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区块链/等级 I · 货币/1.2 密码朋克之路/课程 6

可重复使用的工作量证明(RPOW)

几乎解决了信任问题的透明服务器

材料已归档的RPOW网站(rpow.net,通过互联网档案馆获取)笔记本

好奇

  1. 如果中央权威机构掌控了账本,又如何能保证它不会作弊呢?
  2. 为何一个拥有可验证代码的系统仍无法作为货币使用?
  3. 如果没人能欺骗服务器,它还可能出现什么问题呢?

探索

  1. 2004年8月,哈尔·芬尼发布了可重复使用的工作量证明(RPOW),这是一种在亚当·巴克的Hashcash基础上演进而来的数字现金原型。此前的戳记绑定单一接收者、不可转让,而RPOW代币则可以在服务器上一对一兑换成新代币。这一机制使价值能够在人与人之间无限传递,既模仿了实物现金,又保留了创建时的计算成本。
  2. 核心的信任问题在于中心化:由单一服务器管理所有余额,并通过记录已花费的代币来防止双花。为缓解这一问题,芬尼利用IBM 4758安全密码协处理器实现了远程证明。这种防篡改硬件让任何外部用户都能验证服务器运行的正是已公开的开源代码,且完全按预期运行,从而连运营者也无法暗中更改规则。
  3. 从机制上看,用户向服务器提交一个Hashcash式的工作量证明,并换回一个经RSA签名的RPOW代币。支付时,发送方将代币转给接收方,接收方再向服务器兑换等值的新代币。这一流程确保每个价值单位都是唯一且未被花费的,从而在一个封闭、可信的环境中解决了双花问题。
  4. 只要总价值保持不变,代币就可以在服务器端进行拆分或合并。其中一个限制是经济方面的:系统并未针对更快的硬件进行调整。随着计算成本的降低,创建相同面值的代币所需的工作量也会减少,因此相同面值的代币实际上具有不同的成本。
  5. 单服务器架构仍然是一个单点故障。虽然远程证明可以防止运营者作弊,却无法防止服务器被关停或网络分区。所有交易都要求系统持续可用,因此它与其宿主一样脆弱。正是这种对中心实体的依赖,使RPOW有别于后来那些将共识分布在众多独立节点上的去中心化协议。
  6. 芬尼的设计是比特币之前最接近电子现金的方案,它将工作量证明发行与可转让代币结合在一起。但它几乎没有被使用:很少有人有理由持有这些代币,也很少有地方接受它们。从RPOW到比特币的转变,是用分布式共识机制取代可信的中央服务器,这种机制接受概率性最终确定性,而非绝对确定性。

关键事实

  • 2004年8月,哈尔·芬尼发布了可重复使用的工作量证明(RPOW)。
  • RPOW使用IBM 4758安全密码协处理器进行远程证明。
  • 代币可与服务器一对一兑换,从而能在用户之间转移。
  • 代币可以在服务器上拆分和合并,但没有任何机制会根据更快的硬件调整其成本。
  • 单一中央服务器虽然能防止双花,但也造成了单点故障。
  • 在比特币诞生之前,RPOW从未得到过广泛应用。

练习 九、六、三、一

9收集列出1980年至2005年间的9种数字现金原型。注明其创造者、年份以及防止双花的主要机制。
6归类根据处理中心化问题的方式,将这9种方案分为6类:完全去中心化、可信第三方、硬件保护的单节点、基于法定人数,或其他。
3提炼将这6组因素简化为安全性、可扩展性与去中心化之间的3种核心权衡。
1凝结用一句话说明,为什么仅靠可验证的代码不足以解决开放网络中的双花问题。

事实核查

日期、数字及数据均依据下方列出的已发表资料进行核实。

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