金色薦讀 | Vitalik親筆撰文：為什么選擇PoS？_以太坊:POW

本文由“BifrostFinance”的“Tyronepan”翻譯，金色財經于10月8日發布，為了讓讀者更好的了解PoS與PoW，特此推薦此文。

前言：VitalikButerin于2020年11月6日在Twitter發布了一篇名為:"WhyProofofStake?(Nov2020)"?的文章。V神認為，PoS共識機制下的區塊鏈網絡，?比PoW更安全，面臨攻擊的防御措施比后者更完善，且參與驗證的門檻更低。

為什么選擇ProofofStake(PoS)?

相較于PoW共識機制，PoS是一種更優的區塊鏈安全機制，主要有三個原因：

1.PoS在相同的成本下更安全

最簡單的比較方法就是將兩者并列，看看每天每$1的區塊獎勵下攻擊一個網絡的成本是多少。

基于GPU挖礦的PoW?

租用GPU是很便宜的，所以攻擊網絡的成本只是租到足夠的GPU超越現有礦工的成本。每$1的出塊獎勵，現有礦工應該花費$1左右的成本。因此，攻擊網絡只需要每天暫時花費超過$1，而且只需要幾個小時。

金色晨訊 | 7月9日隔夜重要動態一覽:21:00-7:00關鍵詞：Square、加密貨幣托管商、美國銀行

1.Jack Dorsey證實Square正在建立比特幣硬件錢包；

2.Osprey比特幣信托正申請成為SEC報告公司；

3.瑞典國民因加密欺詐案被判15年徒刑；

4.英國一男子將在垃圾填埋場尋找其包含3.78億美元比特幣的硬盤；

5.第一中西部銀行信托部門持有近2.95萬份GBTC；

6.烏克蘭安全局搗毀非法大型加密貨幣礦場；

7.Circle在收購及出售Poloniex的過程中損失1.56億美元；

8.Tetra Trust成為加拿大首個受監管的加密貨幣托管商；

9.美國銀行組建由Alkesh Shah領導的加密貨幣研究團隊。[2021/7/9 0:38:32]

攻擊總成本：約$0.26(假設攻擊時間為6小時)，隨著攻擊者獲得出塊獎勵，有可能降至零。

金色午報 | 6月12日午間重要動態一覽:7:00-12:00關鍵詞：證監會科技局、印度法案、以太坊異常交易

1.證監會科技局正式上線 科技局由姚前領銜。

2.印度正尋求出臺禁止使用加密貨幣的法律。

3.央行今日進行1000億元人民幣7天期逆回購操作。

4.以太坊出現第三筆手續費達2310ETH異常交易。

5.以太坊天價手續費轉賬或是黑客發起的GasPrice勒索攻擊。

6.今日恐慌與貪婪指數為38 恐慌等級轉為恐慌。

7.美國15名被告承認參與國際網絡欺詐計劃涉及使用比特幣。

8.比特幣持續下跌，日內最低報9101美元，最高報9566.77美元。[2020/6/12]

基于ASIC芯片挖礦的PoW

ASIC芯片是一種資金成本，可以預期它在磨損、或被更好的硬件淘汰之前還能用2年左右。如果一條鏈遭到51%攻擊，社區很可能會通過改變PoW的算法來應對，如此ASIC芯片將失去價值。平均來說，挖礦約1/3的持續成本和2/3的資金成本。因此，每天每?$1的出塊獎勵，礦工將花費約?$0.33的電費維護費，還有約?$0.67的ASIC成本。假設一個ASIC芯片的壽命約為2年，那么礦工需要在該數量的ASIC硬件上花費$486.67。

金色晚報 | 3月25日晚間重要動態一覽:12:00-21:00關鍵詞：MtGox、以太坊2.0、OceanBase、人民鏈

1. Mt.Gox將向債務人返還BTC和BCH，或拋售BSV和其他加密貨幣。

2. 海南省委書記：爭取在5G、區塊鏈等產業建設和應用上取得新突破。

3. 工信部謝少鋒：區塊鏈等技術在疫情防控和復工復產中發揮了重要作用。

4. “人民鏈”搭建信用體系，緩解中小微企業融資難

5. 以太坊2.0完成初步審計：協議規范整體良好，僅需微調

6. “N號房”主犯有加密貨幣錢包513個獲利近2000萬元。

7. 支付寶自研分布式數據庫OceanBase向全球開放，可兼容Oracle。

8. 百度超級鏈發布全新產品矩陣與生態合作計劃。

9. 美國合規加密貨幣交易所ErisX暫時免去現貨交易費。[2020/3/25]

