實際上正在保證安全性的,是大礦工、大礦池、大持幣者、意見領袖、現實中的大公司,或者乾脆是項目創始人,創始團隊。

本文首發於 橙皮書
原文標題:《無論是 PoW 還是 PoS,最終都將趨於中心化》
作者:Maxdeath,任之劼博士,唯鏈區塊鏈高級研究員,主要研究方向包括區塊鏈共識算法、擴容、應用,曾在國際學術會議上發表多篇區塊鏈論文

在上一篇文章中,我們重點分析了 PoW PoS 的安全性。今天這篇文章,作者將重點聊聊「去中心化」——是的,「去中心化」,一個被區塊鏈行業反覆討論卻始終沒有定論的問題。

這篇文章同樣帶來了一些有點離經叛道的觀點:

1、所有共識算法都需要一個進入門檻;
2、一個人人都能加入的區塊鏈沒什麼意義;
3、「計算去中心化」只是你手中電腦帶來的幻覺;
4、保證 POW 算法安全性的,不是別的,正是 ASIC 礦機和中心化;
5、POW 和 POS 兩種算法最終都會變得相當中心化;
6、我們所向往的沒有專業礦工的田園時代是不會長久的;
7、......

中心化是 PoW 與 PoS 的必然結局嗎?

這篇文章討論 POS 與 POW 的中心化問題。

首先,POS 會造成不平等加劇是個老生常談的問題。關於爲什麼 POS 會更趨近於權益集中,也就是中心化,我們就不贅述了,因爲這個沒什麼爭議。

但是 POW 最終會趨向於中心化,這一個觀點估計會很有爭議。實際上如果從邏輯上推理,無論是 POW 還是 POS,這兩種算法最終都將趨於中心化。我們重點來看 POW 的中心化問題。

POW 的中心化問題

我們都知道,目前幾乎所有的頭部數字貨幣的算力都相當中心化。但大家通常會把鍋甩給 ASIC 礦機或者礦機制造商,甩給算法,甩給礦池和可外包的挖礦任務等等,而通常,所有人都把 POW 當做一個比 POS 更去中心化,更能夠令人平等地參與和競爭的算法。

然而,我在這裏卻想提這樣一個非常離經叛道的結論——

不,我不是說目前採用 POW 算法的貨幣很中心化,我是說,所有采用 POW 算法的區塊鏈,他們最終都會變得中心化,或者更確切一點說,對於一個正常的,採用 POW 算法的區塊鏈而言,算力集中和中心化就是它必然的結局。當然,這裏的例外是「這不是一個正常的區塊鏈」,我們最後再說它是什麼意思。

我們來通過幾個重要的事件來推理一下,爲什麼中心化是任何 POW 算法演化的必然結果。

1 專業礦工的出現

很多采用 POW 的區塊鏈,包括比特幣,都經歷過一個讓很多人神往的「田園時代」,那個時候大家用顯卡甚至用電腦都能挖礦,沒有專業礦工,沒有 ASIC,沒有礦池,也沒有中心化。所以一個自然而然的想法是,我們可不可能一直保持這樣的狀態,讓專業礦工不出現。換句話說,沒有人(或者極少人)有意願購置專門的設備進行挖礦,而大部分人都會選擇用普通家用設備進行挖礦——這纔是真正的零門檻誰都能加入的區塊鏈。

答案是能——如果挖礦永遠不賺錢的話。(條件 1)

POW 是個非許可系統,換句話說,如果業餘礦工能夠賺到錢,那麼沒理由不會有人打「購置兩倍的設備賺雙份的錢」的主意。而在這個定義裏,當他買來設備的時候,他的身份就轉變爲了專業礦工,而他的目的也變成了賺錢。這裏聽起來會有一些彆扭,難道早期挖比特幣的人不是因爲信仰嗎?

