关于工作量证明（PoW）和挖矿

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Satoshi做得对：[1] PoW 工作量证明确保分布式共识，[2]挖矿确保经济可行的网络。

A Day’s Pay for a Day’s Proof-of-Work

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经济学101：边际成本=边际收入，如果一个区块向创建者释放了价值X美元的Coins，那么创建它将花费X美元。

据说工作量证明（PoW）每年“浪费”数十亿美元（或其他），和/或“浪费”能源。“浪费”意味着一个更谨慎的选择，事实上，这些Anti-Satoshians人试图提出一种“更便宜”的 Coins 分配方式，尽管这一目标是荒谬的。

拍卖：100US美元

不管“它”是什么，如果它创造了价值100美元的价值，但成本<100美元，每个人都会尽快这样做。应用于区块链，如果每个新区块释放X美元的Coins，那么X美元将用于挖掘该区块。这真的很简单。对于任何理解经济租金^[1]和机会成本^[2]的人这是显而易见（例如，适用于租金法^[3]的人）。

为什么这在比特币社区没有广为人知呢？似乎对当今美联储政策的普遍分歧，导致比特币持有者们陷入了一种群体思维驱动的、经济学无知。这些政策从众多策略中选择执行一种策略——由货币政策、宏观经济学部分组合而成，这是一种有争议的、现实的、不完美的尝试。

这很遗憾，因为仅仅通过访问维基百科的某些角落^[4]，某些「区块链2.0」“设计师”就可以节省很多时间。

在做什么？

这些人会把他们的X美元花在什么上来生产区块？也许他们会生成大量地址，或者使用计算能力来检查许多替代的区块历史（在权益证明（PoS）下，这两种方法都使用CPU来增加生成Coins的可能性）。

真正的答案是：谁在乎呢？！无论做什么都会消耗（“浪费”）X美元的经济活动。我们只是把PoW算法变成了不那么简单、不那么累积的东西。

例如，将支付触发器转换为社会或政治维度（如委托PoS）只会将工作支出相应地转移到贿赂和宣传领域，这一点BTS比特股已经看到了^[5]。其他人担心曾经充满但现在是空的私钥的“黑市”^[6]。当然，这些问题的稳定解决方案绝对是不可能的：根据定义，总是有工作的激励，直到边际成本等于边际收入。

PoW 是累积的（也是稳定的）——一个类比

我把Satoshian区块链比作看一部电视剧。每隔10分钟，就会有一集5秒钟的新剧集上映，观众会收看，验证这是“同一个节目”（即，情节从中断的地方逻辑上继续），并对其质量进行判断。起初，这部热门电视剧几乎没有制片人，观众很乐意得到任何东西，甚至是业余志愿者拼凑的剧集。然而，随着时间的推移，专业演员/导演/动画师参与其中，现在需要一个相当严肃的制作团队才能让厌倦的观众看到一集好剧集。

如果你还没有想出这个类比：剧集是区块，剧集制作人是矿工，剧集质量是难度，情节是区块有效性规则，观众/观众是比特币用户。

很容易看出，从6个月的昏迷中醒来的人如何能够在不咨询第三方的情况下赶上他们错过的剧集（他们最喜欢的角色不在时发生了什么）：如果节目质量下降，他们会问他们的朋友他们是否在看规范版本。如果攻击者试图通过写一个不同的节目来误导昏迷患者，它显然质量较低。事实上，只要知道第一集的标题，任何人都可以“进入”这个节目。

在PoS下，用户不会根据质量来确定“规范系列”（事实上，每一集看起来都很“廉价”/低质量），而是根据故事中角色自己的说法来确定。在第43集中，荷马·辛普森可能会说“在第53集，我会吃香蕉”。用户会接受所有这些陈述，并继续观看其中大部分正确的系列。

这些“故事中的声明”必须由角色采取的“自由动作”中的细节（例如两行连续行之间的毫秒数）确定性地触发。现在很明显，认真对待这个想法是一个笑话。攻击者可以回到早期的一集，甚至第一集，并以并行的方式廉价地重写节目。他们可以（也将）在他们的计算能力范围内做到这一点。他们不会致力于新一集的“质量”，而是致力于对整个系列的“数量”足够好的重写。