攻擊總成本：$486.67?$0.08=?$486.75

不僅使用ASIC芯片挖礦的PoW中攻擊成本變高了，提供這種高成本攻擊防范的同時使得整個網絡趨于中心化，因為礦工加入的門檻也變高了。

金色財經現場報道：云斗龍創始人張璇：開發基于以太坊的游戲有三點需要注意:金色財經6月3日現場報道，在今天的以太坊技術及應用大會上，云斗龍HyperDragons創始人、MixMarvel CEO 張璇做了《區塊鏈通證經濟在游戲娛樂中的實踐》主題演講，張璇說，如果要開發基于以太坊的游戲，有三點需要注意：第一，在一開始時就要選擇一個合理的合約更新策略，因為游戲行業跟金融行業不一樣，頻繁的運營是必須的；第二，在體系結構設計上，因為并不是所有的內容都必須上鏈，我們認為有幾個關鍵的內容必須上鏈，一是共識數據，二是產生共識數據的算法；第三，以太坊社區存在大量可以復用的并且符合最佳實踐的代碼、工具，我們要從社區吸取成功經驗。[2018/6/3]

權益證明?PoS

權益證明中幾乎全部是資金成本，唯一的運營成本是運行節點的成本。現在，大家愿意鎖定多少資本來獲得每天$1的獎勵呢？與使用ASIC不同的是，存入的幣不會發生折舊，當質押完成后，經過短暫的等待期便可以取回質押的幣。因此，參與者應該愿意為同樣數量的獎勵支付更高的資金成本。

金色財經現場報道 騰訊金融科技高級研發總監：目前的共識機制都存在部分問題:金色財經現場報道，在2018大數據產業峰會上，騰訊金融科技高級研發總監李茂才表示目前主流共識算法都存在部分問題，如BFT，拜占庭容錯，確定一致性算法，共識性能高，但對網絡質量的依賴搞，去中心化不足；POW方案其算力越高，挖礦時間越長，礦工獲得的貨幣就越多，但其能耗高；POS方案由于其特性持幣越多、獲得的幣越多，通過持幣數來決定記賬權的幾率，安全性難以證明；DPOS的成員數量有限，但被選中的成員可以行使權利。[2018/4/19]

我們假設，約15%的回報率足以激勵人們去押注。那么，每天?$1的獎勵將吸引6.667年的存款回報，即?$2433。一個節點的硬件和電費成本很少，而一臺千元電腦的成本可支持質押幾十萬元美元的資金，每個月約?$100的電費和網費足以滿足這樣的需求。但保守的說，這些持續成本占到了質押總成本的10%左右，所以每天只有約?$0.9的獎勵，最終對應的是資金成本，所以需要把上面的數據減少約10%。

攻擊總成本：$0.9每天*6.667年?=$2189

從長遠來看，隨著質押率的提高，這一成本預計會更高。我個人預計這個數字最終會上升到$10000左右。

維持這種安全體系唯一的“成本”只是在于押注中的資產不具有流動性。甚至可能會出現這樣的情況：公眾知道這些資產都被鎖起來會導致幣價上升，所以在社區里漂浮著準備進行投資的資金總量保持不變!而在PoW中，維持共識的“成本”是消耗大量的電力。

安全性更高還是成本更低？

有兩種方式可以在低成本中實現5-20倍的安全增益。一種是保持出塊獎勵不變，從提高安全性中獲益；另一種是大規模減少出塊獎勵，保持安全水平不變。

兩種方式都可以。我個人更傾向于后者，因為我們在下面會看到，在權益證明中，即使是成功的攻擊也比工作量證明的攻擊危害要小得多，也容易恢復得多!

