遭國際結算銀行點名!「PoW」究竟在區塊鏈的世界裡扮演什麼角色?
張詠晴
2019-01-22 16:15

 

根據Cointelegraph報導,國際結算銀行(BIS)1月21日發布的研究報告指出,比特幣的問題只能透過脫離工作量證明(PoW)系統來解決。

 

根據該報告,當未來比特幣的區塊獎勵降至零的時候,由於只能挖掘出有限數量的新比特幣,僅有的交易費用將無法維持挖礦費用。該報告除了指出「唯一的根本補救措施,是脫離PoW」之外,也強調,比特幣網路必須部署新技術,才能提升支付效率。

 

究竟何謂「PoW」,在區塊鏈的世界裡,它又扮演著什麼角色呢?

 

PoW是什麼?

 

工作量證明機制(Proof-of-Work,PoW)是最早出現在比特幣網路中的「共識機制(Consensus mechanisms)」。顧名思義,PoW可以簡單理解為透過工作成果,來證明礦工完成了多少相應工作量的機制。

 

在區塊鏈世界中,共識機制是一個必不可少的元素。

 

在節點(礦工)透過電腦算力去進行數學運算,進行一個類似「有獎徵答」的活動,以求得正確的「雜湊函數目標值(Target Hash Value)」並獲得記帳權利後,共識機制便會向區塊鏈廣播新區塊的生成,並對節點生成的區塊進行驗證,一旦區塊鏈上的其他節點也確認了這個結果的有效性,該節點就能因此獲得區塊獎勵。

 

而每個經過驗證的區塊,都將包含一個節點所付出的工作量,這就是為什麼這種方法被稱為工作量證明。

 

優勢

 

若將上述整個驗證區塊的過程想像為一場賽跑,那麼PoW可說是最公平、最去中心化的驗證方式了,因為每個人的起跑線大抵相同,只要每個人擁有一台相同的硬體設備,即可開始實現演算法簡單、操作方便的挖礦行動,節點之間也無需交換額外的資訊,即可在區塊鏈上達成共識。

 

除此之外,由於惡意節點或攻擊者如要破壞系統,必須投入極大的硬體成本以及算力,因此大大降低了被惡意攻擊的機會。

 

劣勢

 

PoW最大的缺點,是其對電力的過度消耗比其他的共識機制要來得高,因為它需要大量的成本去窮舉計算,才能找到符合條件的隨機數值(Nonce)。

 

此外,由於挖礦帶來的成果頗豐,節點數目自然越來越多,挖礦難度也隨之增加,以至於各個節點需要花費更多時間,去求得正確答案。這同時也讓不少人選擇擴充自己的硬體設備,抑或加入「礦池」,透過集結各方算力來增加獲得區塊獎勵的機會。

 

算力來源不再單純的結果,使得PoW與原先「去中心」的概念背道而馳,甚至因為礦池合併而使得算力過度集中,導致比特幣網路陷於「51%攻擊」的危機中。