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币话题:密码货币挖矿方式POS真的完胜POW?

发布日期:
2017-12-30
浏览量:
76500

POW与POS之争毫无疑问是现阶段最热议的话题,本文将全解析POW和POS两者之间的区别。

币市自22号以来整体上涨17%(其中包括极少量的正常增发),但是大的趋势仍是震荡行情。利玻币(PRX,Ripple)继续强劲的走势,市场份额持续增加,已经取代比特钞进入三甲。请看下表(亿美元)

今天的我们比较一下两种主要的共识形成机制,工作量证明(POW)和利益证明( Proof of Stake)。顺便也介绍一下新进排名前十没多久的NEM,其共识机制比较独特,叫重要性证明(Proof of Importance)。

首先回顾一下POW。POW是完全去中心化的,共识就是最长的链最正宗,因为它含的工作量最多。但是它也有自己的问题(1)POW有51%攻击这个弱点,在货币战争的时候尤其如此。(2)POW消耗巨大的资源。而很大程度上这是为了防范第一点所必需的(保安理论)。(3)巨大的资源消耗费用直接或间接的要由用户来承担。

我们上次具体谈了为什么需要这么大的消耗。这次我们稍微提一下形成消耗的直接机理。POW框架下矿工间完全竞争,要增加先挖出区块以得币的概率就只有靠增加算力。现在挖一个比特币区块的报酬是12.5枚比特币,按每十分钟一区块,一枚一万五算,所有矿工每年的毛利有100亿美元,也就是说整个产业一年的成本就算是50亿美元,也还有100%的利润率!不难想象矿工间的军备竞赛那是如火如荼。因为用显卡挖矿效率很高,市场上的显卡甚至脱销,芯片商英伟达也借机发了一笔小财。深山老林里的水电站附近之类电价特别便宜的地方也成了矿机池的不二选地。POW的竞争本质决定了资源的损耗最后肯定会达到毛利的量级。这里有一个概念要强调一下,工作量证明(POW)系统的高消耗是竞争机制决定的,而不是因为工作量本身一定有多大。事实上难度调节机制决定了算力越大,难度越高,工作量巨大是算力膨胀的结果而不是原因。

这么大的投资和能耗真的是必需的吗?可持续吗?有算力的人的利益一定和币种的利益一致吗?万一货币战争开打了呢?挖矿的规模经济效应形成巨头垄断怎么办?密码币天才们又开始了新一轮的尝试,想出了个利益证明(POS)的办法。它的基本想法是一个密码币社区的整体利益和持币人的利益要比和矿工的利益更紧密。矿工说不定挖出币来转手就卖了,这个币垮了也不一定在乎,可以换个币继续挖,都不用挪地方。但你手里有币就无处可逃了,就好像你是不会去挖自己房子的墙角的意思。

POS具体的实现办法很多,规则也可以定的很细,和设计者的口味很有关系。但整体来说是要成为矿工你需要以密码币的形式交纳押金,押金交的越多获得奖励的可能就越大,而不是看谁的挖矿机更猛。如果你搞小动作押金就可能被没收。你可以想象一下这个画面,POW是几波矿工光着膀子在地里挖金子,哪波力气大就挖的多,但他们每顿饭的伙食不是个小数目。在POS里画风一转,变成大家凑份子开公司,也不用比谁胳膊粗,只要你份子大你拿的钱就多。体力活变成了会议室里投票,饭钱铁锹钱也就省下来不少。

粗一看POS完胜POW啊,但个人认为POW的规则更简单,一个人群里规则越复杂就越容易出漏洞和分歧,然后就不可避免的需要仲裁机构,这样离去中心化就更远一些。具体平衡点在哪里最好还是要看目的是什么。

上次说到币值第二大的区块链以太坊准备从POW换到POS(他们的版本叫Casper POS)。这里要提一下以太坊创始人人称V神的Vitalik Buterin。这位老兄的理念是建立一个防御成本比破坏成本低的多的自由捍卫系统,为此不惜采取和区块链原教旨主义截然不同的做法来捍卫他认定的正义。比如他提议如果POS受到了51%攻击,那大家就分个叉把攻击者的以太币全删了,你在老链里呆着,我们在新链里不带你玩了。事实上这个理念已经被他实践过了一次,当年一个在以太坊上做众筹的去中心化自治组织(Decentralized Autonomous Organization)The DAO因为系统漏洞ICO的时候被黑客偷走了价值5千多万美元的以太币。按原教旨主义的看法区块链神圣不可修改,The DAO软件漏洞导致的损失只能打掉门牙和血吞。但是V神推出了一个紧急分叉把众筹的钱全物归原主了。一部分群众继续支持原来的版本,分出了一个新的系统叫经典以太坊,它有自己的密码币叫经典以太币(ETC),在ETC里黑客得以保留偷走的密码币。

以上比较了两种主要的共识形成方式POW和POS。其实还有不少别的方式存在,比如说排名第九的XEM用的是重要性证明(POI),它基于POS但并不鼓励简单的囤积货币,频繁大量的使用货币将提高用户得到的挖矿奖励。

讲了这么多共识机制,有一点要说明,比特币交易确定的缓慢和小费的高涨是由比特币自身的一些具体设定所限制的,和POW没有直接关联。比特币每十分钟一页账簿,经常需要区块被埋到第三层才算确认,这样最快也要半个小时左右。而且每页只能记几千笔交易,这个瓶颈决定了系统最多只能每秒处理七笔左右的交易,多了就注定会有交通阻塞。常见的例子有市场急涨急跌时大量比特币拥有人同时试图把自家的窖存币转帐到交易所去出售,系统根本不可能及时处理这么大的流量,于是造成几小时甚至更长的拥堵。为了解决这个支付瓶颈问题,比特币正在公测闪电网技术(Lightning Network)。这是一种链外交易确认技术,也就是说不是每笔交易都会在主区块链上得到确认,这会是下一次学习笔记的主题。