1. 如何理解區塊鏈技術的去中心化
從學術角度來解釋，區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的新型應用模式。區塊鏈本質上是一個去中心化的資料庫。
舉個例子，假如你是一位女性，你男朋友每次跟你說一句肉麻的話或者承諾給你買東西，你都立刻錄下來並且發給你的和他的所有閨蜜、同學、同事，還有各種群和朋友圈，讓他再也無法抵賴，這叫區塊鏈。
區塊鏈技術的核心優勢是去中心化，能夠通過運用數據加密、時間戳、分布式共識和經濟激勵等手段，在節點無需互相信任的分布式系統中實現基於去中心化信用的點對點交易、協調與協作，從而為解決中心化機構普遍存在的高成本、低效率和數據存儲不安全等問題提供了解決方案。
區塊鏈的應用領域有數字貨幣、通證、金融、防偽溯源、隱私保護、供應鏈、娛樂等等，區塊鏈、比特幣的火爆，不少相關的top域名都被注冊，對域名行業產生了比較大的影響。
2. 與傳統的中心化雲計算相比，去中心化雲計算有什麼優勢
在去中心化儲存與計算領域，XnMatrix走在國內乃至國際前列。中心化雲計算、雲存儲成本較高。在海量數據時代，企業越來越難以擔負數據存儲的成本。而去中心化雲計算將數據存儲在大量的個體計算節點上，其擴大存儲規模的邊際成本較低。此外，去中心化雲計算可以更好地保障客戶企業與C端用戶個人的隱私安全。許多去中心化雲存儲解決方案，都採用了分片（Sharding）存儲的解決方案，單一節點無法獲取完整的用戶信息，用戶的數據安全也得到了保障。在隱私不被竊取的基礎上，去中心化雲計算也為用戶隱私保護提供了更多的解決方案。例如，通過區塊鏈等技術手段，第三方只有在獲得用戶私鑰授權的情況下，才能訪問數據。用戶也可以自行決定是否出售數據給第三方，並通過鏈上數字資產的方式獲得收益。更多內容可以去XnMatrix官網了解。
3. 雲計算為什麼會走向去中心化
海量數據帶來了三大問題，數據儲存成本越來越高，隱私和數據安全問題；數據資產的流動性問題。傳統中心化儲存和計算沒有很好的解決這三大問題。既然有中心化的優勢，同時就會存在著去中心化的邏輯，基於去中心化，世界就會產生新的生產要素和新的應用生態。目前，IPFS儲存分布式儲存是去中心化儲存的代表，與之對應的是像XnMatrix、伯克利為代表的去中心化雲計算平台。
4. FileCoin: 有用的工作量證明
有用的工作量證明（Proof of Useful Work）是由著名的去中心化存儲項目 FileCoin 在它的白皮書里提出來的一個概念。工作量證明，Proof of Work，POW 是實現區塊鏈的一個重要共識方式，FileCoin 要實現一個基於區塊鏈的存儲平台。所以它也要做共識，它選擇的就是工作量證明共識。
首先我們來解釋一下常規的工作量證明。它是區塊鏈實現共識的一種方式。是比特幣採用的方式，所以，工作量證明就是俗稱的「挖礦」。比特幣做為一個去中心化的點對點交易系統，要在不同的節點上維護一個共同的完全相同的帳本，來記錄所有的交易，而且確保交易不會重復，不會一筆錢多花，就需要一個維護這個賬本一致性的規則。大家一起遵守這個規則，就是共識。區塊鏈常用的方法是，把這個賬本分成很多頁，每個頁就是一個區塊。每個區塊由一個節點來記賬，然後分發給其他節點復制，這樣所有節點上的賬本都是一樣的。但是每個區塊都由哪個節點來記錄，就需要一個大家都能遵守的規則。比特幣採用的方法，是讓所有的節點做一道簡單的數學題，題目很簡單，但是計算量很大，一般要10分鍾左右才能做出答案來。得到答案雖然很費時間，但是驗證答案是否正確很容易。然後所有的節點同時做題，第一個做出來的節點，就得到下一個區塊的記賬權。因為每個區塊都只有唯一一個最早做出題的節點，所以，每個區塊的記賬權是唯一的，而且也是很容易被其他節點驗證的。節點一旦驗證到其他節點得到了區塊記賬權，就必須復制區塊，加到本地區塊鏈中，同時開始下一個區塊記賬權的競爭。通過這種方式，比特幣就能確保所有節點的區塊鏈是一致的。
