如何验证区块链(区块链怎么验证)

发布网友 发布时间：2024-09-26 18:05

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热心网友 时间：2024-09-26 19:56

某个数字货币是否是一个有价值的币种，在目前基本属于“天使轮”阶段而言，判定标准有三个，一是团队，二是经济模型，三是行业需求。

团队的随机性太大，在此不进行讨论。本文首先对数字货币的经济模型进行一个详尽地分析，在随后的文章中，笔者会根据不同行业对部分数字货币进行剖析。

严格来讲，本文所涉及的经济模型，并不完全等同于经济学中所述概念。特指在数字货币中，货币的共识机制与激励机制。

一、共识机制

共识机制是区块链系统中各个节点达成一致的策略和方法，应根据系统类型及应用场景的不同灵活选取。

常用的共识机制主要有PoW、PoS、DPoS、PBFT（及其变种）等。另外，基于区块链技术的不同应用场景，以及各种共识机制的特性，本文按照以下维度来评价各种共识机制的技术水平：

a)合规监管：是否支持超级权限节点对全网节点、数据进行监管；

b)性能效率：交易达成共识被确认的效率；

c)资源消耗：共识过程中耗费的CPU、网络输入输出、存储等计算机资源；

d)容错性：防攻击、防欺诈的能力。

1、PoW(ProofofWork)工作量证明：依赖机器进行数*算来获取记账权，资源消耗相比其他共识机制高、可监管性弱，同时每次达成共识需要全网共同参与运算，性能效率比较低，容错性方面允许全网50%节点出错。

优点：（1）安全性高，系统稳定性好；（2）节点间无需交换额外的信息即可达成共识；（3）破坏系统需要投入极大的成本；（4）算法简单，容易实现。

缺点：（1）需要投入硬件成本及能源成本；（2）区块的确认时间较长，而且需要等待多个确认；（3）由于比特币的先发优势，新的区块链必须找到一种不同的散列算法，否则就会面临比特币的算力攻击；（4）容易产生分叉。

2、PoS（ProofofStake）权益证明：主要思想是节点记账权的获得难度与节点持有的权益成反比，相对于PoW，一定程度减少了数*算带来的资源消耗，性能也得到了相应的提升，但依然是基于哈希运算竞争获取记账权的方式，可监管性弱。该共识机制容错性和PoW相同。

优点：（1）缩短了共识达成的时间；（2）不再需要大量消耗能源挖矿。

缺点：（1）还是需要挖矿，存在一定的资源浪费；（2）所有的确认都只是一个概率上的表达，而不是一个确定性的事情，理论上有可能存在其他攻击影响。

3、DPoS(DelegateProofofStake)股份授权证明：与PoS的主要区别在于节点选举若干代理人，由代理人验证和记账。其合规监管、性能、资源消耗和容错性与PoS相似。

优点：（1）通过使用“代议制”，大幅提高达成共识的时间，为商业应用的开发提供了客观条件；（2）大幅度减少了资源消耗。

缺点：（1）存在“代表”作恶的情况，需要制定相应的约束条件及替代方案；（2）需要在总节点数量与“代表”数量之间做好平衡。

4、PBFT（PracticalByzantineFaultTolerance）实用拜占庭容错：一种采用许可投票、少数服从多数来选举领导者进行记账的共识机制，但该共识机制允许拜占庭容错。该共识机制允许强监管节点参与，具备权限分级能力，性能更高，耗能更低，该算法每轮记账都会由全网节点共同选举领导者，允许33%的节点作恶，容错性为33%。

优点：（1）系统运转可以脱离币的存在，PBFT算法共识各节点由业务的参与方或者监管方组成，安全性与稳定性由业务相关方保证；（2）共识的时延大约在2~5秒钟，基本达到商用实时处理的要求；（3）共识效率高，可满足高频交易量的需求。

缺点：（1）当有1/3或以上记账人停止工作后，系统将无法提供服务；（2）当有1/3或以上记账人联合作恶，且其它所有的记账人被恰好分割为两个网络孤岛时，恶意记账人可以使系统出现分叉，但是会留下密码学证据。

二、激励机制

激励机制与共识机制有强关联性的，不夸张的说，在一定程度上，共识机制决定了激励机制的设计方式，也就是说，共识机制是激励机制的充分条件（规模极小的私有链除外）。就二者在区块链系统内的关系而言，共识机制的目的是产生区块，而激励机制则是给予区块生产者的奖励。

单就激励机制而言，即数字货币如何发放。其中涉及到总量是否恒定，数字货币总量如何分配（投资人、团队、矿工等），激活/解锁/释放/回购机制，数字货币权益等。

从二者关系看，数字货币分为两种：一种是区块链项目，拥有区块链完整的架构，其经济模型由共识机制与激励机制组成；另一种是部署于区块链上的分布式应用所发行的数字货币，仅需要设计优化后的激励机制以维系整个应用的良性运转即可。

