ETH:PoS優于PoW？四個角度幫你解答

PoS將作為有史以來最民主化的權力力量之一而載入史冊

今年晚些時候，工作量證明以太坊區塊鏈將與現有的權益證明信標鏈「合并」。即將到來的網絡升級將從以太坊中移除PoW，并用目前保護Beacon鏈的PoS共識機制取而代之。

這種向PoS的過渡將是加密領域前所未有的、最重要的區塊鏈網絡升級。隨著合并的臨近，圍繞工作證明與權益證明的討論將變得更有意義，尤其是隨著加密網絡越來越多地融入日常生活。

共識機制很復雜，理解它們的過程充滿了兔子洞和心理陷阱。加密行業本身尚未就共識機制的性質、對各自生態系統的持久影響以及為它們提供動力的資產達成一致看法。

本文將澄清一些關于以太坊權益證明的常見誤解，同時說明PoS共識機制的一些被高度低估的優勢。

摘要

PoW是有額外步驟的PoS

人們認為PoW和PoS非常不同。盡管它們具有不同的屬性，但它們最終仍會殊途同歸。

1.兩者哪個資本回報率更高？

哪個機制的投資回報率更高？為什么這個重要？

2.PoW與PoS產生什么類型的資產？

共識機制會影響資產的性質嗎？

3.PoW與PoS的治理和權力差異

共識機制如何影響區塊鏈的治理結構？權益證明是否賦予權益人治理權？

4.應對51%攻擊

PoW與PoS如何從51%攻擊中恢復？

結論：哪一項是遺留技術

提示：不是需要多年研究的那一個

1.兩者哪個資本回報率更高？

哪個機制的投資回報率更高？為什么這很重要？

由于資產復利，PoS經常被批評導致「富人更富」。例如，如果你非常富有，那么資本賺錢的速度就比你花錢的速度還要快。

但這完全是過時錯誤的觀念。權益證明通過ETH質押作為驗證者保護以太坊的安全性，用戶能夠對質押資產自由調整，并根據公式獲得固定比率的回報。質押ETH數量并不會改變質押的回報率。

過去一周Purpose Ether ETF持倉增長7530ETH:據歐科云鏈鏈上大師數據顯示，截至今日10時，Purpose Ether ETF持有的ETH數量達84477.06枚，較前日增持142.65ETH，過去一周持倉增長7530ETH。當前12支以太坊證券產品持倉量達到141.34萬ETH，價值超過65億美元。[2021/11/3 6:28:33]

相比之下，反而大資金會在PoW中產生更高的回報率。

例如，搭建兩個比特幣礦場，一個投資10萬美元，另一個投資1億美元，那么1億美元礦場算力將比10萬美元礦場算力高出100倍以上。打破算力與投資成比例增長的關鍵在于一些額外活動，例如購買硬件成本、硬件維護和損耗、電力消耗成本、基礎設施修建、散熱設備等。每一項相關活動都是大資金提高回報率的增長點。大資本的規模經濟使得它比普通用戶或投資者更具優勢。

通過消除產生規模經濟的額外活動，PoS能夠成為全球最公平的公鏈共識機制。

事實上，PoW才是使富人越富的系統。PoS使用戶可以在家中零成本質押ETH，但PoW迫使所有人加入規模經濟的競爭，規模經濟導致的算力集中會降低安全性，并將資金集中到網絡控制參與者中，進一步加劇寡頭壟斷。

