是时候了解一波关于PoS与PoW的误解了

是时候了解一波关于PoS与PoW的误解了

 

合并来临

今年晚些时候,工作量证明以太坊区块链将与现有的权益证明信标链“合并”。即将到来的网络升级将从以太坊中移除PoW,并用目前保护 Beacon 链的 PoS 共识机制取而代之。

这种向权益证明的过渡将是该行业所见过的最重要的区块链网络升级,并且是前所未有的。

随着合并的临近,围绕工作量证明与权益证明的谈论只会变得更有意义,尤其是随着加密网络越来越多地融入日常生活。

共识机制很复杂,理解它们的过程充满了兔子洞和心理陷阱。加密行业本身尚未就共识机制的性质、对各自生态系统的持久影响以及为它们提供动力的资产达成一致意见。
本文将澄清一些关于以太坊权益证明的常见误解,同时说明 PoS 共识机制的一些被高度低估的优势。

目录

开场白:PoW 是带有额外步骤的PoS
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人们认为 PoW 和 PoS 非常不同。尽管它们具有不同的属性,但它们最终仍会归结为同一事物。
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1. 哪个资本回报率更高?

  • 哪个机制的投资回报率更高?为什么这很重要?

2. PoW 与 PoS 产生什么类型的资产?

  • 共识机制会影响资产的性质吗?

3. PoW 与 PoS 的治理和权力差异

  • 共识机制如何影响区块链的治理结构?权益证明是否赋予权益人治理权?

4. 应对 51% 攻击

  • PoW 与 PoS 如何从 51% 攻击中恢复?

结论:哪一项是“遗留技术”

提示:这不是需要多年研究的

1. 哪个资本回报率更高?

  • 哪个机制的投资回报率更高?为什么这很重要?

PoS 经常被批评为“富人更富”的系统,由于它类似于金融资产的复利。“如果您有钱,您赚钱的速度比您穷的要快!”

但这完全是落后的概念。通过使 ETH 成为提供安全性的资本资产,您可以对此进行控制。权益证明回报以编程方式保证为所有权益人提供相同的回报率;拥有更多的 ETH 并不会产生更高的回报率。

相比之下,拥有更多资本确实会在 PoW 中产生更高的回报率。

如果建造两个比特币采矿设施,一个投资 10 万美元,另一个投资 1 亿美元,那么 1 亿美元的设施将产生比 10 万美元设施产生的算力高出 100 倍以上。这是因为额外的步骤将 1 美元的资本与价值 1 美元的比特币哈希区分开来。购买硬件、硬件衰减、电力消耗、建造设施、冷却设施……不胜枚举。将 1 美元资本与 1 美元哈希率区分开来的每一步都是一个向量,可以在其上表达规模经济,从而使资本充足的实体比普通的个人更具优势。

通过消除这些步骤,PoS 成为公有区块链全球最公平的共识机制。

实际上,PoW 就是富人越富的系统。PoS 使您可以在家中质押 ETH,但 PoW 迫使您进入规模经济竞争,既集中了安全性,并将资金集中到网络控制参与者中,进一步加剧寡头垄断。

这是传统技术。

100 万美元的 ETH 质押投资将获得与 1000 美元投资相同的复利,与10亿美元也一样。

这就是未来技术。

PoS有一些规模效率。较大的验证者可以负担更频繁的交易以提高长期收益率。随着权益的增加,监控验证者的成本也会增加。拥有更好的电脑和互联网可能是一笔不错的开支。

但与大小矿工之间的差异相比,大小利益相关者之间的差异相形见绌。

工作量证明会在精英和大众之间产生结构性失衡,而这正是该行业旨在消除的动力。

2. PoW 与 PoS 产生什么类型的资产?

  • 共识机制会影响资产的性质吗?

