主页 > imtoken冷钱包app > 基于去中心化虚拟货币的对比与演化趋势分析

基于去中心化虚拟货币的对比与演化趋势分析

imtoken冷钱包app 2023-04-25 05:57:10

【摘要】基于去中心化和哈希算法思想的虚拟电子货币近年来蓬勃发展。其独特的基于算法而非信用的货币发行和流通方式被认为是货币发展的一场革命。其中比较知名的有比特币、莱特币、PPC、XPM等。本文分析比较了一些主要的新型虚拟电子货币的特点。并在此基础上对去中心化虚拟货币的发展演变趋势进行了分析和展望。

【关键词】去中心化虚拟货币对比分析演进莱特币PPC XPM

一、去中心化虚拟货币

去中心化虚拟货币诞生于2008年，代表货币是比特币。它的发行是通过相互连接的比特币用户的计算机网络完成的。通过工作量证明算法自动调整向网络释放比特币。参与网络的每个节点都可以使用自己的 CPU 处理能力来执行操作并获得比特币 [3]。获取每一个比特币都需要一定的成本，其背后的密码学规则保证了它的真实性、完整性和唯一性。每笔比特币交易都会被广播到比特币网络，网络中的每个节点都会用哈希算法来验证交易。验证通过后，将被记录在区块中，并在网络中进一步传播。这种基于P2P和全网参与计算和认证的方式，导致任何政府或机构都无法控制其流通，其流通只能通过算法来控制。

二、去中心化虚拟货币的种类

比特币诞生后，在互联网开源社区的帮助下，一批基于同样去中心化思想的虚拟货币相继涌现。它们在算法上有自己的特点，并实现了一定的优化。 [5]

(一）莱特币

莱特币（LTC）是目前除比特币外市值最高、交易最活跃的虚拟货币。与比特币使用的 SHA256 挖矿算法不同，LTC 使用的是 Scrypt 算法。该算法具有更快的出块时间，可以更快地确认真实性。比特币交易验证时间平均超过10分钟，大部分交易网站验证需要1小时。 LTC 交易确认平均为 2.5 分钟。此外，Ltc 的总量也是 BTC 的 4 倍，总量为 8400 万。此外，比特币挖矿软件技术从CPU到GPU正式进入FPGA（现场可编程阵列）和ASIC（专用集成电路）时代。与比特币相比，LTC 的算法还是非常适合 GPU 挖矿的，这在一定程度上保护了矿工对现有挖矿设备的投资。 [6]

现在都有什么虚拟货币

(二）PPCoin (PPC)

PPCoin (PPC) 由 Sunny King 于 2012 年 8 月 19 日发布。它在货币生成方面采用了工作量证明和权益证明的混合模型。并引入钱币时代的概念。

(三）工作量证明算法SHA256

SHA256 是一个很容易从输入中得到输出的函数，但很难从输出中推断出输入。除了耗尽所有可能的输入之外，没有其他方法可以反转输入。比特币生成使用基于SHA256的工作量证明算法，交易数据加上一个随机数（nonce），然后在其前面附加大量的“0”，作为区块信息发送，并验证接收方可以快速使用nonce获取函数哈希值。然而，攻击者几乎不可能逆转这个随机数。

(四）51%算力攻击

去中心化货币发行依赖于网络中大多数节点的确认。如果参与的网络节点有限，攻击者通过某种手段控制网络中大部分节点（如51%）的计算能力，使得受控网络产生区块的速度快于网络其余部分的总和，并且可以生成块链接。分叉并使其比主链更长，网络中的其他节点将开始将新的分叉视为合法区块链（尽管推导 51% 的攻击成功概率是随机游走理论的问题）。在这种情况下，攻击者可以自己确认区块信息，从而可以篡改交易记录实现多次支付或拿别人的币当自己的。除了在发币初期容易受到51%算力攻击外现在都有什么虚拟货币，当发币算法的难度系数增加过多时，计算成本过度增加，大量“矿工”退出，只有一个少数矿工控制着绝大多数比特币挖矿业务。在这种情况下，51% 攻击的概率也会增加。为此，Sunny King 提出了如下详述的权益证明算法。

