總體而言PoS系統仍然利大于弊:更高的效率、應對攻擊并從攻擊中復原的能力更強。
原文標題:《Vitalik:權益證明vs.工作量證明(2020年11月)》撰文:VitalikButerin,以太坊創始人翻譯:Chih-ChengLiang、Hsiao-weiWang來源:ETH中文網
本文原由Chih-ChengLiang和Hsiao-weiWang翻譯為繁體中文,由于表達習慣不同,考慮到簡體中文讀者的閱讀體驗,ECN對本文進行了簡體轉化和二次校對。
權益證明(ProofofStake,PoS)在區塊鏈安全性上優于工作量證明(ProofofWork,PoW)的關鍵因素主要有三。
權益證明在同樣成本下可提供更高的安全性
理解這點最簡單的方式就是把權益證明和工作量證明擺在一起看,假設每天有$1的區塊獎勵,攻擊此網絡所需的成本是多少。
基于GPU的工作量證明
你可以便宜租到GPU,所以攻擊網絡的成本就只是租到足夠的GPU算力以超過現有的礦工。每產生$1的區塊獎勵,現有礦工的成本將近$1(如果成本高于$1,礦工就會因為無利可圖而退出,反之新礦工就會加入進來獲取利潤)。因此,攻擊網絡的成本只需要高于$1/天,而且可能只需要持續幾個小時。
Blur推出Global Activity界面,可監控所有NFT系列的上架和銷售活動:金色財經報道,NFT 市場 Blur 宣布推出可監控和跟蹤所有 NFT 系列上架和銷售活動的 Global Activity 界面,同時允許用戶自定義監控多個 NFT 系列的活動。[2023/4/21 14:17:52]
總攻擊成本:~$0.26,且因為攻擊者可以收到區塊獎勵,所以這個數字還有可能壓到零。
基于ASIC的工作量證明
ASICs其實是資本成本:當買進ASIC時你預期大概可以用兩年,因為它會慢慢耗損或是被性能更好的硬件取代。如果一個鏈被51%攻擊了,社群大概會更換PoW算法來做出應對,而這時你的ASIC就會失去價值。平均而言,挖礦成本約為1/3的經常性成本與2/3的資本成本(詳見此處)。
因此,每$1的區塊獎勵上,礦工每天會花~$0.33在電力與維護上,并花費~$0.67在他們的ASIC上。假設ASIC可以用大約2年,礦工會需要為單位ASIC硬件花費$486.67。(譯注:$486.67=365天x2x$0.67資本成本)
總攻擊成本:$486.67(ASICs)$0.08(電力與維護)=$486.75
(譯注:此處電力與維護成本也是假設攻擊時長6小時)
VitaDAO完成410萬美元融資,輝瑞風投部門Pfizer Ventures等參投:1月30日消息,去中心化自治組織VitaDAO完成410萬美元融資,輝瑞的風投部門Pfizer Ventures、Shine Capital、L1 Digital、Balaji Srinivasan等參投。
這是輝瑞在web3領域的第一筆投資,該公司通過特殊目的工具持有Vita治理代幣,甚至參與了治理提案。該輪融資的消息是在輝瑞先前宣布向VitaDAO提供500,000美元的承諾之后發布的。
VitaDAO資助的項目主要關注長壽和衰老過程,支持了生產mRNA藥物的斯坦福大學分拆公司 Turn Biotechnologies,以及哥本哈根大學一項關于了解藥物對衰老過程影響的研究。
VitaDAO旨在利用這筆資金進一步資助長壽研究項目和將于明年從DAO中剝離出來的生物技術初創公司。(TheBlock)[2023/1/30 11:36:40]
話雖如此,值得注意的是ASICs(相較GPU)帶來較高的安全性是以中心化的高代價換來的,因此加入ASIC挖礦的門檻也非常高。)
權益證明Proofofstake
權益證明的成本幾乎是百分百的資本成本(抵押的幣);唯一的營運成本是運行節點的成本。這樣人們會愿意為每天每$1的區塊獎勵鎖住多少的資金呢?不像ASIC,抵押的幣不會貶值,而且當你不想抵押了你還可以在一段短時間內取回質押金。因此,參與者應該會愿意為同樣程度的獎勵付出比ASIC的情況更高的資本成本。