這是傳統技術。

100萬美元的ETH質押投資將獲得與1000美元投資相同的投資回報率，就算是10億美元也一樣。

這才是未來技術。

同時PoS也存在規模經濟的特點。較大質押量的驗證者可以進行頻繁交易以提高長期收益率。隨著質押量增加，監控驗證者的成本也會增加，更好的硬件和網絡需要一定的成本。

但相比大小PoW礦工之間的收益差異，大小PoS質押者之間的差異顯然小很多。

PoW會在精英和大眾之間產生結構性失衡，而這正是區塊鏈行業想要消除的。

2.PoW與PoS產生什么類型的資產？

共識機制會影響資產的性質嗎？

有一種說法是，與能源消耗的正式關聯將PoW貨幣變成了「商品貨幣」。類似地，「使用資產獲得資產的紅利」將PoS貨幣變成了「股權貨幣」。

報告：PoS協議可能會給質押資產持有者帶來重大經濟成本:金色財經報道，Chorus One最近的報告顯示，以太坊的權益證明（PoS）系統可帶來各種優勢，其中包括更高性能、更快和絕對確定性以及環境的可持續性。但是，該報告還討論了PoS的一些明顯問題。報告稱，去中心化網絡的主要方面之一是維護一組無偏的驗證器，在PoS網絡中，將使用諸如ETH之類的虛擬資產作為抵押，以確定驗證過程的參與者。以太坊2.0中將繼續使用類似的系統，但是存在某些協議限制，這可能會使各種驗證程序非常困難。為了強制執行正確和不是非法的驗證活動，PoS協議將托管資產保管起來，以防止資產被轉讓或在DeFi應用程序中使用。標準PoS協議還暗示，當其中一個驗證器想要取出其資產并放棄其驗證器職責時，通常需要一個“解除綁定期”。這樣的協議可能會給質押資產的持有者帶來重大的關鍵經濟成本。[2020/6/18]

我認為這些是有趣的概念模型，但它們都不是可拿來參考的定義。

ETH兼具類商品和股權的特征。

BTC基本都不是。

商品

區塊鏈產生的「商品」就是它們的區塊空間。蘋果賣iPhone，谷歌賣廣告。區塊鏈出售區塊。

在區塊鏈上購買交易空間需要花錢，并且您需要使用每個區塊鏈的相應貨幣來購買區塊空間。

區塊鏈的區塊空間與可以購買它的相應貨幣之間存在關聯。BTC是唯一可以購買比特幣區塊空間的貨幣，ETH是唯一可以購買以太坊區塊空間的貨幣。購買任何鏈的區塊空間都會對相應的貨幣產生一定的需求。

這使得區塊空間的性質成為資產性質的一部分。由于資產壟斷了區塊空間，區塊空間的特征就融入了資產的本質。

這是比特幣和以太坊之間的主要區別：

使用比特幣，區塊空間和資產之間沒有正式的關系，除了必須使用BTC購買比特幣區塊空間。

相比之下，以太坊的EIP-1559直接將以太坊區塊空間的價值與ETH的價值聯系起來。EIP-1559將對以太坊區塊空間的需求轉化為對ETH的需求。

動態 | 波卡實驗網絡Kusama將在下星期四由PoA轉為PoS:Web 3已經向申請并通過KSM Grant的團隊發放KSM。波卡實驗網絡Kusama將會在下星期四從PoA轉PoS。波卡的v0.6.3 版本也會將在下周一或二發布。[2019/10/20]

EIP-1559通過消耗而不是回收支付區塊空間的貨幣來改變資產和區塊鏈之間的關系。購買比特幣區塊空間會將BTC發送給礦工，然后將其重新引入二級市場。相比之下，購買以太坊區塊空間會燃燒ETH，像商品一樣消耗并從供應中移除它。

以太坊區塊空間供應缺乏彈性。同時因為EIP-1559的存在，區塊空間需求的增加導致ETH消耗率增加。

這使ETH充分體現了以太坊區塊空間的商品價值。

由于比特幣的主要用途是「持有」，因此對比特幣區塊空間的需求通常不大。轉賬需要是可能的，但比特幣的價值不在于比特幣的轉賬，而在于它2100萬的總供應量。

權益

PoW支持者將PoS賦予ETH以權益特征進行比較。我確實認為ETH具有類似權益的特性，但這些特性并非來自共識機制。ETH的價格通過兩種機制正式與以太坊網絡的價值掛鉤：

EIP-1559DeFi中的抵押品需求

抵押品

抵押品

ETH是DeFi最原始的抵押品；ETH的去信任屬性對DeFi的需求比任何其他資產都多，而DeFi的增長導致了ETH價值的增長。「去中心化金融」也可以稱為「去信任金融」，為了在這些金融產品的早期就去信任，則需要超額抵押。