但信仰和賺錢本來就是一體的,比特幣之所以成功,也恰恰是因爲它將兩者統一了起來從而避免了公地悲劇。賺錢並不一定指賺現金,也包括對於幣升值的預期。無論是現實中的錢,還是未來的錢,當網絡中認可「能賺錢」這件事多了之後,自然而然地會出現礦工。

而礦工和業餘挖礦者的區別在於——既然礦工已經有了投入,所以會將收益放在非常重要的位置上。

2 專用礦機(ASIC)的出現

隨着專業礦工誕生的是競爭,而競爭的原因是,獎勵並不是按照算力發放的,而是按照算力比例發放的。於是,如果這是一個開放的系統 (條件 2),即所有人都能加入的系統,所有礦工將需要根據算力上漲的趨勢持續投入設備,並算出相應的盈利成本,而無法負擔這個成本的人將會退出,或者,想辦法削減成本。

而削減成本的方法當然就是採用更高效的挖礦設備,於是,針對每個 POW 的算法,由於在通常情況下,專用設備一定比通用設備有效(條件 3)。所以,最終,我們會得到效率越來越高並且越來越專用的設備,如果競爭的時間充分長(條件 4),即,很多人看好對這個算法進行挖礦會有遠期的盈利,我們最終會得到 ASIC 礦機。

3 礦場的出現

在一個競爭激烈的環境中,挖礦的收益應該略高於投入。而伴隨着 ASIC 礦機的出現,假定礦工都採用了效率接近的 ASIC 礦機的情況下,在其他方面的成本上的競爭就會空前激烈,例如:電費,礦機購買費用,場地租用費用,人工和管理維護費用等等……這也就是所謂的規模化效應。

而所有的這些費用,在現實中都只會導致一個結果——礦場的誕生。

因爲:電費有地域性,而礦場可以在電費低廉的地方選址;礦機無論是從研發、製造還是銷售的角度考慮,大批量購買價格都會低於零售;場地租用和管理的成本礦場也具有優勢。

因此,無論礦場的規模大小,可以肯定的一點是,在一個礦工競爭激烈(條件 5)的 POW 區塊鏈之中,個人礦工會慢慢減少以至於被淘汰。

4 礦池的出現

與 POS 的情況類似,在多數情況下,POW 的大礦池在共識的參與方面相對於獨立礦工有多方面的優勢 (條件 6),例如帶寬,收到的交易,計算能力,等等。而且中最大的優勢,是大礦池因爲在可以獲得更加穩定的收入來支付電費。因此,POW 的獨立礦工比 POS 的礦工更有動機去加入礦池。於是,就形成了礦工以「礦池」的形式進行競爭的局面,但是由於礦池對於礦工沒有約束性,於是,礦工只會自發選擇收益較高的礦池,最終導致無論礦工加入哪個礦池,礦池這個行業最終都只會留下少數的幾個競爭者。換句話說,最終幾大礦池會壟斷整個算力市場。

當然,這裏有爭議的地方在於礦池是不是一定等於中心化,因爲礦工仍舊可以決定加入哪個礦池。的確,兩者有些許的區別,但是我覺得最容易進行判斷的標準就是——如果從礦池層面進行 51% 攻擊,有多少礦工能夠做到及時察覺並且抽出算力呢?更何況,如果礦池可以藉由 51% 攻擊給礦工更高的回報,真的所有的礦工都願意發起抵制嗎?

POW 的去中心化嘗試

以上,我們通過推理,純粹從現實世界和 POW 算法本質的角度分析了爲什麼 POW 一定會形成中心化的礦池。這其中我們做了六個假設,也就是以粗體「條件」標在推理中的——

  1. 挖礦賺錢;
  2. 開放系統;
  3. 專用設備比通用設備有效;
  4. 競爭時間充分長;
  5. 礦工競爭激烈;
  6. 大礦池有優勢

這六個條件是推理中不可或缺的部分,換句話說,如果這些條件不成立,那麼我們的推理是有問題的。實際上,當一個 POW 區塊鏈不滿足這樣的條件時,它多半不是一個「正常」的區塊鏈。

而且,這樣的區塊鏈,其實很可能更加中心化。

我們先來看一些簡單的情況:在挖礦不賺錢的情況下,其實就不可能出現競爭時間長,競爭激烈這種事情。而實際上大部分沒有 ASIC 礦機的 POW 都處於這個狀況,因此,沒有 ASIC 礦機和算法難度關係不大,只不過是因爲研發 ASIC 礦機的投入不值得而已。

