更有利於礦工？Mainchain 與傳統 PoW 分叉有什么不同？

由全球頂級資產管理公司富達（Fidelity）和多家華爾街巨頭 Schwab、Paradigm、紅杉資本和 Virtu Financial 支持的非托管加密貨幣交易所 EDX 在本月正式上线，上线初期支持 BTC、ETH、萊特幣（LTC）、比特幣現金（BCH）四種代幣的交易。

為什么 EDX 會上架 BCH？其中一個原因可能與美國證券交易委員會（SEC）主席 Gary Gensler 曾在 2018 年表示， BTC、ETH、LTC、BCH 都不屬於證券有關。

畢竟自他上任以來，不斷加大對加密貨幣的監管力道，並主張多種代幣屬於證券，EDX 如果不想被盯上，確實上架這四種代幣會比較保險。身為比特幣早期的PoW分叉項目，未來是否能重返榮耀，還有待觀察。那么究竟什么是PoW呢？

當你开始涉獵區塊鏈或加密貨幣時，似乎經常會遇到 PoW、PoS 等燒腦名詞。今天，我們就來聊聊，什么是 PoW、PoS、DPoS。

PoW、PoS、DPoS，用一句話概括，就是區塊鏈的三種主流共識機制。

而區塊鏈，通俗地說，是一個去中心化的账本。只是這個账本與傳統账本不同，不是由會計或少數幾個人來記账，而是人人都可以參與記账。

而且，這個記账需要一個大家都認可的規則，即“怎樣記账才是有效”，而這個大家認可的規則就是區塊鏈的共識機制。

比如，你們一大家人計劃去國外旅遊，通過商議後，選了泰國，那么到泰國去旅遊就是你們家形成的共識。而商議的方式，是少數服從多數，而少數服從多數就是你們家確定旅遊目的地的共識機制。

同樣，PoW、PoS、DPoS，分別代表區塊鏈網絡的三種主要記账規則，它們的作用非常大，直接關系到記账權和相關收益的分配。不誇張地說，共識機制是區塊鏈的靈魂。

01、PoW（Proof-of-Work）工作量證明機制

當前市場上主要的 PoW 公鏈 數據來源：f2pool

工作量證明，簡單來說 ，就是一份用來確認你做過一定量工作的證明。它就像你的大學畢業證，證明了你確實有四年大學的學習經歷。工作量證明機制，就是用工作量結果來證明貢獻大小，再根據貢獻大小確定記账權和獎勵。

這個證明過程，是依賴計算機進行數學運算進行的。可以理解為：大家都去解答同一個題目，誰先算出來，誰就負責記账，並得到相應報酬，這個報酬就是網絡產生的數字貨幣。

比如，在比特幣的網絡系統裏，誰先解題出來，誰就先得到比特幣作為獎賞。

PoW 的優點是，完全去中心化，公平公正，不需要中心化的管理機構，用戶（即節點）之間實現了公平競爭，誰先解出題目，誰就獲得相應收益。

其主要缺點是浪費能源。大家一起算題目，都要耗費算力，而最終有效的只有一個用戶所做的功，其他人做的都是無用功。

而計算機是靠電力來帶動的，大家一起用計算機算題，其實也耗費了大量電力資源。比如比特幣就是採用 PoW 共識機制，每年需要消耗價值幾十億美元的電力，一直遭人詬病。

02、PoS（Proof-of-Stake）權益證明機制

權益證明機制，即擁有越多股權，就可以獲得更多獎勵。這裏的股權是指你持有的數字貨幣的數量和時間，根據它來分配權益，類似股票的分紅制度。

你持有的幣越多，持有的時間越長，即幣齡（幣齡=持幣數*持幣時間）越大，就能拿到越多的分紅，也就有更大的記账權利。

PoS的優點有三個：

一是耗能少，不需要像工作量證明機制一樣，耗費大量的能源。

二是作惡成本高昂，想要攻擊網絡的話，必須要有51%的幣齡，這個難度就很大了，不但需要大量的幣，還要持有足夠長的時間；

三是達成共識的時間短，網絡環境好的話，可實現毫秒級速度。

比特幣網絡耗電量統計 數據來源：ccaf

PoS 的缺點有兩個，一是持幣趨於集中化，因為持有的幣越多，時間越長，分配的收益越大，獲得的幣越多，使幣過於集中；另一個是流動性變差，持幣有收益分配，就沒有動力去套現，會屯幣不動，开啓躺賺模式，導致幣的流動性變差。

