Alephium x Nervos AMA : PoW 和去中心化 | 文字稿①

文章整理自：https://medium.com/@alephium/alephium-twitter-space-pow-and-decentralization-part-i-a7c84ed91f90  （有删减）

2023 年 1 月 24 日，来自 Nervos Network 的 Jordan 以及 Alephium的 Cheng Wang 和 Hongchao Liu 在 Twitter Space 举行了一次讨论，讨论了工作量证明(PoW)和去中心化的话题。这是一场很棒的对话，以下是文字稿的第一部分，我们将重点介绍 Nervos Network 和 Alephium，以及其工作量证明的实现。

关于Nervos和Alephium

Q1：Jordan，您可以介绍一下 Nervos 吗？

Jordan：Nervos 是一个平台，它的诞生是因为智能合约区块链上许多问题需要新的解决方案。它强调长期可持续的去中心化和安全性，并使用多层设计来实现可扩展性。灵活性是 Nervos 另一个基石，它允许智能合约在基于 RISC-V 的虚拟机上执行，模拟 RISC-V 现实世界的硬件。这意味着智能合约在最低层次上执行，使开发人员可以获得最大的灵活性。

Nervos 诞生于 2018 年，主网在 2019 年推出，并将在 2023 年进行第一次减半，和比特币四年减半类似。

Q2：可以介绍一下 Alephium 和它的诞生吗？

Cheng（Alephium）：该项目开始解决区块链中的扩展问题。我关注了以太坊基金会在分片和可扩展性方面的工作，但我对他们复杂的方法不满意。相反，我被比特币的简单和优雅的设计理念吸引。

经过进一步的研究，我们开发了一种新的算法，称为 Blockflow。它基于工作量证明和 UTXO，旨在在保持安全性和去中心化的同时扩展比特币。自 2018 年以来，我一直在全职从事 Alephium 的工作。

2019 年，DeFi 趋势引起了我们的关注，我们看到了 UTXO 分片在构建安全的去中心化应用程序中的潜力。然后我们专注于 Alephium 的虚拟机和 dApp功能。我们的目标是为下一代去中心化应用程序构建一个可扩展和安全的平台。

Q3：我们非常感兴趣 Jan Xie 发布的最新开发更新，称为「新陈代谢」，可以告诉我们更多关于您的团队和生态系统的信息吗？

Jordan（Nervos）：Nervos有五个创始人，都是业内的区块链老手。首席架构师是 Jan Xie，他是前以太坊核心开发人员。在以太坊工作时，Jan 意识到有几个问题他觉得如果不进行根本性的突破性设计改变，是无法完全解决的。他最终创造了一个全新的区块链，这就是 Nervos。

Nervos 的设计从技术和治理的角度来看是去中心化的。有五六家独立的公司致力于建立 Nervos 的技术，还有许多团队在平台之上进行构建，主要是通过一个名为 Build Club 的加速器。

目前，网络方面有两层：CKB 是第一层，而 Godwoken 是与 EVM 兼容的第二层。我们也有多个桥接以太坊和许多其他链。Godwoken 把自己打造成一个游戏加区块链的品牌，积极关注游戏市场。而 CKB，也就是 L1，今年将推出大量新功能和基础设施，以及新的工具、文档和许多新的设计解决方案，我们希望这将使生态系统中的开发人员更容易使用。

最后一个产品是 Axon，一个即将推出的全新的侧链框架。它更适用于特定应用程序的区块链，有点像 Cosmos。它被认为已经准备好投入生产，现在有几个团队正在使用它，我们应该在今年看到第一批产品。

Q4：能告诉我们更多关于Leman网络升级的情况吗？

Hongchao（Alephium）：Leman升级是 Alephium 历史上的一个重要里程碑，已经进行了一段时间。它为平台的功能、安全和性能带来了许多更新。

Leman升级中的关键更新之一是引入了一组新的虚拟机指令和建筑功能，有助于简化开发过程，并使开发人员更容易构建安全和可靠的去中心化应用。另一个改进是新的资产权限系统，这增强了智能合约的安全性，并有助于防止意外操作。

Leman 升级版还包括系统检查外部调用，该方法可以改变合约的状态。这有助于防止通常与外部调用相关的安全问题。除此之外，还改进了节点 API 和 SDK，使智能合约的开发更容易。这包括用于编码单元测试、集成测试、部署等的工具。Leman 升级为 Alephium 建立去中心化项目的原型铺平了道路，例如 NFT 市场。之前，这些项目的建设难度要大得多。

Nervos 和 Alephium PoW 实现细节

Q5：作为 PoW 支持者并不「酷」或「受欢迎」。因此需要有充分的理由让任何人为一条 PoW 链做贡献。当决定进入区块链领域时，为什么选择 PoW ？

Jordan（Nervos）：我同意，PoW 不被视为「绿色」选项。说实话，曾经有一段时间我对此感到担忧，但现在我不再这样认为。当您看看正在发生的事实，特别是展望未来，看看技术正在走向以及即将到来的创新，最终，通过以最有效的方式利用能源的PoW最便宜的。由于它是一个竞争平台，因此它自然会向各种绿色能源倾斜。所以我不再认为这是一个问题。而我选择 Nervos PoW 原因是一些最常见的原因：它是最容易理解的。

这是一个非常简单易懂的系统，您可以了解关于它的每一个细节。而其他一些东西，如 PoS，一旦进入实施环节，就非常复杂；PoW 也是经过了大量实战考验，因自从 2009 年比特币开始使用这种方法以来，它是唯一有很长历史的方法。我们的观察是，它仍然是最去中心化的。出于许多原因。当你今天看看 PoS 情况时，有人预测它会变得中心化。特别是以太坊。我不是在这里抨击 PoS，它有很多优点。但是当你试图创建一个真正去中心化的生态系统时，特别是在第一层，PoS 不一定是最好的选择。因此，在Nervos，我们有许多不同的选择和层级，我们会在较高的层次上使用 PoS。但对于第一层，这里没有其他选择，我么需要最好的。而在历史上的这个时间点，PoW 仍然是最好的。