另一種情況是,整個系統的生態並不是完全開放的,比如對於加入挖礦有特殊的許可,或者是不夠主流因此購買礦機的途徑少等等。

在以上這兩種情況之中,區塊鏈其實並沒有變得更加去中心化——一個挖礦不賺錢,競爭不激烈,不夠開放,或者競爭纔剛剛起步的系統,恰恰表示參與挖礦的人還不夠多。實際上,幾乎所有的 POW 系統,包括比特幣和以太坊起步的時候,算力都是十分中心化的。而比特幣和以太坊真正去中心化的,至今被認爲是人人都能挖礦的黃金時代,實際上是很「短暫」的,可能再也不會出現的,市場進入充分競爭之前的過渡時期。

從這個角度講,POW 對於 POS 的優勢不在於共識算法本身,而在於區塊鏈目前的商業模式——在當前的熱度下,一個 POW 區塊鏈項目的幣價早在主網上線之前就已經有了很高的估值了,於是,相比於 POS 在主網上線之前就有了很高的獲幣門檻而言,POW 在主網剛剛上線的時候,會有那麼一段「挖礦賺錢但是競爭還不激烈於是人人都可以挖礦」的紅利時期,這段時期的參與是真正「無許可」而且幾乎「零門檻」的,使它可以在初期就獲得數量衆多的參與者,這一點是 POS 所不具備的。

但是,這其實與算力分佈的中心化,也就是我們在這裏的議題無關(我們在之後會更深入地探討一下這個問題)。因爲,對於任何 POW 區塊鏈而言,在目前區塊鏈以及尋找所謂「百倍幣」「千倍幣」的熱度下,這個窗口都會十分短暫,在正常的市場下一定會出現我們上文敘述的情況——要麼會出現 ASIC 礦機使得普通設備無法進行挖礦,然後專業挖礦者會因爲電費的牽制加入大礦池或者乾脆用雲挖礦或者託管的方式購買挖礦服務,要麼,由於挖礦無法盈利而造成礦工退出,爲了維持系統的安全性,較爲中心化的項目方會逐漸封閉系統。最終,系統都會變得中心化。

那麼,有沒有例外呢?

答案是有——我們可以從以上的幾個條件入手。

1 專用設備比通用設備有效

最早的進行 POW 去中心化的嘗試大約就是從這個點下手的,也就是,如何從算法上防止 ASIC 礦機的出現,即 ASIC 抵抗算法。然而,ASIC 抵抗是不存在的,因爲以上的假設是在各個領域都顛撲不破的真理,即專用的一定比通用的更有效,唯一的區別就是有效程度,以及設計、開發和製造的難度而已。

所謂的 ASIC 抵抗挖礦算法是將 SHA256 中對於計算速度的要求轉移到內存甚至硬盤上,例如著名的 Ethash,Equihash,以及用了 11 種算法的 X11 等,他們希望能夠提高硬件的設計和製造難度,同時降低專用設備對於通用設備的優勢。但我們已經看到了這種做法的結果——他們高估了硬件製造的難度,也低估了專用設備的優勢。

其實從學術的角度講,設計 ASIC 抵抗算法,即「如何在現行的硬件條件和電子工業製造的環境下,設計一個製造開發成本最高同時安全的哈希算法」是個相當複雜甚至可以說是一個全新的學術問題,我毫不懷疑這個問題可以被學術界所解決,但是想發展出系統的理論,最終要給出一個「開發最昂貴並且對於通用設備優勢最小的算法」,可能需要數年的時間。

而在這之前的所有算法都面臨着許多的風險,例如高估硬件開發難度,低估 ASIC 的優勢,或者就是乾脆算法中有安全隱患,而這些其實都會帶來實實在在的安全性風險,因爲使用者無法判斷 51% 的難度。現在,我們仍舊能看到許多「尚未有 ASIC 礦機」的 ASIC 抵抗 POW 算法,但是,根據他們前輩的經歷判斷,我認爲他們抵抗不了太久。