2.在PoS共識機制下，受到攻擊更容易恢復。

在PoW網絡中，如果你的鏈受到鏈51%攻擊，你都能做什么？到目前為止，實踐中唯一的應對措施就是"等到攻擊者主動撤銷攻擊"。但這忽略了一種更危險的攻擊可能性，這種攻擊叫做產卵營攻擊，攻擊者一次又一次地進行攻擊，目的很明確，就是為了使整條鏈癱瘓。

在一個基于GPU的系統里，沒有任何防御措施，一個持久性的攻擊者可以輕而易舉地使整條鏈永久癱瘓。事實上，在進行攻擊的幾天后，攻擊者的成本可能降至非常低，因為誠實的礦工無法在被攻擊的鏈中得到出塊獎勵，從而退出。

在基于ASIC的系統中，社區可以應對第一次攻擊，但隨后又變得束手無策。首先社區會通過硬分叉改變PoW算法來應對第一次攻擊，從而將所有ASIC“鎖定”。但如果攻擊者愿意承受這最初的費用，在這之后情況就會恢復到與GPU的情況一樣，所以攻擊者可以廉價地繼續產卵營攻擊，這是不可避免的。

當然在PoS的情況下會好很多。對于某些類型的51%攻擊，在權益證明中有一個內置的“懲罰”機制，通過這個機制，攻擊者的大部分股權將被自動銷毀。對于其他更難發現的攻擊，社區可以在少數用戶激活的軟分叉上進行協調，攻擊者的資金再次被大部分銷毀。不需要明確的"硬分叉貨幣消除"，除了要求在UASF上協調選擇少數區塊外，其它都是自動的，只需要按照協議規則執行即可。

因此，第一次攻擊該鏈將使攻擊者損失數百萬美元，而社區將在幾天內恢復正常。第二次攻擊仍然會讓攻擊者損失數百萬美元,因為他們需要購買新幣來替換被銷毀的舊幣，而第三次則會花費更多的成本。這個游戲是不對稱的，對攻擊者非常不利。

3.相比ASIC，PoS更加去中心化。

基于GPU挖礦的PoW是合理去中心化的，得到一個GPU并不難。但基于GPU的挖礦在我們上面提到的"安全性"標準上基本不合格。而基于ASIC的挖礦，則需要幾百萬美元的資金才能進入。

這也是常見的"權益證明意味著富人更富"論點的正確答案。ASIC的挖礦也意味著富人更富，而且這個游戲只限于富人。至少在PoS中，質押所需的最低金額相當低，很多普通人都能承受。

另外，PoS更耐審查。GPU和ASIC挖礦都是非常容易被發現的：它們需要大量的電力消耗、昂貴的硬件采購和大型倉庫。而PoS則可以在一臺不起眼的筆記本電腦上完成，甚至可以通過VPN完成。

PoW的優勢

我認為PoW有兩個真正優勢，盡管我認為這些優勢很薄弱。

1.PoS更像是一個"封閉的系統"，財富集中需要很長時間。

在PoS中，如果你有一些幣，你可以質押它們獲得更多的獎勵。在PoW中，你可以不停賺取更多獎勵，但你需要更多外部資源。因此，我們可以說從長期來看，PoS?中幣的分配有可能變得越來越集中。

在PoS中普遍的獎勵很低；在以太坊2.0中，我們預計每年的驗證人獎勵相當于?ETH?的總供應量約0.5-2%，而驗證人越多，利息就越低。因此，集中化可能需要一個多世紀的時間才能翻倍，而在這樣的時間尺度上，其它的壓力很可能會占據主導地位。

2.?PoS需要"弱主觀性"，PoW則不需要

關于"弱主體性"的概念，。本質上，當一個節點第一次上線，或任何一個節點在離線很長一段時間后上線時，該節點必須找到一些第三方來源來確定正確的鏈頭。這可能是他們的朋友、交易所、區塊搜索網站、客戶端開發者等等。但PoW沒有這個要求。

可以說這個要求很容易實現，用戶需要在某種程度上信任客戶端開發者或社區所提供的內容。至少，用戶需要相信有人來告訴他們協議是什么，以及協議的任何更新。這在任何軟件應用中都是不可避免的。因此，PoS所帶來的邊際額外信任要求還是相當低的。

即便此間可能確實存在一定風險，但我還是相信PoS網絡擁有遠超于PoW?網絡的效率以及恢復能力。

原文鏈接：https://vitalik.ca/general/2020/11/06/pos2020.html

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