區(qū)塊鏈項(xiàng)目（尤其是公有鏈）的一個(gè)特點(diǎn)是開源。通過開放源代碼，來提高項(xiàng)目的可信性，也使更多的人可以參與進(jìn)來。但源代碼的開放也使得攻擊者對(duì)于區(qū)塊鏈系統(tǒng)的攻擊變得更加容易。近兩年就發(fā)生多起黑客攻擊事件，近日就有匿名幣Verge（XVG）再次遭到攻擊，攻擊者鎖定了XVG代碼中的某個(gè)漏洞，該漏洞允許惡意礦工在區(qū)塊上添加虛假的時(shí)間戳，隨后快速挖出新塊，短短的幾個(gè)小時(shí)內(nèi)謀取了近價(jià)值175萬美元的數(shù)字貨幣。雖然隨后攻擊就被成功制止，然而沒人能夠保證未來攻擊者是否會(huì)再次出擊。
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當(dāng)然，區(qū)塊鏈開發(fā)者們也可以采取一些措施
一是使用專業(yè)的代碼審計(jì)服務(wù)，
二是了解安全編碼規(guī)范，防患于未然。
密碼算法的安全性
隨著量子計(jì)算機(jī)的發(fā)展將會(huì)給現(xiàn)在使用的密碼體系帶來重大的安全威脅。區(qū)塊鏈主要依賴橢圓曲線公鑰加密算法生成數(shù)字簽名來安全地交易，目前最常用的ECDSA、RSA、DSA 等在理論上都不能承受量子攻擊，將會(huì)存在較大的風(fēng)險(xiǎn)，越來越多的研究人員開始關(guān)注能夠抵抗量子攻擊的密碼算法。
當(dāng)然，除了改變算法，還有一個(gè)方法可以提升一定的安全性：
參考比特幣對(duì)于公鑰地址的處理方式，降低公鑰泄露所帶來的潛在的風(fēng)險(xiǎn)。作為用戶，尤其是比特幣用戶，每次交易后的余額都采用新的地址進(jìn)行存儲(chǔ)，確保有比特幣資金存儲(chǔ)的地址的公鑰不外泄。
共識(shí)機(jī)制的安全性
當(dāng)前的共識(shí)機(jī)制有工作量證明（Proof of Work，PoW）、權(quán)益證明（Proof of Stake，PoS）、授權(quán)權(quán)益證明（Delegated Proof of Stake，DPoS）、實(shí)用拜占庭容錯(cuò)（Practical Byzantine Fault Tolerance，PBFT）等。
PoW 面臨51%攻擊問題。由于PoW 依賴于算力，當(dāng)攻擊者具備算力優(yōu)勢(shì)時(shí)，找到新的區(qū)塊的概率將會(huì)大于其他節(jié)點(diǎn)，這時(shí)其具備了撤銷已經(jīng)發(fā)生的交易的能力。需要說明的是，即便在這種情況下，攻擊者也只能修改自己的交易而不能修改其他用戶的交易（攻擊者沒有其他用戶的私鑰）。
在PoS 中，攻擊者在持有超過51%的Token 量時(shí)才能夠攻擊成功，這相對(duì)于PoW 中的51%算力來說，更加困難。
在PBFT 中，惡意節(jié)點(diǎn)小于總節(jié)點(diǎn)的1/3 時(shí)系統(tǒng)是安全的?？偟膩碚f，任何共識(shí)機(jī)制都有其成立的條件，作為攻擊者，還需要考慮的是，一旦攻擊成功，將會(huì)造成該系統(tǒng)的價(jià)值歸零，這時(shí)攻擊者除了破壞之外，并沒有得到其他有價(jià)值的回報(bào)。
對(duì)于區(qū)塊鏈項(xiàng)目的設(shè)計(jì)者而言，應(yīng)該了解清楚各個(gè)共識(shí)機(jī)制的優(yōu)劣，從而選擇出合適的共識(shí)機(jī)制或者根據(jù)場(chǎng)景需要，設(shè)計(jì)新的共識(shí)機(jī)制。
智能合約的安全性
智能合約具備運(yùn)行成本低、人為干預(yù)風(fēng)險(xiǎn)小等優(yōu)勢(shì)，但如果智能合約的設(shè)計(jì)存在問題，將有可能帶來較大的損失。2016 年6 月，以太坊最大眾籌項(xiàng)目The DAO 被攻擊，黑客獲得超過350 萬個(gè)以太幣，后來導(dǎo)致以太坊分叉為ETH 和ETC。
對(duì)此提出的措施有兩個(gè)方面：
一是對(duì)智能合約進(jìn)行安全審計(jì)，
二是遵循智能合約安全開發(fā)原則。
智能合約的安全開發(fā)原則有：對(duì)可能的錯(cuò)誤有所準(zhǔn)備，確保代碼能夠正確的處理出現(xiàn)的bug 和漏洞；謹(jǐn)慎發(fā)布智能合約，做好功能測(cè)試與安全測(cè)試，充分考慮邊界；保持智能合約的簡(jiǎn)潔；關(guān)注區(qū)塊鏈威脅情報(bào)，并及時(shí)檢查更新；清楚區(qū)塊鏈的特性，如謹(jǐn)慎調(diào)用外部合約等。
數(shù)字錢包的安全性
數(shù)字錢包主要存在三方面的安全隱患：第一，設(shè)計(jì)缺陷。2014 年底，某簽報(bào)因一個(gè)嚴(yán)重的隨機(jī)數(shù)問題（R 值重復(fù)）造成用戶丟失數(shù)百枚數(shù)字資產(chǎn)。第二，數(shù)字錢包中包含惡意代碼。第三，電腦、手機(jī)丟失或損壞導(dǎo)致的丟失資產(chǎn)。