2 競爭時間充分長

於是,門羅幣(Monero)帶來了另一種解決思路,就是在任何 ASIC 礦機可能出現之前切換算法。但首先這本身就是一個相當中心化的行爲,只不過不是以算力爲中心而是決策者爲中心,同時,想要徹底避免 ASIC 的出現,他們必須選用一些沒有 ASIC (也就是沒其他主流幣在用的)的冷門算法,這也增大了前面所說的安全隱患。

同時,實際上 ASIC 並不是「只能用於一種算法」的硬件的代稱,它也可以被設計來「用於大部分主流的哈希算法的挖礦」,換句話說,硬件開發者其實是有能力做出一個能夠用於「挖礦」的專用礦機的,雖然開發成本可能會更高一些。歸根結底,門羅幣的行爲只是用一種中心化代替了另一種中心化。

3 大礦池有優勢

目前一個比較熱門的研究領域是「不可外包的挖礦算法」,目的是防止大礦池的出現。目前有很多這方面的提議和想法,例如讓挖礦結果和私鑰掛鉤或者讓礦池無法準確評估每個礦工工作量等等,但是還沒有很成熟的算法出現。

就讓我們假定這種算法存在,於是礦池無法存在。但這種算法也無法改變礦池之所以出現的原因——

1、雖然挖礦獎勵的長期預期回報是一樣的,但是獨立礦工獲得設備相應獎勵的機率較小,所以需要負擔極大的概率風險和幣價波動的風險;

2、獨立礦工並沒有興趣或者相關的知識和能力來參與共識,或者乾脆說,即便是買了礦機的礦工,又有多少人是想要參與共識,又有多少人是單純想要賺錢呢?

所以說,徹底消滅礦池這樣的組織形式只會導致兩個結果:

1、獨立礦工無法承擔挖礦的回報風險,或者不願意投入設備驗證交易而退出,導致最終剩下的只有能夠保證穩定獲利的大礦場;

2、礦池採取更中心化的組織形式,於是獨立礦工以託管的方式加入礦池,於是礦池變得更加中心化。

上述兩者雖然解決了礦池,但是沒有解決中心化的問題。

3 「計算去中心化」是你手中的電腦給你帶來的幻覺

說了以上這些,也許有人會問,假如我們真的能找到一種理想的算法呢?一種 ASIC 無法佔有優勢所以人人都可以加入,一種獨立礦工無需加入礦池也能獲得穩定的收入(例如一些 DAG 算法裏有這樣的考慮),或者說,一種真正的 one CPU one vote 的算法。

好吧,那我們考慮一種極端的情況,假設我們真的能找到一個這樣的算法:每個節點可以提交一個工作證明參與共識並且得到獎勵,而這個證明必須來自於某個 CPU,否則都是非法的。那麼,首先,其實無論是 POW,POS,POA (許可鏈)或者其他的什麼,所有的公鏈共識算法,不都是希望我們能夠在一個非許可的惡意環境中,找到某種能夠防止女巫攻擊、識別真正的用戶的方法嗎?

只不過,POW 認爲,「計算」這件事情,是最好的用於識別的東西。那如果這樣,上述的那種算法就已經不能叫做 POW 了,因爲我們並不是在用「計算」來判別節點在系統中的貢獻,而是在用「是否是一個 CPU」。

此外,即便我們有了這樣的系統,它真的是我們想要的系統嗎?什麼纔是系統的參與者,什麼樣的節點才應該來參與共識,而什麼樣的節點可以獲得更高的加權,POS 主張用持幣數來判斷,POA 或者其他聯盟鏈的算法主張用現實身份和物理世界中的可信度來判斷,而 POW 主張用計算能力來判斷,上文中一個「理想的 POW」,主張用是否擁有 CPU,以及擁有幾個 CPU 來判斷……

但歸根結底,爲什麼我們會認爲「計算」甚至 CPU,是一個更「理想」、更「公平」的方案?

