重新相信 PoW，今天我们有 EPoW

来自 Ostrich 区块链编辑器的特别关注。

作者是阚嘉博士。

从今天开始，我们有 EPoW。区块链世界有一些经典术语，比如PoW工作量证明（中本聪共识），PoS、DPoS等共识算法，或者代表网络结构的DAG。

在中本聪发明 PoW 算法后的第 12 年，我们在 PoW 的基础上提出了 EPoW（Proof of Work for Eco PoW Economy），本质上是一种复制证明（Proof of Replication）。但是这种复制证明的优势在于它可以在进行复制工作的同时生成工作证明。

首先，为什么是区块链存储？

在区块链现阶段，虚拟货币、存管或溯源等应用，甚至DeFi，都主要将区块链作为不可篡改的数据库。简要回顾一下，创建 Internet 应用程序所需的技术：通常是服务器软件 (Apache/Nginx/IIS) 和数据库 (MySQL/SQL Server)。文件服务器使硬盘驱动器上的资源可以从 Internet 访问，例如照片、音频、视频、软件包和网页。可以说，在区块链应用的世界里，我们首先有数据库，但是没有可靠的文件服务器（IPFS没有区块链），因为这些静态数据只能放在链下，不能放在链上. 链下数据将被移动和删除。只有在区块链上托管、复制和定期检查数据本身，才能保证数据的安全性和完整性。

我们需要了解复制证明，它是当前区块链文件存储算法的基石

由于区块链和云计算的背景不同，云计算通常由商业公司进行。前提是，区块链网络通常由矿工提供以赚取代币作为回报。公司提供服务的最大风险是公司是否会继续存在。因业务决策，360网盘已宣布关闭比特币永续合约是谁发明的，用户需迁移数据。

多方提供资源的区块链面临一个新问题，即资源提供者可能并不总是诚实地履行承诺。一旦作弊可以节省资源，其他人很快就会效仿。在区块链存储方面，存在抄作业的问题：简单来说，一个班级至少要一个人自己做作业，这样全班都可以抄作业。同理，文件是多方存储的，如果某些节点删除文件，则可以从其他诚实节点恢复文件。如果即使文件的最后一个副本也被删除，那么文件将永远无法恢复（全权磁盘恢复）

这种作弊的解决方案是复制证明。假设三个存储节点都有自己唯一的名字，当三个存储节点存储同一个文件时，按照约定，我们不存储文件的原始文本，而是存储用它们编码的文件的副本各自的名字。这样比特币永续合约是谁发明的，相同的内容作为三个唯一的文件存储在三个节点的硬盘上，解码结果是一样的。最后，复制的另一个特点是编码慢而解码快。理性矿工宁愿花钱买硬盘存储，也不愿选择删除重复文件重新生成，因为成本更高。

复制证明是区块链存储的关键技术！

查看工作证明

Satoshi Nakamoto 提出的工作量证明提出使用算力作为投票来形成共识。因为在计算机世界中，身份很容易伪造。矿工可以创建任何数量的身份，以便成功选出（并在成功后获得奖励）获得更高的回报。这被称为女巫攻击。

因为计算资源（CPU、GPU）需要付费并且是有限的。因此，以计算资源的工作成果作为投票，形成共识。这里的工作证明有几个功能。以比特币为例。1.保护区块链安全。因为硬件和能源的投入，别人攻击的成本较高2.选举，决定谁有权生成下一个区块，有手续费3.分配初始币决定了市场上初始资金的来源

其中，初始币和手续费是吸引矿工投资资源开采的重要诱因。随着货币价格的上涨，人们也更愿意投入更多的资源。一旦从区块链中移除虚拟币的设计，矿工将不会提交资源。

作为回报，区块链获得了所需的安全保护。巨大的计算能力保护区块链本身免受恶意分叉和双重支出。

工作量证明最大的问题是什么？为什么会有 PoS 和 DPoS 等替代算法？

功耗。由于比特币总量稀缺，币价偏高，矿工为了赚取最初分配的比特币，拼尽全力，造成能源浪费。对于用户来说，矿工输出的工作量证明只是保护区块链的安全，没有其他实际用途。

