[科技资讯] Obelisk算法另辟蹊径：区块链算法演进史

比特币在其技术验证中采用了工作负载证明(pow)，不可避免地导致51%的攻击风险。美国普林斯顿大学教授Milescarlsten说。

霍夫斯特拉大学(Hofstra University)教授Krishnanpillaipakkamnatt也在邮件中表示，比特币及其衍生品，比如Ethereum的底层数据结构，在编码效率上存在很大缺陷。

比特币和以太网被认为是区块链1.0和2.0的代表，分别基于工作量证明(pow)和权利证明(pos)的共识算法。这两种算法除了51%的攻击和较低的编码效率外，还有消耗大量计算资源的缺点。

为了推动区块链技术的大规模应用，出现了新的算法，如基于企业区块链操作系统(eos)的dpos共识算法和基于skycoin底层链生态系统的方尖碑共识算法。

权力下放、安全性和效率，当新算法真正实现这些关键突破时，就意味着区块链3.0时代即将到来。

区块链短板1.0和2.0

在回复记者的邮件中，milescarlsten教授进一步解释了51%的攻击。他说，当比特币系统中一个成员或群体的计算能力决定的工作量达到整个矿池总工作量的51%时，该成员就有能力比矿池中的其他成员更快地扩展区块链，甚至锻造新的区块。

他说，根据他们的研究，在未来的比特币挖掘池中，51%的攻击概率将大大增加。这得益于比特币的奖励机制。比特币的挖掘收入每四年减少50%，很快比特币的挖掘收入就会低于交易成本。这就增加了矿池中采用不同策略的用户数量，矿工作为一个整体会放弃延伸主链以获得稳定收益的战略方向，转向制造分支机构更激进的私链策略。

如果预测实现，私链会消耗矿池大量的计算能力，从而降低锻造私链而不是主链的计算能力成本。

另外，有报道称比特币挖掘市场基本由三大挖掘池主导，在这种寡头垄断格局下，51%攻击的风险大大增加。

对于解决51%攻击风险的pos算法来说，也难以避免集中化的趋势:根据股权平衡进行选择会给利益优势者带来更多的权力，并可能主导记账权。

这两种算法最受人们诟病，最明显的缺点就是消耗巨大的计算资源。无论是工作量的证明还是权益的证明，都需要大量的计算能力去挖掘，背后是巨大的功耗。

据digiconomist统计，近几年比特币用于采矿和交易的电量消耗超过30太瓦时，以太币消耗超过14太瓦时。比特币2017年的用电量超过了159个国家的年均用电量。

方尖碑算法采用不同的方法

除了上述缺点之外，krishnanpillaipakkamnatt教授提到的底层数据结构在编码效率方面存在很大缺陷，这使得区块链技术难以大规模应用。

以比特币转账交易为例，比特币钱包之间的比特币转账操作完成时间通常需要10分钟以上，有时可能会延长到几个小时，无法满足一些需要及时接收的交易要求。krishnanpillaipakkamnatt教授介绍。

在此背景下，dpos共识算法和方尖碑共识算法应运而生。

授权证书(dpo)类似于政治体系中的代议制。它以多中心的形式实现了整个网络的安全性和高效性。每秒可实现数千笔交易，最小确认时间为1.5秒。

数据显示，比特币和Ethereum团队早期成员离职后推出的方尖碑共识算法，有着不同的做法，简化了拜占庭一般问题的信息传播模式，创建了只允许相互信任的节点参与共识确认的公共广播频道，有点类似微信朋友圈，其去中心化比dpos更彻底。同时，因为共识确认的效率有保证，所以交易速度可以超过每秒3000笔。

在安全性方面，方尖碑算法可以自动识别和切断非法的、具有攻击性的节点连接，并可以通过信任转移、黑名单转移等机制防止大规模的恶意节点协同攻击。

授权权利证明(dpos)和信任网络(obelisk)算法使得大规模应用区块链技术成为可能。业内普遍认为，公链算法的突破意味着区块链进入3.0时代，将推动联盟链和私链的快速扩张，并对金融、物流、政务、版权、商品溯源等领域进行深度转型。方尖碑算法支持的skycoin底层链生态吸引了来自世界各地的30多个团队，开发的项目涵盖流媒体、视频、能源、农业等多个行业。

随着区块链技术的广泛应用，人们相信其底层算法将继续发展。