AKI:从「安全」视角观察 Staking Economy 的必要性_STA

「理解区块链的安全问题，有助于我们从根源处理解StakingEconomy的意义。」

撰文：李画致谢：GenaroCTO吴为龙

PoS区块链正在变得流行，StakingEconomy成为热门话题。

为什么PoS需要StakingEconomy，很大程度上与链的安全问题相关。区块链的安全涉及诸多层面，但我们通常指的是一条链上的记录不会轻易被「坏人」篡改的这种安全性，文中所说的安全也特指这一种。

理解链的安全问题，也许有助于我们从根源处理解StakingEconomy。

安全：从算力门槛到节点门槛

由于区块链特殊的账本结构，篡改基本只在一条「坏人」的链取代了「好人」的链成为主链时发生，在最长链原则下，也就是「坏人」的链的长度超过了「好人」的链的长度。

在PoW共识下，这种安全问题被称作「51%攻击」；在PoS共识下，51%攻击不再存在，与之相对应的攻击手段是「Long-RangeAttacks远程攻击」。

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1、PoW：51%攻击

想要篡改账本，首先要能够「写」账本，因此，成为记账节点的门槛是保障区块链安全的第一道关卡。

在PoW共识下，这道门槛并不高，只要拥有算力即可，算力在此处指可以算出哈希值的计算能力。但拥有算力并不代表能篡改账本，拥有足够的算力才可能篡改账本。

其原因在于PoW需要工作量证明，能够生产出更多的区块完全是由算力决定的。理论上，只要「坏人」的算力比「好人」高，也就是在总算力中占比超过50%，「坏人」就可能生成一条更长的链，这也是我们把PoW下的攻击称为「51%攻击」的原因。

万维网代码NFT以540万美元售出:金色财经报道，互联网之父Tim Berners-Lee编写的万维网原始源代码的NFT以540万美元售出。苏富比表示接受以加密货币支付的落槌价和买方费用。该NFT的竞标起价为1000美元。[2021/7/1 0:18:44]

所以，PoW链的安全是由算力保障的。也就是说，一条链的算力越高，该条链的安全门槛越高，攻击者越难以进入该系统进行破坏工作。

2、PoS：Long-RangeAttacks

与PoW链相同，在PoS链下想要篡改账本首先也需要能够「写」账本，在没有更好的说法之前，我们暂且也称之为「需要拥有算力」。

算力在此处不是指计算能力，因为在PoS中生成区块不取决于是否算出了哈希值，而取决于该节点是不是记账节点。我们可以把PoS下的算力认为是「抵押代币参与Staking的能力」，只要算力的名次满足链的要求，就能够成为节点，参与记账。

万维网原始源代码NFT竞价已飙升至280万美元:6 月 29 日，万维网发明者蒂姆·伯纳斯-李 (Tim Berners-Lee) 编写的万维网原始源代码的 NFT 的竞价从开盘价 1000 美元飙升至 280 万美元。距离该 NFT 在苏富比的拍卖结束还有不到 2 天时间。据了解，万维网原始源代码的 NFT 包含大约 9500 行代码，包括蒂姆·伯纳斯·李制定的互联网的 URIs、HTTP、HTML 等技术规范，它们是当今 Web 的基础。[2021/6/29 0:13:20]

因为PoS不需要进行工作量证明，节点只要拥有了能够实现记账权的算力，就能「走捷径」生成一条更长的链，从而篡改账本。

「坏人」可以直接从创世区块开始制造分叉，而不是像PoW那样只能从当前区块生成分叉，这是我们把PoS下的攻击行为称为「Long-RangeAttacks」的原因。

能否成为记账节点取决于该节点参与Staking的代币价值在所有参与Staking的代币价值中的占比，因此「坏人」的攻击成本主要是由该种代币的总价值决定的。

“万维网之父”称源代码NFT拍卖完全符合网络价值:6月23日消息，“万维网之父”蒂姆·伯纳斯·李(TimBerners-Lee)回应了对其出售代表网络源代码NFT的决定的批评，伯纳斯-李在接受《卫报》采访时称，今天在苏富比开始的NFT拍卖“完全符合网络的价值”。此前消息，Berners-Lee在苏富比拍卖的名为“这改变了一切”的NFT，其中包含HTML、HTTP和URI的源代码。（decrypt）[2021/6/23 0:01:00]