節點通過大量計算競爭區塊記賬權的的過程，就是工作量證明。所以，工作量證明系統（或者說協議、函數），是一種應對拒絕服務攻擊和其他服務濫用的經濟對策。它要求發起者進行一定量的運算，也就意味著需要消耗計算機一定的時間。這個概念由 Cynthia Dwork 和 Moni Naor 1993 年在學術論文中首次提出。而工作量證明（POW）這個名詞，則是在 1999 年 Markus Jakobsson 和 Ari Juels 的文章中才被真正提出。
實現區塊鏈共識的方式還有很多，如POS，DPOS，POA，PBFT等等，但是工作量證明是唯一被時間驗證過（11年）的在公鏈上運行的區塊鏈共識機制。
工作量證明存在一個什麼樣的問題呢？還是用比特幣為例。比特幣節點為了獲取出塊權做得那個數學題，叫哈希運算。計算量非常大，每一台參與比特幣挖礦的礦機都要時刻進行這個計算，耗費大量的電力。這個計算不像其他的如大數據處理的計算，可以產生一些價值，它的唯一目的，就是競爭出一個節點，成為下一區塊的出塊者。目前比特幣每年消耗電量約25.5億瓦，這相當於全球電量的0.5%，是愛爾蘭一年的耗電量。反對POW的人紛紛指責挖礦將電力資源浪費在虛無縹緲的數字貨幣上，還稱之為自由主義的「泔水」。
但是，認為POW是浪費的電的人不知道，正是能源和算力打造了比特幣安全不可攻破的體系。
一張100元的現金不只是你我認為他值100，而是整個社會群體都認為他值100，價值就是來自於共識。比特幣是社區行為，來自不同國家的人聚集到社區，用互聯網來建立秩序，它的意義也是來自於群體共識，只要大家都相信比特幣有價值，只共識存在，那麼他就有價值，和法幣一模一樣。所以產生價值認同並不一定需要國家來驅動，比特幣改革了一種傳遞信任的載體和媒介，千百年來，人類社會通過多少流血戰爭建立的政權和共識，現在兵不血刃，只是耗費些電力就實現，豈不是更先進。
總結而言，要想設計一個去中心化而且安全的數字貨幣，能源和算力是必要的代價。工作量證明是以去中心化形式構建安全產權認證系統的唯一方案。所以認為POW是浪費的電的人不知道，正是能源和算力打造了比特幣安全不可攻破的體系。現在比特幣全網算力已經達到一個非常恐怖的地步，任何人想要發動51%算力攻擊已經是不可能的事情了，POW演算法使比特幣系統牢不可破。
為締造價值而產生的消耗不叫浪費。
但是，如此多的算力，是否可以用來創造更多的價值呢？用 FileCoin 的話說，工作量證明，還有沒有其他用途呢？
FileCoin 是分布式存儲行業的明星項目。他的開發團隊 Protocol Lab 就是開發 IPFS 協議的團隊，以至於很多人都分不清FileCoin 和 IPFS 的區別。可以說是2017年 FileCoin 的1CO，把這個行業推向巔峰，也引出了一系列的同類型項目。本文無意於贊譽或者貶低這個項目，只想結合自己從事這個行業的經驗，表達一些自己的觀點，盡量做到客觀公正。希望對從事這個行業的人有一些啟發。
FileCoin 在白皮書中提出要實現一個有用的工作量證明，實際上就是認可了，要打造一個安全不可攻破的區塊鏈，就必須消耗工作量。但是，他們不希望為這個工作量做出的計算完全被浪費，所以想把這個工作量利用起來。所以，他們想到的方法是，在工作量證明裡加入存儲空間的使用率。這樣，所有的節點為了形成共識，就必須提供存儲空間來存文件。這個存儲空間就可以存用戶數據，就是有用的。
那我們來看一下FileCoin是怎樣實現這種有用的工作量證明共識的。
Filecoin採用的共識機制並不是簡單的工作量證明，而是一種叫做預期共識（Expected Consensus，簡稱 EC）的機制。和其他主流共識機制目標一樣，讓礦工爭奪某一個高度唯一的出塊權而獲得獎勵。這個獲得出塊權的礦工叫做 Leader。在每一輪的出塊爭奪中，為了保證賬本的可靠性，都有一個唯一的 leader 來進行記賬。
