CSI:观点：为什么我不喜欢权益证明（PoS）_NEX

编者按：本文来自以太坊爱好者，Odaily星球日报经授权转载。

-密码学货币挖矿过程中，使用权益证明机制能够大大降低能源消耗，但这么做有什么代价呢？代价是——要在PoS机制中达成共识，得依靠庞大的数据中心，而非人们日常使用的设备。图片来自Unsplash网站的KvistholtPhotography-波卡、NearProtocol、以太坊2.0，还有目前其他知名的区块链平台，大多选择使用权益证明机制取代工作证明机制。因为PoS的某些优势能解决现有区块链遇到的一些阻碍及限制，我们完全能理解当前这些项目方的选择。首先，与PoW相比，PoS消耗的能源要少得多。其次，PoS链的社区可以直接销毁攻击者的资金，因此PoS能够让攻击的成本变得更加高昂，因此受到攻击的概率更小；PoW抵御攻击的手段相对就比较有限。配合其它流行技术，PoS还能提高可扩展性：动态地将验证者围绕不同分片随机分组，可阻遏针对任一分片的攻击。但必须说，PoS也存在一些容易被忽视的短板。我一直向大家表示我不喜欢PoS，我认为有必要在此列出理由并附上说明。PoS不能用于初始的代币分发，但PoW能办到——因为PoW可以通过完全中立、无需许可的机制分发代币。PoS要求人为地提前将代币分发给潜在的权益人，这可能会导致代币最终集中在项目方的朋友或投资人手上，这是我们不希望看到的。从技术上来说，PoS无法实现“免准入门槛”，因为任何想成为PoS链的权益人都必须在一开始说服某人把代币卖给自己，这使得进入PoS链的门槛变得更高——相比于能用已有的硬件挖矿获得代币的PoW链；光是为了取得最初代币，每个想成为PoS链的代币持有者必须先在交易所创建账户，完成KYC/AML流程，关联银行账户，等待验证通过，等等一系列流程；好不容易获得代币后，才能开展PoS链上的其他行为。上个问题还会衍生出：一旦出现有一方控制了超过全网50%的代币，该网络就会陷入永久的操控。更糟的是，因为任何一方都能将资金分散放在无数的小额账户中，所以这个“挟持”过程很可能不会被其他人发现；PoW的“无需许可”属性让其免于出现这个问题。作为验证者，参与PoS共识机制的门槛很高。验证者通常需要持有价值大于$1000的质押代币，并且必须精通整个系统的复杂架构；这种高参与门槛将许多潜在的验证者拒之门外，并造成整个系统更加中心化——事实上，现今绝大多数PoS链的验证者就只由少数几家公司担任。除了要面对技术上的挑战，支持整个网络的验证者运作还需要持续进行大量的社会协调——包含对验证者持续进行文档传递、教育、以及常规的沟通；在真正的实践中则需要整个区块链生态系的多个组织来配合完成。对于有委托机制的网络，验证者需要开展活动来吸引质押资金加入，而大的资金方需要同步知道验证者的声誉、故障状态、更新状态、开发状态等等信息，并可能需要转移资金。“无需许可”的网络能简化大部分的过程，但在PoS网络上就显得非常复杂。想要完整验证PoW链所需的数据就存在链上：主链始终是计算量最大的链。举例来说，你不需要任何外部信息，就能完整地、独立地、客观地验证整个比特币网络及其包含的交易。但对于PoS链并非如此，因为PoS的“无利害关系”特性会导致弱主观性问题。在PoS机制下，伪造一条完整的链不需要涉及任何工作量证明，因此除非你从创世区块开始就关注着某条链，或是100%信任某个节点给你发送的关于该链的数据，不然你无法确定当前收到的PoS链的消息是否真正来自主链。PoS的安全性像个衔尾蛇：整个PoS网络的安全性依托于用于质押的代币价值；但是，代币的价值也取决于网络的安全性。一旦发生黑天鹅事件，则整个PoS系统很有可能崩溃。对于区块链来说，有个可靠的随机数来源非常重要。PoW在运作的过程中，能够自然地以nonce和区块哈希的形式，持续为系统注入伪随机数的seed。相比之下，PoS必须想办法自行构建随机数；从安全性的角度出发，在这种情况下很难同时保证随机数的安全性、无偏性，及分布式特性。要在PoW链发起分叉的代价很高昂，因为分叉链如果要稳定运行，则必须控制足够多的算力避免攻击。相反，在PoS系统中，只要攻击者在分岔的当下更改验证者集，就能完成对PoS链的分叉。这使得在PoS链发起分叉更为轻松，代价也更低。因为代币持有者通常会将代币放在大交易所，所以对PoS链来说，交易所通常会把持大量的话语权及获得大量的区块奖励，问题是交易所通常不会将这些收益和真正的持有人分享，所以PoS网络往往会被大交易所把控。PoW在抵御攻击方面，表现得更为简单自然：即便网络无法同步，或是某些矿工掉线，其他矿工还是能继续出块，并且始终知道哪一条是主链。PoS比较复杂的原因在于，如果过多的验证者掉线，整个网络可能无法出块，而且要从错误的共识状态恢复更加困难。简单来说，PoS让人感觉像是区块链出现之前的旧玩意儿———少数的富人控制着大量的资金，并搜刮走大部分的区块奖励。虽然为了特定目的选择PoS的行为没错，但这有违我投身区块链领域的初衷。PoW当然也有自身的问题，最严重的莫过于它巨大的能耗，而且区块奖励已经完全被专业矿工垄断——这意味着PoW挖矿存在严重的中心化。所以我选择加入Spacemesh的开发工作，其中一个主要原因就是Spacemesh采用一种新的共识机制——ProofofSpacetime(PoST)，它解决了PoW的问题，同时也避免了PoS的短板。虽然ProofofSpacetime比较复杂，但Spacemesh测试网已经成功运行数月，至少在理论上证明该机制可行。区块链技术还处于初期阶段，我认为PoW或PoS都不是最终或最好的共识机制，我们还有很大的提升空间。我对PoST的前景，以及其他在区块链领域不断的创新感到无比兴奋。你对本文有什么认同或反对之处，或是认为遗漏了哪些内容？最令你觉得感兴趣的共识机制是什么？请留言告诉我！注：1.同样的，对比特币来说也是如此——比特币价格暴跌会导致矿工停止挖矿，进一步会使整个比特币网络的价值在负循环中崩溃；法币也是，如果美国政府失去人们的信任，则美元相对于其他货币会贬值，美元贬值会造成和经济动荡，接着使得更多人对美元失去信心......对于所有不具备内在价值的东西来说，都有可能陷入这种死循环。PoS还很新颖，缺乏足够的验证，时间会告诉我们PoS在市场极端情形中的表现。2.这是缺点，还是特性？——取决于你怎么看待分叉链。我其实还挺喜欢分叉链，所以我更倾向于将它视为一种特性；但如果你站边“分叉破坏价值”的想法，那你可能会不同意我的观点。3.从直觉判断，对于PoW我们可以随时围绕客观上最长的链重新建立共识；但如果PoS网络出现延宕导致无法在正确的验证者集上达成共识，并没有简单的方法可以马上重新建立共识。当然，PoS本身不是一种共识算法，不同的机制对于此问题的处理方式不同，具体实现细节取决于整体的系统架构。

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