03、DPoS委托權益證明機制

DPoS 委托權益證明機制，是在 PoS 基礎上優化而來的，通過投票選舉的方式，選出生產者，代表他們履行權利和義務，而不是用算力來決定。

如果生產者不稱職，隨時可能會被投票出局。投票的權重和分配的收益，都是按照持有的加密貨幣數量佔總量的百分比來計算的，51%的股東的投票結果是不可逆且有約束力的。

DPoS 和股份制公司類似，普通的股民不能進董事會，要通過投票選舉代表來組成董事會，用每個人手上的數字貨幣計算權重，再根據權重投票選舉出能代表他們權益的人，代理記账。

DPoS 的優點是，記账節點數量少，協作高效，記账效率高。其缺點是減弱了去中心化的程度，由選出的代表進行記账，存在一定的中心化控制。

提起比特幣挖礦，很多人就會想到比特幣是一個非常高能耗的系統，每天消耗大量的算力用在無用的哈希計算上，他們認為電力不應該用在比特幣這種沒用的運算；還有一些競爭幣團隊希望能夠使用 PoS 之類的替代性技術來消除比特幣挖礦所造成的能量浪費。

在所有的共識方案中，為什么比特幣的工作量證明是最有效且最節能的共識達成方式呢？

為什么需要挖礦？因為比特幣是一個點對點的分布式網絡。在這樣的網絡裏大家應該聽誰的？應該怎樣達成一致的共性？這是非常困難的問題。為此，比特幣的發明者（中本聰）創造了一種讓整個網絡達成統一共識的方案，該方案被稱為工作量證明。

這裏簡單科普一下，要在整個系統中達成共識，就必須選舉出一個人或一個節點來發號施令，且這個人或節點必須向系統證明其付出了很大的勞動。為了保證全網的安全穩定，你想發號施令就必須付出對應的勞動，即消耗相對應的能量，大家才認可你。因此整個系統只需要保證同時只有一個人可以發號施令，然後大家都跟隨其去行動，這樣就可以保證全網的穩定。

為什么比特幣系統只有選擇工作量證明才會穩定？

很多競爭幣團隊嘗試「砍掉」比特幣的挖礦過程來保證支付系統的穩定性，這就是大家常說的「權益證明（PoS）」和「代理權益證明（DPoS）」，很多公鏈系統都聲稱要採用這種權益證明方式，來避免比特幣浪費能量的過程。根據我們對基本規律的分析，基本規律是普適的，它並不只是對比特幣這個系統生效，它對任何的系統都是生效的。實際上，比特幣 PoW 所建立的系統，直接匹配了復雜度和維持穩定所需要的能量，平衡了所消耗掉的能量，它用比較精妙的挖礦市場機制來保持這個平衡性，而 PoS 就很難達到系統復雜度和所需輸入能量的平衡。因此 PoS 更像是「計劃經濟」，而 PoW 則是某種形式上的「市場經濟」。PoS 要達成 PoW 相同的穩定性，要消耗更大的能量。因為「人」所產生的浪費遠遠大於直接將電能轉換成穩定性形式的。當 PoS 系統的能量和所需要的穩定性不匹配，就會產生各種各樣「不穩定」的現象，即「亂象」。

那么比特幣歷史上有哪些著名的分叉事件呢？讓我們跟着時間线一起來回顧一下：

演化的开端（2009–2016）

根據 Sasha Ivanov 的《比特幣的分叉史（2009–2018）》，早期（ 2017 年之前）比特幣的演化還相當的溫和，其中的多次分叉都獲得了所有人的支持，而這些所謂的“軟分叉”和傳統的網絡客戶端升級並無分別（除了強制與否上）。甚至對於對於後來的某些語境中，“軟分叉”已經並不被當成是一次真正的分叉了，而僅僅是所有礦工（驗證節點）升級客戶端的版本迭代。