2.1区块链项目的激励机制

激励机制的设计源于以比特币为代表的区块链1.0时代。

比特币是一个完全开源的公链项目，没有众筹，没有项目方，整个区块链运行的关键在于三点：

第一是底层代码的准确性（已经经过了时间的检验）；

第二是共识算法，采用PoW机制，简单易用，在前期运行比特币系统过程中，并无过多的资源浪费，这为大量普通网络节点接入比特币系统提供了便捷，然而在专业的比特币挖矿机器产生之后，难度系数增加，资源浪费在所难免，是为后话（中本聪可能低估了群体的智慧）；

第三是，激励机制的设计，基于开源的公链必须提供给网络节点持续运行所必要的动力。比特币约每十分钟出一个区块，前21万个区块，大概需要4年时间，第一个四年期每个区块的激励为：50个比特币与该区块内所有的交易费用，随后的每21万个区块，奖励减半，在2140年比特币区块奖励将完全由区块中的交易费用构成。

几个要素构成了比特币的激励机制：

（1）比特币的发行总量为2100万枚，不增发；

（2）PoW共识机制决定了比特币的分配方式为算力产生，100%分配给矿工；

（3）约每十分钟产生一个区块，区块初始奖励为50个比特币，每21万个区块之后产量减半，具有“通缩”属性，无回购销毁机制；

（4）比特币交易需要支付给矿工一定的数据打包费用。

以上是第一套区块链的激励机制：稳定的数字货币供应，维持整个系统运转的矿工团体及数字货币分配方式，数字货币释放机制，数字货币交易方式。这也成为区块链项目中激励机制设计的基础框架。

随着比特币知名度的上升，用户群体日益扩大，资源浪费，效率偏低等问题逐渐凸显，后续区块链项目在激励机制设计上开始进行改进。

比如为了减少资源消耗而采取的PoS共识算法，在此种算法下新“挖掘”出的数字货币为全员共享而非矿工独享，客观上打压了矿工的积极性，从而采用了数字货币“通胀”的形式，即增发一定数量的数字货币，然而数字货币的增发必然会造成贬值，因此，需要将新增的一部分数字货币返还持币者作以补偿。

再比如为了提高效率而采取DPoS共识算法，设计机制与PoS类似，只不过将新增数字货币的分配方式从由代码约定改为了由超级节点主观分发。

总而言之，激励机制的设计是不断进化中的，但是仍然未摆脱经典模式的基本框架。

2.2分布式应用的激励机制

分布式应用是指，部署与通用公有链或者行业公有链上的应用，如果把公链理解为操作系统，那么分布式应用就是适配于这个系统的Applications。通常情况下，这些应用都会在所部署的公链上发行数字货币，暂且称之为应用型数字货币。由于应用基于公链创建，所有特性受制于公链所能提供的功能。

应用型数字货币的经济模型中，不需要进行共识机制的设计，只需要设计健康的激励机制即可。

比如，头部数字货币交易所Binance发布了一种数字货币，简称“BNB”，它是基于以太坊区块链的ERC20标准数字货币。

BNB总量被限定为2亿个，并承诺永不增发。50%数字货币对外发售，40%团队持有，早期的天使投资人持有10%。持有BNB的用户，在Binance平台上进行交易，可享受用足额BNB抵扣并享受5年内手续费逐级递减的折扣；除了享受手续费折扣外，持有BNB的用户可以享受众多的空投活动。在这些权益之外，BNB项目团队会在每季度拿出当季净利润的20%用于回购BNB并销毁，直至所有BNB总量为1亿个为止，具备了“通缩”属性。

应用型数字货币的经济模型大体如下：数字货币总量一般恒定；数字货币分配方式为：早期投资者与项目团队持有一定比例的数字货币（约50%）；持有数字货币享受该分布式应用的部分权益。

当然，在数字货币数量（是否增发需根据所部属平台和项目需求而定）、分配方式、比例和持币权益方面都能依据项目需求进行调整。

三、如何设计数字货币的经济模型

在这里，应该明确一个理念，价值回归。我们可以将它延伸理解为互联网下的共享经济模式在区块链领域的扩展。即区块链项目的价值是由参与者共同创造的，应该由区块链参与者共享。

那么如果要为一个区块链项目或者分布式应用设计一个合理的经济模型，应该从哪些方面加以考虑呢？

3.1共识机制的选用

对区块链项目而言，经济模型的设计比较难，即便现有的几大区块链项目，其经济模型的设计也并非尽善尽美的。

在共识算法的选择上，要参照符合监管，利于性能效率提升，尽量避免过度的资源消耗，具有一定的容错性四个方面加以考虑。

结合主流的共识算法如PoW、PoS、DPoS、PBFT（及其变种）等，其中DPoS、PBFT（及其变种）两种算法在上述四方面能够做到一个较好的平衡。目前国内的区块链项目多采用PBFT及其变种算法作为共识机制即是例证。