應(yīng)對(duì)措施主要有四個(gè)方面：
一是確保私鑰的隨機(jī)性；
二是在軟件安裝前進(jìn)行散列值校驗(yàn)，確保數(shù)字錢包軟件沒有被篡改過；
三是使用冷錢包；
四是對(duì)私鑰進(jìn)行備份。
某個(gè)數(shù)字貨幣是否是一個(gè)有價(jià)值的幣種，在目前基本屬于“天使輪”階段而言，判定標(biāo)準(zhǔn)有三個(gè)，一是團(tuán)隊(duì)，二是經(jīng)濟(jì)模型，三是行業(yè)需求。
團(tuán)隊(duì)的隨機(jī)性太大，在此不進(jìn)行討論。本文首先對(duì)數(shù)字貨幣的經(jīng)濟(jì)模型進(jìn)行一個(gè)詳盡地分析，在隨后的文章中，筆者會(huì)根據(jù)不同行業(yè)對(duì)部分?jǐn)?shù)字貨幣進(jìn)行剖析。
嚴(yán)格來講，本文所涉及的經(jīng)濟(jì)模型，并不完全等同于經(jīng)濟(jì)學(xué)中所述概念。特指在數(shù)字貨幣中，貨幣的共識(shí)機(jī)制與激勵(lì)機(jī)制。
一、共識(shí)機(jī)制
共識(shí)機(jī)制是區(qū)塊鏈系統(tǒng)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)達(dá)成一致的策略和方法，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)類型及應(yīng)用場(chǎng)景的不同靈活選取。
常用的共識(shí)機(jī)制主要有PoW、PoS、DPoS、PBFT（及其變種）等。另外，基于區(qū)塊鏈技術(shù)的不同應(yīng)用場(chǎng)景，以及各種共識(shí)機(jī)制的特性，本文按照以下維度來評(píng)價(jià)各種共識(shí)機(jī)制的技術(shù)水平：
a) 合規(guī)監(jiān)管：是否支持超級(jí)權(quán)限節(jié)點(diǎn)對(duì)全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)管；
b) 性能效率：交易達(dá)成共識(shí)被確認(rèn)的效率；
c) 資源消耗：共識(shí)過程中耗費(fèi)的CPU、網(wǎng)絡(luò)輸入輸出、存儲(chǔ)等計(jì)算機(jī)資源；
d) 容錯(cuò)性：防攻擊、防欺詐的能力。
1、PoW(Proof of Work)工作量證明：依賴機(jī)器進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算來獲取記賬權(quán)，資源消耗相比其他共識(shí)機(jī)制高、可監(jiān)管性弱，同時(shí)每次達(dá)成共識(shí)需要全網(wǎng)共同參與運(yùn)算，性能效率比較低，容錯(cuò)性方面允許全網(wǎng)50%節(jié)點(diǎn)出錯(cuò)。
優(yōu)點(diǎn)：（1）安全性高，系統(tǒng)穩(wěn)定性好；（2）節(jié)點(diǎn)間無需交換額外的信息即可達(dá)成共識(shí)；（3）破壞系統(tǒng)需要投入極大的成本；（4）算法簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)。
缺點(diǎn)：（1）需要投入硬件成本及能源成本；（2）區(qū)塊的確認(rèn)時(shí)間較長(zhǎng)，而且需要等待多個(gè)確認(rèn)；（3）由于比特幣的先發(fā)優(yōu)勢(shì)，新的區(qū)塊鏈必須找到一種不同的散列算法，否則就會(huì)面臨比特幣的算力攻擊；（4）容易產(chǎn)生分叉。
2、PoS（Proof of Stake）權(quán)益證明：主要思想是節(jié)點(diǎn)記賬權(quán)的獲得難度與節(jié)點(diǎn)持有的權(quán)益成反比，相對(duì)于PoW，一定程度減少了數(shù)學(xué)運(yùn)算帶來的資源消耗，性能也得到了相應(yīng)的提升，但依然是基于哈希運(yùn)算競(jìng)爭(zhēng)獲取記賬權(quán)的方式，可監(jiān)管性弱。該共識(shí)機(jī)制容錯(cuò)性和PoW相同。
優(yōu)點(diǎn)：（1）縮短了共識(shí)達(dá)成的時(shí)間；（2）不再需要大量消耗能源挖礦。
缺點(diǎn)：（1）還是需要挖礦，存在一定的資源浪費(fèi)；（2）所有的確認(rèn)都只是一個(gè)概率上的表達(dá)，而不是一個(gè)確定性的事情，理論上有可能存在其他攻擊影響。
3、DPoS (Delegate Proof of Stake) 股份授權(quán)證明：與PoS的主要區(qū)別在于節(jié)點(diǎn)選舉若干代理人，由代理人驗(yàn)證和記賬。其合規(guī)監(jiān)管、性能、資源消耗和容錯(cuò)性與PoS相似。