公鏈平臺及去中心化交易所Vites已上線:據官方消息,近日,由美國Vites基金會打造新一代公鏈平臺、去中心化交易所Vites已正式上線,VTS幣是其流通所有生態領域的唯一憑證。Vites基金會表示:“Vites不斷探索區塊鏈技術及其在商業領域的應用,融合DeFi概念,推出融合流動性挖礦、質押挖礦的一體化挖礦機制,致力于打造一家真正的去中心化交易所,開拓DeFi金融新局面,讓鏈上交易更快速、鏈上資產更安全。”據悉,Vites已獲得美國MSB金融牌照,可以有權融資、發行數字貨幣。[2021/3/14 18:44:05]
讓我們假設~15%的報酬率足夠吸引人們抵押(這是eth2的期望報酬率)。因此每天$1的區塊獎勵會吸引相當于6.667年報酬的抵押,或換算為金額為$2,433。節點消耗的硬件與電力成本很小,每一千元的電腦可以抵押成千上萬的資產,而且每月~$100的電力與網費也算足夠。但保守來說,我們假設這些經常性成本是抵押總成本的~10%。所以我們只有每天$0.90的區塊獎勵對應到資本成本,因此我們還要把上面的數字減少~10%。
(譯注:6.667年=$1/(15%年報酬);$2,433=$1/天x365x6.667)
總攻擊成本:$0.90/天*6.667年=$2,189
長期來說,這個攻擊成本會預期會更高,因為抵押會變得更有效率,而且人們也會更能接受較低的報酬率。我個人預期這個數字最終會攀升到$10,000的程度。
DeFi項目Waves將Suterusu集成至Gravity協議:據官方消息,DeFi項目Waves宣布與隱私保護項目Suterusu(Suter)達成合作,后者將與Gravity協議集成,通過Suterusu的隱私保護DeFi功能形成一個聯盟,進一步加強Gravity的區塊鏈不可知數據和鏈間通信協議。
注:Gravity是一個無基礎代幣的預言機,具有跨鏈通信網絡。[2020/8/22]
取得這么高程度安全性的唯一「代價」就是在質押期間不方便隨意轉移質押金。甚至有可能因為人們認知到這些被鎖住的幣會造成幣的價值攀升,所以在社群流通的貨幣總數,或是能做有生產性投資的資金,都能維持不變。反觀PoW,維持共識的「代價」是瘋狂地損耗大量電力。
更高安全性或更低成本?
注意我們有兩種方式可以運用這個增加5-20倍的每單位成本安全性。一種方式是區塊獎勵維持現狀,并受益于增加的安全性。另一種方式是維持現有程度的安全性,并大量減少區塊獎勵(也就是減少共識機制成本的「浪費」)。
兩種方式都行。我個人喜歡后者,因為我們下文會看到,比起工作量證明,在權益證明中一個成功的攻擊能夠造成的傷害更少,而且更容易從攻擊中復原。
權益證明更容易從攻擊中復原
在工作量證明的系統,如果你的鏈遭受51%攻擊,你會怎么做?目前為止,實踐上唯一的應對方式一直是「慢慢等,直到攻擊者覺得無聊」。但這忽略了一種更危險的攻擊叫做「重生點埋伏攻擊(spawncampingattack)」,攻擊者可以對鏈攻擊再攻擊,明確的目標就是要讓鏈無法再使用。
Vitalik Buterin與泰國證監會進行討論:Omise創始人發推文稱,以太坊網絡創始人Vitalik Buterin(V神)與泰國證監會進行了“卓有成效”的討論。此外據CCN,V神與泰國證監會的討論涉及自己的平臺和OmiseGo代幣。[2018/2/23]
(譯注:重生點埋伏是一種游戲術語,在對方玩家陣亡重生的地方埋伏,造成對方玩家一重生就再陣亡,毫無回擊能力。)
基于GPU的系統完全沒有防御的辦法,而且持續攻擊的攻擊者可以輕易讓一個鏈永遠毫無用處(或更實際一點,轉移到權益證明或proofofauthority權威證明)。實際上,在攻擊開始后的前幾天,攻擊者的成本就會變得非常低,而誠實礦工會離開,因為他們沒辦法在持續攻擊之下取得區塊獎勵。
在基于ASIC的系統,社群有辦法應對第一波攻擊,但接下來的攻擊就會變得很容易。社群可以在第一波攻擊之后,硬分叉來更換工作量證明的演算法,也就是把所有ASIC「變磚」。但如果攻擊者愿意承受自己ASIC變磚的成本,接下來的情況就和GPU的情況一樣(因為還沒有足夠的時間去為新算法制造與生產ASIC),所以在這之后攻擊者可以很便宜地持續重生點埋伏攻擊。