我们现在看到，在PoS下完成的“工作”和在PoW下完成的一样多。所做的工作只是不太直接观察到的工作。

我们还看到，使用PoW，安全性会累积（攻击者发现只攻击最近的块是合理的），而在PoS下，攻击者可以廉价地提交数百个完整的替代现实。

挖矿解决两个问题

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钱就是网络。即使有高质量的食物、饮料和娱乐，没有客人的聚会也是完全失败的。

一些设计抛弃了“每个区块引入新Coins”的功能；这使得他们能够避开我对coinbase的批评（上图）。然而，这确实立即提出了一个问题：这些Coins从哪里来，它们流向谁？

「区块链2.0」开发者社区是懒惰还是只是文盲？

为了检验挖矿的目的，让我们来看看一本晦涩难懂、看似无关紧要的书，它完全隐藏在所有区块链2.0开发者面前，因为它被放置在bitcoin.org网站上：中本聪最初的白皮书^[7]，其中第6节指出：

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“按照惯例，区块中的第一笔交易是启动区块创建者拥有的新 Coins 的特殊交易。这为节点增加了一种激励来支持网络，并提供了一种方法来最初将 Coins 分发到流通中，因为没有中央机构来发行它们。”（着重部分由作者添加） 上面我强调了采矿的两个目的。第二个是最纯粹的天才，普遍被低估了。

初始分布对网络效应至关重要

对比特币来说，正确操作还不够好…远远不够好！比特币作为一个货币网络，必须说服足够多的用户从他们现有的货币转向比特币。用户只有在相信有什么东西适合他们时才会切换（即该网络有机会为他们赚钱或节省一些钱）。用户不想参与一个废弃的加密货币项目。

Coins 空投

客观上更好因为我这么说

任何初始 Coins 分布都可以复制和调整，因此所有 Coins 的任何初始“投币”（赠品）都需要一个足够多的用户来同意所选择的分布是最佳的。

交易破坏者

空投币，然后慢慢销毁或洗牌 Coins （如NXT/瑞波/比特股）不成比例地有利于获得所有 Coins 的用户！即使最初的 Coins 以某种方式被拍卖，这也是事实，因为参与拍卖的“自由选择”只存在于那些[a]知道拍卖正在进行并且[b]碰巧拥有了解拍卖风险/回报的相关背景的个人。

希望这是显而易见的：不可能时时刻刻都知道所有的事情（保持提高的意识成本很高），也不可能拥有所有的培训/背景（增加培训/经验成本极高）。个人不能受制于：“相信我——你想学习X或咨询X专家，这样你就可以对这个投资机会做出有根据的评估。”当然，事后看来，我们看到“密码学”验证了这种信念，在这一个比特币案例中，但事后看来，定义验证了所有“好的投资机会”。投资是关于识别未抓住的机会：与事后看来相反。

其次，立即放弃（“要么立即行动，要么永远输掉！”）是一个破坏交易的因素，因为它给经验主义（耐心等待系统证据积累的优点）带来了武断和不合理的折扣。因此，投币拍卖也不成比例地奖励[c]不合理的乐观（轻信）。

客观上更好，因为每个人都这么说（他们证明了这一点）

按块分配（PBD：per-block-distribution）在不同时间内保持公平：用户有购买的“自由选择权”，也有在行使购买选择权之前了解更多信息的“自由选择权”。PBD是一个字面意义上的去中心化、无需许可的交易所——任何人都可以通过将法定货币用于电力来“购买”比特币。

比特币交易所启动了一个事实上的市场和市场价格，间接来自电力成本。这反过来又确保了配置效率：在任何时候都只有那些对比特币最感兴趣的人最终拥有比特币。这个投资机会让专注和足智多谋的人拥有比特币，他们打算塑造和控制比特币的命运。

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“社区不能长期依靠自己；它只能随着来自远方的其他人的到来而繁荣，他们未知和未被发现的兄弟。”-霍华德·瑟曼

