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Vitalik 解说为何权益证明 PoS 更安全

网赚之家 区块链 2020-11-24 14:31:01 9971 0

WhyProofofStake(Nov2020)VitalikButerinUnitimes_David

PoWPoS

01. PoS 以相同的本钱供给更高的安全性

最简略的办法是将 PoS 和 PoW 从这个方面进行比较,即关于每天每 1 美元的区块奖赏,进犯网络的本钱是多少。

根据 GPU 的 PoW

你能够廉价地租借 GPU,因而进犯网络的本钱仅仅是租借满意的 GPU 算力以赶超现有矿工的本钱。关于每 1 美元的区块奖赏,现有的矿工应该会花费挨近 1 美元的本钱(假如他们的本钱开销更高,矿工将因无利可图而退出,而假如他们的本钱更低,新矿工会参加并取得高额报答)。 因而,关于每 1 美元的区块奖赏,进犯者在进犯网络时只需求在短时刻内花费超越 1 美元,且仅需求几个小时。

进犯总本钱:〜0.26 美元(假定进犯时长为 6 小时),由于进犯者能够取得区块奖赏,因而进犯本钱能下降为零。

根据 ASIC 的 PoW

ASIC 设备是一项本钱本钱:你购买一次 ASIC 设备,就能够预期它在大约 2 年内会有用,直到它磨损和 / 或被更新更好的硬件筛选。假如一条区块链遭到 51% 的进犯,社区或许会经过更改 PoW 算法做出呼应,而你的 ASIC 将失掉其价值。

均匀而言,挖矿本钱包含约 1/3 的持续性本钱和约 2/3 的本钱本钱(信息来历请拜见此处)。 因而,每天每 1 美元的区块奖赏,矿工将在电力和保护方面每天花费约 0.33 美元,在 ASIC 方面每天的本钱约 0.67 美元。假定一台 ASIC 设备能够运用 2 年左右,那么矿工在一台 ASIC 硬件上就需求花费 486.67 美元的本钱。

进犯总本钱:486.67 美元(ASIC)+ 0.08 美元(电力+保护)= 486.75 美元

话虽如此,值得注意的是,虽然 ASIC 供给这种更高的安全等级,付出的价值却是很高的挖矿中心化,由于进场的妨碍会变得十分高。

权益证明

权益证明 (PoS) 简直全部是本钱本钱 (质押的币),仅有的运营本钱便是运转节点的本钱。那么,为了获取 1 美元 / 每天的奖赏,人们乐意质押多少资金呢?与 ASIC 设备不同,质押的币不会价值降低,当你想要完毕质押时,你能够在一个时刻短的资金提取推迟之后将币取回。因而,PoS 的参加者应该乐意为相同数量的奖赏付出更高的本钱本钱。

咱们假定大约 15% 的报答率足以鼓励人们参加 PoS 质押 (这是 eth2 的预期报答率),那么 1 美元 / 每天的奖赏招引的质押资金的价值,将适当于 6.667 年的质押收益,也即 2433 美元。

PoS 节点的硬件和电力本钱很小;一台价值一千美元的计算机能够用于质押数十万美元的存款,每月约 100 美元的电费和互联网就满意了。可是保存地讲,咱们能够说这些持续性本钱大约是参加质押的总本钱的 10%,因而咱们每天只要 0.90 美元的奖赏终究用于应对本钱本钱,因而咱们的确需求将上述数字削减 10% 。

进犯总本钱:0.90 美元 / 天* 6.667 年 = 2189 美元

从长远来看,跟着 Staking 变得更高效,且人们逐步满意于较低的报答率,估计进犯本钱会更高。我个人估计这个数字 (进犯总本钱) 终究会升至 10,000 美元左右。

请注意,取得这种高档别安全性的仅有「本钱」仅仅给你带来了少许不方便,即你参加 Staking 时无法随意移动你质押的币。乃至或许是这样的状况,即大众知道一切这些币都被确认了,然后推进币的价值上升,而社区中随时预备用于进行生产性出资等意图的总金额 (即质押币的总量) 坚持不变! 而在 PoW 中,坚持一致的「本钱」是很多耗费实在的电力。

更高的安全性仍是更低的本钱?

值得注意的是,有两种方法能够运用这种在安全性本钱方面完结的 5-20 倍的优势。一种是坚持区块奖赏不变,从增加的安全性中获益;另一种是很多削减区块奖赏 (然后削减一致机制的「糟蹋」) 并使安全性等级坚持不变。

两种方法都能够。我个人更喜爱后者,由于正如咱们将在下文叙述的那样,在 PoS 中,即便是成功的网络进犯,其带来的危害也比在 PoW 中也小得多,而且更简单从进犯中康复!