所以，对应于PoW链的安全由计算能力保障，PoS链的安全是由代币的价值来保障的。也就是说，一条链的代币总价值越高，该条链的安全门槛越高，攻击者越难以进入该系统进行破坏工作。

不过，上述讨论是为了理清主要线索而假设的纯PoS模型，实际PoS中的安全门槛会被不同的机制和共识提高，不同链的安全问题有较大不同。主要包括两个方面：

提高成为记账节点的门槛：在一些PoS链中，并不是参与Staking就有资格参与记账。比如在提供分布式存储的公有链Genaro中，记账节点除了需要抵押代币，还需要提供存储；通过共识算法提高区块上链的门槛：如今主流的PoS几乎都采用「BFTPoS」共识，比如以太坊、波卡、Cosmos，新区块需要被2/3节点验证。StakingEconomy的必要性

除开比特币、门罗等等加密货币类型的区块链，公链和跨链更多是作为一种基础设施存在，它们要做的工作是保护承载在链上的资产的安全，而链上资产的安全又是由整条链的安全来保障的。

这属于常常被探讨的「公链捕获公链之上的应用或协议的价值」的话题，「安全」是价值捕获的重要手段：一条链承载的价值越高，要求这条链的安全性越高；链的安全性越高，需要这条链上的代币的总价值越高，具体的逻辑见上一小节对PoS安全问题的分析；代币的总价值越高，带来的是这条链的价值越高。

代币对链的安全的重要性，决定了链对链上资产价值的捕获，同时也决定了PoS下的StakingEconomy的必要性。

假设一条链的代币持有者几乎不参与Staking，那么「坏人」只需要获得极少的代币就能「承包」记账节点，哪怕这条链上的代币价值很高，作恶的人也不需要付出多少成本就能破坏链的安全。

所以**PoS链必须通过StakingEconomy，鼓励代币持有者参与到Staking中来，如果所有的代币都参与进来，这条链就实现了其能力范围内最高的安全性**。

此处有一个延伸话题可以讨论：对于链的安全来讲，代币全部参与到Staking是最理想的状态，但这样一来就削弱了流通性，代币作为支付工具、交换媒介等等的功能就会丧失；反之如果我们需要把代币用于支付或其他用途的抵押，链的安全性又会被削弱。

所以双代币是否是PoS系统中理想的模型？一种代币用于保障安全，同时完成价值的捕获；一种代币作为交换媒介，是「稳定币」。

从安全视角重新观察PoW与PoS的经济逻辑

PoW链和PoS链面临不同的安全问题，也因此决定了它们不同的经济逻辑。

有一种观点认为PoS共识下设计了Staking是一种锁住代币以提升币价的方法，这其实是对因果关系的一种倒置。PoS链必须通过Staking保证安全，代币被锁住只是其带来的一种后果。

也有一种观点认为PoW链比PoS链更加安全，这是有待商榷的。算力门槛不高的PoW链，特别是新生的PoW链是脆弱的，就跟价值不高的PoS链一样。

PoW已经走过了十年，用事实证明了它的可信赖；PoS刚刚萌芽，正在展现自己的生命力，同时也可能带来很多新问题，但这一切都值得我们去期待、去探索。

参考资料

《Long-RangeAttacks:TheSeriousProblemWithAdaptiveProofofWork》，VitalikButerin

相关阅读推荐

《一文说透StakingEconomy真正精髓：请主动参与！》；《PoS共识苏醒，「StakingEconomy」已经到来》

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