当然，随着未来人类科技的不断进步，更新的、更能够得到有效监管、效率更高的算法可能会逐渐被人发现并加以运用。

3.2激励机制的设计

激励机制的重要性无需赘言。在确定采取何种共识机制之后，下一步就需要设计合理的激励机制以保证区块链项目的良好运转和持续发展。

下面将从数字货币总量、分配方式、释放/回购机制、持币权益四个方面进行探讨。

（1）数字货币总量供应

数字货币的总量依据所属行业及项目需求而定，避免预期价格异常而导致与法币兑换差额较大：例如，一个关于资产管理的区块链项目，预期资产管理市值为50亿美元，发行数字货币的数量应不少于50亿枚为佳。

（2）数字货币分配方式

这里的分配方式是指，在所发行数字货币的总数中，早期投资者、团队、社区等分别持有的数量。

在当前市场中，为了维持价格的稳定，防止游子恶意做空，促进区块链项目生态健康，团队持有一定比例的数字货币是十分必要的。

（3）数字货币释放/回购机制

在比特币中即“挖矿”，在非PoW共识机制的区块链项目中，数字货币的有三种形式释放：一种是前期预售；第二种就是行为（包括但不限于：交易、运动、内容生产）释放；最后一种为线性释放，即固定周期内释放固定数量的数字货币，直至全部释放完毕（三种方法也可同时使用）。

回购机制是项目方对持币者的回馈措施之一，使用回购销毁的方式对市值进行管理，对所有持币者进行“分红”。

（4）数字货币权益

根据区块链赋予不同的行业来看，一般具有交易、应用中消费、持币享受平台利润分成（类似于持股）、空投等福利。

四、案例示范

项目名称：X

代币名称：XT

核心产品：基于AI大数据的数字货币智能投顾平台

1行业背景

寻找行业痛点：资产管理需要专业的团队与知识，然而现在大多数数字货币投资者并不具备；数字货币市场行情波动巨大，在行情下挫中，投资者无法对资产进行保值。

2自身优势

在股票、期货市场深耕多年，有成熟、高素质资产管理团队；AI大数据团队技术实力强劲。

3市场调研

进行市场调研之后，预估未来5年内，资产管理的市值约为10亿美元。

4数字货币总量

在考虑预期资产管理市值、开发周期与难度后，考虑发行基于以太坊ERC20数字货币XT，数量20亿枚，永不增发。

5分配方式

早期投资人持有10%，团队持有20%，商务运营10%，社区建设10%，投资者持有50%。

6数字货币释放/回购机制

释放机制分为三类：

第一类：商务运营持币部分为全部解锁，用途限定为商务及运营活动；

第二类：社区建设部分的释放机制为，社区成员发布独家资讯、合作平台发布独家项目进展等行为，根据参与ID数，释放相应比例XT（发布者与参与者各获得50%），直至全部释放完成（释放完成之后，后续奖励来源于平台利润池）；

第三类：投资者持主流数字货币，在平台中进行资产管理，根据兑换比例，释放一定数量的XT，早期投资人与团队持有部分同步，按比例解锁；

回购机制为：所得利润（以XT计）的50%返还给持币者；剩余进入平台利润池中，按月对利润池中的50%的XT进行销毁，直至XT总量为10亿枚；其余作为平台生态建设基金；

7数字货币权益

利润分成：持有XT，是为平台用户，可以享受平台利润50%的分成；

平台治理：参与平台活动享受XT奖励、其他项目方的空投活动；

功能定制：可基于平台AI大数据，投资者可购买针对个人交易策略进行优化的服务

1.如果是查询账户余额、账户的历史交易数据等信息,建议直接输入钱包地址查询;如果是查询某笔转账的相关信息,比如是否到账、进展如何,输入交易ID是最方便的。当然了,区块链浏览器不仅可以查询自己的账户,也可以查询别人的账户全部联系人:展示所有有过交易记录的联系人地址/标签,交易数量超过1万笔的地址,取最近1万笔交易的联系人展示综上,SixPencer的全新资产追踪和管理工具能够提供比区块链浏览器或者钱包更综合的查询和分析功能,作为一款工具产品意在辅助用户。

2.可以通过区块链浏览器进行查询。在区块链浏览器中我们可以知道一个钱包地址都进行过哪些交易,账户上有多少资产等等的信息。用区块链浏览器就可以查看。在搜索输入框内输入想查询的钱包地址,如果你输入的地址不完整,但是这个地址之前有在区块链上进行过ETH交易或者被查询过,那么输入框会自动把你查询的