也就是說，共識的核心就是選擇誰來當 Leader。選 Leader 的方式一般有兩種，互動式或者非互動式。互動式是要礦工之間互相投票的。比如 PBFT 就是互動式的，幾個參與選舉的人通過互發信息，得到多數票（ 超過 2/3 ）的人就是 Leader。預期共識採用了非互動式的方式來選舉 Leader。參與的各方根本不給彼此發消息，而是每個節點各自獨立私下進行運算。最後某個節點說，我贏得了選舉，然後提供一個證明，其他人可以很容易就驗證，他確實贏得了選舉。這個驗證方法就是零知識證明。
預期共識機制會為區塊鏈網路預設一個出塊的期望值。比如每1個紀元（epoch）生成1個區塊（block），但也有一個紀元可能出現空塊或多個區塊的情況。所以在 Filecoin 中，每個高度不是一個區塊，而是一個區塊集，叫做 TipSet，這個 TipSet 中可能包含了多個區塊。所以實際上 Filecoin 是 TipSet 鏈。預期共識無法保證每一輪只選舉出一個 Leader，所以會出現一輪中有多個 Leader 的可能，這樣鏈式結構就變成了DAG的網狀結構。所以 FileCoin 還會對 block 賦權重，實現有效收斂。
FileCoin 採用的 EC 共識有一個好處。對於傳統的 POS 共識機制來說，有一個重大問題就是無法控制分叉。也就是說，由於挖礦成本低，參與者可以同時挖多個鏈獲取利益。而預期共識對這一點做了設計，那就是通過權重和抵押機制來促使礦工選擇一條最好的鏈，對同時挖多個鏈的礦工進行懲罰，這樣可以非常快速地促進收斂。這說明 POW 和 POS 共同使用會是一種好的方式。
每一個礦工獲得出塊的可能與其當前有效存儲量佔全網總存儲量正相關。這種期望共識機制其實是更像是 POS 權益證明，只是它將POS里邊的權益（Staking）換成了有效存儲佔比。但是礦工的有效存儲從何而來呢？是通過存儲用戶數據得來。如何證明礦工存儲了用戶的數據，FileCoin 創造出一個新的證明機制叫 POST 時空復制證明。這個 POST 就是 FileCoin 的工作量了。把耗電的算力換成存儲有用數據的存儲空間，無意義的軍備競爭變成了存儲服務市場競爭。這確實是 FileCoin 的進步之處。只不過，為了成功的出塊，礦工通過預期共識被選為出塊節點後，必須在一個塊的時間里（現在是45秒）做個 POST 證明，成功提交，才能出塊。否則就失去機會。所以，為了確保礦工能在指定時間內出塊，最終官方還是決定要使用 GPU。雖然這 GPU 不是像工作量證明那樣一直不停的工作，但是在整個實現共識的過程中還是出現了跟有用的工作量證明思想相違背的耗能計算。
還有，談到預期共識的時候，我們說到每一個紀元出塊都不是一個塊，而是一組塊，那麼紀元這個概念就很重要了。怎麼控制紀元呢？每個礦工在參與選舉前，需要先生成一個 Ticket，這個 Ticket 實際上是一個隨機數，他需要走一個 VDF 和 VRF 的流程，這個 VDF 全稱 Verifiable Delay Function，可驗證的延時函數。他的計算流程是串列的，需要花費一定的時間，並且這個時間無法通過多核並行的方式進行縮減。這保證了每個礦工產生 Ticket 時必須要消耗的時間，沒有人可以通過優化硬體的方式來獲得加速。聽上去這函數很完美，可是，這個 VDF 根本還不存在！現在 FileCoin 測試網直接使用了一個等待函數 sleep，這是 UDF，Unverifiable Delay Function。現在最接近的 VDF 解決方案，也是需要消耗大量計算資源的。說白了，還是要耗電，還是不環保。
所以，有用的工作量證明，依然只是一個美好的願望，理想很豐滿，但現實很骨感。被譽為下一個比特幣的 FIL，還要繼續為實現這個顛覆性的共識而努力。
