區塊鏈:區塊鏈入門 | 再認識BTC時間鏈、挖礦獎勵及場外交易

來源：區塊鏈大本營

編者注：原標題為《再認識BTC時間鏈、挖礦獎勵及場外交易的概念》

本文將以數字簽名和CoinJoin范例的使用為基礎，探索比特幣獨特時間順序、挖礦費用和場外交易的概念。

01證明單一性：時間鏈

我們最后結束時的探索計劃，再次回來這個問題“什么時候？”從這里開始。

這是一個重要的問題，因為它證明了所謂的“區塊鏈技術”的引入是合理的，這是一個明顯被濫用的表達方式，在其最初的含義中，它只是為一個獨特時間順序問題的答案貼上了標簽。。

回到我們的小故事，讓我們嘗試了解它解決了什么問題。你設計了一個數字現金系統，在該系統中，發行和所有權都是分散的，巧妙地將難題和簽名結合在一起。

傳化智聯：公司在智能化系統研發方面涉及區塊鏈等技術:傳化智聯(002010.SZ)在回答投資者提問時表示，目前公司在智能化系統研發方面涉及的技術探索包括工業互聯網平臺建設、物流領域5G技術應用、物聯網技術應用、區塊鏈技術應用等方面。[2020/3/18]

但是，我們如何防止用戶兩次花相同的UTXO呢？如果一個不誠實的用戶Carol將sat轉移到Daniel所控制的地址，然后簽署另一筆交易，將同樣的sat重傳到她所控制的地址，那么網絡將執行哪個交易？從簽名和腳本鏈的角度來看，它們都將是“有效的”，并且都將指向有效的初始發行，并且具有正確的PoW難度。

在你之前的電子黃金實驗中，你值得信賴的時間戳服務器輕松地解決了這兩個問題。但是現在沒有中央服務器，那么誰來定義事件的獨特時間順序呢？

如果網絡可以以某種方式投票，就可以對此達成民主共識。但是投票程序雖然在具有固定數量的已知參與者的系統中可行，但無法在未知的匿名參與者的動態集合中起作用。

聲音 | 聯通靳淑嫻：金融科技是通過區塊鏈等技術進行相關智能化服務:據新浪財經報道，“2019中國金融科技論壇”于2019年5月31日在北京舉行，聯通大數據有限公司金融與風控產品中心總經理靳淑嫻演講表示：“金融科技我們的理解其實也是通過我們大數據、人工智能、云計算、區塊鏈等相關技術賦能，在風控、營銷、客服、支付等等環節上進行相關智能化服務。”[2019/6/1]

你不能簡單地使用“節點數”作為投票權的代理，因為每個用戶都可以假裝在“Sybil攻擊”中“假裝”數百萬個不同的節點。你需要另一種“抵抗Sybil攻擊”的方式來推動所有節點在一個單一的、一致的、不變的歷史中找到共識。

不幸的是，基于數學的確定性和最終解決方案在理論上是不可能的。但是基于經濟學的統計和漸近解決方案實際上是可行的，并且你足夠聰明，可以找到它。這是一個主意：每次礦工試圖解決PoW難題時，他們都應該在消息中包含當前交易時間軸的及時快照！

現場 | 裴炳旭：區塊鏈金融最基礎的就是信用:金色財經現場報道，1月28日，Sunic Capital創始人裴炳旭在“區塊鏈平昌論壇2019(Blockchain Pyeongchang Forum, BPF2019)”的圓桌論壇上就區塊鏈金融發表了講話，他表示，區塊鏈金融最基礎的就是信用，因為金融的基礎就是信用；其次是支付，支付在商業中有著廣泛的應用；第三是控制風險，通過區塊鏈技術可以降低金融風險；最后是資產證券化，通過區塊鏈把企業資產數字化將會對企業融資有很好幫助。[2019/1/28]

他們不應該只傳遞發布消息，而應該通過散列函數傳遞更復雜的信息塊，每個塊包含的解決方案。上一個區塊以及其他用戶最近進行的交易列表。

包含先前塊中已經包含的交易塊被認為是無效的。帶有與前一個時間戳明顯不兼容的時間戳的塊也被釋放。

使用這個技巧，所有參與者都被激勵去向相同時間序列的一致版本聚合。Minnie可能會包含與先前確認的交易相抵觸的有效交易，或者更改時間戳以欺騙難度調整，但隨后其他節點會拒絕此類交易，從而浪費了新發行的價值，白白浪費了時間和精力。

聲音 | 騰訊研究院高級研究員:區塊鏈藥品溯源還需要跨越三大障礙:騰訊研究院高級研究員徐思彥今日發布文章《從疫苗風波，看區塊鏈在藥品溯源上的應用及挑戰》。他認為，區塊鏈藥品溯源還需要跨越如下障礙：1.生產源頭作假與掉包問題；2.數據來源可靠性問題；3.利益相關方的參與問題（需要納入第三方機構進行監管）。解決藥品領域的安全問題不能單純依靠技術，但如果通過引入技術手段，能對整個生產、運行鏈條有所改進、提升，都值得去嘗試、探索。[2018/7/23]

