POS:Vitalik 解釋為何權益證明 PoS 更安全_POW

在PoS中，總體獎勵將非常低；在eth2中，我們預計驗證者每年的獎勵等于ETH總供應量的?0.5-2％。網絡中驗證者質押的幣總量越多，收益率就越低。因此，可能要花上一個多世紀的時間才會出現幣的集中性程度翻倍，而在這樣的時間尺度上，其他方面的壓力可能會占主導地位。

原文標題：《WhyProofofStake(Nov2020)》撰文：VitalikButerin編譯：Unitimes_David

與PoW相比，PoS是一種更為卓越的區塊鏈安全機制，有三個關鍵原因。

01.PoS以相同的成本提供更高的安全性

最簡單的方法是將PoS和PoW從這個方面進行比較，即對于每天每1美元的區塊獎勵，攻擊網絡的成本是多少。

基于GPU的PoW

你可以廉價地租用GPU，因此攻擊網絡的成本僅僅是租用足夠的GPU算力以趕超現有礦工的成本。對于每1美元的區塊獎勵，現有的礦工應該會花費接近1美元的成本。因此，對于每1美元的區塊獎勵，攻擊者在攻擊網絡時只需要在短時間內花費超過1美元，且僅需要幾個小時。

攻擊總成本：?0.26美元，由于攻擊者可以獲得區塊獎勵，因此攻擊成本能降低為零。

Vitalik：新加坡在加密貨幣監管方面的善意嘗試可能不會奏效:11月21日消息，以太坊創始人 Vitalik Buterin 近日在接受采訪時表示，新加坡在加密貨幣監管方面的善意嘗試可能不會奏效，因為新加坡監管機構試圖將“區塊鏈使用”和“加密貨幣”區分開，“如果沒有加密貨幣，那么你擁有的區塊鏈就是假的，沒有人會關心這些區塊鏈”。

此外，Vitalik Buterin 表示，監管機構既要支持新技術，又要打擊不良參與者，在兩者之間取得平衡難度很大，但他也表示新加坡很早就將自己定位為對加密貨幣友好的司法管轄區，只是最近幾個月才開始收緊盡管，監管機構只是試圖“阻止加密貨幣投機”，而不是完全禁止加密貨幣。（straitstimes.com）[2022/11/21 22:11:32]

基于ASIC的PoW

ASIC設備是一項資本成本：你購買一次ASIC設備，就可以預期它在大約2年內會有用，直到它磨損和/或被更新更好的硬件淘汰。如果一條區塊鏈受到51％的攻擊，社區可能會通過更改PoW算法做出響應，而你的ASIC將失去其價值。

平均而言，挖礦成本包括約1/3的持續性成本和約2/3的資本成本。因此，每天每1美元的區塊獎勵，礦工將在電力和維護方面每天花費約0.33美元，在ASIC方面每天的成本約0.67美元。假設一臺ASIC設備可以使用2年左右，那么礦工在一臺ASIC硬件上就需要花費486.67美元的成本。

ETC：ETC不再遵循Vitalik的愿景:以太坊經典官方發推表示：以太坊經典將不再遵循Vitalik的愿景及路線圖，不再以吸收以太坊1.0為目標。現在是ETC做出有意義的創新的時候了。[2020/11/24 21:55:32]

攻擊總成本：486.67美元0.08美元=486.75美元

話雖如此，值得注意的是，雖然ASIC提供這種更高的安全級別，付出的代價卻是很高的挖礦中心化，因為入場的障礙會變得非常高。

權益證明

權益證明(PoS)幾乎全部是資本成本(質押的幣)，唯一的運營成本就是運行節點的成本。那么，為了獲取1美元/每天的獎勵，人們愿意質押多少資金呢？與ASIC設備不同，質押的幣不會貶值，當你想要結束質押時，你可以在一個短暫的資金提取延遲之后將幣取回。因此，PoS的參與者應該愿意為相同數量的獎勵支付更高的資本成本。

我們假設大約15％的回報率足以激勵人們參與PoS質押(這是eth2的預期回報率)，那么1美元/每天的獎勵吸引的質押資金的價值，將相當于6.667年的質押收益，也即2433美元。

PoS節點的硬件和電力成本很小；一臺價值一千美元的計算機可以用于質押數十萬美元的存款，每月約100美元的電費和互聯網就足夠了。但是保守地講，我們可以說這些持續性成本大約是參與質押的總成本的10％，因此我們每天只有0.90美元的獎勵最終用于應對資本成本，因此我們確實需要將上述數字減少10％。

