曹政课程笔记

1.1比特币为什么值钱？美国金融危机以来，很多国家的经济恢复都是靠货币超发的方式，即打劫所有人去补坏人的窟窿，坏人犯错要所有人买单。

1.2货币的价值来自国家公权力，国家信用是不是可靠？而实际上货币的汇率暴跌的情况不少，也为数字货币提供了生存土壤。

1.3比特币的背后是共识算法信用，它有紧缩的特性，是现实货币的反面，同时它有暗黑交易的市场需求，造成了价值的攀升。

2.1区块链的价值是共识，来自于公开的算法，但并不是为区块链专门设计的。

2.2共识有很多种，最常用的是比特币的pow的共识算法，叫基于工作量证明的一种信息保障的算法。目前以太坊是基于pow，但其未来将切换到pos的共识算法。

2.3pow共识算法中，几十万台矿机同时打包和发布数据，但只有一个幸运的矿机获得了证明，生成新的区块，并获得区块奖励。

2.4区快发布后，其他节点会很快得到此信息，放弃当前已经打包的数据，开始接受新的数据，进行下一步数据打包，并试图证明算力获得发布权力和区块奖励。所以pow共识的算法竞争中的空耗也是惊人的。

2.5但也正是所有节点的概率一致，保证了任意节点如果被入侵被篡改其数据信息，则不会被其它节点接受，也就是保证了主链的安全性。

2.6pow目前局限在出块速度被限定，十分钟/区块。交易的频率有限，且一个区块只有1M，存载的交易信息有限。即比特币交易频次被限定在非常低的量级，差不多1秒可以支持不到10个交易。

2.7升级pow有以下几种方案

2.7.1提高区块大小，第一次硬分叉就是比特现金，是从1M到了8M。

2.7.2提升出块的效率，并同比降低出块的奖励。如以太坊的出块速度就明显比比特币快多了，但出块太多就存在节点存储和网络传输的压力。

2.7.3出块分片化存储的方案。（目前比特币这样的区块链虽是去中心化分布式的存储，但每个全节点的存储是记录的全集，就在规模总量和本地查询上明显受到了制约，使用分片存储，每个节点只存储某个子集是否可以行呢？结合第二个方案，可提升系统承载能力，并且不会对节点存储和网络传输带来压力。当然它也有其他的问题。

2.7.4闪电网络的解决方案，即将小额的频繁交易，先通过一些分支节点进行存储和计算，在一定时间内整合归并到主链，合并写入，就极大的减少了主链写入的压力，提升主链的容量。

2.8其他解决pow存在大量空耗算力方法。

2.8.1pos共识算法，它基于拥有的数量和时间获得证明的算法，类似银行存款存本取息，存的钱多时间长，获得收益就越多，这样算力的竞争意义就被弱化，而拥有的意义被强化。

2.8.2以太坊目标变更为pos，但pos存在一些问题。如马太效应，最后系统的决策和收益依然会集中在少数的寡头手中，除此之外，当矿工的热潮退却后，如何保证有效的工作节点数量来完成运算，也是值得观察。

2.8.3pos之上又有人提出了Dpos，在基于拥有数量的基础上，投票选举工作节点的模式，由投票委任的节点负责运算打包，一旦出现坏区块或故障，会有一套机制保障自动切换到其他节点，进行平滑过渡。

目前EOS主推此共识模式，作为其平台的基础架构，从白皮书指标看是相当不错的，但产品未上线，能否经得经过实践考验，有待观察。

2.8.4共识与效率。pow实际上是为了实现网络共识，极大地牺牲了效率。比较起来，支付宝的效率高是基于中心化系统的，且任何一个互联网公司都可以做去比比特币的效率高的系统，但是无法形成有效的共识。所以要实现区块链的效率，完全的去中心化是很难保证的。而且pow共识算法下也有大矿场的垄断，导致多中心化模式，于dpos系统才是兼顾效率与共识的较好策略。

3.1比特币是区块链第一个实际场景应用，共识最广泛，核心价值在于可作为一个账本系统，完成一些国际贸易跨境交易中信用凭证问题，解决传统金融中信用的成本问题。

3.2比特币存在的问题是算力空耗严重，交易量级极为有限，不支持智能合约，不支持零知识证明。

3.3比特币架构的问题，或通过补丁来维持旧有系统，或重构，牺牲一部分旧有系统用户。但是如把它当做资产，就不需要频繁交易，维持共识重要，如果当做货币，那么架构升级理所当然。

4.1.1以太坊是区块链的第二代平台，支持智能合约，应用想象空间大，出块效率也明显高于比特币，交易结算周期有更好的表现。

4.1.2由于智能合约的出现以及以太坊开放平台的支持，实际上任何人都可以快速创建自己的token，即发币或ico，市面上99%都是在以太坊的平台上鼓捣出来的一个token而已，并无技术的含量。