優(yōu)點(diǎn)：（1）通過使用“代議制”，大幅提高達(dá)成共識(shí)的時(shí)間，為商業(yè)應(yīng)用的開發(fā)提供了客觀條件；（2）大幅度減少了資源消耗。
缺點(diǎn)：（1）存在“代表”作惡的情況，需要制定相應(yīng)的約束條件及替代方案；（2）需要在總節(jié)點(diǎn)數(shù)量與“代表”數(shù)量之間做好平衡。
4、PBFT（Practical Byzantine Fault Tolerance）實(shí)用拜占庭容錯(cuò)：一種采用許可投票、少數(shù)服從多數(shù)來選舉領(lǐng)導(dǎo)者進(jìn)行記賬的共識(shí)機(jī)制，但該共識(shí)機(jī)制允許拜占庭容錯(cuò)。該共識(shí)機(jī)制允許強(qiáng)監(jiān)管節(jié)點(diǎn)參與，具備權(quán)限分級(jí)能力，性能更高，耗能更低，該算法每輪記賬都會(huì)由全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)共同選舉領(lǐng)導(dǎo)者，允許33%的節(jié)點(diǎn)作惡，容錯(cuò)性為33%。
優(yōu)點(diǎn)：（1）系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)可以脫離幣的存在，PBFT算法共識(shí)各節(jié)點(diǎn)由業(yè)務(wù)的參與方或者監(jiān)管方組成，安全性與穩(wěn)定性由業(yè)務(wù)相關(guān)方保證；（2）共識(shí)的時(shí)延大約在2~5秒鐘，基本達(dá)到商用實(shí)時(shí)處理的要求；（3）共識(shí)效率高，可滿足高頻交易量的需求。
缺點(diǎn)：（1）當(dāng)有1/3或以上記賬人停止工作后，系統(tǒng)將無法提供服務(wù)；（2）當(dāng)有1/3或以上記賬人聯(lián)合作惡，且其它所有的記賬人被恰好分割為兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)孤島時(shí)，惡意記賬人可以使系統(tǒng)出現(xiàn)分叉，但是會(huì)留下密碼學(xué)證據(jù)。
二、激勵(lì)機(jī)制
激勵(lì)機(jī)制與共識(shí)機(jī)制有強(qiáng)關(guān)聯(lián)性的，不夸張的說，在一定程度上，共識(shí)機(jī)制決定了激勵(lì)機(jī)制的設(shè)計(jì)方式，也就是說，共識(shí)機(jī)制是激勵(lì)機(jī)制的充分條件（規(guī)模極小的私有鏈除外）。就二者在區(qū)塊鏈系統(tǒng)內(nèi)的關(guān)系而言，共識(shí)機(jī)制的目的是產(chǎn)生區(qū)塊，而激勵(lì)機(jī)制則是給予區(qū)塊生產(chǎn)者的獎(jiǎng)勵(lì)。
單就激勵(lì)機(jī)制而言，即數(shù)字貨幣如何發(fā)放。其中涉及到總量是否恒定，數(shù)字貨幣總量如何分配（投資人、團(tuán)隊(duì)、礦工等），激活/解鎖/釋放/回購機(jī)制，數(shù)字貨幣權(quán)益等。
從二者關(guān)系看，數(shù)字貨幣分為兩種：一種是區(qū)塊鏈項(xiàng)目，擁有區(qū)塊鏈完整的架構(gòu)，其經(jīng)濟(jì)模型由共識(shí)機(jī)制與激勵(lì)機(jī)制組成；另一種是部署于區(qū)塊鏈上的分布式應(yīng)用所發(fā)行的數(shù)字貨幣，僅需要設(shè)計(jì)優(yōu)化后的激勵(lì)機(jī)制以維系整個(gè)應(yīng)用的良性運(yùn)轉(zhuǎn)即可。
2.1 區(qū)塊鏈項(xiàng)目的激勵(lì)機(jī)制
激勵(lì)機(jī)制的設(shè)計(jì)源于以比特幣為代表的區(qū)塊鏈1.0時(shí)代。
比特幣是一個(gè)完全開源的公鏈項(xiàng)目，沒有眾籌，沒有項(xiàng)目方，整個(gè)區(qū)塊鏈運(yùn)行的關(guān)鍵在于三點(diǎn)：
第一是底層代碼的準(zhǔn)確性（已經(jīng)經(jīng)過了時(shí)間的檢驗(yàn)）；
第二是共識(shí)算法，采用PoW機(jī)制，簡(jiǎn)單易用，在前期運(yùn)行比特幣系統(tǒng)過程中，并無過多的資源浪費(fèi)，這為大量普通網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接入比特幣系統(tǒng)提供了便捷，然而在專業(yè)的比特幣挖礦機(jī)器產(chǎn)生之后，難度系數(shù)增加，資源浪費(fèi)在所難免，是為后話（中本聰可能低估了群體的智慧）；