PoS 被提出来创建一个低能耗的区块链，而 DPoS 是对性能的改进。这方面介绍的文章很多，这里就不展开了。需要指出的是，我们认为共识算法和区块链性能之间没有必然的联系，高性能的区块链也可以使用PoW来设计。

EPoW 是一种复制证明

EPoW 是一种复制证明，它使用 PoW 算法进行复制证明所需的编码。这样的算法符合复制证明中昂贵（慢）编码和廉价（快速）解码的原则。

在此之前，行业先驱 Filecoin 提出了使用 VDF 和零知识证明算法的复制证明。相比之下，我们的算法实现起来非常简单，可以在树莓派等超低规格服务器上运行。

此外，EPoW 可以在复制数据的同时生成工作量证明，以保护区块链的安全。

我只有一种计算能力，我应该使用 EPoW 来进行复制证明，还是生成工作证明来保护区块链？

这就是 EPoW 的美妙之处：在进行复制证明的同时，我们可以获得免费的工作量证明。

过去，我们为了获得虚拟货币而工作，努力消耗更多的电力来换取虚拟货币。从区块链的角度，我们获得了工作量证明来保护链的安全。现在，矿工为了赚钱（法定货币）按需工作（当有新文件需要复制时工作，如果没有则不工作），顺便生成免费的工作证明以保护区块链的安全性。

既然仍然使用PoW算法，为什么EPoW经济？

因为我们去掉了激励方式，虚拟货币。过去，矿工为了获得币，会利用自己的全部算力来争夺“初始币分配”，也就是挖矿。但无论我们投入多少资源，比特币的产出都是恒定的。所以，单位币需要携带一个更正确的值（涨价），这是币价必须涨的内在逻辑，因为挖矿成本（难度）在增加。

我们使用复制证明对文件进行编码和存储，这是一项真正的工作。 EPoW 可以输出复制代码和工作量证明，虽然消耗能量，但是是理性的。一旦没有新的复制任务，矿工就不会主动消耗电力来创建无意义的工作量证明。因此，我们的算法是一种经济的工作量证明，就像以节能模式运行的汽车一样。

为什么 EPoW 是无币区块链的关键技术？

区块链设计使用虚拟货币作为奖励，因为它的价格相对于法定货币浮动。如果以法币作为激励，那么挖矿成本将控制在预期收益之内，区块链不可能从矿工那里获得尽可能多的算力来保护区块链。

使用 EPoW，用户将存储需求移交给区块链并以法定货币支付。资源提供者支付资源，获得稳定的法币收益。

EPoW 对已经投入区块链算力挖矿的硬件有什么影响？

旧矿机，由于生产过程中的技术限制，单位能源产生的计算能力较低。这些老矿工赚到的钱还不足以支付他们消耗的能源，而且他们有机器价格。也就是说，如果比特币的价格低于某个点，这些老矿工宁愿关停，因为开起来也是亏本。然而，如果他们能找到使用该计算能力的适当理由，并且如果有人能够支付启动成本，这些早期投资仍然可以产生大量计算能力来保护区块链网络。

EPoW 是一个有用的 PoW。使用 EPoW 设计的区块链可以“复活”许多老矿工，让我们在算力上的投资没有白费。

对现有矿池有什么影响？

加入矿池本质上是向矿池出售算力，以换取稳定的回报。区块链的风险在于矿池控制了大量的计算能力。一旦矿池超过50%，就有作恶的能力。矿池的出现可能是中本聪没有预料到的，区块链更受去中心化算力欢迎。

因为 EPoW 使用的是本地计算能力，所以外包的方式从矿池中拿一些任务进行计算来赚钱有点不合适。使用 EPoW，你可以通过贡献资源来赚钱，但如果是比特币，如果你没有巨大的算力，如果你不加入矿池并坚持独立挖矿，那么爆块的概率低于赢得彩票。全年不收谷物。

EPoW将使区块链再次回到独立挖矿的田园时代，矿池将不再能够获得寡头垄断的算力，极大地保证了区块链的安全性。

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