4.2智能合约是在区块中传递的合约，或者说传递的字符串，不是单纯的字符串和信息，而是一段可执行的脚本，比如说有触发条件，有交互能力。

4.3图灵完备。不考虑硬件限制的情况下，这个脚本的支持性可以满足所有图灵机的功能诉求，图灵机也可以简单理解为全功能的计算机，但支持图灵完备的智能合约现实中不可能，因为不可能有这么大区块和那么强的算力支持，稍复杂一点的代码，就可以让整个区块链网络崩溃，光一个简单的宠物猫就导致以太坊大堵塞。

4.4以太坊先是一个平台，上面跑了上千种虚拟货币，其中之一是自己的代币。平台不但可以发布货币，还可以发布应用，智能合约的应用。其一代码是公开可验证的，其二跑在所有区块上，无中央服务器，通过共识算法来保障，不用担心被篡改。

4.5智能合约第一个成功的应用是电子猫，发布方一旦发布出去，后面就连自己都无法更改。之后成功的案例是电子赌场，这个东西确实蛮适合赌场的，其公信力好，庄家无法作弊，而且无法追踪。

4.6硬分叉是分杈方约定在某个区块的节点开始，启用新架构，不再和主链一致，不需主链允许或通过，任何人都可以基于自己的理解和判断，发起一个新的分叉，但每次分叉都是对共识的撕裂。

5.1EOS目前的ico也是基于以太坊，按白皮书说是想成为第三代的区块链的平台，但上线前依然需要时间检验。李笑来只是站台，EOS的发起人还有其他项目上线运营的，如steemit.com，一个基于区块链的社区，可以到该社区注册的账号发帖。

6.1零知识证明，在不透露交易细节的情况下印证了交易记录，是一种算法保障，可有效保护交易的隐私，隐藏交易来源并防止追嗍，同时也是安全的，因为任何试图修改交易的行为都无法通过验证。

7.1信息安全之一：算力劫持。共识算法的前提是大部分节点是正确的，可信任的。不同的算法风险不同，如POW共识的一家矿场或矿池掌握了51%的算力，理论上可劫持所有的交易，改变交易数据。如dpos需保障2/3的节点是可靠的，否则也存在着强行分叉和干扰主链的风险。

7.2重放攻击。这是硬分叉首先要小心解决的问题，如果系统设计不周全，会导致在分叉上执行的交易被复制到主链，从而带来币拥有者未确认的交易发生而造成损失，所以很多交易所或钱包服务商，不敢去支持名目繁多的分差币，也是担心由此带来的风险。

7.3私匙安全。不同于其他网站，许多新手认为账号和密码最关键，而忽视了私匙，糊里糊涂被钓鱼而给出私匙，如果是被别人拿走了，那么别人可拿走你的一切，根本无需账号密码。风险还在于，只在手机或电脑装一个本地的钱包而无任何备份处理。还有手机电脑丢失硬盘损坏都会导致币的丢失。

7.4交易平台和钱包工具的安全。涉及到平台本身的技术安全性，平台员工的可靠性，平台所有者是否有坏心思坏目的。当利益足够大时，安全谁能保障？（去中心化就是失去了中心化的保护，当零知识证明普及时，偷币行为更加无法追溯了，共识算法保护的是那个字符串背后的资产，而无法保护这个字符串属于谁。）

7.5智能合约的安全。有一个基于区块链众筹的风险投资基金叫做the DAO，这众筹计划是用一段智能合约代码约束的，这段代码被发到网上并募集了超过数亿美元的资金，但代码中有一个安全风险，黑客通过代码劫持超过5500万美元。除了一个交易地址，无法掌握黑客更多的信息，也就没办法将窃贼绳之以法。

回顾：1、共识算法是区块链的核心技术；2、当前的共识算法存在一些问题，是区块链应用场景普及所需要面对的重大问题。3、从比特币到以太坊，实际上区块链的技术方案正在演进，但谁是第三代，目前还有待争议。4、智能合约是区块链应用场景扩展最具有想象力的地方，不过受限于基础架构和算力问题，目前智能合约还很难做出复杂应用，图灵完备在当前阶段尚不具备应用意义。5、零知识证明还没有全面应用起来，但这个逻辑被认可度是非常高的。6、共识算法，零知识证明，都是人类数学和信息科学的重大进步，并不单纯是为区块链服务的，更不是为发币的骗子们服务的。7、硬分叉本身存在一定的技术意义，有其商业上的逻辑。8、信息安全在区块链投资中的重要性非常高，而目前绝大部分新入场的用户对此并没有足够清醒的认识，整个区块链产业出现的严重安全事故已经很多起了，入局者希望能引以为诫。

待续