動態 | EOS 的Activity指數為61,173,284:據IMEOS報道，截止01月24號11點，blocktivity.info上顯示，排名第一的 EOS 的Activity指數為61,173,284 ，排名第二、第三分別為 TLOS 和 KIN 。Acitivity指數為最近24小時內在區塊鏈上執行的操作數量。[2020/1/24]

攻擊總成本：0.90美元/天*6.667年=2189美元

從長遠來看，隨著Staking變得更高效，且人們逐漸滿足于較低的回報率，預計攻擊成本會更高。我個人預計這個數字(攻擊總成本)最終會升至10,000美元左右。

請注意，獲得這種高級別安全性的唯一「成本」只是給你帶來了些許不便，即你參與Staking時無法隨意移動你質押的幣。甚至可能是這樣的情況，即公眾知道所有這些幣都被鎖定了，進而推動幣的價值上升，而社區中隨時準備用于進行生產性投資等目的的總金額(即質押幣的總量)保持不變！而在PoW中，維持共識的「成本」是大量消耗真實的電力。

更高的安全性還是更低的成本？

值得注意的是，有兩種方式可以利用這種在安全性成本方面實現的5-20倍的優勢。一種是保持區塊獎勵不變，從增長的安全性中獲益；另一種是大量減少區塊獎勵(從而減少共識機制的「浪費」)并使安全性級別保持不變。

現場 | Vitalik Buterin：“去中心化”系統有三種不同的形式:金色財經現場報道，今日，由金色財經提供戰略媒體支持的以太坊產業發展峰會在香港舉辦，會上以太坊創始人Vitalik Buterin分享了“去中心”的三種不同形式，即架構上的去中心化、上的去中心化和邏輯上的去中心化。Vitalk進一步解釋了關注“去中心”的原因。他認為，去中心的系統在容錯性方面更強，更容易抵制網絡攻擊，也更容易防止參與方的作惡行為。[2018/9/8]

兩種方式都可以。我個人更喜歡后者，因為正如我們將在下文講述的那樣，在PoS中，即便是成功的網絡攻擊，其帶來的損害也比在PoW中也小得多，并且更容易從攻擊中恢復！

02.PoS從攻擊中恢復要容易得多

在PoW系統中，如果區塊鏈受到51％的攻擊，你可以做什么呢？到目前為止，實踐中唯一的應對措施是「等到攻擊者感到無聊為止」。但這遺漏了一種稱為「spawncampingattack」攻擊的更為危險的攻擊的可能性，在這種攻擊中，攻擊者一遍又一遍地攻擊區塊鏈，其明確目標是使鏈條變得無用。

在基于GPU的系統中，沒有防御措施，一名持久的攻擊者可能很容易使區塊鏈永久性地無用。實際上，在最初的幾天之后，隨著礦工因為鏈受到攻擊無法獲得獎勵而退出，攻擊者的成本可能會變得很低。

金融廳限制泰國Tavitt公司ICO活動，“在日居住者無法購買”:日前，泰國Tavitt公司發布與日本金融廳協商結果，在日居住者不可以參加ICO活動。非在日居住者（在海外居住的日本人）可以參加ICO。根據引用的金融廳郵件，總結出以下幾點意見：1 、在日居住者將不能參加未在日本注冊的海外法人實施的ICO活動；2、非在日居住者（在海外居住的日本人）可以參加ICO；3、未在日本金融廳注冊加密貨幣交易所資格的海外法人實施的ICO活動，如果不明確“在日居住者無法購買”的話，將無法實施ICO。4、金融廳目前對該公司的技術WAVES無法理解，如果繼續存在這種“在日居住者可以買進ICO“的狀態的情況，將涉嫌違反資金決算法。5、在日居住者將不能通過WAVES等未在日本金融廳注冊的海外法人的加密貨幣交易所購入加密貨幣。[2018/3/7]

在基于ASIC的系統中，社區可以響應第一次攻擊，但是之后再次繼續攻擊將變得很容易。社區將通過分叉更改PoW算法來應對第一次攻擊，從而「阻止」所有ASIC(包括攻擊者和誠實的礦工！)。但是，如果攻擊者愿意承擔那筆最初的費用，那么在那之后情況又回到了GPU的情況(因為沒有足夠的時間為新算法搭建和分布ASIC設備)，因此不可避免地是，攻擊者此時將可以廉價地繼續進行攻擊。