總結一下FileCoin存儲礦工獲取激勵的流程：用戶存儲數據，支付FIL費用 -> 礦工存儲數據 -> 生成復制證明 -> 完成時空證明 -> 經過EC共識，選出出塊Leader -> 獲取打包權 -> 礦工獲取FIL獎勵
在這個流程圖上，可以看到，礦工可以在兩個地方獲取獎勵。一個是存儲用戶文件的時候可以得到用戶的FIL獎勵。一個是在獲取區塊打包權後獲得FIL。而得到區塊打包權的一個前提就是存有足夠多的用戶數據。所以，在存儲需求不夠大的情況下，礦工會從用戶那裡收取很低廉的費用。在用戶不夠的情況下，甚至會倒貼錢自己付FIL存數據，只為能夠存足夠多的數據，在 EC 共識中被選成 Leader 得到打包獎勵。這樣產生的效果是，FileCoin 對用戶非常友好，存儲費用非常低。所以，一定會吸引很多的應用來這個平台上做開發。但是缺點也很明顯，如果存儲量不夠大，礦工根本沒法跟其他人爭奪出塊權，所以得不到獎勵。最後整個平台會朝著大礦工，大礦池的方向發展，這跟 FileCoin 想把所有閑散伺服器利用起來實現分布式存儲的初衷是違背的。或者說，一定要等到這個行業具有一定規模，技術更成熟，才有小礦機挖礦的機會。
我們先來簡單的講一講中心化存儲和去中心化存儲各自的利弊。中心化存儲設備統一管理，可靠性好，性能高，去中心化存儲數據天然分散，易於流通，容災性好，但是可靠性低。從經濟角度來說，中心化存儲是重資產投入，成本高。去中心化存儲通過區塊鏈激勵層，用戶自行加入，輕資產，可降低存儲總成本。未來應用數據的存儲和處理還會是以中心化存儲為主，而去中心化存儲因為是分布式網路，主要可用於熱門數據流量分發。同時，因為沒有中心化所有權，可以成為去中心化應用的首選。
市場上有一種說法是，去中心化網路適合冷數據的備份，其實這並不是去中心化存儲的優點，實在是因為把熱數據放到去中心化網路上太不可靠，處理性能也跟不上。所以，如果去中心化存儲能實現一定的規模效應，大大降低存儲成本，把冷數據備份當作核心業務，並把目標定位在今天因為成本太高沒被企業存儲的冷數據，會是一個很好的發展方向。
如此說來，從技術上講，去中心化存儲並不一定比中心化存儲有優勢。如果能推行一種新的模式，把去中心化的經濟激勵和中心化的存儲合在一起，就能吸收兩者的長處。真正實現有用的工作量。FileCoin 未來可能促成的大礦場模式的數據中心，可能更有市場。
在11年後的今天，比特幣並沒有實現它成為一個點對點的電子支付貨幣的初衷，但阻止不了人類前赴後繼的去買它，擁有它。同樣，我相信 FileCoin 已經得到足夠大的社群，礦工和開發者的支持，即使在可預見的未來，它不會促成分布式存儲應用的全面落地（也許這從來不是 FileCoin 的目標），但我還是相信會有很多人會因為它的共識去購買它，持有它。上升到哲學層面，人類在為真理買單。
那麼在實際生活中，何為有用，或者說，我們到底是在用存儲做共識還是用共識做存儲？FileCoin 是前者。FileCoin 想要基於存儲工作量實現的去中心化的共識，理論上是完美的，追求完美，人類是要付出代價的。這也是為什麼在這個項目上我們等待了這么長的時間。但是一旦實現，它可能會為人類帶來巨大價值，對市場帶來無窮大的號召力。
只不過去中心化不是萬物的靈葯。中心化的一個最大優勢是它的效率非常高。像dPOS或者聯盟鏈這樣的弱中心化共識兼顧兩者優勢，能更快速的把應用推向市場，提前啟動分布式存儲行業，推進分布式存儲應用落地。所以，我們既追求用存儲做共識，也追求用共識做存儲，根據實際需求來做出我們的選擇。在這個過程中，相信區塊鏈也會進一步發展，逐步優化，變得越來越有用。
5. 去中心化和中心化區別
首先不要把區塊鏈想的過於高深，他是一個分布在全球各地、能夠協同運轉的資料庫存儲系統，區別於傳統資料庫運作——讀寫許可權掌握在一個公司或者一個集權手上（中心化的特徵），區塊鏈認為，任何有能力架設伺服器的人都可以參與其中。來自全球各地的掘金者在當地部署了自己的伺服器，並連接到區塊鏈網路中，成為這個分布式資料庫存儲系統中的一個節點；一旦加入，該節點享有同其他所有節點完全一樣的權利與義務（去中心化、分布式的特徵）。與此同時，對於在區塊鏈上開展服務的人，可以往這個系統中的任意的節點進行讀寫操作，最後全世界所有節點會根據某種機制的完成一次又依次的同步，從而實現在區塊鏈網路中所有節點的數據完全一致。