在 BitMex 的《比特幣共識分叉的完整歷史》中，BTC 的首次分叉被追溯到了 2010 年的 7 月 28 日。通過禁用 OP_RETURN 函數，修復一個讓任何人可以支出任何比特幣的重大缺陷。而這個分叉也僅僅具有象徵意義，很快便只能在寫比特幣歷史文章中出現。

而在比特幣早期（2017 年之前）的統計到的 17 次分叉中，至少 14 次都是類似的功能升級，剩下的 3 次也並沒有造成重大後果。

瘋狂的分叉（2017–2018）

如果一定要用一個詞來形容那兩年的區塊鏈世界的話，我覺得是：瘋狂。新的幣，新的項目，新的交易所，新的幣圈大佬，新的礦機和礦池，FOMO（Fear of Missing out，害怕錯過）的情緒隨處可見。

在那些年大大小小的分叉幣中，只有 13 個至今還在交易所中交易，其中的大部分也在歸零的邊緣。甚至，以太坊創始人 Vitalik Buterin 也曾表示，比特幣的分叉歷史事件中，除了 BCH 以外，大部分分叉項目都可以忽略，比如BSV就是個騙局。（來源於 Vitalik Buterin《Endnotes on 2020: Crypto and Beyond》）

但是我們稍稍放寬一些標准，看看至今分叉幣中的還算有影響力的前三：BCH，BSV 和 BTG（比特幣現金，愿景和黃金）。

比特幣現金（Bitcoin Cash，BCH）2017 年 8 月 1 日

在很多種書寫歷史的方式中，BCH 是真正意義上的比特幣首次分叉。所面臨的正是比特幣區塊容量不足的問題。這一由比特大陸（Bitmain）提出的 8MB 區塊大小方案比比特幣自身之前的 Segwit 升級更加激進，最終導致了分裂。

這次分叉幾乎空前絕後。在之前的歷史中，社區盡管有意見分歧，但始終沒有造成過礦工的分裂。作為整個比特幣的底層驗證者，礦工的分裂意味着無論是理念上還是事實上社區分家开始。幾乎再沒有合並的可能。

雖然在比特幣的設計之初，這樣的分叉就早已寫進了“預言書”，但是這一天終究還是到了。不過對於分叉前持有比特幣的所有人來說，這一天卻是個值得慶祝的日子，他們在這一天之前持有的比特幣依然如故，但是在新的 BCH 鏈上又新增了一份資產。這樣從天而降的“空投”幣當時被叫做“糖果”，所以那一天，每個 BTC 人都成了孩子。

比特幣SV （Bitcoin Satoshi Vision，BSV）2018 年 11 月 15 日

如果說 BCH 是原有比特幣社區的第一個反叛者，那么叛徒總是很容易遭到背叛。在一年後，BCH 社區也分裂了。新的分叉幣就是 BSV，一個把回到創始人愿景寫進代幣名稱的項目。作為一個激進改革者的後裔，卻將復古作為自己的標籤，總帶了點反諷的意味。可能也是因為這一點，V 神 （Vitalik）將它說成騙局。

但這在 PoW（工作量證明）的由礦工主導的區塊鏈時代卻毫無問題，只要有礦工在驗證，任何東西都可以有價值。就像這次，BCH的持有者又被空投了BSV的“糖果”。

比特幣黃金（Bitcoin Gold, BTG）2017 年 10 月 24 日

自從 BCH 首次分叉比特幣之後，比特幣又被各種各樣的理由不斷地开枝散葉。正如區塊鏈社區中一句經典的玩笑：在一個幣歸零之前的每一天，大家都是快樂的。每一次分叉都有光偉正的理由，比特幣也在分叉空投預期中變的越來越值錢。