其實無非是因爲,我們每個人幾乎都有一個,或者幾個 CPU,於是,讓我們有了計算(CPU)= 人人平等 = 去中心化的錯覺。

實際上,這一段我的核心觀點是這樣的:POW 是一種採用運算某種哈希函數的能力來作爲「工作量」的證明,它唯一的優勢在於便於驗證——這並不意外,因爲這是哈希函數的設計要求。然而,無論是 ASIC,礦場還是礦池,都是伴隨哈希函數而產生的東西,而這些東西最終還是會導致中心化。

我們之所以產生「計算」是比「權益」、比「身份」、比「授權」更加去中心化,更加非許可,更加隱私,更加平等的東西的幻覺,只不過是因爲我們這個時代我們恰好每人都有一臺電腦而已。

當然,如果我們把現實納入考量——

既然「計算」還沒那麼中心化,而現在我們恰好每個人都有一臺計算設備,那麼是不是用這種設備來決定參與者在系統中的話語權是一個好主意呢?答案是否定的——我們可以看看整個和計算相關的行業和上下游,從研究,到晶圓機制造,到芯片製造,到能源,到互聯網行業,幾乎每個相關的核心產業都是高度中心化的,有些行業的中心化程度甚至超過了我們一直嗤之以鼻的銀行業和政府。我們憑什麼認爲這樣的行業,在同樣中心化的資本介入之後,會比其他的東西更加「去中心化」?

也就是說,我認爲,我們之所以認爲「計算」這個東西去中心化,不過是「我們都有電腦」所帶來的幻覺——「我也許並沒有錢,但是我有一臺電腦,你也只有一臺電腦,所以我們是平等的」。然而,事實是,當一個公有鏈採用 POW 算法並且成功地變成了它所期望的規模形成了一個真正的算力市場之後,那麼「計算」只可能會以更快的速度中心化起來,有錢的人和有資源的人可以用更快的速度搶佔算力市場,那個時候,算力去中心化就會變得和現在拿 CPU 挖礦一樣可笑。

關於區塊鏈共識算法的現實

說到這裏,我還一點也沒有提安全性的問題——我只是在 從 POW 和 POS 的基本邏輯來解釋,爲什麼在現實中,這兩種算法最終都會是相當中心化的。

然而,我們之前提過了,兩者的區別在於,POW 對於 51% 攻擊的抵禦非常弱,而 POS 則正相反,POS 對於 51% 攻擊的抵禦很強,但是對於無利益攻擊就是小礦工的作惡沒有什麼辦法。所以,前文中我們說,POW 其實在一個更加去中心的環境中更安全,而 POS 在一個更加中心化的環境中更安全。於是,既然現實是兩者最終都會趨向於中心化,POS 是個更安全的共識算法。

但我猜有人看到這裏會說:差點被你忽悠了,一邊說 POW 容易受到 51% 攻擊,一邊說 POW 容易中心化,但是這並不能夠得出 POW 容易被 51% 攻擊的結論或者 POW 不安全好不好?比特幣,以太坊,以及其他的很多采用 POW 的區塊鏈現在也很中心化,但是並沒有受到攻擊啊。

因爲,實際上正在保證 POW 算法安全性的,不是別的,正是 ASIC 礦機和中心化。

之前我們已經提到了,大家也能多少感覺出來,進行 51% 攻擊其實最重要的成本,就是獲得算力的成本。至於什麼挖礦的未來獲利,什麼幣價的波動,什麼手續費和風險,什麼攻擊之後所付出的社會成本……其實都是浮雲。什麼是浮雲呢,就是說,當有人真的想進行 51% 攻擊的時候,以上這些是毫無意義的,或者說,都是有辦法避開的。

那麼,在一個「中心化的 POW 系統中」,也就是算力掌握在一些大礦池或者礦場手中的時候,攻擊的成本是多少呢?

