代表了比特幣最關鍵的目標。采用將把比特幣帶給許許多多的人，并將幫助比特幣從一項實驗發展成為真正的經濟創新。

總之，這三個標準決定了資產是否屬于價值存儲。目前，最主要的價值儲存手段是美元和黃金。但這兩項資產及其作為主要價值儲存手段的地位正受到威脅，因為比特幣正在醞釀一場完美風暴。（Crypto Briefing）[2020/5/21]

從以上分析可以看出，最重鏈規則完全不關心新生成的區塊中有多少孤塊，并具有這樣的性質：“無論出塊速度多快，最重鏈規則的攻擊閾值都是>50%”。

人物 | 陳偉星：把價值區塊鏈化是最重要的:今日，陳偉星表示：要理解區塊鏈的作用，想要讓整個社區的利益貢獻者和價值貢獻者團結起來，要有一套激勵制度，有一套確權制度，有一套公平記賬的制度，讓公平來見證合約的制度；把價值區塊鏈化是最重要的，而不是把所有東西都區塊鏈化。[2018/6/25]

允許出塊速度任意快，配合“樹圖結構”，可以將TPS提高到非常高。

但這次我們不想再重復強調TPS了，我們來談點新鮮的——交易確認時間。

出塊速度和交易確認時間有什么關聯呢？讓我們從一個簡單的概率實驗談起。

如果你有一枚硬幣，但是這枚硬幣不均勻，它有2/3的概率拋出正面，1/3的概率拋出反面，但是每次拋出的結果是相互獨立的。

如果某個時刻，你已經拋出的正面總數比拋出的反面總數多了21個，那么根據概率論的知識，即便你繼續拋下去，有超過99.9999%的概率，拋出正面的總數永遠比反面多。

這個結論不會因為拋擲硬幣次數多而改變——即便是一直拋到地老天荒，結論都是一樣的。有興趣的讀者可以自己計算一下這個概率。

其實，交易確認與拋硬幣的例子非常相似：硬幣拋出正面對應著誠實節點生成了一個區塊，拋出反面對應著攻擊者生成了一個區塊。如果攻擊者和誠實節點生活在一個沒有網絡延遲的世界中，區塊A以多大概率被確認完全取決于：

區塊A的子樹權重-區塊A競爭兄弟的子樹權重

(更嚴格的說，在“最重鏈規則”里，對于區塊A到創世塊這條鏈上的每一個區塊，它和它的競爭兄弟的權重差值都會影響確認概率)

這個數值越大，意味著交易所在區塊相對于競爭區塊有更大的權重優勢，也就更不容易被攻擊者逆轉。

假設誠實節點新生成的區塊都在區塊A的子樹中，有33%活躍攻擊者，則無論在什么出塊速度下，上面說的權重優勢大于21都可以保證99.9999%概率不被逆轉。

而出塊速度越快，就可以在越短的時間內積累起足夠的子樹權重差值，也就意味著確認時間更短。

在有網絡延遲的世界里，網絡延遲會對上面這個規則有一些影響。在最差的情況下，攻擊者生成的區塊總能在第一時間傳遍全網，而誠實節點生成的區塊廣播時卻總是慢半拍。如果我們把這一因素考慮進去，上面的式子就會變成：

交易區塊的子樹權重?-競爭兄弟的子樹權重?-還沒有傳遍全網的區塊

在這種情況下，提高出塊速度依然有助于交易的確認。

以上僅僅是從直觀概念上解釋出塊速度和確認時間之間的關系，并非嚴格的數學推導與計算。包含確認時間和安全性的完整推導和證明的學術論文目前正在撰寫中，不日即將發布。

根據我們推導出的確認規則和所做的實驗，在出塊速度為4區塊/秒時，Conflux可以在30秒之內得到等同于比特幣6個確認塊的安全性！

雖然這只是實驗環境下測得的結果，但是依然展示了將PoW鏈確認時間壓縮進一分鐘內的可行性。

不過，在區塊鏈運行的過程中，實際情況往往比理想情況要復雜得多。

在前面的討論中，我們實際上假設了誠實節點新生成的區塊都在區塊A的子樹中。我們暫且稱這樣一個被所有誠實節點都承認在主鏈上的區塊A是他們的公共祖先。

根據我們的實驗結果，在沒有攻擊的情況下，主鏈上的區塊確實很快都會成為公共祖先，然后就可以應用確認規則判斷交易的安全性。

但是，目前沒有任何一項研究表明主鏈上的所有區塊都一定會成為公共祖先。

而這個“不確定”的背后，就藏著最重鏈規則無法回避的隱患。

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