區塊鏈入門 | 從攻擊能量、防守能量來看 PoW與PoS誰更安全？_區塊鏈:empowr

區塊鏈領域的安全問題一直是大家討論的焦點，Peter認為在設計一個較為安全的系統之前，首先要明確一下安全的定義，本文給出的是我自己的觀點。我學術背景是電氣自動化工程，職業背景是程序員，所以觀點肯定是技術世界觀的。根據這里給出的安全定義，能夠解釋我為何是一個POW的支持者，另外為何對某些POS項目表示懷疑。

安全的定義我自己的安全的定義是

防守能量和攻擊能量比值。下面來解釋一下。

首先，安全是一個能量問題。城墻修的再厚，如果有足夠的炮火，一樣可以把它打爛。這里防守能量是修筑城墻的能量，花的能量越多，城墻就能修的越高越厚。攻擊能量是炮彈中保存的能量。另外一個例子，如果你理解密碼學的話，就知道世界上沒有不能破解的密碼，只是因為很多密碼的破解需要花費攻擊者難以負擔的能量消耗，所以才有被認為的暫時安全的密碼存在。

上海銀保監局：加速區塊鏈等科技賦能:6月9日，上海銀保監局發布《關于推動上海財產保險業高質量發展的實施意見》，提出到2023年，上海將形成產品豐富、功能完備、治理科學、競爭有序的財產保險市場體系。

《實施意見》指出，要增強保險科技創新及應用能力。各公司要將保險科技提升至戰略高度，加大科技投入與智力支持，加速線上化、數字化、智能化轉型。依托人工智能、大數據、云計算、區塊鏈、物聯網等科技賦能，持續優化運營效率與用戶體驗，重構包含產品、營銷、風控、服務、資產管理等核心環節在內的保險價值鏈。加快基礎設施建設，打造全鏈條數據中臺。強化信息安全保護，為保險科技創新提供穩定可靠的技術環境。[2021/6/9 23:25:06]

第二，安全是一個比值。工程上有個概念叫做安全系數，安全系數足夠高，我們就認為系統是安全的。具體來講，安全系數指的是安全程度的系數，是極限應力和許用應力的比值。舉個簡單的例子，一個載人的升降機，繩子的極限承受能力是10000千克，工程上一般載人的許用總重量就是1000千克，安全系數是10。這里，防守能量是繩子的粒子之間的引力，這個能量可以保證繩子不斷。攻擊能量是人身體帶來的重力。

行情 | 在美上市區塊鏈中概股漲跌各異:今日美股收盤，在美上市區塊鏈中概股漲跌各異。嘉楠科技收跌0.11%，人人網收跌1.33%，中網載線收跌1.67%，寺庫收漲2.25%，迅雷收漲1.6%，獵豹移動收跌0.61%，蘭亭集勢收漲2.25%。[2019/11/23]

第三，攻擊收益為負的系統就認為是安全的。安全是一個相對概念，工程上認為，如果繩子用來載人，那么安全系數要達到10，而如果運輸貨物，安全系數為5就足夠了。一個普通鐵柜子，保存我的私人物品就認為是安全了，但是如果是保存一堆黃金，就不夠安全。原理還是可以套用安全是個比值的這個思路，攻擊潛在獲利多，那么認為攻擊能量就很大，所以防守能量也必須提高，才能保證安全。

動態 | 2019年昆明將引進區塊鏈創新企業實現應用場景落地:據云南網消息，今日，昆明市第十四屆人民代表大會第四次會議在昆明國際會展中心召開。《報告》提出，2019年昆明將引進一批區塊鏈創新企業，促進電子政務、跨境貿易、住房租賃、智慧康養等領域率先實現區塊鏈示范應用場景落地。大力推進資源數字化、數字產業化、產業數字化，促進數字經濟快速發展。[2019/2/17]

總結一下，安全是一個能量比值，攻擊收益為負的系統，就認為是安全的。

世界上能否共存多個POW系統？

基于之前的安全定義，我自己是支持用POW去保證系統安全的。同時我也認為，這個世界上可以有多個POW的區塊鏈同時存在。

分析 | ConsenSys：EOS區塊鏈未能滿足承諾:據ethnews報道，根據由ConsenSys項目負責人Brent Xu領導，區塊鏈測試平臺Whiteblock完成的一項研究顯示，EOS區塊鏈可能無法滿足其向投資者所承諾的。該研究稱，即使在最佳設置即延遲為0ms，丟包率為0％的的情況下，系統中的事務吞吐量也不會超過250TPS。在實際測試條件下，往返延遲為50ms，丟包率為0.01％，性能降至50TPS以下，使EOS系統與以太坊的性能非常接近。此外，該研究還質疑EOS網絡的透明度和平臺治理的問題。[2018/11/7]

POW的安全來自攻防能量對比。最著名的POW系統肯定是比特幣了。比特幣會以最長鏈作為最終的共識結果，礦工向哪個分叉上添加區塊就相當于支持這條分叉成為最長鏈。這是用區塊來進行投票的過程，而生成每一個區塊都是有能量損耗的。這樣，攻擊者要攻擊比特幣網絡，也一樣要花費能量，51%攻擊意味者，攻擊者的能量水平高于全網其他誠實節點的能量之和的時候，攻擊就會成功。結合咱們之前所說的，安全是攻擊能量和防守能量對抗的思路，可以看出比特幣的POW機制是完全符合本文對安全的定義的。所以說，POW的能耗不是白費，它的回報是安全。

另外一點，咱們的Andreas說過

可能我們這個世界只能負擔的起一個POW系統我自己一開始也是這么認為，覺得什么事情都應該在比特幣上做，不要另外再開新的POW的鏈。但是實際上，往比特幣上堆太多功能會降低比特幣的安全。于是大家還是啟動了不少POW的鏈。以本文的邏輯推導，這個是可以接受的，理由如下。如果世界上只有一條POW的區塊鏈，也就是比特幣，那么比特幣承載的價值就是全世界，那么要用全世界電力的50%以上去保護她，因為一旦攻擊成功的收益就是全世界。但是，如果另外有一條POW鏈，承載了一部分價值，此時比特幣承載的價值低了，那么對應的電力當然也可以分給另外的鏈一些。比特幣不再承載全世界，意味著攻擊收益就低了，對應攻擊能量也會低，所以減少一些防守能量不會影響比特幣的安全。

總結這部分，POW用能耗換來安全，不能算是浪費。建設多條POW鏈，不會降價任何一條的安全。

POS到底安全嗎？

下面從反面來論述一下我的觀點。POS是一種類似股東投票的共識機制，特點是不需要耗費能量。從前面的論述可以推論，POS肯定是值得研究的，但是不耗費能量的機制注定和安全無關。

首先展開聊一下為何POS不能保證安全。POS系統為安全支出的能量為0，意味著防守能量為0，那么不管攻擊能量是多少，安全都為0。POS系統往往都設計的非常復雜，原因就是作惡是無利害的，投票既然沒有成本，攻擊者就可以為了自己利益的最大化去隨意投票了，在此基礎上去設置各種審查和懲罰也是治標不治本的。

POS的現實意義應該是有的，可以依托信任或者POW系統的安全來構建完整系統。但是，POS本身不提供安全，POS系統運行必須找到自己的安全基石。目前很多鏈把POS本身作為安全基石，然后在上面構建各種功能，個人認為這個思路是值得商榷的。

結論

區塊鏈系統是復雜的，改變一個預置條件，可能結論就變了，所以我也會保留修改本文結論的權力。寫作本文的目的是跟各位做一下思路上的溝通，希望我的思考過程能夠有啟發性。

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