第三是，激勵(lì)機(jī)制的設(shè)計(jì)，基于開源的公鏈必須提供給網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)持續(xù)運(yùn)行所必要的動(dòng)力。比特幣約每十分鐘出一個(gè)區(qū)塊，前21萬個(gè)區(qū)塊，大概需要4年時(shí)間，第一個(gè)四年期每個(gè)區(qū)塊的激勵(lì)為：50個(gè)比特幣與該區(qū)塊內(nèi)所有的交易費(fèi)用，隨后的每21萬個(gè)區(qū)塊，獎(jiǎng)勵(lì)減半，在2140年比特幣區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)將完全由區(qū)塊中的交易費(fèi)用構(gòu)成。
幾個(gè)要素構(gòu)成了比特幣的激勵(lì)機(jī)制：
（1）比特幣的發(fā)行總量為2100萬枚，不增發(fā)；
（2）PoW共識(shí)機(jī)制決定了比特幣的分配方式為算力產(chǎn)生，100%分配給礦工；
（3 ）約每十分鐘產(chǎn)生一個(gè)區(qū)塊，區(qū)塊初始獎(jiǎng)勵(lì)為50個(gè)比特幣，每21萬個(gè)區(qū)塊之后產(chǎn)量減半，具有“通縮”屬性，無回購銷毀機(jī)制；
（4） 比特幣交易需要支付給礦工一定的數(shù)據(jù)打包費(fèi)用。
以上是第一套區(qū)塊鏈的激勵(lì)機(jī)制：穩(wěn)定的數(shù)字貨幣供應(yīng)，維持整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的礦工團(tuán)體及數(shù)字貨幣分配方式，數(shù)字貨幣釋放機(jī)制，數(shù)字貨幣交易方式。這也成為區(qū)塊鏈項(xiàng)目中激勵(lì)機(jī)制設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)框架。
隨著比特幣知名度的上升，用戶群體日益擴(kuò)大，資源浪費(fèi)，效率偏低等問題逐漸凸顯，后續(xù)區(qū)塊鏈項(xiàng)目在激勵(lì)機(jī)制設(shè)計(jì)上開始進(jìn)行改進(jìn)。
比如為了減少資源消耗而采取的PoS共識(shí)算法，在此種算法下新“挖掘”出的數(shù)字貨幣為全員共享而非礦工獨(dú)享，客觀上打壓了礦工的積極性，從而采用了數(shù)字貨幣“通脹”的形式，即增發(fā)一定數(shù)量的數(shù)字貨幣，然而數(shù)字貨幣的增發(fā)必然會(huì)造成貶值，因此，需要將新增的一部分?jǐn)?shù)字貨幣返還持幣者作以補(bǔ)償。
再比如為了提高效率而采取DPoS共識(shí)算法，設(shè)計(jì)機(jī)制與PoS類似，只不過將新增數(shù)字貨幣的分配方式從由代碼約定改為了由超級(jí)節(jié)點(diǎn)主觀分發(fā)。
總而言之，激勵(lì)機(jī)制的設(shè)計(jì)是不斷進(jìn)化中的，但是仍然未擺脫經(jīng)典模式的基本框架。
2.2 分布式應(yīng)用的激勵(lì)機(jī)制
分布式應(yīng)用是指，部署與通用公有鏈或者行業(yè)公有鏈上的應(yīng)用，如果把公鏈理解為操作系統(tǒng)，那么分布式應(yīng)用就是適配于這個(gè)系統(tǒng)的Applications。通常情況下，這些應(yīng)用都會(huì)在所部署的公鏈上發(fā)行數(shù)字貨幣，暫且稱之為應(yīng)用型數(shù)字貨幣。由于應(yīng)用基于公鏈創(chuàng)建，所有特性受制于公鏈所能提供的功能。
應(yīng)用型數(shù)字貨幣的經(jīng)濟(jì)模型中，不需要進(jìn)行共識(shí)機(jī)制的設(shè)計(jì)，只需要設(shè)計(jì)健康的激勵(lì)機(jī)制即可。
比如，頭部數(shù)字貨幣交易所Binance發(fā)布了一種數(shù)字貨幣，簡(jiǎn)稱“BNB”，它是基于以太坊區(qū)塊鏈的ERC20標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字貨幣。
BNB總量被限定為2億個(gè)，并承諾永不增發(fā)。50%數(shù)字貨幣對(duì)外發(fā)售，40%團(tuán)隊(duì)持有，早期的天使投資人持有10%。持有BNB的用戶，在Binance平臺(tái)上進(jìn)行交易，可享受用足額BNB抵扣并享受5年內(nèi)手續(xù)費(fèi)逐級(jí)遞減的折扣；除了享受手續(xù)費(fèi)折扣外，持有BNB的用戶可以享受眾多的空投活動(dòng)。在這些權(quán)益之外，BNB項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)會(huì)在每季度拿出當(dāng)季凈利潤的20%用于回購BNB并銷毀，直至所有BNB總量為1億個(gè)為止，具備了“通縮”屬性。