譯注:變磚為電子產品俚語,代表損壞后無法使用,像磚頭一樣。
權益證明的情況,情況則變得非常開朗。針對一些種類的51%攻擊(特別指想要推翻已經敲定的區塊),權益證明共識有內建的「罰沒」(slashing)機制,大比例的攻擊者抵押會被自動銷毀(而且不會銷毀到其他人的抵押)。
針對其他種類的,更難偵測的攻擊(特別指51%合謀截斷其他人信息),社群可以協調一個「少數使用者發起軟分叉minorityuser-activatedsoftfork(UASF)」,可以大量銷毀攻擊者的資金(在以太坊中,可以透過「消極懲罰inactivityleak」做到)。不需要采取「硬分叉刪除貨幣」措施。除了UASF需要人為協調要選擇哪個少數區塊,其余事情都是自動化的,只要遵照協定規則去執行即可。
譯注:少數區塊minorityblock是小于51%抵押總數的驗證者決定出來的區塊。
因此,對鏈的第一次攻擊就會耗損攻擊者幾百萬美元,而且社群可以幾天內馬上站穩腳步。第二次攻擊仍然會花費攻擊者數百萬美元,因為他們需要買新的幣去取代舊的已經燒毀的幣。再攻擊第三次,就會再燒更多的數百萬美元。局面極為不對稱,而且優勢并不會在攻擊者那邊。
權益證明比ASIC更去中心化
基于GPU的工作量證明還算合理地去中心化,因為取得GPU不會太難。但前面提過,基于GPU的挖礦難以滿足「在攻擊之下的安全性」這個準則。另一方面,基于ASIC的挖礦,則需要數百萬美元的資本(而且如果你的ASIC是買來的,多數時候,制造商會占更多便宜)
這個資本門檻會是回答「權益證明代表富者更富」這個常見論點的答案:ASIC挖礦也是富者更富,而且這個局面下,富者更占據優勢。權益證明的最低抵押門檻在相比之下算是很低,而且許多一般人更有機會進入。
(譯注:就文章完成當下440USD/ETH的價格來看,最低抵押門檻大概是9.3萬人民幣。)
進一步說,權益證明更能抵抗審查。GPU挖礦和ASIC挖礦很容易偵測,他們需要大量電力消耗、昂貴硬體采購、及大型廠房。另一方面,權益證明可以跑在一臺不起眼的筆電上,甚至也可以透過VPN做。
工作量證明可能的優勢
我認為PoW有兩大主要優勢,但這些優勢其實有相當的限制性。
權益證明更像個「封閉系統」,長期而言財富更加集中。
在權益證明中,如果你有一些幣,你可以抵押那些幣,并且獲得更多同種類的幣。而在工作量證明中,你總是可以獲得更多幣,但你需要一些外部資源來達成。因此,人們會認為長期而言權益證明的幣的分配會更集中。
我的回應是,在PoS中,報酬一般而言會很低(所以驗證者的獲利也會低)。在eth2,我們預期驗證者的年收益率會相當于總ETH供給量的~0.5-2%。而且更多驗證者抵押,利率會更低。因此,可能要花個一世紀,整個資產集中程度才會翻倍,而且在這樣的時間跨度之下,其他促進分配的壓力(人們想花他們手上的錢,分配資產到慈善或他們自己的子孫等等)比較可能會占上風。
權益證明需要「弱主觀性」(weaksubjectivity)而工作量證明不需要。
關于「弱主觀性」的概念可以看這個原始介紹。本質上,就是節點在第一次上線,或是在離線很長一段時間之后(數個月)再次上線,這個節點必須要透過第三方的資源,才能決定正確的鏈頭在哪。這個第三方可以是他們的朋友、可以是交易所或區塊鏈瀏覽器、或是客戶端開發者本身、又或是其他角色。PoW則沒有這樣的要求。
然而,這可能是一個很弱的要求。事實上,使用者本身就已經必須對客戶端開發者、或「社群」有這種程度的信任。最起碼,使用者必須信任某個人(通常是客戶端開發者)來告訴他們協議是什么,這個協議曾經經歷過什么更新。這在任何軟件應用中都無法避免。因此,PoS的邊際信任成本仍然很低。
但就算這些風險最終會發生,對我而言PoS系統仍然利大于弊:更高的效率、應對攻擊并從攻擊中復原的能力更強。
參考來源:
ProofofStakeFAQ
一種ProofofStake設計哲學
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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