我們再從投資的角度考慮一下這個問題:

現在,我們有 8 位同學投身於虛擬貨幣挖礦。

1、A 租用某主流礦機,每天 100 元,按照當前幣價預計獲利 110。

2、B 租用某非主流礦機,每天 100 元,按照當前幣價預計獲利 120,但是幣價有可能會有波動。

3、C 購買某主流礦機,投資 60000 元,平均三月可以挖到一次礦獲利 12000 元。

4、D 購買某非主流礦機,投資 10000 元,平均每週能挖到一次礦獲利 1000 元。

5、E 購買顯卡礦機,投資 10000 元,平均每月獲利依挖到的幣種幣價而定。

6、F 購買某主流礦機並加入某礦池,投資 50000 元,然後每月固定回報 3900 元。

7、G 購買某非主流礦機並加入某礦池,投資 10000 元,每月固定收入 4100 元。

8、H 購買顯卡礦機並加入礦池,投資 10000 元,平均每月獲利 3500 元。

以上的獲利是指以當前幣價摺合的淨利潤(排除電費),主流和非主流礦機指的是該 POW 算法有多少人使用,然後場景都是我瞎編的,只是爲了說明一些問題。

其實,對於每個人而言,他可以任選自己的投資策略——購買礦機需要更多的前期投入,但是長遠回報肯定高於租用,而租用基本上僅限於幣價上漲的時候,剛剛想要加入挖礦的新人試試水。然後,礦池和獨立挖礦相比的優勢在於更穩定的回報,因此對於幣價波動的風險抵禦能力更強。此外,主流礦機和非主流礦機的區別在於,主流貨幣競爭更激烈,但是幣價相對穩定,非主流貨幣競爭相對容易所以獲利高,然而受到幣價的風險也高。顯卡挖礦則需要對市場的判斷,因爲能用顯卡挖到的幣都基本不是主流貨幣,同時,如果採用顯卡礦機加入礦池讓礦池代爲分配算力到幣價最高的幣上的話,仍舊會受市場影響,收益高於或者低於主流貨幣都有可能。

但這裏,我們需要討論的不是收益問題,而是——

假設,現在某 M 想要進行 51% 攻擊,那麼,以上哪些同學手中的算力它收購起來更加容易?

首先,租用的算力一定是最簡單的,因爲實際上既然 A 和 B 可以租到算力,那麼 M 可以用同樣的方法租到算力。實際上,之前受到攻擊的 POW 算法,基本上都是攻擊所需的算力小於在可租用算力市場上能夠獲得的算力的區塊鏈。

相比而言,想要從後面幾位同學手中搞到算力就要複雜一些了。這裏我們假定他們都是理性的人,那麼 M 肯定可以說:不管你多少錢買的礦機我加價買下來……我猜大部分人應該都不會拒絕這樣的條件,然而,這顯然是最蠢的一種辦法(但大部分對於 POW 的安全性分析都認爲攻擊者會採用這種最蠢的方法獲得算力)。M 也可以說,我用高於你一小時收入的價格租你一小時的算力。但基本上也不會有人願意搭理這樣的要求,因爲時間太短了,不要說小時,就算是一天可能吸引力都不大。

但是,聰明的 M 可以跟他們說:我租你一年的算力,但是我按天付你錢……這樣,我猜就會有不少人心動了。然而,如果他們足夠警覺能夠意識到 M 可能有惡意,他們可能仍舊會拒絕這種要求,因爲如果 M 進行了 51% 攻擊,可能會導致他們在礦機上的收入打水漂——這點,對於非主流礦機所有者尤其如此,因爲主流礦機還可以挖別的幣,而非主流礦機也許就會失去用途。

所以說,實際上,從 M 收購算力的角度講,礦工在購買礦機上投入的成本越高,在雙重支付之後的損失越大,收購他們的算力就越難。但這個時候,可能會有人意識到「獲得算力困難」的另一個維度——去中心化不也是嗎?沒錯,也許 M 能夠買通 C 或者 D 加入他,或者從他們手中買到算力,但是這世界上有成千上萬個 M 不知道是誰也不知道在哪的 C 或者 D……

那麼,M 如何能夠一個一個地說服自己並無惡意,並且讓他們放心地把他們花大價錢買來的礦機租給自己用呢?

