ASI:為什么選擇權益證明？

作者：VitalikButerin

原標題：《WhyProofofStake(Nov2020)》

發表時間：2020年11月6日

與PoW相比，PoS是一種優越的區塊鏈安全機制的三個關鍵原因。

PoS以相同的成本提供更高的安全性

看到這一點的最簡單方法是將權益證明和工作證明并排放置，并查看每天每1美元的區塊獎勵攻擊網絡的成本。

基于GPU的工作量證明

你可以便宜地租用GPU，因此攻擊網絡的成本只是租用足夠的GPU能力以超越現有礦工的成本。對于每1美元的區塊獎勵，現有礦工應該花費接近1美元的成本。因此，攻擊網絡只需要暫時每天花費超過1美元，而且只需要幾個小時。

攻擊總成本：約0.26美元，隨著攻擊者獲得區塊獎勵，可能會降至零

基于ASIC的工作量證明

Blur計劃下周調整積分獎勵系統:6月3日消息，NFT 聚合市場 Blur 創始人 Pacman 宣布將對平臺積分系統進行調整，以便承擔風險的用戶獲得適當的獎勵，預計將在下周上線。

此前 NFTstatistics.eth 表示，當前積分排名第三的8BC110開頭錢包地址過去 6 天沒有購買任何 NFT 但卻賺取了約 3000 個出價積分。Pacman 表示這種情況并沒有違反現行規則，但有悖于獎勵承擔風險的用戶精神。[2023/6/3 11:56:03]

ASIC是一種資本成本：你購買ASIC一次，你可以預期它可以使用大約2年，然后才會磨損和/或被更新更好的硬件淘汰。如果一條鏈受到51%的攻擊，社區可能會通過更改PoW算法來做出回應，你的ASIC將失去其價值。平均而言，采礦是約1/3的持續成本和約2/3的資本成本。因此，每天每獎勵1美元，礦工每天將花費約0.33美元用于電費+維護，每天花費約0.67美元用于他們的ASIC。假設ASIC持續約2年，礦工需要在該數量的ASIC硬件上花費486.67美元。

FBI和烏克蘭執法部門查封九家加密交易所域名:金色財經報道，美國聯邦調查局 (FBI) 和烏克蘭執法部門沒收了九家涉嫌協助和教唆網絡犯罪分子的加密交易所域名。被查封的域名包括24xbtc和100btc、pridechange、trustexchange和bitcoin24等。[2023/5/3 14:40:12]

總攻擊成本：486.67美元+0.08美元=486.75美元

也就是說，值得注意的是，ASIC以高中心化成本提供了這種更高級別的安全防護，因為加入的門檻變得非常高。

股權證明

股權證明幾乎完全是資本成本；唯一的運營成本是運行節點的成本。現在，人們愿意鎖定多少資金來獲得每天1美元的獎勵？與ASIC不同，存入的代幣不會貶值，當你完成質押后，你會在短暫的延遲后取回你的代幣。因此，參與者應該愿意為相同數量的獎勵支付更高的資本成本。

假設大約15%的回報率足以激勵人們進行質押。然后，每天1美元的獎勵將吸引6.667年的存款回報，即2433美元。一個節點的硬件和電力成本很小；一臺價值1000美元的計算機可以抵押數十萬美元的存款，而每月約100美元的電力和互聯網就足夠了。但保守地說，我們可以說這些持續成本約占Staking總成本的10%，因此我們每天只有0.90美元的獎勵與資本成本相對應，因此我們確實需要將上述數字減少約10%.

對沖基金經理Jim Cramer：第一共和銀行的倒閉可能標志著銀行業危機的結束:金色財經報道，對沖基金經理Jim Cramer表示，第一共和銀行的倒閉可能標志著銀行業危機的結束。[2023/4/29 14:34:35]

總攻擊成本：0.90美元/天*6.667年=2189美元

從長遠來看，隨著質押變得更有效率，人們對較低的回報率感到滿意，預計這一成本會更高。我個人預計這個數字最終會上升到10000美元左右。

請注意，獲得這種高級別的安全性所產生的唯一“成本”只是在你進行質押時無法隨意移動你的加密貨幣帶來的不便。甚至可能是公眾知道所有這些代幣都被鎖定導致代幣的價值上升，因此在社區中流動、準備進行生產性投資等的總金額保持不變！而在PoW中，維持共識的“成本”是大量消耗真正的電力。

更高的安全性還是更低的成本？

請注意，有兩種方法可以使用這5-20倍的安全成本收益。一是保持區塊獎勵不變，但受益于增加的安全性。另一個是大量減少區塊獎勵并保持安全級別相同。

Michael Saylor：MicroStrategy將于明年發布由比特幣閃電網絡提供支持的軟件應用程序和解決方案:金色財經報道，MicroStrategy 創始人 Michael Saylor 周三在 Twitter Spaces 中談到了公司的計劃，MicroStrategy 將在 2023 年發布由比特幣閃電網絡提供支持的軟件應用程序和解決方案，目前正在探索的閃電網絡服務領域包括在線內容貨幣化、企業營銷、網絡付費墻和內部企業控制。[2022/12/29 22:15:16]