有一种说法是,与能源消耗的正式关联将 PoW 货币变成了“商品货币”。类似地,“使用资产获得资产的红利”将 PoS 代币变成了“权益代币”。

我认为这些是有趣的概念模型,但它们实际上并没有产生任何经验定义。

ETH 兼具类商品和类股票的特征。

BTC 大多都没有。

商品

区块链产生的“商品”就是它们的区块空间。苹果卖 iPhone,谷歌卖广告。区块链出售区块。

在区块链(gas)上购买交易空间需要花钱,并且您需要使用每个区块链的相应代币来购买区块空间。

区块链的区块空间与可以购买它的相应代币之间存在关联。BTC是唯一可以购买比特币区块空间的代币,ETH是唯一可以购买以太坊区块空间的代币。这会根据每条链的区块空间的需求对相应的代币产生一定的需求。
这使得区块空间的性质成为资产性质的一部分。由于资产垄断了区块空间,区块空间的特征就融入了资产的本质。

这是比特币和以太坊之间的主要区别:

使用比特币,区块空间和资产之间没有正式的关系,除了您必须使用 BTC 购买比特币区块空间。

相比之下,以太坊的 EIP1559 直接将以太坊区块空间的价值与 ETH 的价值联系起来。EIP1559 将对以太坊区块空间的需求转化为对资产 ETH 的需求。

EIP1559 通过消耗而不是回收支付区块空间的货币来改变资产和区块链之间的关系。购买比特币区块空间会将 BTC 发送给矿工,然后将其重新引入二级市场(以支付挖矿成本)。相比之下,购买以太坊区块空间会燃烧 ETH(通过 EIP1559),像商品一样消耗并从供应中移除它。

以太坊区块空间供应缺乏弹性。区块空间需求增加的净效应导致 ETH 消耗率增加,因为EIP1559 消耗 ETH 的速率是区块空间需求的函数。

这使 ETH 充满了以太坊区块空间的商品价值。

由于比特币的主要用途是持有比特币,因此对比特币区块空间的需求通常不大。转账需要是可能的,但比特币的价值不在于比特币的转账;它在于2100万的总供应量。

公平

PoWers 将 PoS 赋予 ETH 以权益特征进行比较。我确实认为 ETH 具有类似权益的特性,但这些特性并非来自共识机制。ETH 的价格通过两种机制正式与以太坊网络的价值挂钩(建立“权益”关系):

  • EIP1559
  • DeFi 中的抵押品需求

抵押品

ETH 是 DeFi 最原始的抵押品;ETH 的去信任属性对 DeFi 的需求比任何其他资产都多,这使得 DeFi 的增长导致 ETH 价值的增加。“去中心化金融”也可以称为“去信任金融”,为了在这些金融表达的早期产生去信任,需要超额抵押。

随着 DeFi 应用程序的数量和实用性的增长,需要更多的 ETH 作为抵押品。这种引发的预留需求产生了整体DeFi 上层建筑与 ETH 价值之间的关系。

DeFi 实用程序转化为 ETH 需求,将以太坊网络的价值与二级市场上的 ETH 价格联系起来。最终,以太坊的价格是衡量以太坊提供的商品和服务价值的指标,这听起来很像公平。

比特币没有能力托管 DeFi 应用程序,也没有网络和资产之间的这种链接。

EIP1559

与赋予 ETH 商品属性类似(如上所述),EIP1559 也赋予 ETH 类似权益的属性。
所有以太坊应用程序都会产生广义的经济活动。以太坊上的每个应用程序都会对其使用产生一些激励,从而产生对以太坊区块空间的需求。通过为每笔交易消耗 ETH,EIP1559 将经济活动的价值与对 ETH 的需求联系起来。

EIP1559 对 ETH 资产性质的影响既类似于商品又类似于权益,并说明了为什么这些“权益-商品”比较没有帮助。

ETH 更像是一种商品还是更多的权益?两个都,两者都不。ETH 就是 ETH。与比特币相同。BTC 不是商品。它仅有2100万枚。同时没有受益于分享比特币网络的增长,所以它也不是权益。

它就是如此。

3. PoW 与 PoS 的治理和权力差异

共识机制如何影响区块链的治理结构?权益证明是否赋予权益人治理权?