我們反復提到區塊鏈是一個去中心化的系統，確實，「去中心化」在區塊鏈世界裡面是一個很重要的概念，很多模型（比如賬本的維護、貨幣的發行、時間戳的設計、網路的維護、節點間的競爭等等等等）的設計都依賴於這個中心思想，那到底什麼是去中心化呢？在解釋真正去中心化之前，我們還是先簡單了解下什麼是中心化吧。
中心化？
回憶一下你在網上購買一本書的流程：
1. 第一步，你下單並把錢打給支付寶；
2. 第二步，支付寶收款後通知賣家可以發貨了；
3. 第三步，賣家收到支付寶通知之後給你發貨；
4. 第四步，你收到書之後，覺得滿意，在支付寶上選擇確認收貨；
5. 第五步，支付寶收到通知，把款項打給賣家。流程結束。
你會發現，雖然你是在跟賣家做交易，但是，所有的關鍵流程都是在跟支付寶打交道。這樣的好處在於：萬一哪個環節出問題，賣家和買家都可以通過支付寶尋求幫助，讓支付寶做出仲裁。這就是一個最簡單的基於中心化思維構建的交易模型，它的價值顯著，就是建立權威，通過權威背書來獲得多方的信任，同時依賴權威方背後的資本和技術實力確保數據的可靠安全。你一定會擺出一個巨大的問號臉 ⊙.⊙?——「通過權威背書來獲得多方的信任，同時依賴權威方背後的資本和技術實力確保數據的可靠安全」，真的可以嘛？！假如說，支付寶程序發生重大BUG，導致一段時間內的轉賬記錄全部丟失，或者更徹底一點，支付寶的伺服器被ISIS恐怖組織的一個導彈全部炸毀了。而我剛剛轉出去的100元找誰說理去，這個時候，你就成了刀殂上的魚肉；支付寶有良心，會勉為其難承認你剛剛轉賬的事實，但他不承認你也沒轍，因為確實連他自己也不知道這筆轉賬是否真實存在。
上述就是中心化最大的弊端——過分依賴中心和權威，也就意味著逐漸喪失自己的話語權。
去中心化？
那麼去中心化的形態是什麼樣子呢？還是拿剛才那個例子繼續，我們構建一個極簡的去中心化的交易系統，看看我們是如何在網路上從不認識的賣家手裡買到一本書的。
1. 第一步，你下單並把錢打給賣家；
2. 第二步，你將這條轉賬信息記錄在自己賬本上；
3. 第三步，你將這條轉賬信息廣播出去；
4. 第四步，賣家和支付寶在收到你的轉賬信息之後，在他們自己的賬本上分別記錄；
5. 第五步，賣家發貨，同時將發貨的事實記錄在自己的賬本上；
6. 第六步，賣家把這條事實記錄廣播出去；
7. 第七步，你和支付寶收到這條事實記錄，在自己的賬本上分別記錄；
8. 第八步，你收到書籍。至此，交易流程走完。
剛才「人為刀俎我為魚肉」的情況在這個體系下就比較難發生，因為所有人的賬本上都有著完全一樣的交易記錄，支付寶的賬本伺服器壞了，對不起賣家的賬本還存在，我的賬本還存在；這些都是這筆交易真實發生的鐵證。當然，在這套極簡的交易系統中，你已經發現了諸多漏洞和不理解，比如說三方當中有一個是壞人，他故意記錄了對他更有利的轉賬信息怎麼辦；又比如說消息在傳遞過程中被黑客篡改了怎麼辦等等等等。這在以往的計算機概論或者計算機網路書本上中可能都有提及到——「類兩軍」和「拜占庭將軍」問題。這里就不打算贅述，因為暫時跟主線不相關，感興趣的同學可以去Google或者網路一下，你只需要知道，在我們下面即將展開講到的區塊鏈系統中，通過巧妙的設計，足以解決上述存在的BUG。
6. 去中心化的優勢體現在哪
來自區視網分享：在一個分布有眾多節點的系統中，每個節點都具有高度自治的特徵。節點之間彼此可以自由連接，形成新的連接單元。任何一個節點都可能成為階段性的中心，但不具備強制性的中心控制功能。節點與節點之間的影響，會通過網路而形成非線性因果關系。這種開放式、扁平化、平等性的系統現象或結構，稱之為"去中心化"。