隨著DeFi應用數量和實用性的增長，需要更多的ETH作為抵押品。這種引發的預留需求產生了整體DeFi上層建筑與ETH價值之間的關系。

DeFi應用程序轉化為ETH需求，將以太坊網絡的價值與二級市場上的ETH價格聯系起來。最終，ETH的價格是衡量以太坊提供的商品和服務價值的指標，這聽起來很像公平。

比特幣沒有能力托管DeFi應用，也就沒有網絡和資產之間的這種鏈接。

分析 | 市值較大的PoS代幣在下跌和上漲的行情中波動率更小 收益相對更加穩定:據LongHash消息，4月29日，根據Messari數據，LongHash選取市值靠前的24種PoS代幣，分別統計了近一年和2019年以來截止到4月26日這些幣種的幣價漲跌幅和挖礦收益率，并計算了綜合收益率。（注：Messari提供的PoS類代幣包括了DPoS和帶有PoS的混合共識機制代幣） 數據顯示，由于2018年數字貨幣市場經歷了大熊市，包括PoS機制的幣種在內的許多數字貨幣都經歷了巨大的跌幅，而PoS幣種由于有一部分持幣挖礦收益，可以有效減少投資者因幣價下跌造成的損失。例如在近一年內，iost和Zcoin的挖礦收益都超過了15%，對持幣用戶損失的減少比較明顯。而在2019年以來，數字貨幣市場行情轉暖，各幣種都經歷了較大漲幅，挖礦部分的收益又成了對投資者收益的補充，提升了投資者的綜合收益。綜合可以看出，市值較大的代幣在下跌和上漲的行情中波動率都比小市值的代幣更小，相對更加穩定。[2019/4/30]

EIP-1559

與賦予ETH商品屬性類似，EIP-1559也賦予ETH類似股權的屬性。

所有以太坊應用程序都會產生廣義上的經濟活動。以太坊上的每個應用程序都會對其使用產生一些激勵，從而產生對以太坊區塊空間的需求。通過為每筆交易消耗ETH，EIP-1559將經濟活動的價值與對ETH的需求聯系起來。

EIP-1559對ETH資產性質的影響既類似于商品又類似于股權，關于「商品」和「權益」的討論是沒有意義的。

非要問ETH更像是一種商品還是股權的話？那就都是，又都不是，ETH就是ETH。比特幣也是如此，BTC不是商品。它僅有2100萬枚，同時BTC不受益于比特幣網絡的增長，所以它也不是股權。

它本就如此。

3.PoW與PoS的治理與權力差異

共識機制如何影響區塊鏈的治理結構？權益證明是否賦予質押者治理權？

以太坊的權益證明常與明確的鏈上治理混為一談。的確存在Tezos和Decred這樣鏈上Token治理的區塊鏈，Tezos是PoS，Decred是混合PoW/PoS。共識機制和Token治理無關，它們是區塊鏈設計的不同方面，卻經常被視為同一個事物。

金色財經現場報道 EOSBeijing李想：十分看好DPOS共識協議:金色財經現場報道，在5月12日下午北京京糧大廈舉行的EOS生態區線下見面會上，EOSBeijng李想表示，2018年是公鏈之爭元年，他十分看好DPOS共識協議，因為DPOS的性能更好效率更高，未來將會是云計算的有力競爭對手。同時他認為EOS超級節點要做好兩件事:維持共識與交易清算。但也表示即便超級節點的數量再多，也容易坍塌成少數者的利益凝聚體，這就非常考驗節點的道德了，所以，三核結構的DPOS是最好的選擇。[2018/5/12]