應(yīng)用型數(shù)字貨幣的經(jīng)濟(jì)模型大體如下：數(shù)字貨幣總量一般恒定；數(shù)字貨幣分配方式為：早期投資者與項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)持有一定比例的數(shù)字貨幣（約50%）；持有數(shù)字貨幣享受該分布式應(yīng)用的部分權(quán)益。
當(dāng)然，在數(shù)字貨幣數(shù)量（是否增發(fā)需根據(jù)所部屬平臺(tái)和項(xiàng)目需求而定）、分配方式、比例和持幣權(quán)益方面都能依據(jù)項(xiàng)目需求進(jìn)行調(diào)整。
三、如何設(shè)計(jì)數(shù)字貨幣的經(jīng)濟(jì)模型
在這里，應(yīng)該明確一個(gè)理念，價(jià)值回歸。我們可以將它延伸理解為互聯(lián)網(wǎng)下的共享經(jīng)濟(jì)模式在區(qū)塊鏈領(lǐng)域的擴(kuò)展。即區(qū)塊鏈項(xiàng)目的價(jià)值是由參與者共同創(chuàng)造的，應(yīng)該由區(qū)塊鏈參與者共享。
那么如果要為一個(gè)區(qū)塊鏈項(xiàng)目或者分布式應(yīng)用設(shè)計(jì)一個(gè)合理的經(jīng)濟(jì)模型，應(yīng)該從哪些方面加以考慮呢？
3.1 共識(shí)機(jī)制的選用
對(duì)區(qū)塊鏈項(xiàng)目而言，經(jīng)濟(jì)模型的設(shè)計(jì)比較難，即便現(xiàn)有的幾大區(qū)塊鏈項(xiàng)目，其經(jīng)濟(jì)模型的設(shè)計(jì)也并非盡善盡美的。
在共識(shí)算法的選擇上，要參照符合監(jiān)管，利于性能效率提升，盡量避免過度的資源消耗，具有一定的容錯(cuò)性四個(gè)方面加以考慮。
結(jié)合主流的共識(shí)算法如PoW、PoS、DPoS、PBFT（及其變種）等，其中DPoS、PBFT（及其變種）兩種算法在上述四方面能夠做到一個(gè)較好的平衡。目前國內(nèi)的區(qū)塊鏈項(xiàng)目多采用PBFT及其變種算法作為共識(shí)機(jī)制即是例證。
當(dāng)然，隨著未來人類科技的不斷進(jìn)步，更新的、更能夠得到有效監(jiān)管、效率更高的算法可能會(huì)逐漸被人發(fā)現(xiàn)并加以運(yùn)用。
3.2 激勵(lì)機(jī)制的設(shè)計(jì)
激勵(lì)機(jī)制的重要性無需贅言。在確定采取何種共識(shí)機(jī)制之后，下一步就需要設(shè)計(jì)合理的激勵(lì)機(jī)制以保證區(qū)塊鏈項(xiàng)目的良好運(yùn)轉(zhuǎn)和持續(xù)發(fā)展。
下面將從數(shù)字貨幣總量、分配方式、釋放/回購機(jī)制、持幣權(quán)益四個(gè)方面進(jìn)行探討。
（1）數(shù)字貨幣總量供應(yīng)
數(shù)字貨幣的總量依據(jù)所屬行業(yè)及項(xiàng)目需求而定，避免預(yù)期價(jià)格異常而導(dǎo)致與法幣兌換差額較大：例如，一個(gè)關(guān)于資產(chǎn)管理的區(qū)塊鏈項(xiàng)目，預(yù)期資產(chǎn)管理市值為50億美元，發(fā)行數(shù)字貨幣的數(shù)量應(yīng)不少于50億枚為佳。
（2） 數(shù)字貨幣分配方式
這里的分配方式是指，在所發(fā)行數(shù)字貨幣的總數(shù)中，早期投資者、團(tuán)隊(duì)、社區(qū)等分別持有的數(shù)量。
在當(dāng)前市場(chǎng)中，為了維持價(jià)格的穩(wěn)定，防止游子惡意做空，促進(jìn)區(qū)塊鏈項(xiàng)目生態(tài)健康，團(tuán)隊(duì)持有一定比例的數(shù)字貨幣是十分必要的。
（3） 數(shù)字貨幣釋放/回購機(jī)制
在比特幣中即“挖礦”，在非PoW共識(shí)機(jī)制的區(qū)塊鏈項(xiàng)目中，數(shù)字貨幣的有三種形式釋放：一種是前期預(yù)售；第二種就是行為（包括但不限于：交易、運(yùn)動(dòng)、內(nèi)容生產(chǎn)）釋放；最后一種為線性釋放，即固定周期內(nèi)釋放固定數(shù)量的數(shù)字貨幣，直至全部釋放完畢（三種方法也可同時(shí)使用）。
回購機(jī)制是項(xiàng)目方對(duì)持幣者的回饋措施之一，使用回購銷毀的方式對(duì)市值進(jìn)行管理，對(duì)所有持幣者進(jìn)行“分紅”。
（4） 數(shù)字貨幣權(quán)益
根據(jù)區(qū)塊鏈賦予不同的行業(yè)來看，一般具有交易、應(yīng)用中消費(fèi)、持幣享受平臺(tái)利潤分成（類似于持股）、空投等福利。
四、案例示范
項(xiàng)目名稱：X
代幣名稱：XT
核心產(chǎn)品：基于AI大數(shù)據(jù)的數(shù)字貨幣智能投顧平臺(tái)
