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理解弱区块——BCH新即时确认协议饭前开胃菜

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本文转载自“闪电HSL”原文作者:黄世亮点击阅读原文可跳转至原文链接2019年8月30日,BCH开发者awemany发布了一篇白皮书——《Storm——Using weak proof-of-work for instant confirmations on Bitcoin Cash》(《风暴——使用弱工作量证明实现比特币现金交易即时确认》)为理解《风暴》,我重读了弱区块白皮书。先来理解下比特币挖矿工作量证明。一个挖矿的过程是计算一个随机数,谁先算出这个符合条件的数,这个条件叫“目标值”,就成功挖到一个区块,就可以拿到区块奖励和交易手续费了。考虑到交易安全性,比特币系统设定全网平均10分钟就会有人算对一次,如果这个平均时间比10分钟快,那系统就会加大计算的难度,反之就减少。为了衡量挖矿出块时间,系统定义了一个叫“难度”的值。“难度值”和“目标值”是可以通过计算公式相互计算的。为了给出弱区块的定义,我们先将比特币通过POW挖出符合“目标值”的区块叫“强区块”。请记住“目标值”和“强区块”这两个概念。对应的,我们定义一个“弱目标值”,即定义一种PoW计算难度更低的“低难度值”,对应的也就可以计算出一个低目标值,就叫“弱目标值”。比如“低难度值”只有前面的“难度值”的四分之一,也可以是十分之一,这就看系统的多方衡量考虑。当矿工计算的随机数符合了这个“低难度值”的条件下计算出来的“弱目标值”时,这个矿工就挖到了一个叫“弱区块”的区块。这种“弱区块”的出块速度就要比“强区块”快很多,比如快4倍,或10倍,依据系统设定的“低难度值”是原“难度值”的多少而定。弱区块和强区块类似,也包含类似的数据结构,也有前散列值、随机数、根散列值、coinbase信息,和大量的交易交易。这种弱区块书写成“Δ-区块”。由弱区块组成的链就称为子链,这是依附在强区块链上的。当有矿工挖到一个强区块时,子链就关闭了。然后系统再开启一个子链,等着依附到下一个强区块上。当有矿工挖到强区块后,依附在上面的子链就会被打包进强区块。关闭子链后,这个强区块的具体数据结构应该和现有的区块数据结构完全一样。有了弱区块和子链后,广播强区块的过程就可以被优化。在强区块被挖出之前,Δ-区块已经在矿工层面达成共识了,所有矿工已经同步了弱区块。当一个矿工挖出强区块后,再向全网广播强区块时,就只需要广播该强区块的所有Δ-区块哈希值,整个强区块的数据结构就不需要广播了。这可以大大降低区块广播过程的数据量,降低强区块被孤立的风险。弱区块没有区块奖励,只有强区块才有。但弱区块有交易手续费,所以矿工也可以通过挖弱区块获得收益。挖到强区块的矿工,是无法拿到弱区块里的交易手续费的。每一个弱区块被挖出来后,该矿工会在弱区块里构建一笔“弱coinbase交易tx”,将该弱区块里的所有矿工费收集在这笔“tx”里。但这笔tx在强区块被挖出前是无效的,只有等到强区块被挖出后,子链被关闭时,由强区块矿工来分配所有的交易手续费。这多考验矿工人性,如果没有硬分叉,我很难相信弱区块能够形成协议共识。虽然Bitcoin unlimited的开发者始终认为弱区块是不需要硬分叉来部署。不过,这只是理论上不需要,工程上最好是设计成硬分叉。比特币牵涉到的利益关系极其复杂,对比特币协议的进化需要多种领域的知识,包括经济学、计算机科学、数学 ,甚至现在还牵扯进来了各种政治类智慧。想阅读弱区块论文原文和译文通过网盘下载链接: http://pan.baidu.com/s/1kUUqs79 密码: 449v往期精彩BNB、HT、OKB全面估值分析——平台币还能涨多少倍?分布式金融的基础设施:如何驱动主流采用?几行代码就能撸一个文档注册Dapp,一文学会以太坊Dapp开发中科院王飞跃团队提出数字货币“竞价排名”新机制《欧洲央行稳定币报告》:谨慎看待稳定币应用发展区块链技术在金融领域的应用与思考从开发者角度看公链基础设施现状区块链与智能革命的未来《区块链司法存证应用白皮书》解读——区块链存证的应用场景和挑战一文揭秘:「政府之眼」与「加密世界透视者」Chainalysis比特币前传:黑客和密码朋克文化是这样诞生的纽约客:货币是这样发明的一文了解比特币和加密货币领域数据分析全景图国际央行区块链支付系统实践研究—加拿大Jasper项目摔了一跤的DeFi,站起来之后要往哪儿走?范一飞:关于央行数字货币的几点考虑稳定币赛道还能挤下几家巨头?中国央行数字货币或比Libra更早发行,考虑让非政府机构参与试点扫描上方二维码,关注公众号“平行区块链”,获取更多精彩内容!
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