PoW中的「工作量」不會比PoS更能減少人為治理。

從加密經濟系統中減少人為治理的是密碼學，不是工作量。加密使用密碼學而不是共識機制來減少人為治理。

LynAlden曾在社交媒體上發文表示：

「共識機制不涉及工作量，而是涉及治理。只有工作量可以減少或消除治理。PoW系統可以變成商品，PoS本質上就是股票。我喜歡股票，但股票不是商品。」

簽署私募memo，去投資一個150MW的挖礦設備，從而在未來十年便宜地開采BTC，再把這些利潤投資到更多的ASIC和其它挖礦設備，這不是「工作量」。PoS確實需要工作量，驗證者實際上必須做真正的計算來推動網絡發展。和PoW中一樣，PoS驗證計算機的CPU在處理區塊交易時會發熱和耗能。不同的是，PoS驗證的所有計算都是有用的，而不僅僅是通過產生無意義的哈希值來比拼誰用了更多電。

PoW并沒有因為資源密集的性質而毋須治理。我想說的是，正好相反。

PoW的資源密集型特點，引起了地方勢力的不滿。而對供應鏈、實體建筑、能源消耗和其他物理事物的依賴，也讓PoW受制于當前現實世界中的管理者。

加密在這里是為了建立未來的數字世界；對物理事物的依賴是一種負擔。

4.應對51%攻擊

PoW與PoS如何從51%攻擊中恢復？

PoW

在PoW中，一旦有人積累了51%的算力，就沒有任何機制可以阻止他們持續無休止地發動攻擊。這就是所謂的「覆巢式攻擊」；攻擊者可以一次又一次地對鏈發動51%攻擊，讓它失去作用。

在51%攻擊場景下，如果誠實的礦工無法獲得額外算力，那么攻擊者就可以完全控制交易內容。

保護比特幣安全的算力產生自網絡外部。

PoS

ETH是虛擬的ASIC，這種ASIC有以下這些重大優勢：

1.ETH不會衰落，而會更強。

PoW支持者聲稱，這創造了結構性中心化。因為第1天的驗證者基本上可以保證在第10,000天仍然是驗證者，然而礦工會因硬件設備投資和運營成本而產生更替。

PoS支持者聲稱，這會更好地給個體賦權。因為只有那些擁有特別知識、關系和大量資本的人才能應對維持算力市場份額的挑戰。PoS接受了所有這些挑戰，并將它們包含在ETH的價值里，將這些利益的上升空間分派給那些有能力持有和質押ETH的人。

2.ETH可輕易轉移、極度分散，且不會受現實世界的影響

質押的ETH實際上并不存在于現實世界中的任何地方。這讓PoS網絡抵御攻擊的能力大大增強。PoW挖礦設備會受到物理力量的影響，無法輕易轉移。PoW設施的笨重導致它很容易被掠奪，就像黃金最終被民族國家掠奪一樣。

3.最重要的是，以太坊熟悉ETH

與ASIC不同，以太坊網絡可以識別惡意的與誠實的質押者。

在PoS攻擊中，攻擊來自一個特定地址，該地址持有用于攻擊網絡的特定ETH。會攻擊以太坊的質押ETH供應自哪里，每個人都可以客觀地看到。

「地址為0xabc123attackeraddress789xyz的1500萬枚質押ETH提出了一個無效的區塊，試圖分叉網絡」

這里會有兩種可能情況：

a.?一個質押者產生了一個無效的區塊。協議可以客觀地看待它，剔除提出這個無效區塊的質押者。整個過程毋須人為干預。

?b.?攻擊者擁有超過66%的質押份額，并且能夠阻止情況?a?的發生。這使得制定者可以刪改所有交易。

在可怕的情況?b?下，PoS讓系統能夠分叉成一個新鏈，同時刪除攻擊者的質押份額。社區會識別由攻擊者控制的驗證者，并會就是否以及如何將這些驗證者從活躍集合中移除達成共識。要么強行將他們從質押中退出，要么甚至將這些驗證者徹底從系統中移除，有效地銷毀權益。

一旦發生這種分叉，大量的ETH會從網絡中刪除，誠實且與利益與鏈匹配的行為者擁有的ETH質押份額大幅增長。ETH的供應也顯著降低，每個沒有攻擊鏈的人都能擁有更大的ETH供應份額。它恰當地獎勵了那些與網絡站在一起的人，同時也增加了后續攻擊的成本，因為現在攻擊的門檻是總供應中的更大比例。這十分優雅。