绿色植物和采矿

关于算法稳定性，植物能教给我们什么？

如果我们可以设计植物，它们应该是紫色的。到达这个星球的光在绿色时能量最密集，这使得反射所有的绿光是浪费的。相反，我们应该做相反的事情，吸收它。

这是个错误吗？植物怎么会错得这么离谱？

为什么植物是绿色的

富氧光合作用作为一种“充分利用它”的技术发展而来，但是它产生的氧气杀死了竞争对手（并使其死亡）。当年，所有微小的食光生物都是紫色的。整体效率更高，“紫色帮”贪婪地吸走了他们能得到的所有光线，并以最快的速度生长和繁殖。

然而，利用“紫帮”反射出的废弃紫光有了机会。碰巧出现了一个“绿色帮”，他们的做法完全不同：他们用水作为电子供体（而不是硫化氢），用二氧化碳固定碳。这并不理想，但他们别无选择：与“紫帮”（太阳充电的超级细菌）争夺食物意味着一定的饥饿。

作为一个小细节，这个过程（“含氧光合作用”）将H20分解成氢和氧。很容易找到氢的用途，氢实际上只是一个质子（一切都是由质子构成的），但是氧开始在大气中积累，渗入地球的遥远角落，在那里它腐烂了所有自由漂浮的燃料，让紫色黑帮几乎灭绝。然而，燃料燃烧器O2的按需可用性使生物体能够快速储存和释放大量能量（将生锈造成的损害与汽油爆炸造成的损害进行比较）。这为大型多细胞生命（我们）奠定了基础。随着紫色黑帮的消亡，绿色黑帮开始激烈地争夺总的光供应。随着紫色黑帮的消亡，更多的光自然变得可用，所以（目前）没有理由重新跳到一个全新的生物化学。事实上，O2实际上是一个光制造者，清理海洋窗户上的紫色残留物。随着光竞争对手的消亡，为什么还要费心去做所有需要转换回来的工作？当然，你还需要一种新的紫色发光生化物质，它不依赖于旧“紫色团伙”使用的现已变质的食物。

语境均衡

有氧光合作用的故事与比特币挖矿有什么关系？

类似的：

• 绿色生命消耗{紫光、二氧化碳、水}得以进化
• 氧气产生
• 氧气{破坏其他食物，使更大的体型成为可能^[8]}
• 今天，我们看到了大型绿色植物，但没有大型紫色植物。

我们有：

• 采矿消耗电力、资本来生产 Coins
• 生成初始分布
• 初始分配{创建一个占主导地位的货币网络，摧毁竞争对手的货币网络}
• 我们只看到支配货币网络

个人带着一定的期望购买了 Coins 或采矿设备。随着越来越多的人这样做，加密货币竞争对手与货币的网络效应竞争变得越来越困难。出于同样的原因，任何比特币版本与原始比特币版本竞争变得越来越困难。最初 Coins 发行服务于其创建可用货币网络的目的，很久之后，当今的 Coins 发行将永远服务于实现货币网络效应的目的。

结论

在可预见的未来，除了 Pow 工作证明或采矿之外，没有任何有意义的替代方案。

作者：Paul Sztorc
译者：Jack3.14
来源：https://www.truthcoin.info/blog/pow-and-mining/

参考资料

[1]

经济租金: http://en.wikipedia.org/wiki/Economic_rent

[2]

机会成本: http://en.wikipedia.org/wiki/Opportunity_cost

[3]

租金法: http://en.wikipedia.org/wiki/Law_of_rent

[4]

维基百科的某些角落: http://en.wikipedia.org/wiki/Cost-of-production_theory_of_value

[5]

这一点BTS比特股已经看到了: https://bitsharestalk.org/index.php?topic=6096.45

[6]

曾经充满但现在是空的私钥的“黑市”: https://blog.ethereum.org/2014/10/03/slasher-ghost-developments-proof-stake/

[7]

中本聪最初的白皮书: https://bitcoin.org/bitcoin.pdf

[8]

更大的体型成为可能: http://link.springer.com/article/10.1007/s11120-010-9593-1#page-1

历史文章

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LayerTwoLabs 由比特币重大升级提案BIP300、BIP301提出者、耶鲁大学经济学家 Paul Sztorc 领衔创办，比特币核心开发者CryptAxe（2016-至今）、Luke Dashjr（2012-至今）联袂开发，北美比特币OG亿万富翁参与投资，POW共识机制创造者、HashCash、BlockStream创办人 Adam Back，Nostr 创始人 @fiatjaf 大力支持。

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