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PoW vs. PoS,一场永无止境的斗争

Pedro Febrero NervosCommunity 2021-03-10

最近,我非常荣幸地与一群我非常尊敬的人—— Ardor 团队的核心成员,包括一位首席开发者和几名长期爱好者——探讨了我最喜欢的两个话题。

我们探讨的这两个话题是:

1、哪种共识机制最安全,工作量证明(PoW)还是权益证明(PoS)?

2、两者中的哪一种可以最有效地分配权力?


PoW 的起源

PoW 最初是作为一种反垃圾邮件的机制而引入的。这是一项非常划算的措施,通过要求服务请求者做一些工作——这意味着计算机需要处理时间——来阻止拒绝服务攻击和滥用其他服务(例如网络上的垃圾邮件)。从本质上讲,PoW 要求机器耗费电力(资源),以避免“无利害关系”的垃圾信息。

以类似的方式,PoW 被应用到了比特币协议。它让矿工们相互竞争,从而实现去中心化的信任。PoW 的工作方式,本文不再赘述。PoW 使人们能够以电子化的方式发送资金,而不必担心双花攻击。

PoW 将反垃圾邮件措施机智巧妙地引入到了 P2P 通信协议中,与货币激励相结合,是一种在用户之间建立信任的机制。



对 PoW 的质疑声

许多 PoS 共识机制的倡导者纷纷指责 PoW 浪费能源。在写这篇文章的时候,已经有证据表明现在的矿场大部分都在使用可再生能源,因此浪费能源这种批判是站不住脚的,至少我认为不是。

还有哪些其他方面的批判呢?在与 Ardor 社区的辩论过程中,他们提出了两个主要的讨论要点:

1、PoW 比 PoS 更安全还是更不安全?

2、PoW 比 PoS 更容易中心化,还是更不容易中心化?

我个人认为,区块链重要的是既要提高安全性,又要保证去中心化。


PoW vs. PoS

我们已经讨论了什么是 PoW 以及它的工作原理。PoS 具有类似的目标,即允许用户在彼此不信任的情况下达成共识。然而,它的工作机制却大不相同。

PoS 没有矿工,也没有哈希运算,它不需要节点来挖矿。PoS 的代币持有者只需要质押一定数量的币,然后节点就可以验证交易了。很简单,对吧?

在 PoS 共识机制下,如果验证者试图双花,他/她会失去自己的质押代币。这就是激励大家不要乱来,以解决“无成本利益问题(Nothing at Stake Problem)”。

既然 PoS 不依赖能量消耗,那么它能比 PoW 更安全吗?


PoW 比 PoS 更安全吗?

长程攻击(51% 攻击)对 PoS 系统而言似乎更致命,而短期攻击(或双花攻击)则更容易发生在 PoW 系统中。

简单来说,PoS 系统存在长程攻击的问题。如果你能想到控制 51% 的网络意味着什么,你就会意识到,无论谁控制了网络,都无法被清除。从我拥有质押代币总量的 51% 的那一刻起,其他验证者就无法移除我的权力。更有可能的是,由于利益相关者获得奖励的频率更高(就像在 PoS 中,你质押得越多,轮到你出块的可能性就越大),这个利益相关者只会不断巩固自己的权力。

另一方面,PoS 对双花攻击的抵御能力相当强——验证者一旦行为不当,就会失去自己的质押代币。

在如何看待安全性方面,加密货币的目的起着重要作用。你的目的是在寻找一个长期的价值存储,一个能够实现智能合约的货币,还是一个更快、可扩展的网络?

因此,很难就哪个共识机制最安全得出明显的结论,因为安全性似乎取决于攻击的时间范围和这个加密货币的目的。


PoW 比 PoS 更去中心化吗?

在我看来,中心化的论点来自于安全性。事实上,它来自于安全性中非常具体的维度:无需许可、开放性和不可篡改性。

考虑到这一点,你认为 PoW 和 PoS,哪种共识机制更能促进去中心化呢?同样,这个问题视情况而定。

挖 PoW 的代币,你需要购买特定的挖矿硬件,你可以争辩说存在更高的进入门槛,这显然促进了中心化。另一方面,由于 PoW 网络具有抵御长程攻击的能力,攻击者需要持续花费精力来维持对网络的控制,因此从长期来看,篡改 PoW 区块链非常困难(不可篡改性)。

在 PoS 中,保护网络免受成功的长程攻击的唯一方法,似乎只有回滚区块链,这完全违背了不可篡改的思想(去中心化)。

PoW 和 PoS 似乎都提倡同等程度的无需许可、开放性和不可篡改性。因此,根据你的目的,你选择任何一种都可能有好处。如果你想要一个长期具有弹性且不需要回滚的网络,那就选择基于 PoW 的共识机制。如果你想要一个在短期内具有弹性,易于扩展,并能防止双花攻击的网络,那就选择基于 PoS 的共识机制。


结论

感谢 Ardor 社区的开放态度,特别是 @AvdiuSazan、@Petkodp、@Ardorgate 和 @CryptoDemetrius,我才有机会围绕这两个让我相当兴奋的话题进行有趣的辩论。

似乎 PoW 和 PoS 都是相当安全的,前者 PoW 的安全性取决于哈希率,后者 PoS 取决于代币的价格。这两种共识机制都有优点和缺点。

然而,在我看来,对于一个货币系统来说,最安全的协议仍然是基于高哈希率的 PoW 系统,比如比特币。

如果电力资源变得非常便宜,或者 PoS 实施了质押惩罚的模式,我认为 PoW 可能会失去其主要的优势。然而,由于 PoS 的安全性在很大程度上取决于其代币的价格,我们可能会遇到不希望看到的结果。而有了哈希率,PoW 系统下的单个实体很难长时间控制大部分的网络。

【今日互动话题】

对于 PoW 和 PoS,你更好看哪种共识机制?为什么?欢迎在文末的评论区留下你的见解和 CKB 地址,小编会给部分精选留言者打赏 20~200 CKB 哦 😄


   



END






1、英文原文:A never-ending battle: PoW vs PoS
https://coinrivet.com/a-never-ending-battle-pow-vs-pos/

2、编译过程中有删改。


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