背景：比特币诞生之后，发现该技术很先进，才发现了区块链技术。比特币和区块链技术同时被发现。

1.1比特币诞生的目的：

①货币交易就有记录，即账本；

②中心化机构记账弊端——可篡改；易超发

比特币解决第一个问题：防篡改——hash函数

1.2hash函数（加密方式）

①作用：将任意长度的字符串，转换成固定长度（sha256）的输出。输出也被称为hash值。

②特点：很难找到两个不同的x和y，使得h(x)=h(y)。

③应用：md5文件加密

1.3区块链

①定义

区块：将总账本拆分成区块存储

区块链：在每个区块上，增加区块头。其中记录父区块的hash值。通过每个区块存储父区块的hash值，将所有的区块按照顺序连接起来，形成区块链。

②区块链如何防止交易记录被篡改

形成区块链后，篡改任一交易，会导致该交易区块hash值和其子区块中不同，发现篡改。

即使继续篡改子区块头中hash值，会导致子区块hash值和孙区块中不同，发现篡改。

1.4区块链本质

①比特币和区块链本质：一个人人可见的大账本，只记录交易。

②核心技术：通过密码学hash函数+数据结构，保证账本记录不可篡改。

③核心功能：创造信任。法币依靠*公信力，比特币依靠技术。

1.5如何交易

①进行交易，需要有账号和密码，对应公钥和私钥

私钥：一串256位的二进制数字，获取不需要申请，甚至不需要电脑，自己抛硬币256次就生成了私钥

地址由私钥转化而成。地址不能反推私钥。

地址即身份，代表了在比特币世界的ID。

一个地址产生之后，只有进入区块链账本，才能被大家知道。

②数字签名技术

签名函数sign（张三的私钥，转账信息：张三转10元给李四）=本次转账签名

验证韩式verify（张三的地址，转账信息：张三转10元给李四，本次转账签名）=True

张三通过签名函数sign（），使用自己的私钥对本次交易进行签名。

任何人可以通过验证韩式vertify（）,来验证此次签名是否有由持有张三私钥的张三本人发出。是返回true，反之为false。

sign（）和verify（）由密码学保证不被破解。·

③完成交易

张三将转账信息和签名在全网供内部。在账户有余额的前提下，验证签名是true后，即会记录到区块链账本中。一旦记录，张三的账户减少10元，李四增加10元。

支持一对一，一对多，多对已，多对多的交易方式。

比特币世界中，私钥就是一切！！！

1.6中心化记账

①中心化记账优点：

a.不管哪个中心记账，都不用太担心

b.中心化记账，效率高

②中心化记账缺点：

a拒绝服务攻击

b厌倦后停止服务

c中心机构易被攻击。比如破坏服务器、网络，监守自盗、法律终止、*干预等

历史上所有有中心化机构的机密货币尝试都失败了。

比特币解决第二个问题：如何去中心化

1.7去中心化记账

①去中心化：人人都可以记账。每个人都可以保留完整的账本。

任何人都可以下载开源程序，参与P2P网络，监听全世界发送的交易，成为记账节点，参与记账。

②去中心化记账流程

某人发起一笔交易后，向全网广播。

每个记账节点，持续监听、持续全网交易。收到一笔新交易，验证准确性后，将其放入交易池并继续向其它节点传播。

因为网络传播，同一时间不同记账节点的交一次不一定相同。

每隔10分钟，从所有记账节点当中，按照某种方式抽取1名，将其交易池作为下一个区块，并向全网广播。

其它节点根据最新的区块中的交易，删除自己交易池中已经被记录的交易，继续记账，等待下一次被选中。

③去中心化记账特点

每隔10分钟产生一个区块，但不是所有在这10分钟之内的交易都能记录。

获得记账权的记账节点，将得到50个比特币的奖励。每21万个区块（约4年）后，奖励减半。总量约2100万枚，预计2040年开采完。

记录一个区块的奖励，也是比特币唯一的发行方式。

④如何分配记账权：POW（proofofwork）方式

记账几点通过计算一下数学题，来争夺记账权。

找到某随即数，使得一下不等式成立：

除了从0开始遍历随机数碰运气之外，没有其它解法，解题的过程，又叫做挖矿。

谁先解对，谁就得到记账权。

某记账节点率先找到解，即向全网公布。其他节点验证无误之后，在新区块之后重新开始新一轮的计算。这个方式被称为POW。

⑤难度调整

每个区块产生的时间并不是正好10分钟

随着比特币发展，全网算力不算提升。

为了应对算力的变化，每隔2016个区块（大约2周），会加大或者减少难度，使得每个区块产生的平均时间是10分钟。

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