無論哪種方式都可以。我個人更喜歡后者，因為正如我們將在下面看到的那樣，在PoS中，即使是成功的攻擊也比對工作量證明的攻擊危害更小，更容易恢復！

在權益證明中，攻擊更容易恢復

在工作量證明系統中，如果你的鏈受到51%的攻擊，你會怎么做？到目前為止，實踐中唯一的反應是“等到攻擊者感到無聊”。但這忽略了一種更危險的攻擊的可能性，稱為spawncamping攻擊，攻擊者一次又一次地攻擊鏈，其明確目標是使其無用。

Beosin：Gnosis Omni Bridge跨鏈橋項目存在合約層面的重放漏洞:金色財經報道，Beosin 安全團隊發現，在以太坊合并并分叉出 ETHW 后，Gnosis Omni Bridge跨鏈橋項目，由于合約代碼中固定寫死了chainID，而未真正驗證當前所在鏈的chainID，導致合約在驗證簽名時能夠在分叉鏈上驗證通過。攻擊者首先在 ETH 主網上通過omni Bridge 轉移 WETH，隨后將相同的交易內容在 ETHW 鏈上進行了重放，獲取了等額的 ETHW。目前攻擊者已經轉移了 741 ETHW 到交易所。

Beosin 安全團隊建議如果項目方合約里面預設了chainID，請先手動將chainId更新，即使項目方決定不支持ETHW，但是由于無法徹底隔絕通過跨鏈橋之間的資產流動，建議都在ETHW鏈上更新。[2022/9/19 7:04:46]

在基于GPU的系統中，沒有防御措施，持續攻擊者可能很容易使鏈永久無用。事實上，在最初的幾天之后，攻擊者的成本可能會變得非常低，因為誠實的礦工會因為在攻擊過程中無法獲得獎勵而退出。

在基于ASIC的系統中，社區可以響應第一次攻擊，但從那里繼續攻擊再次變得微不足道。社區將通過硬分叉來改變PoW算法來應對第一次攻擊，從而“破壞”所有ASIC。但是，如果攻擊者愿意承擔最初的費用，那么在此之后情況又會回到GPU的情況，因此攻擊者可以從那里廉價地繼續生成營地不可避免。

然而，在PoS的情況下，情況要好得多。對于某些類型的51%攻擊，在權益共識證明中存在內置的“削減”機制，通過該機制，攻擊者的大部分權益可以自動獲得被摧毀。對于其他更難檢測的攻擊，社區可以協調少數用戶激活的軟分叉，其中攻擊者的資金再次被大量銷毀。不需要明確的“硬分叉刪除加密貨幣”；除了需要在UASF上協調以選擇少數區塊外，其他一切都是自動化的，并且只需遵循協議規則的執行即可。

因此，第一次攻擊該鏈將使攻擊者損失數百萬美元，社區將在幾天內重新站起來。第二次攻擊該鏈仍將花費攻擊者數百萬美元，因為他們需要購買新幣來替換被燒毀的舊幣。第三次將……花費更多的數百萬美元。比賽非常不對稱，對進攻方不利。

權益證明比ASIC更加去中心化

基于GPU的工作量證明是合理去中心化的；獲得GPU并不難。但是基于GPU的挖掘在我們上面提到的“安全防御攻擊”標準上很大程度上失敗了。另一方面，基于ASIC的挖礦需要數百萬美元的資金才能進入。

這也是對常見的“權益證明意味著富人變得更富有”論點的正確答案：ASIC挖礦也意味著富人變得更富有，而這種游戲更傾向于有利于富人。至少在PoS中，所需的最低質押量非常低，并且在許多普通人的范圍內。

此外，股權證明更具抗審查性。GPU挖礦和ASIC挖礦都非常容易檢測：它們需要大量的電力消耗、昂貴的硬件采購和大型倉庫。另一方面，PoS質押可以在不起眼的筆記本電腦上完成，甚至可以通過VPN完成。

工作量證明的可能優勢

我看到PoW有兩個主要的真正優勢，盡管我認為這些優勢相當有限。

權益證明更像是一個“封閉系統”，從長遠來看會導致更高的財富集中度

在權益證明中，如果你有一些加密貨幣，你可以投入該加密貨幣并獲得更多該加密貨幣。在工作量證明中，你總是可以賺取更多的加密貨幣，但你需要一些外部資源才能做到這一點。因此，有人可能會爭辯說，從長遠來看，股權代幣分布的證明風險變得越來越集中。

我看到的對此的主要反應是，在PoS中，一般的獎勵將非常低；在Eth2中，我們預計年度驗證者獎勵相當于ETH總供應量的0.5-2%。驗證者越多，利率就越低。因此，集中度翻倍可能需要一個多世紀的時間，而在這樣的時間尺度上，其他壓力可能會占主導地位。

權益證明需要“弱主觀性”，工作量證明不需要

有關“弱主觀性”概念的原始介紹，請參見此處。本質上，節點第一次上線時，以及節點在離線很長時間后再次上線時，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，可能是交易所和區塊瀏覽器站點、客戶端開發人員自己或許多其他參與者。PoW沒有這個要求。

但是，可以說這是一個非常弱的要求；事實上，用戶需要在這個程度上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對協議的任何更新。這在任何軟件應用程序中都是不可避免的。因此，PoS施加的邊際額外信任要求仍然很低。

但即使這些風險確實很嚴重，在我看來，它們似乎也遠低于PoS系統從更高的效率和更好的處理攻擊和從攻擊中恢復的能力所獲得的巨大收益。

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