1 行業(yè)背景
尋找行業(yè)痛點(diǎn)：資產(chǎn)管理需要專業(yè)的團(tuán)隊(duì)與知識(shí)，然而現(xiàn)在大多數(shù)數(shù)字貨幣投資者并不具備；數(shù)字貨幣市場(chǎng)行情波動(dòng)巨大，在行情下挫中，投資者無法對(duì)資產(chǎn)進(jìn)行保值。
2 自身優(yōu)勢(shì)
在股票、期貨市場(chǎng)深耕多年，有成熟、高素質(zhì)資產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)；AI大數(shù)據(jù)團(tuán)隊(duì)技術(shù)實(shí)力強(qiáng)勁。
3 市場(chǎng)調(diào)研
進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)研之后，預(yù)估未來5年內(nèi)，資產(chǎn)管理的市值約為10億美元。
4 數(shù)字貨幣總量
在考慮預(yù)期資產(chǎn)管理市值、開發(fā)周期與難度后，考慮發(fā)行基于以太坊ERC20數(shù)字貨幣XT，數(shù)量20億枚，永不增發(fā)。
5 分配方式
早期投資人持有10%，團(tuán)隊(duì)持有20%，商務(wù)運(yùn)營10%，社區(qū)建設(shè)10%，投資者持有50%。
6 數(shù)字貨幣釋放/回購機(jī)制
釋放機(jī)制分為三類：
第一類：商務(wù)運(yùn)營持幣部分為全部解鎖，用途限定為商務(wù)及運(yùn)營活動(dòng)；
第二類：社區(qū)建設(shè)部分的釋放機(jī)制為，社區(qū)成員發(fā)布獨(dú)家資訊、合作平臺(tái)發(fā)布獨(dú)家項(xiàng)目進(jìn)展等行為，根據(jù)參與ID數(shù)，釋放相應(yīng)比例XT（發(fā)布者與參與者各獲得50%），直至全部釋放完成（釋放完成之后，后續(xù)獎(jiǎng)勵(lì)來源于平臺(tái)利潤池）；
第三類：投資者持主流數(shù)字貨幣，在平臺(tái)中進(jìn)行資產(chǎn)管理，根據(jù)兌換比例，釋放一定數(shù)量的XT，早期投資人與團(tuán)隊(duì)持有部分同步，按比例解鎖；
回購機(jī)制為：所得利潤（以XT計(jì)）的50%返還給持幣者；剩余進(jìn)入平臺(tái)利潤池中，按月對(duì)利潤池中的50%的XT進(jìn)行銷毀，直至XT總量為10億枚；其余作為平臺(tái)生態(tài)建設(shè)基金；
7 數(shù)字貨幣權(quán)益
利潤分成：持有XT，是為平臺(tái)用戶，可以享受平臺(tái)利潤50%的分成；
平臺(tái)治理：參與平臺(tái)活動(dòng)享受XT獎(jiǎng)勵(lì)、其他項(xiàng)目方的空投活動(dòng)；
功能定制：可基于平臺(tái)AI大數(shù)據(jù)，投資者可購買針對(duì)個(gè)人交易策略進(jìn)行優(yōu)化的服務(wù)
實(shí)用的拜占庭容錯(cuò)算法
BFT 是區(qū)塊鏈共識(shí)算法中，需要解決的一個(gè)核心問題。比特幣的POW，eos的dpos，以及共識(shí)算法pos，這些公鏈算法，解決的是共識(shí)節(jié)點(diǎn)眾多情況下的bft問題。
拜占庭將軍問題。也稱為拜占庭容錯(cuò)。
用來描述分布式系統(tǒng)一致性問題。
背景如下：
拜占庭帝國想要進(jìn)攻一個(gè)強(qiáng)大的敵人，為此派出了10支軍隊(duì)去包圍這個(gè)敵人。這個(gè)敵人雖不比拜占庭帝國，但也足以抵御5支常規(guī)拜占庭軍隊(duì)的同時(shí)襲擊。這10支軍隊(duì)在分開的包圍狀態(tài)下同時(shí)攻擊。他們?nèi)我恢к婈?duì)單獨(dú)進(jìn)攻都毫無勝算，除非有至少6支軍隊(duì)（一半以上）同時(shí)襲擊才能攻下敵國。他們分散在敵國的四周，依靠通信兵騎馬相互通信來協(xié)商進(jìn)攻意向及進(jìn)攻時(shí)間。困擾這些將軍的問題是，他們不確定他們中是否有叛徒，叛徒可能擅自變更進(jìn)攻意向或者進(jìn)攻時(shí)間。在這種狀態(tài)下，拜占庭將軍們才能保證有多于6支軍隊(duì)在同一時(shí)間一起發(fā)起進(jìn)攻，從而贏取戰(zhàn)斗？
單從上面的說明可能無法理解這個(gè)問題的復(fù)雜性，我們來簡(jiǎn)單分析一下：
先看在沒有叛徒情況下，假如一個(gè)將軍A提一個(gè)進(jìn)攻提議（如：明日下午1點(diǎn)進(jìn)攻，你愿意加入嗎？）由通信兵通信分別告訴其他的將軍，如果幸運(yùn)中的幸運(yùn)，他收到了其他6位將軍以上的同意，發(fā)起進(jìn)攻。如果不幸，其他的將軍也在此時(shí)發(fā)出不同的進(jìn)攻提議（如：明日下午2點(diǎn)、3點(diǎn)進(jìn)攻，你愿意加入嗎？），由于時(shí)間上的差異，不同的將軍收到（并認(rèn)可）的進(jìn)攻提議可能是不一樣的，這是可能出現(xiàn)A提議有3個(gè)支持者，B提議有4個(gè)支持者，C提議有2個(gè)支持者等等。