其實 M 並不需要說服他們,只要給他們稍微高一點的獎勵就夠了。

因爲 F,G 和 H,又何嘗知道他們加入的礦池不屬於 M 呢?換句話說,實際上,礦池這種組織形式本身,就已經非常方便地解決了我們提到的兩個收購算力的難點。

而我們之前也說了,這其實並不是礦池的問題,無論不可外包的 POW 能否消滅掉現在礦池的組織性質,這類中心化的系統最終一定會以某種方式存在,因爲對於普通礦工而言,排在第一位的是收益,排在第二位的是易用性,至於安全……看看去中心化的交易所的交易量就好了。

因此,其實在 POW 中,除非獨立礦工能夠理解自己的行爲並且願意主動維護系統的安全性,否則,去中心化只會讓惡意節點有機可乘,可以更加輕易地獲得算力而已。

我知道有人會反駁我礦工和普通用戶的區別,並認爲礦工其實會對於區塊鏈更加有責任心,但是這更加印證了我的論點——

其實,我們本來就是希望礦工對於區塊鏈的安全更有責任心,也就是區塊鏈的共識節點的利益能夠和系統一致,於是我們纔有了安全性,纔有了「惡意節點不超過 50%」這個假設,整個共識算法纔有意義。無論是 POW 還是 POS,其實這個 proof 本身,就是希望節點能夠提供一個「我在乎這個系統安全的理由」,來證明他們是對於這個系統有責任心的。而在這一點上,POW 是不如 POS 的,因爲實際上挖礦的獎勵相對於整個系統的價值來說只是九牛一毛,也就是說,「我挖了礦」其實作爲理由並不充分。在大衆的認知中,我們通常認爲「我買了礦機,要是我作惡礦機就白買了」是個足夠充分的理由,但是事實上「我買了礦機,但是我把它委託給礦池了」,同樣是不負責任的行爲。

而在負責任這件事上,在 POS 中把權益委託給礦池也同樣不負責任。但,POS 天然優於 POW 的一點是,由於如果你擁有的權益多,你可能會受到的損失遠多於 POW (在前文中論述過),所以,大一些的持幣者更有理由負更多的責任,於是「我買了很多幣」是一個比「我挖了礦」或者「我有礦機」更充分的,他們願意負起責任的理由。

這其實就得出了一個可能在比特幣原教旨主義者看來相當大逆不道,但是實際上在區塊鏈學術界並不算新鮮的結論——

一個人人都能加入的區塊鏈沒什麼意義——因爲將不負責任的節點納入共識只會降低系統的安全性,因爲他們手中的資源會很容易地被惡意節點獲取,無論是 POW 還是 POS,或者是其他的共識算法,都是如此。因此,我們希望節點能夠負責,他們的利益能夠在某些程度被和區塊鏈綁定起來,所以,其實所有共識算法都需要一個進入門檻。

否則,無論算法如何保證,無論他們對於區塊鏈能夠理解多少,無論他們本性是否誠實,他們在系統中的利益決定了他們本身就不可能在共識中負起多少責任。POS 會面臨無利益攻擊,在 POW 中,雖然小礦工的作惡成本很高,但是他們會有更大的意願加入礦池,於是實際上也沒有對安全性有多大的貢獻。

到了最後,我們發現一個相當可悲的問題——其實大部分公鏈區塊鏈共識算法的安全性證明都沒什麼意義,因爲沒人擁有超過 50% 算力(權益)這個假設在大多數區塊鏈項目中都很難成立。

因爲被寄予厚望的去中心化的「大多數」,並沒有真正的參與到共識中來,而是如同中心化系統一般,選擇信任大礦池,大礦工,或者交易所,把他們的算力和權益貢獻給了某些中心。於是,實際上正在保證安全性的,是大礦工,大礦池,大持幣者,意見領袖,現實中的大公司,或者乾脆是項目創始人,創始團隊。他們在區塊鏈中投入最多,鏈沒了他們損失最大,而進行 51% 攻擊他們需要付出的經濟代價和社會代價也最高。

那麼,現在還剩最後一個問題——

以上我們說的都是從安全角度出發,那麼,安全到底有多重要?只從安全角度的優劣來評價 POW 和 POS 是不是有失公允?

在接下來的最後一篇文章中,我想來討論這樣一個問題:我們究竟需要怎樣的共識算法?感興趣的同學記得關注。歡迎各位分享這篇文章到朋友圈,附上自己的觀點進行討論。

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