首页 PoW真的是“浪费”的共识机制吗?【上】

PoW真的是“浪费”的共识机制吗?【上】


前言:PoW真的是“浪费”的共识机制吗?本文作者是BM,可能很多人都会惊讶,毕竟他一直对DPoS青睐有加,本文中他认为特定的工作量证明有价值,对生态发展有益,尤其是通过稀释短期投机者来补贴长期投资者,可以让网络更安全。本文来源于medium.com,由蓝狐笔记社群“Pei”翻译。

  

长久以来,我一直认为权益证明(PoS)是优于工作量证明(PoW)的。今天,基于过去一年从权益证明中学到的一些经验,我打算挑战自己的信仰。过去我一直主张工作量证明是一个浪费的机制,透过权益证明能用更低的成本达到同样的结果。今天我想要重新思考,工作量证明是否真有其价值存在。

 

对于工作量证明的定义

 

如果我们要讨论工作量证明的优点,首先我们必须为”工作量”下定义。在物理学上,工作量=功率(Power) x 时间。

 

更通俗一点的说,我把工作量定义为”你要付钱给对方、对方才会去做的事”。也就是说,如果不花点成本,工作就无法完成。比特币就符合上面两项工作量证明的定义。如果不给予报酬,没有人愿意花钱建造专门的硬件和消费电力。因此,比特币的区块难度代表了一个数学证明,证明等同于25个BTC价值的工作量被执行了。

 

这里的推论是假设你在一个有效竞争市场中给出了一定金额的悬赏,会激发市场本身的竞争机制,促使参与者投入一定的工作量,来竞标你出的价款,而为了获得奖赏所需付出的工作量会趋近于你悬赏的价值。

 

我们可以把比特币的工作量视为”难度”或”哈希算力 x 10分钟”:W = D = HP* 10m

 

但在权益证明(proof-of-stake)机制下,我们只会有”权力(power)”,即”利害关系(stake)”。在这种情况下,工作量即等同于“承诺在未来的一定期间内持有token”。

 

在没有期望可获得相应利益的情况下,没有人会愿意放弃流动性而锁定其资金的。因此,token持有者获得的利益与他们需要付出的工作量会成正比。相同的情形,比特币挖矿获得的收益也会等比例于其挖矿付出的工作量。

 

基于这一层对于工作量及流动性价值的理解,我们可以构建出一个不需要移转大量金钱给电力公司及矿机制造商的工作量证明(proof-of-work)机制。不过此种工作量证明机制还是需要金钱被转移给“某人”。在这种情况下,奖励会流转给那些承诺持有token的人,进而稀释那些亟需维持流动性的人的份额。由于延迟了卖压,短期内这种作法会促使token升值。

 

基于权益的工作量证明有两种计算口径:

口径1:基于你过去持有这个代币多长期间

口径2:基于你未来承诺持有这个代币多长期间

 

某人过去作了什么、没做什么,本身已是无风险的沉没成本,就像是按日付费租用挖矿设备一样。但承诺未来会持有代币一段期间是高风险的决策,就像是自己投资一台矿机,需要考虑到矿机可能一年后才能回本。

 

另外从证明机制的安全性角度考量,代币未来的价值是唯一关键,这也是为什么选项2优于选项1。(译者注:BM这里提到的逻辑是成本和收益期间匹配的原则,沉没成本对于未来决策不具指导性意义。合理的奖励机制是针对”未来将要付出”的工作量给予奖励,而不是根据”过去已经付出过”的工作量。)


每个人都厌恶政治

 

当区块链日趋复杂,政治问题也越来越庞大。工作量证明的美好属性就是它看起来似乎免于受到政治干扰。就共识层面而言,它在数学上足够简单、干净,且完全去中心化。理论上,每个人都能够任意加入网络并制作出块。

 

但实际上,工作量证明机制创造了一个”付钱才能玩(pay-to-play)”的模式,谁愿意花最多钱,谁就能够控制网络共识、最终胜出。在这种机制下,安全性的制衡来自于挖块的费用与机会成本、以及一个事实:由于挖矿所需的长期资本投入,矿工们会自动自发地以能最大化其报酬的方式去行动。

 

政治无法避免

 

我们从Bitcoin XT(比特币的扩容方案) 的争论中学习到,政治总是无法避免。工作量证明并没有消弭政治,只是换了一个政治发生的场景而已。相较于权益加权投票(stake-weighted-vote)机制,工作量证明成了矿工们对比特币基金会的投票行为。矿池运营商最终会把票投给他们决定支持的分叉,而用户则是用他们的CPU算力投票。

 

由于政治因素无法避免,最合理的做法是让投票行为直接在区块链上完成。比特币和Peercoin的投票方式是通过标示每个产出的区块,但这并不是唯一或最便捷的投票方式。与其用”出块”作为投票方式,投票还可以通过表明”代币天数”(coindays)或”承诺权益”(committed stake)的方式完成。投票更可以包括投票给一些特定的区块产出者集群、规范他们应何时出块等...类似于”委托权益证明(DPoS,delegated-proof-of-stake)”的作法。

 

比特币和Peercoin类型的工作量证明机制面临到最大的挑战在于,只有有办法承受运行一个全节点所耗费成本的技术高手,也就是说,只有技术人才有能力参与投票过程。在比特币的经济体系中,有些方法可以解决这个问题。非技术出身的用户,可通过委托代理行为(vote-by-proxy),委托云算力运营商来帮他们挖块。

 


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