（五）权益证明）

与工作量证明算法不同，权益证明不需要持有者进行大量计算来证明自己，而是要求持有者明确表达自己对一定数量货币的所有权。对于 PPC，当一个新的 PoS 区块被挖出时，矿工需要构建一个股权交易，将一部分货币加上一点（算法预设的）奖励货币发送给自己。然后 SHA256 算法开始工作。根据上面的交易信息，一些具体的固定数据，以及币龄作为哈希运算的输入。操作难度系数与币龄成反比。也就是说，决定因素是他已经拥有的货币数量，以及自股权交易以来的时间长度。也就是说，如果你已经拥有1%的币或股权，那么你可以挖出的新币的最大数量也有1%的上限。该算法不是通过增加计算复杂度来控制产生的货币数量，而是通过股权交易的经济行为来实现这种控制。

现在都有什么虚拟货币

(六）币龄

在 PPCoin 中，币龄定义为交易输入大小与其交易生命周期的乘积，作为生成新 PPCoin 区块的算法的输入。币龄越大，输出 PPcoin 的概率越大，当找到有效区块时将重置为零。 [7] [8]

总的来说，由于使用了权益证明算法，PPC 相比比特币有 4 项改进：

*权益证明鼓励人们持有货币而不是投机；

*获取股权的成本远大于获取算力的成本，有效降低51%攻击的可能性；

*权益证明算法不是基于增加工作量证明的难度，从而降低了计算所需的能量消耗。

*PPC没有预设发币上限，理论上可以无限量发币（虽然目前设定了上限20亿，但理论上可以改），有助于解决问题货币供应量不能满足经济发展的需要。此外，权益证明算法旨在每年增加 1% 的货币供应量，并且是可调整的，这将是一个非常温和和良性的通货膨胀率。

(七）PrimeCoin) PrimeCoin是一种基于比特币架构的数字货币，采用独特的“科学计算证明”机制替代比特币的“散列工作”“数量证明”机制，利用计算发现由大量素数组成的素数链。质数币被用作矿工在采矿过程中发现质数的奖励。 Prime 币并没有完全移除工作量证明，而是试图让工作量证明发生变化。更有意义。它不使用 SHA256 计算，但要求矿工找到长的“Cunningham 链”和素数的 Bi-twin 链。也通过能源密集型计算进行挖掘，但使用质数硬币试图为现实世界带来实用价值，而不是浪费电力和计算能力。例如，质数币被用于斯坦福大学教授 Vijay Pande 开发的“Folding@home”项目，借助质数币挖矿的计算来分析蛋白质自折叠问题，这个项目可能会有所帮助研究人员找到了治疗阿尔茨海默病、帕金森病和各种癌症的方法。 [9] [10]

现在都有什么虚拟货币

此外，还有一些比较典型的虚拟货币，比如Freicoin，它在算法中引入了囤积税的概念，以抑制人们持有货币，鼓励交易和流通。 Namecoin的特点是除了作为货币之外，还可以被赋予其他功能，比如注册域名。瑞波币是一种比比特币更激进的虚拟货币。瑞波网络自动进行汇率转换。用户可以用任何一种货币用任何一种货币向他人支付，从而实现所有货币的全网流通。 [11] 此外，基于类似算法的虚拟货币还有很多，如Devcoin（DVC）、Terracoin（TRC）、Ixcoin（IXC）、NovaCoin（NVC）等。就连我国也有基于类似算法的国产虚拟货币，比如CHNcoin（CNC）。

三、去中心化虚拟货币的总结与比较

下表总结了各种典型虚拟货币的特征[13]：

四、演化趋势分析

目前，虚拟货币的发展还处于起步阶段，新的类型不断涌现，各种创新和改进层出不穷。演变趋势总结如下：

首先，基于去中心化和P2P的原则仍然是基础，无论算法和应用如何改进和创新，这个基本原则都不会改变。

其次，发行和认证算法逐渐摒弃工作量证明算法，衍生出Scrypts算法、素数算法、权益证明算法。这也将是未来虚拟货币算法改进的必然趋势。工作量证明算法将被更实用、更高效的算法所取代。

第三，货币发行上限将不再固定。预设发行上限曾经是比特币消除通胀的核心手段，但人们逐渐意识到，这会诱使人们持有货币，等待投机升值。许多货币提高了发行上限以增加货币供应量现在都有什么虚拟货币，但这并不是最终的解决方案。但是，和PPC一样，它容忍一定程度的可控良性通胀。同时，可以通过算法参数化调整发行上限甚至发行速度和难度系数，以鼓励流通，增加持币成本。是未来的方向。

现在都有什么虚拟货币