但是在PoS情況下，情況要好得多。對于某些類型的51％攻擊(尤其是revert已經被敲定地區塊)，PoS共識中有一個內置地「slashing」(罰沒)機制，通過該機制，攻擊者的大部分質押金可以自動被銷毀(其它非攻擊者地質押金不會受到影響)。

對于其他難以被監測到的攻擊，社區可以協調進行一次由較少用戶激活的軟分叉，在該分叉中，攻擊者的資金再次被大量銷毀（在以太坊中，這是通過「inactivityleakmechanism」機制完成的)。不需要采取「通過硬分叉來銷毀幣」；除了需要在UASF上進行協調以選擇少數區塊之外，其他所有操作都是自動化的，并且只需遵循協議規則即可執行。

因此，第一次攻擊PoS區塊鏈將使攻擊者損失數百萬美元，并且社區將在幾天之內重新恢復。第二次攻擊區塊鏈仍然會花費攻擊者數百萬美元，因為他們將需要購買新的幣來代替已經被銷毀的幣。而第三次將……花費數百萬美元。這場攻擊游戲(的成本和收益)非常不對稱，因此不受攻擊者的青睞。

03.PoS比ASIC更加去中心化

基于GPU的PoW在去中心化方面較為合理，因為獲得GPU并不難。但是基于GPU的挖礦在很大程度上未能滿足我們上面提到的「抵御攻擊的安全性」標準。

另一方面，基于ASIC的挖礦需要數百萬美元的資金才能入場。

這也是對常見的「PoS意味著富人變得更富」論點的正確回應：ASIC挖礦也意味著富人變得更富，這場游戲更傾向于富人。至少在PoS中，所需的最低投資額(質押門檻)非常低，并且在許多普通人的承受范圍內。

此外，PoS更具有抗審查性。GPU挖礦和ASIC挖礦都非常易于審查：它們需要大量的電力消耗、購買昂貴的硬件和使用大型倉庫。另一方面，PoS質押操作可以在不起眼的筆記本電腦甚至VPN上完成。

PoW可能存在的優勢

我發現PoW有兩個主要的真正優勢，盡管我認為這些優勢相當有限。

01.PoS更像是一個「封閉系統」，從長遠來看會導致更高的財富集中

在PoS中，如果你持有幣，你可以將幣進行質押以獲得更多的幣。在PoW中，你也可是賺取更多的幣，但你需要使用一些外部的資源來實現。因此，可以這么說，從長遠來看，PoS幣的分布可能會變得越來越集中。

我認為對此觀點的主要回應是，在PoS中，總體獎勵將非常低；在eth2中，我們預計驗證者每年的獎勵等于ETH總供應量的?0.5-2％。網絡中驗證者質押的幣總量越多，收益率就越低。因此，可能要花上一個多世紀的時間才會出現幣的集中性程度翻倍，而在這樣的時間尺度上，其他方面的壓力可能會占主導地位。

02.PoS需要「弱主觀性」，但PoW不需要

有關「弱主觀性」概念的介紹，請參見此處。本質上來說，某個節點首次上線，以及節點離線很長一段時間(比如數月)之后在任何后續時間再次上線，該節點必須找到某個第三方資源來確定正確的區塊鏈鏈頭。這個第三方可能是他的朋友，可能是交易所或者區塊鏈瀏覽器網站，或者客戶端開發者，或者許多其它參與者。PoW不存在此要求。

但是，可以說這是一個非常弱的要求。實際上，在這種程度上用戶已經需要信任客戶端開發人員和/或「社區」。至少，用戶需要信任某人來告訴他們協議是什么以及協議的任何更新。在任何軟件應用中，這都是不可避免的。因此，PoS施加的邊際附加信任要求仍然很低。

但是，即使上述這些PoS風險確實值得注意，在我看來，相比于PoS系統有著更高的效率以及更好的處理攻擊并從攻擊中恢復的能力，這些風險仍然是非常低的。

另請參閱我之前關于股權證明的文章。

ProofofStakeFAQAProofofStakeDesignPhilosophy

來源鏈接：vitalik.ca

以太坊

以太坊

開放的分布式區塊鏈應用平臺，通過其專屬加密貨幣Ether以太幣提供去中心化的虛擬機，處理點對點合約。允許任何人建立和使用通過區塊鏈技術運行的去中心化應用，沒有任何欺詐、審查、第三方監管。以太坊的概念首次在2013至2014年由維塔利克·布特林VitalikButerin受比特幣啟發后提出，旨在共同構建一個更全球化、更自由、更可靠的互聯網。以太坊EthereumETHERCERCERC20ERC721ERC以太坊查看更多

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