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Sakura?区块链Plus?3天前

比特币采用一种去中心化的自发共识（emergent?consensus），基于规则的完整列表，每个完全节点独立验证每个交易；通过基于工作量证明的运算，矿工独立将交易打包到新区块中；每个节点独立验证新区块并将其整合进区块链；每个节点独立选择积累进行了最多工作量证明计算的链。

工作量证明（Proof of Work，PoW）

是一种对应服务与资源滥用、或是阻断服务攻击的经济对策，概念最早于1993年提出，PoW 一词在1999年发表，工作（Work）意味着时间， PoW ?是一个分布式、去中心化的时钟。

PoW共识机制的工作流程:

第一步：矿工找到交易内存池中的交易，打包交易，矿工计算自己能够从中得到的手续费总额，这个收益我们这里暂且设为coinbase；

第二步：矿工构造Merkle Tree、计算出Merkle Tree Root；

第三步：遍历nonce 32位随机数，将nonce放在现有的区块头中；

第四步：再将区块头放进双重SHA-256哈希函数中作输入字符串，每遍历一个nonce随机数，就要进行一次对区块头双重SHA-256哈希函数的计算，直到找到一个nonce随机数，可以使得计算出来的哈希值小于目标哈希值。

第五步：目标哈希值可以规定挖矿的难度，随后这个矿工将整个区块信息发送给节点，节点确认后广播给周围的节点?。

PoW 本质是一CPU一票，“大多数”的决定表达为最长的链，最长的链包含了最大的工作量，比特币PoW共识算法中，挖矿的过程是一个拼“算力”的过程，也因此，PoW算法由于其耗电量大、消耗资源多，而备受诟病。

我们拒绝：国王，总统和投票。

我们相信：粗略的共识和运行代码。

——David Clark

以上引用David?Clark的话正如摘取自那些比特币自由战士的手册一般。对那些集中管理机构和决策机构的不信任，被内置进了比特币协议中。正如中本聪写给密码学邮件列表（The?Cryptography Mailing List）中提到的，“各国政府擅长切断像Napster这样的中央控制网络的智能接口，但像Gnutella和Tor这样的纯粹P2P网络似乎持有自己专属的领地”。

但实际上Clark完全没有在谈论比特币：这是与比特币白皮书问世相比还早16年的时候，他在互联网工程任务组（IETF）召开的会议上发表的讲话，该组织致力于开发和维护在开源互联网上建立的标准。

比特币是去中心化的和开源的，这意味着没有集中的权限来决定协议升级，以及任何人都可以自由地使用、修正和变更代码。这并不意味着比特币是无政府主义式治理的。相反，比特币遵循开源软件传统的协作治理模式，比特币用于更新其软件的过程，大量借鉴了部分阿帕网（ARPANET）在1969年创建的请求评议（Request?for Comments）格式。

比特币既是一种技术也是一种货币。虽然比特币交易是不可篡改的并且永久保留在区块链上，但其基础协议正在被不断改进和升级。仅仅因为没有一个控制这种发展的中心机构，并不意味着基础协议也年复一年地保持不变。

通过比特币改进提案（BIPs）提出并执行对比特币协议的升级。BIP为贡献者提供了标准化流程，以便为协议提出新想法、测试这些想法以及对其进行同行评审。这种制衡系统旨在允许对协议进行持续创新，同时确保通过共识和协作实现改进。

BIP是一项提议改进比特币协议的标准，由Amir?Taaki于2011年在BIP?0001中提出，并由Luke?Dash Jr.在BIP?0002中对其进行了扩展。BIP流程的目标是允许任何人对比特币协议提出改进的想法，但在实施任何可能威胁到网络稳定性的代码之前，还要彻底审查这些想法的安全性和可行性。该流程旨在让社区围绕提出的想法建立粗略的共识。

P.?Resnick将粗略共识定义如下：粗略的共识已经在很多方面被定义过了，意味着强烈提出的反对意见必须经历辩论，直到大多数人都认为这些反对意见是错误的；赋予社区能够提出想法、同行评审想法以及围绕它们达成共识的能力，对于像比特币这样没有领导者的分布式协议的发展至关重要。

BIP 001描述的工作流程图

（1）标准追踪BIP提议了对比特币进行更改，包括更改网络协议、区块或交易有效性规则，或影响使用比特币的应用程序互操作性的任何更改。

（2）信息BIP描述了协议中的设计问题或向社区提供信息。他们不建议为协议执行新的功能。

（3）流程BIP：提出围绕开发比特币的流程，或建议对流程进行更改。它们不直接影响比特币的代码库，但它们可能包括新程序、开发决策的变化或者比特币开发中使用工具的变化。

?每个BIP必须经过几个不同的阶段才能实施。这是BIP 001中描述该工作要实施到话，BIP必须从草案阶段，到提议阶段，再到最终阶段。

草案（Draft）：BIP作为草案提交给比特币开发邮件列表和BIP Github代码仓库。

提议（Proposed）：BIP包括了一个含有部署BIP计划的工作执行方案。

最终（Final）：BIP符合现实世界的采用标准。且必须客观地验证这一点。在此过程中，BIP可以被社区拒绝、撤回或替换：

延期（Deferred）：BIP的提交人可以在没有取得任何进展的情况下将其状态更改为延期。

撤回（Withdraw）：BIP的提交人也可以选择完全撤回BIP。

被拒绝（Rejected）：如果三年内没有取得任何进展，任何人都可以请求将BIP移至被拒绝状态。

替换（Replaced）：如果先前的最终BIP变得无关紧要，则将其标记为已替换。例如，这种情况可能发生在，当一个在软分叉中实施的BIP，而在三个月之后却被硬分叉倾覆的时候。

比特币的局限

比特币是典型的单链式区块链，具有去中心化、匿名免税、无国界等特性，但局限性也非常明显：

（1）POW共识始终面临51%攻击的威胁，比特币交易平台容易遭受攻击，钱包文件可能被盗；

（2）交易速度慢，下载历史交易块、交易、全网认证均需要时间，且随着交易量逐渐积累，耗费的时间还会增加。整个比特币区块链的交易速度大约为每秒钟6-7笔?；

（3）总数有限，易导致通货紧缩，也可能产生分叉，价格波动很大，不适合真正的匿名交易；

（4）财富聚集太快，大部分消费者的消费能力受到局限，系统缺乏活力；

（5）资源浪费，比特币采矿需要消耗 1000 兆瓦时电力，足以为 3 万美国家庭供电。

下一章节预告“以太坊:第二代加密货币与去中心化应用平台”