以太坊风格的权益证明通常与明确的链上治理混为一谈。有像 Tezos 和 Decred 这样的链上代币治理的区块链。Tezos 是 PoS,而 Decred 是混合 PoW/PoS。共识机制与代币治理没有关系;这些是区块链设计的不同方面,通常被视为相同。

PoW 中的“工作量”没有什么比 PoS 更能消除人为治理。

从加密经济系统中消除人为治理的不是工作量,而是密码学。加密使用密码学来减少人类治理,而不是共识机制。

Lyn Alden曾在推特上写道:
是时候了解一波关于PoS与PoW的误解了
不,签署私人配售备忘录以投资 150 MW的挖矿设施以在未来十年以折扣价挖矿BTC 不是“工作量”,这样您就可以将这些利润再投资于额外的 ASIC 和额外的采矿设施。
PoS 确实需要工作量。验证者实际上必须进行真正的计算才能推动网络向前发展。就像在 PoW 中一样,PoS 验证计算机的 CPU 在处理嵌入区块链的交易时会升温并释放焦耳能量。不同之处在于 PoS 验证的所有计算都是有用的,而不仅仅是通过产生无意义的哈希来比其他人消耗更多电力的竞赛。
PoW 不会因资源密集型而“失控”。正好相反。

由于其资源密集性,PoW 使自己受到地方政府和算力周围势力范围的愤怒。由于 PoW 对供应链、实体建筑、能源消耗和其他实体事物的依赖,它使自己受制于当前已经统治实体世界的世界治理结构。

加密货币在这里建立未来的数字世界;物理实例化是一种责任。

4. 应对 51% 攻击

PoW 与 PoS 如何从 51% 攻击中恢复?

使用 PoW,一旦有人积累了 51% 的算力,就没有机制可以阻止他们不断地、无休止地攻击链。这就是所谓的覆巢式攻击;51% 的攻击者可以一遍又一遍地攻击链,其明确目标是使其失去作用。

在 51% 攻击场景下,如果诚实的矿工无法获得额外的算力,那么攻击者就可以完全控制交易包含。

保护比特币的算力是从网络外部产生的。ASIC 与 ETH 对以太坊的“注册”方式不同。

PoS

ETH 是一个虚拟的 ASIC。数字 ASIC 具有一些重要的优势:

1、ETH 不会衰减;它加强了。

PoW支持者声称,这造成了结构性集中化,因为第 1 天的验证者基本上可以保证在第 10,000 天仍然是验证者,而由于对硬件、设施和运营成本的必要投资,矿工不断地流失。

PoS支持者声称这可以更好地赋予个人权力,因为只有拥有特权知识、政治关系和大量资本的人才能应对维持算力市场份额的挑战。PoS 接受了所有这些挑战,并将它们包含在 ETH 的价值中,使那些能够简单地持有和质押 ETH 的人获得这些好处的民主化。

2、ETH 是无限可传输的,极度分散,并且没有物理足迹

质押的 ETH 实际上并不存在于现实世界的任何地方。这使得 PoS 网络对攻击更具弹性。PoW 挖矿设施受到物理力量(军队、政府、坦克)的影响,不能轻易转移。PoW 设施的物理笨重性质使其容易被捕获,就像黄金最终被民族国家捕获一样。

最重要的是,ETH 为以太坊所知。

与 ASIC 不同,ETH 注册到以太坊网络。以太坊网络可以识别恶意和诚实的质押者。
在 PoS 攻击中,攻击来自一个特定地址,该地址持有用于攻击网络的特定 ETH 。每个人都可以客观地看到攻击以太坊的质押 ETH 供应。

“地址为 0xabc123attackeraddress789xyz 的 15M 质押 ETH 提出了一个无效区块,试图分叉网络”

这里有两种可能的情况:

1、一个质押者产生一个无效的块。协议可以客观地查看这个无效块,并削减提出它的质押者。无需人工干预。
2、攻击者拥有超过 66% 的权益,并且能够阻止 情况1 的发生。这允许质押者审查所有交易。

在第2种可怕的情况下,PoS 使系统能够在删除攻击者的权益的同时分叉到新的链中。社区识别由攻击者控制的验证者,并就是否以及如何将这些验证者从活跃集中移除达成共识,要么强行退出他们的质押,要么甚至将这些验证者完全从系统中移除,从而有效地销毁质押。

一旦发生这种分叉,大量的 ETH 将从网络中删除,从而使诚实的、与链一致的参与者拥有的 ETH 权益比例显着增加。ETH 供应量也大幅下降,没有攻击该链的每个人都拥有更大份额的 ETH 供应量。它有机地奖励那些与网络结盟的人,同时也增加了后续攻击的成本,因为攻击的门槛现在占总供应量的比例更大。它真的很优雅。