Cheng（Alephium）:我想从技术角度再补充一下，扩大工作证明作为一种共识算法的简单性。正如 Jordan 所说，工作证明有很长的历史，并且有很好的记录，使它很容易理解和实现。相比之下，权益证明需要更多的计算能力和网络资源来验证来自多个验证者的信息，以及链上资源来管理这些验证者。这可能导致高成本，特别是在大规模去中心化系统中运行一个完整的节点时。

Alephium 是一个分片的区块链。传统的扩展区块链的方法，如以太坊基金会提出的方法，是非常复杂的，涉及一个信标链来管理所有的验证器，并在不同的分片之间随机洗牌。然而，Alephium 通过引入 Blockflow 算法，采取了一种不同的方法。Blockflow 算法是基于工作证明的共识机制，不需要信标链。相反，所有的区块链可以在无状态模式下运行，这意味着每个区块链不需要知道其他区块链的状态。唯一能实现这一点的是使用工作证明。

最后，我想重申一下 Jordan 先前提到的关于 PoS 相对较新且仍有一些未解决问题的情况。其中一个主要挑战与抵押的网络效应有关。PoS 的理念是它激励个人运行全节点，从而对网络的去中心化作出贡献。然而，实际上，许多人将他们的股份委托给第三方提供商，这可能会损害网络的去中心化。这个领域需要更多时间和观察来理解其演变和潜在影响。

Q6：Nervos 和 Alephium 的 PoW 实现与比特币的有何不同？当前 TPS 和区块时间是多少？

Jordan（Nervos）: 我们的实现称为 NC-Max。NC 是 Nakamoto Consensus（中本聪共识）的缩写。因此，它类似于比特币的 Nakamoto Consensus，但在某些方面已经进行了修改，以改善 Nakamoto Consensus 的某些问题。第一个区别是它实际上使用了两步过程来提议块，提议交易和确认交易，这改善了块的传播时间，并有助于防止自私挖掘攻击。

第二个不同点是它使用动态块时间，该时间根据网络状况自动调整，以提供最短的块时间，同时不影响安全性。由于动态块时间可以上下变化，但通常以不到 10 秒的速度运行，这使我们大约获得 200 TPS，大约是今天以太坊的 10 倍。

所有这一切都是在 Raspberry Pi 设备上运行的，就像比特币一样。这只是 L1，不包括其他层。如果包括其他层，当然会更高。这在某些方面与多层和分片的方法相似，多层和分片的方法也是类似的：这是如何增加 TPS 的。但严格来说，仅在 L1 上约为 200 TPS。块大小是 597,000 字节，这是预估的每块打包 1000 个基本交易的量。无论如何，每 10 秒结束，这相当于我之前说的大约 200 TPS。

Cheng（Alephium）: 我们使用 Proof of Less Work 来减少经典 PoW 的能量消耗。为什么要花费全球电力的 0.3% 在比特币上？通过不同的协议设计可以避免一些消耗。这就是我们使用 Proof of Less Work 的原因。我们通过燃烧代币，将部分能量消耗从物理世界转移到内部网络。这意味着矿工需要同时消耗电力和代币以挖掘区块。通过这种方式，成本和安全性是相同的，但总的能量消耗大大减少。

关于 TPS，因为我们是分片区块链，最终的 TPS 取决于网络中的分片数量。现在，有 16 个分片且参数非常保守，可以达到 400 笔交易每秒。如果将来交易需求巨大，我们可以增加分片数量。我们目前的块时间设置为 64 秒。因此，我们试图在长块时间和短块时间之间找到平衡，因为如果块时间太短，区块链将具有高度的孤儿块率。

例如，在 Ethereum 中，由于 15 秒的区块时间，叔叔率约为 10%。因为我们希望协议非常轻巧高效，我们选择了略高的区块时间，最终得到了 64 秒。对于工作量证明的区块链，安全性与确认时间有关，而不是区块时间。因此，这取决于总共有多少个块以及自提交到区块链以来交易累积的工作量。

Q7: Alephium 和 Nervos 都不具有 ASIC-resistant 的功能，能解释一下这种设计选择吗？

Jordan（Nervos）: 我们不想制造一些不受 ASIC 影响的东西。我过去挖过很多次矿，有过 GPU 和 ASIC 的矿机。从爱好者的角度来说，我是 GPU 挖矿的粉丝，我更喜欢它。但除了不断轮换算法外，没有什么好的办法防止 ASIC 出现，并通常取代 GPU。因此，重要的是要看一下：ASIC 究竟是不好的吗？从我们的角度来看，我们认为这可能是一件好事，因为当您将专门的硬件集成到您的生态系统中时，这在某些方面是对支持的表示。毕竟，人们正在投资只能在单个平台上使用的硬件。

结合使用不常见或独特的哈希算法。当把这两个放在一起时，公司会投资于生态系统以生产这种硬件。然后矿工也会投资链。因此，他们攻击它的可能性更小，因为如果他们这样做，他们将使硬件过时，并需要相当多的硬件才能攻击它。从这个角度来看，我们认为允许 ASIC 在平台上并使用独特的哈希算法是更安全的选择。

Cheng（Alephium）：我同意 Jordan 的观点。而且对ASIC友好的做法在实践中效果很好，比特币已经证明了这一点，所以我没有什么要补充的了。

第一部分到此结束, 在下一篇中，将介绍 UTXO Sharding & Scalability。感谢 Alephium 对 AMA 英文文稿的整理。

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