礦工們花錢來解決難題，因此，至少在某些情況下，他們僅遵循系統內在的經濟激勵機制，就可以假設他們想要享受相關的獎勵，創建不會被拒絕的區塊是相當安全的。

02挖礦費用

這種解決方案雖然出色，但仍缺乏激勵礦工參與他人交易的機制。他們可能只是選擇節省驗證腳本和簽名所需的計算能力，但仍將自己的有效簽發包含在其他空塊中發布。

首個基于區塊鏈的啤酒自動售貨機將在2018共識大會上亮相:致力于身份安全保護的區塊鏈公司Civic將在紐約舉行的2018共識大會上推出有史以來首個基于區塊鏈的啤酒自動售貨機。 據悉，消費者只需使用Civic的應用驗證自己的年齡，并支付一定量的比特幣，即可獲得一杯啤酒，而自動售貨機本身不存儲消費者的信息。[2018/5/13]

此外，由于控制供應模式，此類發行中允許的sat數量的減少，將降低解決障礙的動機，最終在最后一個時代結束時完全取消，那時將不會出現通貨膨脹。

你可以通過引入挖礦費用來解決此問題：用戶可以在交易中附加一小筆額外費用，來激勵礦工把他們包括進來。

它的工作原理是這樣的：該系統允許礦工將其獎勵交易包括在內，以及發行新“挖出的”sat，在塊中還包括的所有有效交易的已創建和已消費的UTXO之間的sat余額。費用從不取決于交易量，而僅取決于交易規模以及塊內所需的優先級。

03可伸縮性問題

包含在區塊中的交易所需的最低挖礦費根據“區塊空間”的供求而變化。在供應方面，可以添加到時間鏈的事務數受最大塊大小和最大塊速率的限制。

在需求方面，每個用戶都有不同的約束和偏好。一般來說，對區塊空間的需求增加將暗示挖礦費用的增加。

這顯然限制了系統的可擴展性。

一般而言，使用時間鏈還意味著，網絡中的每個節點都必須永遠監聽所有事情：每一個鏈上交易都必須由每個參與者下載和驗證，這些參與者將使用該系統的整個歷史，甚至在很久時間以后。這樣的系統顯然是不可伸縮的。它也缺乏耐用性，因為每個人都必須永遠保留每筆交易的副本，從而可以進行任何形式的取證分析和去匿名化嘗試。

對于某些用戶來說，可以使情況看起來更好，但代價是創建另一個更“有特權”的用戶類別。例如，如果你增加塊的大小和頻率，那么塊空間的供應就會增加，其價格就會下降。但是，運行節點的成本(能夠獨立驗證事務和塊的有效性)的增長速度遠遠快于上述供應，從而集中了整個系統的拓撲結構。

當然，一種新的專門節點可以作為某種“簽名消息”提供給非驗證的低級用戶，從而為他們提供事務有效的某種保證。畢竟，引入貨幣是為了將驗證貴金屬硬幣的昂貴任務委托給少數幾個專門的可信實體。但是，就像造幣一樣，這種策略(被稱為“SPV”)意味著一種強大的中央集權，伴隨著馬洛里等人所帶來的干預或審查的風險。

04一個新范例：“Off-Chain”

有一種聰明的方法可以減輕全球共識系統的基本規模限制，而又不會犧牲其分散性。我們將其稱為“鏈下范式”。

這個想法很簡單：只要在絕對必要之前就不要將每筆交易都提交到一個交易塊中，就可以將大部分流量都置于公共時間鏈之外，僅將其用于解決沖突和定期解決。

這種演變類似于人們在普通法系統中使用法院和合同的方式：法院可以創建具有公共約束力的先例，達成某種“法律上的全球共識”，但是相對而言它既緩慢又昂貴，因此大多數交易方通常只簽署私人雙向合同，要求法院僅在發生沖突或需要定期解決時才進行驗證和執行。

可以使用高級智能合約來使這種“追索權”的信任度最小化：與實際的法律系統不同，分散的時間鏈可以避免人為的偏見和腐敗，主要依靠密碼和代碼。與在虛擬化環境中討論的信用證書不同，脫鏈交易不是“虛擬”的。它們是實際有效的交易，無論涉及的各方是否誠實，都極有可能被系統強制執行。

你很快就會意識到，這種范例也可以極大地改善系統的耐用性。并非讓所有節點永久注冊所有交易，這些交易中的大多數將僅在感興趣的各方之間私下交換，從而使惡意竊聽者的取證分析變得更加困難、昂貴、不完整和不可靠。

這種策略的主要實現是由預先資助的雙邊“支付渠道”組成的輔助網絡，該網絡可以以信任最小化的原子方式跨多個躍點路由交易。用戶用一個極富詩意的名稱來稱呼它：“閃電網絡”。

但是，還有其他一些較小的例子存在于同一范例中。例如，有幾種技術可以使實際腳本不在需要的時間范圍之內，同時還可以節省塊空間和隱私。

通過引入這些最終技術，你的用戶最終將擁有在現實生活中使用該系統所需的一切，以便收回一些最重要的貨幣功能。

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