BTG 可能是 BCH 之後的第一次分叉，或許也就是比特幣歷史上的第二次分叉。但是衆所周知，第二是沒人記住的，如果不是半年後 5 月 18 日的雙重支付事件（“雙花攻擊”）。

那天也算是創造了歷史。在比特幣的歷史上從未有過單一驗證者控制超過 50% 節點的情況，但是在 BTG 上，我們親眼見證了這個同樣被預言了很久的區塊鏈事件。

偃旗息鼓（2019-至今）

從 2018 年开始，比特幣的價格开始下跌。漸漸分叉开始無利可圖。糖果不甜了，於是比特幣社區就开始沉寂了，並且开始變得越來越保守。

直到 2021 年 11 月 14 日，比特幣社區才在90%以上礦工同意之下進行了 Taproot 升級。這大概是 Segwit 之後最重要的升級了，而 Segwit 已經是很多年前的事了。

比特幣二層（L2）閃電網絡雖然在 2015 年就有了白皮書，但是一直發展緩慢。

時至今日，比特幣已經有了 13 年的歷史。從前7年的溫和演化，到中期突如其來的激進分叉，再到後 4 年的回歸平靜。即使近年發展的比特幣，在最近一輪牛市中也保持了40%左右的市場份額和歷史新高，即使增長的速度遠遠不如其他代幣項目。

衆所周知，比特幣市場份額的增長最大的限制就是比特幣網絡的容量問題，擴容已經成為近幾年比特幣生態發展的最大需求。LayerTwo Labs 團隊提出的 BIP-300/301。它的擴容概念叫做 Drivechain，本質上是使用Rollup來擴容。

目前，LayerTwo Labs 的做法是直接硬分叉一個具有 BIP-300/301 的 PoW 主鏈。當比特幣社區達成共識並認可這條主鏈時，比特幣主網將升級為BIP300/301。

總體而言，LayerTwo Labs 的解決方案可以保證比特幣的去中心化，解決擴容問題。其具體分叉方案如下：

首先 LayerTwo Labs 將在2023年硬分叉BTC，並創建一個新的 PoW 區塊鏈。 這個硬分叉的 PoW 區塊鏈將被稱為 Mainchain。 Mainchain (MC) 將從第一天开始預裝所有 Drivechain 升級（BIP300 和 BIP301）。

此外，LayerTwo Labs 將在 Mainchain 硬分叉期間推出七個自己开發完善的 Sidechain（將它們視為“去中心化應用程序”或 DApp）。 項目團隊、开發人員和任何人無需許可地在 Mainchain（第 1 層）上創建 Sidechains（第 2 層），以試驗他們的任何想法和概念。

在此期間所有 BTC 地址都將 1:1 收到 Mainchain 代幣。 Mainchain 將遵循所有與BTC相同的規則：2100 萬枚代幣總供應量，每個區塊 10 分鐘，區塊獎勵每四年減半，並使用與 BTC 相同的 PoW 共識模型。

也就是說 現有的所有可以挖 BTC（SHA256算法）的挖礦設備都可以挖 Mainchain。 早期，由於Mainchain 挖礦難度降低，即使是過時的設備（GPU、老式 ASIC 礦機）也可以挖到 MC，並且收益不錯（獲得更多的 MC 區塊獎勵）。

從另一個角度看，Mainchain為礦工提供了一個新的方向：除了退出比特幣挖礦，他們還可以選擇在Mainchain上挖取MC，由於Mainchain將遵循所有與BTC相同的規則，礦工可以獲得更高的收益，因為他們將處於減半周期的極早期，越早參與收益越高。

Mainchain與其他比特幣pow分叉不同之處在於，Mainchain將是在比特幣主網之外進行的，這巧妙地繞开了比特幣的區塊大小容量限制，同時還保障了比特幣主網的安全性；可定制的側鏈可以容納更多應用和开發者，項目方等，進一步拉大了上升空間；而1：1遵循與比特幣相同的規則也就意味着着，礦工可以獲取更高的收益，這進一步增加了對現有礦工的吸引力。總而言之，不同於其他分叉，Mainchain將是比特幣在自我完善路上邁出的重要一步。

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