这个过程不是以太坊网络的正式部分(考虑到软分叉威胁的威慑效果,甚至可能在实践中永远不会发生)。这需要人工干预和链下协调才能实现;这通常与加密货币的精神背道而驰。目标是不必分叉。但是,相比之下,比特币甚至没有这个选项。在 PoW 51% 攻击中,还需要人工干预才能让网络恢复正常运行,但与 PoS 不同,没有明确的途径可以让诚实的算力恢复到 51% 以上。

PoW 和 PoS 都会导致外部网络动作,以恢复网络共识。

权益证明:

1、识别攻击者的地址(微不足道;只需查看链上)。

协调一个区块高度以分叉攻击者的权益(非平凡的,但分叉协调在以太坊的历史上已经发生过很多次,并且是一个已知的数量。)。

POW:

1、与 ASIC 制造商和供应链协调,尽快提高 ASIC 产量。
2、生产 ASIC 后,将 ASIC 运送到具有资源容量的挖矿设施。
3、确保这些新的 ASIC 并未实际运送给进行攻击的矿工(但您不知道它是谁!)

修复 PoW 51%覆巢式攻击的时间跨度很长。在不知道攻击的性质和攻击者的资源的情况下,无法确定是多长时间,但我认为可以公平地说,在区块高度上协调分叉 PoS 网络比协调全球供应链运输更容易ASIC 专门交给诚实的矿工。

不仅针对 51% 攻击的 PoW 解决方案是一个漫长的过程,而且它也不能保证该解决方案确实有效。“只生产更多的 ASIC”并不是解决 PoW 51% 攻击的方法。

然而,更关键的是,情况1 实际上并没有受到网络的有意义的激励。当区块链遭受 51% 攻击时,矿工真的会冒着部署资金购买 ASIC 的风险吗?如果由于对链失去信心而导致 BTC 价格暴跌怎么办?矿工们真的会从他们需要购买的 ASIC 中获得最大的投资回报吗?为什么要冒险?无法保证网络会重新上线,严重威胁到 BTC 资产的合法性。如果这导致 BTC 价格下跌,这将消除诚实矿工承担风险投资更多资金来生产诚实哈希算力的更多动力。

最重要的是,这表明对 PoW 链的控制如何归结为谁控制 ASIC 生产和供应链。由于与电力消耗的关系,PoW 链承诺物理世界的原子是如何组织的。谁控制了物理世界,谁就控制了 PoW 链。

这是 PoW 所做的交易;通过在物理世界中被实例化,它把控制权让给了控制物理世界的人。

是的,比特币挖矿设施分布在世界各地,但这与没有物理足迹的权益证明验证器形成鲜明对比。质押到以太坊网络的 ETH 实际上并不存在于任何一台特定的计算机上。质押 ETH 的验证计算机可以被销毁,质押的 ETH 可以从世界任何地方的私钥中恢复和重新部署。

这是权益证明比工作证明更分散的众多原因之一;没有供应链中心化,没有规模经济集中化,也没有大型挖矿设施中心化。
结论:哪一项是“遗留技术”
比特币阵营的一个常见比喻是“权益证明是传统技术”。

声称它是世界已经遵守的相同权力结构的转世,而真正的创新实际上是比特币和 PoW。

我认为任何提出这种说法的人都在严重混淆区块链设计的关键要素。关于资本回报或与传统治理结构关联的概念模型和隐喻都不能作为证据的依据,尤其是当它们忽略了以太坊实施 PoS 的高度相关细节时。

我最喜欢对比特币文化的批评之一是,当基础链不允许 L1 创新时,它会转移到社交层。我认为,任何声称被加密经济学前沿的人们严格研究过的权益证明是“遗留技术”的说法,都只是在旋转叙事,用他们想看到的东西填补他们的知识空白。

权益证明将作为有史以来最民主化的权力力量之一载入史册。

这是以太坊为自己建立的遗产。权益证明最能实现资金和权力的公平分配,并且该系统旨在实现这些目标。

这是在最长的时间范围内保持去中心化的唯一方法。

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