這個過程不會成為以太坊網絡的正式部分。這需要人為干預和鏈下協調才能實現；這通常是違反加密貨幣精神的。我們的目標是不必分叉。但相比之下，比特幣甚至沒這個選項。在PoW的51%攻擊中，也需要人為干預讓網絡恢復正常運行。不過與PoS不同，沒有清楚明白的路徑讓誠實的算力回到51%以上。

PoW和PoS都會導致網絡外部行動，以恢復網絡共識。

PoS：

1.識別攻擊者的地址。

?2.協調一個區塊高度，將攻擊者權益分叉掉。

PoW：

1.與ASIC制造商和供應鏈協調，盡快提高ASIC的產量。?

2.?一旦ASIC生產出來，就把ASIC運到有能源的礦場。?

3.確保這些新的ASIC沒有運給發動攻擊的礦工。

修復PoW的51%覆巢式攻擊的時間跨度很久。在不知道攻擊性質和攻擊者資源的情況下，無法確定是多長時間，但我認為很明顯在區塊高度上協調分叉PoS網絡要比協調全球供應鏈把ASIC交到誠實的礦工手中更容易。

對于51%攻擊，PoW的解決方案不僅很漫長，還不能保證奏效。「只生產更多的ASIC」并不是解決PoW51%攻擊的辦法。

然而，更關鍵的是，情況1實際上并沒有獲得網絡任何有意義的激勵。礦工們真地會在網絡遭受51%攻擊時冒險部署資本購買ASIC嗎？如果BTC的價格由于對網絡失去信心而暴跌呢？礦工們是否真地能從他們需要購買的ASIC中獲得最大的投資回報率？為什么要冒這個險？沒有人能保證網絡會重新上線，BTC這一資產的合法性將受到嚴重威脅。如果這導致BTC價格下跌，誠實的礦工將更加不愿冒險投入更多的資本來生產誠實的算力。

最重要的是，這表明誰控制ASIC生產和供應鏈，誰就控制了PoW鏈。由于它與電力消耗的關系，PoW鏈受限于物理世界是如何組織的。誰控制了物理世界，誰就控制了PoW鏈。

這就是PoW所做的交易；由于對物理事物的依賴，它將控制權交給了控制物理世界的人。

是的，比特幣挖礦設備分布在世界各地，但PoS的驗證者不會留下物理足跡。質押給以太坊網絡的ETH實際上并不存在于任何一臺特定的計算機上。質押ETH的驗證計算機可以被摧毀，但質押的ETH可以從世界上任何地方的私鑰中恢復和重新部署。

這就是為什么PoS比PoW更分散的眾多原因之一；沒有供應鏈中心化，沒有規模經濟中心化，也沒有大型挖礦設施中心化。

結論：哪一個是傳統技術

比特幣陣營的一個常見說法是，「權益證明是傳統的老舊技術」。

這種說法是，它是世界上已經遵守的相同權力結構的轉世，實際上，比特幣和PoW才是真正的創新。

我認為任何提出這種說法的人都嚴重混淆了區塊鏈設計的關鍵因素。關于資本回報的概念模型和隱喻或與傳統治理結構的關聯都不是證據，特別是當他們忽略了以太坊實施PoS的高度相關細節時。

我最喜歡的對比特幣文化的批評之一是，當基礎鏈不允許L1創新時，它就會轉移到社會層。我認為，任何聲稱PoS是「遺留技術」的說法，都只是在編造故事，用他們想看到的東西來填補他們的知識空白，而利害關系證明是經過加密經濟學前沿人士嚴格研究的。

權益證明將作為有史以來最民主化的權力力量之一而載入史冊。

這就是以太坊正在為自己建立的遺產。權益證明最能實現金錢和權力在邊緣地區的公平分配，該系統的設計也是為了實現這些目標。

這是在最長的時間范圍內保持去中心化的唯一方法。

作者：DavidHoffman，Bankless聯合創始人

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