Qtum区块链将POS 3.0整合到Bitcoin Core 0.13中

暴走时评：中国区块链团队量子链Qtum决定将POS 3.0整合到Bitcoin Core 0.13中，这意味着Qtum所有者可以通过他们的笔记本电脑或个人计算机来保护区块链的安全，而不用昂贵的专用集成电路（ASIC），现场可编程图形阵列（FPGA）或图形处理器单元（GPU）。并且使用POS区块链的成本是传统POW模式的一小部分，POS的模式的环境也比POW的环境要友好。然而完成这一整合，还是要克服文中的八大挑战。

翻译：Nicole

Qtum已经将经典POS 3.0整合到Bitcoin中

Qtum将POS 3.0整合到Bitcoin Core 0.13中

权益证明（POS）是针对数字货币的共识模式，其中的区块链可以通过使用硬币生成区块，从而得到保护，而不用通过专用硬件网络。工作证明（PoW）共识模式则要通过解决复杂问题来生成区块。由于所使用的计算算力的数量问题，这个问题变得更加困难了。

POS模式可以让Qtum所有者使用他们的个人设备来保护区块链的安全。这意味着可以使用笔记本电脑或个人计算机，而不用昂贵的专用集成电路（ASIC），现场可编程图形阵列（FPGA）或图形处理器单元（GPU）。

在本文写作的时候，目前每秒约有200万兆哈希值用于攻克区块。假设每个人都使用最新的ASIC设备——蚂蚁矿机（Antminer）S9，14 Terahash每秒，这种设备数量将超过14万个。每个设备使用1400瓦功率，目前成本大约为1200.00美元，因此设备总价值为1.68亿美元，功率为1.96亿瓦。以每千瓦时10美分，即每天约47万美元。请注意，电费差别很大，还有许多用陈旧的（低效的）ASIC硬件保护比特币的区块链。只要电力的成本小于开采和销售比特币的成本，困难就会逐步上升。

保护Qtum的POS区块链的能源成本只是传统POW模式的一小部分。也许成本低到一万瓦才会被认为是安全的。这将需要大约100台设备主动使用他们的“网络权重”来攻克区块。从这个比较中我们可以看出，POS模式相比于POW是环境友好的。

Qtum是基于Bitcoin Core版本0.13的，并计划并入Blackcoin（黑币）的POS 3.0共识模式中。这种方法不是说没有挑战，因此我们将通过以下8个步骤克服挑战：

1）研究并选择一个POS共识模式

Blackcoin自2014年成立以来，已经实施了3个POS版本。版本2解决了许多潜在的安全问题，并阻截了网络滥用问题。版本3进行了一些更新，最显著的改变是从1%的年度POS奖励变为静态1.5BLK（黑币），这意味着只有参与保护网络安全的Blackcoin所有者，通过让他们的钱包保持在线状态，才有机会获得一个区块。

在查看多个POS统计模式后，Qtum决定将Blackcoin POS 3.0整合到Bitcoin Core 0.12中。

2）将Blackcoin POS 3.0实施到Qtum Core中

此部分需要仔细研究Blackcoin POS 3.0将如何在其生态系统中发挥作用。Blackcoin Core的‘祖先’来自于2013年的Bitcoin Core版本，所以如果要让它在0.12版本上运作的话，还需要翻译为代码，才能进行编译。

Blackcoin的POS 3.0实现是复杂的，并且在代码中没有清楚的解释哪些部分是和其他部分相关联的。代码将分发到多个文件中，其挑战是让Qtum开发人员识别可整合部分的标记。

比特币和Blackcoin同步区块链的方式是不同的；Blackcoin会下载整个区块，而Bitcoin会区分区块的标题再进行下载，以便能更快使用。在实现到Bitcoin Core 0.12的时候要考虑到来自Blackcoin的移植代码是经过修改的，同时还有一些其他修改，这种修改是通过Blackcoin接受并处理区块的方式进行的。Blackcoin的“挖矿”软件也会被整合，这是为了让Qtum Core的用户解决生成硬币所需的方程问题。

此部分的贡献者是一位代码分析师和两位区块链开发人员。

3）测试没有节点的Qtum的POS实现

一旦Blackcoin挖矿软件实施到Bitcoin Core 0.12版本，将使用RPC调用的程序daemon进行访问。这些修改实现了在单个计算机上挖矿，这些算法会被检查，并且这个阶段是成功的。

4）第一个测试网

第一个测试网是用10个节点创建的，其中5个被硬编码到新创建的Qtum Core中。其他5个在各种云计算供应商上编译和执行。一旦创建了Genesis区块，网络就会根据指示每64秒生成新的区块，并且每16分钟都会调整难度。用于测试目的的POS区块的奖励为5个硬币。每个节点由预先开采的硬币资助，并且会设置成一旦启动daemon （虚拟光驱）就会开采硬币。

5）Qtum POS所需修复

这个阶段出现了一些问题，许多日志输出可以让开发人员修复问题。节点中的一些错误会导致通信问题，一些节点因此遭到禁止，并且创造了它们自己的链。这种困难没有得到很好的解决，一些钱包出现了腐败问题。

一旦这些问题得到解决，为了确保稳定性，会对网络进行几天的监控。

6）在多个平台上搭建Qtum Core

Linux被用于第一个测试网（Testnet），仅仅是因为这是最简单的搭建环境。为了搭建一个适合Mac编译的环境，就要做出适当改变。最初使用的是MingW和Msys2，但是遇到了代码库问题。最终决定使用MingW，并且会在Linux上交叉编译。这让工作钱包可以在Mac和Windows 64位上编译执行。

7）将Qtum整合到Bitcoin Core 0.13中

Blackcoin POS 3.0在Bitcoin Core 0.12上的实现是成功的，但是最近在测试期间对比特币钱包的改变使得开发进度后退，并且要重新评估。做出这个决定是为了推出具有最佳功能的Qtum。Bitcoin Core 0.13可以让钱包的同步速度更快，不用下载整个Blockcoin，只需下载区块标题。这可以让Qtum所有者的用户体验比使用0.12版本更加顺畅。

在此阶段会遇到一些问题，钱包交易会在日志文件中创建错误。Testnet保持运行以观察所有错误。

8）Qtum质量保证测试

测试一个新的区块链需要时间，每个区块需要大约60秒来完成生成，此举是为了让区块的运行时间尽可能长。然后设置了多个测试网，利用130个基于云的Linux节点进行会话。每个测试网会运行1.5万个区块。

由于Bitcoin Core 0.13的实现，一些POS区块在尝试同步时会被部分下载。当代码更新到适应POS和POW区块时，这个问题就很快会被修复。每个测试网都成功的开采了1.5万个区块，也没有出现更多的问题。

| 编译者：Nicole | 来源：Chainb