再加一點(diǎn)復(fù)雜性，在有叛徒情況下，一個(gè)叛徒會(huì)向不同的將軍發(fā)出不同的進(jìn)攻提議（通知A明日下午1點(diǎn)進(jìn)攻， 通知B明日下午2點(diǎn)進(jìn)攻等等），一個(gè)叛徒也會(huì)可能同意多個(gè)進(jìn)攻提議（即同意下午1點(diǎn)進(jìn)攻又同意下午2點(diǎn)進(jìn)攻）。
叛徒發(fā)送前后不一致的進(jìn)攻提議，被稱為“拜占庭錯(cuò)誤”，而能夠處理拜占庭錯(cuò)誤的這種容錯(cuò)性稱為「Byzantine fault tolerance」，簡(jiǎn)稱為BFT。
使用密碼學(xué)算法保證節(jié)點(diǎn)之間的消息傳送是不可篡改的， 通過下面的算法我們可以保證A將軍收到B將軍發(fā)來的消息確實(shí)是B將軍本人的真實(shí)請(qǐng)求 。
我們采用的是哈希函數(shù)（散列算法）SHA256 -- 從數(shù)據(jù)（byte）值中創(chuàng)建獨(dú)一無二的hash值，并壓縮成摘要，將數(shù)據(jù)格式固定下來。通過這個(gè)摘要與個(gè)人私鑰生成Digital Signature 和個(gè)人公鑰Public-key certificate，接收方驗(yàn)證簽名和摘要，如果是通過驗(yàn)證，即證明摘要內(nèi)容沒有經(jīng)過篡改。
pbft容忍無效或者惡意節(jié)點(diǎn)數(shù)量 e 。為了保證整個(gè)系統(tǒng)可以正常運(yùn)作，需要有2f+1個(gè)正常節(jié)點(diǎn)，系統(tǒng)的總結(jié)點(diǎn)數(shù)為 ：3f+1。即pbft算法容忍小于1/3的惡意或者無效節(jié)點(diǎn)。 原因見節(jié)點(diǎn)作惡的極端情況
pbft是一種狀態(tài)機(jī)副本復(fù)制算法，所有副本在一個(gè)view輪換過程中操作，哪些是主節(jié)點(diǎn)（進(jìn)攻的提議者的大將軍們，輪流當(dāng)）通過view中其他節(jié)點(diǎn)（其他將軍）賦予的編號(hào)和節(jié)點(diǎn)數(shù)集合來確定，即：主節(jié)點(diǎn)p=v mod |R| 。 v：view編號(hào)，|R|節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，p：主節(jié)點(diǎn)編號(hào)。 關(guān)于狀態(tài)機(jī)復(fù)制算法、view change的意義（主要是防止主節(jié)點(diǎn)作惡），主節(jié)點(diǎn)詳見論文。
基于拜占庭將軍問題，PBFT算法一致性的確保主要分為這三個(gè)階段：預(yù)準(zhǔn)備（pre-prepare）、準(zhǔn)備(prepare)和確認(rèn)(commit)。流程如下圖所示：
[圖片上傳失敗...(image-e3329d-1562488133052)]
首先解釋一下上面各個(gè)符號(hào)表達(dá)的意思：
下面結(jié)合上圖，詳細(xì)說一下PBFT的步驟：
根據(jù)上述流程，在 N ≥ 3F + 1 的情況下一致性是可能解決， N為總計(jì)算機(jī)數(shù)，F(xiàn)為有問題的計(jì)算機(jī)總數(shù) 。
下面所有的校驗(yàn)流程略去對(duì)消息內(nèi)容、簽名和身份的驗(yàn)證，即已經(jīng)保證了節(jié)點(diǎn)之間消息傳播是不可篡改的
上述算法中，比較重要的一個(gè)點(diǎn)是view change，為了能恢復(fù)之前的請(qǐng)求，每一個(gè)副本節(jié)點(diǎn)收到消息之后或者發(fā)送消息的時(shí)候都會(huì)記錄消息到本地的log記錄中。當(dāng)執(zhí)行請(qǐng)求后，副本節(jié)點(diǎn)需要把之前該請(qǐng)求的記錄消息清除掉。最簡(jiǎn)單的做法是在reply消息后，在執(zhí)行一次當(dāng)前狀態(tài)的共識(shí)同步，但是為了節(jié)省資源，一般在多條請(qǐng)求K后執(zhí)行一次狀態(tài)同步。這個(gè)狀態(tài)同步就是checkpoint消息。