02. PoS 从进犯中康复要简单得多

在 PoW 体系中,假如区块链遭到 51% 的进犯,你能够做什么呢?到目前停止,实践中仅有的应对办法是「比及进犯者感到无聊停止」。但这遗漏了一种称为「spawn camping attack」进犯的更为危险的进犯的或许性,在这种进犯中,进犯者一遍又一遍地进犯区块链,其清晰方针是使链条变得无用。

在根据 GPU 的体系中,没有防护办法,一名耐久的进犯者或许很简单使区块链永久性地无用。实际上,在开始的几天之后,跟着矿工由于链遭到进犯无法取得奖赏而退出,进犯者的本钱或许会变得很低。

在根据 ASIC 的体系中,社区能够呼应第一次进犯,可是之后再次持续进犯将变得很简单。社区将经过分叉更改 PoW 算法来应对第一次进犯,然后「阻挠」一切 ASIC (包含进犯者和诚笃的矿工!)。 可是,假如进犯者乐意承当那笔开始的费用,那么在那之后状况又回到了 GPU 的状况 (由于没有满意的时刻为新算法搭建和散布 ASIC 设备),因而不可避免地是,进犯者此刻将能够廉价地持续进行进犯。

可是在 PoS 状况下,状况要好得多。关于某些类型的 51% 进犯 (尤其是 revert 现已被敲定地区块),PoS 一致中有一个内置地「slashing」(罚没) 机制,经过该机制,进犯者的大部分质押金能够主动被毁掉 (其它非进犯者地质押金不会遭到影响)。

关于其他难以被监测到的进犯,社区能够和谐进行一次由较少用户激活的软分叉(UASF),在该分叉中,进犯者的资金再次被很多毁掉(在以太坊中, 这是经过「inactivity leak mechanism」机制完结的)。不需求采纳「经过硬分叉来毁掉币」;除了需求在 UASF 上进行和谐以挑选少量区块之外,其他一切操作都是主动化的,而且只需遵从协议规矩即可履行。

因而,第一次进犯 PoS 区块链将使进犯者丢失数百万美元,而且社区将在几天之内从头康复。第2次进犯区块链依然会花费进犯者数百万美元,由于他们将需求购买新的币来替代现已被毁掉的币。 而第三次将……花费数百万美元。这场进犯游戏 (的本钱和收益 ) 十分不对称,因而不受进犯者的喜爱。

03. PoS 比 ASIC 愈加去中心化

根据 GPU 的 PoW 在去中心化方面较为合理,由于取得 GPU 并不难。可是根据 GPU 的挖矿在很大程度上未能满意咱们上面说到的「抵挡进犯的安全性」规范。

另一方面,根据 ASIC 的挖矿需求数百万美元的资金才干进场(假如你从其他人那里购买 ASIC,大多数时分,ASIC 的制作公司将取得的赢利将高得多)。

这也是对常见的「PoS 意味着有钱人变得更富」观念的正确回应:ASIC 挖矿也意味着有钱人变得更富,这场游戏更倾向于有钱人。至少在 PoS 中,所需的最低出资额 (质押门槛) 十分低,而且在许多普通人的接受范围内。

此外,PoS 更具有抗检查性。GPU 挖矿和 ASIC 挖矿都十分易于检查:它们需求很多的电力耗费、购买贵重的硬件和运用大型库房。另一方面,PoS 质押操作能够在不起眼的笔记本电脑乃至 VPN 上完结。

PoW 或许存在的优势

我发现 PoW 有两个首要的真实优势,虽然我以为这些优势适当有限。

01. PoS 更像是一个「封闭体系」,从长远来看会导致更高的财富会集

在 PoS 中,假如你持有币,你能够将币进行质押以取得更多的币。在 PoW 中,你也可是赚取更多的币,但你需求运用一些外部的资源来完结。因而,能够这么说,从长远来看,PoS 币的散布或许会变得越来越会集。

我以为对此观念的首要回应是,在 PoS 中,整体奖赏(以及验证者的收入)将十分低;在 eth2 中,咱们估计验证者每年的奖赏等于 ETH 总供应量的〜0.5-2%。网络中验证者质押的币总量越多,收益率就越低。因而,或许要花上一个多世纪的时刻才会呈现币的会集性程度翻倍,而在这样的时刻尺度上,其他方面的压力(比方人们想要花钱,或许将钱分配给慈善机构或给自己的孩子等)或许会占主导地位。

02. PoS 需求「弱主观性」,但 PoW 不需求

有关「弱主观性」概念的介绍,请拜见 此处。本质上来说,某个节点初次上线,以及节点离线很长一段时刻 (比方数月) 之后在任何后续时刻再次上线,该节点有必要找到某个第三方资源来确认正确的区块链链头。这个第三方或许是他的朋友,或许是交易所或许区块链浏览器网站,或许客户端开发者,或许许多其它参加者。PoW 不存在此要求。

可是,能够说这是一个十分弱的要求。实际上,在这种程度上用户现已需求信赖客户端开发人员和 / 或「社区」。至少,用户需求信赖或人(通常是客户端开发人员)来告知他们协议是什么以及协议的任何更新。在任何软件应用中,这都是不可避免的。 因而,PoS 施加的边沿附加信赖要求依然很低。

可是,即便上述这些 PoS 危险的确值得注意,在我看来,比较于 PoS 体系有着更高的功率以及更好的处理进犯并从进犯中康复的才能,这些危险依然是十分低的。

另请参看我之前关于股权证明的文章。

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