為了節(jié)省內(nèi)存，系統(tǒng)需要一種將日志中的 無異議消息記錄 刪除的機(jī)制。為了保證系統(tǒng)的安全性，副本節(jié)點(diǎn)在刪除自己的消息日志前，需要確保至少 f+1 個(gè)正常副本節(jié)點(diǎn)執(zhí)行了消息對(duì)應(yīng)的請(qǐng)求，并且可以在視圖變更時(shí)向其他副本節(jié)點(diǎn)證明。另外，如果一些副本節(jié)點(diǎn)錯(cuò)過部分消息，但是這些消息已經(jīng)被所有正常副本節(jié)點(diǎn)刪除了，這就需要通過 傳輸部分或者全部服務(wù)狀態(tài)實(shí)現(xiàn)該副本節(jié)點(diǎn)的同步 。因此，副本節(jié)點(diǎn)同樣需要證明狀態(tài)的正確性。
在每一個(gè)操作執(zhí)行后都生成這樣的證明是非常消耗資源的。因此，證明過程只有在請(qǐng)求序號(hào)可以被某個(gè)常數(shù)（比如100）整除的時(shí)候才會(huì)周期性地進(jìn)行。我們將這些請(qǐng)求執(zhí)行后得到的狀態(tài)稱作 檢查點(diǎn)（checkpoint） ，并且將具有證明的檢查點(diǎn)稱作 穩(wěn)定檢查點(diǎn)（stable checkpoint） 。
上述情況是理想情況，實(shí)際上當(dāng)副本節(jié)點(diǎn)i向其他節(jié)點(diǎn)發(fā)出checkpoint消息之后，其他節(jié)點(diǎn)還沒有完成K條請(qǐng)求的相互共識(shí)，所以不會(huì)立即對(duì)i的請(qǐng)求作出響應(yīng)。其他節(jié)點(diǎn)會(huì)按照自己的處理步驟和順序，向前行進(jìn)和共識(shí)。但是此時(shí)i發(fā)出的checkpoint沒有形成stable，為了防止i太快，超過自己太多，于是被便會(huì)設(shè)置一個(gè)高水位H=h+L，其中L就是我們指定允許的高度差，等于checkpoint周期處理數(shù)K的整數(shù)倍，可以設(shè)置為L(zhǎng)=2K。當(dāng)副本節(jié)點(diǎn)i處理請(qǐng)求超過高水位H時(shí)，副本節(jié)點(diǎn)即使接受到請(qǐng)求也會(huì)視為非法請(qǐng)求。等待stable checkpoint發(fā)生變化，再繼續(xù)向前推進(jìn)處理。
如果主節(jié)點(diǎn)作惡，它可能會(huì)給不同的請(qǐng)求編上相同的序號(hào)，或者不去分配序號(hào)，或者讓相鄰請(qǐng)求的序號(hào)不連續(xù)。備份節(jié)點(diǎn)（備份主節(jié)點(diǎn)）應(yīng)當(dāng)有職責(zé)來主動(dòng)檢查這些序號(hào)的合法性。如果主節(jié)點(diǎn)掉線或者作惡不廣播客戶端的請(qǐng)求，客戶端設(shè)置超時(shí)機(jī)制，超時(shí)的話，向所有副本節(jié)點(diǎn)廣播請(qǐng)求消息。副本節(jié)點(diǎn)檢測(cè)出主節(jié)點(diǎn)或者下線，發(fā)起view change流程。
我們?cè)谏厦嬷v到，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中有F臺(tái)有問題的計(jì)算機(jī)時(shí)，至少需要3F+1臺(tái)計(jì)算機(jī)才能保證一致性問題的解決，我們?cè)谶@里討論一下原因。
我們可以考慮：由于有F個(gè)節(jié)點(diǎn)為故障或被攻擊的節(jié)點(diǎn)，故我們只能從N-F個(gè)節(jié)點(diǎn)中進(jìn)行判斷。但是由于異步傳輸，故當(dāng)收到N-F個(gè)消息后，并不能確定后面是否有新的消息。（有可能是目前收到的N-F個(gè)節(jié)點(diǎn)的消息中存在被攻擊的節(jié)點(diǎn)發(fā)來的消息，而好的節(jié)點(diǎn)的消息由于異步傳輸還沒有被收到。）
我們考慮最壞的情況，即剩下F個(gè)都是好的節(jié)點(diǎn)，收到的中有F個(gè)被攻擊的節(jié)點(diǎn)，故我們需要使得收到的中好節(jié)點(diǎn)的數(shù)量 (N-F)-F 大于被攻擊節(jié)點(diǎn)的數(shù)量 F ，于是有 N-2FF ，即 N3F ，所以N的最小整數(shù)為 N=3F+1 。
pbft是需要參與認(rèn)證的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行的。所以一個(gè)完整的共識(shí)算法包括DPOS+PBFT。其速度是可以達(dá)到1500tps左右的。
參考文獻(xiàn)：
Practical Byzantine Fault Tolerance
Miguel Castro and Barbara Liskov Laboratory for Computer Science, Massachusetts Institute of Technology, 545 Technology Square, Cambridge, MA 02139 castro,liskov @lcs .mit.edu
部分論文翻譯
重慶分公司
重慶分公司
