【2021】瞭解工作量證明POW、權益證明POS
工作量證明在貨幣系統中發揮了重要的作用。
隨著貨幣的演進，它一直扮演著十分重要的角色。
直到密碼學貨幣“比特幣”問世，帶來了貨幣系統的重要革新。
在這全新的領域中，工作量證明是否還能繼續它的歷史使命？權益證明又給我們帶來了什麼？
工作量證明（PoW）在貨幣系統中的意義
我們都知道貨幣的三個重要作用：交換媒介，計價單位和價值儲存。
人們為什麼要使用貨幣？因為物物交換的不夠便利，人們需要媒介方便的進行商品交換。
這種媒介，就是我們需要的貨幣。
作為這種需要，在歷史上貨幣出現了很多很多種，包括貝殼、金銀，紙幣等等。
那麼，人們又是基於什麼，選擇他們使用的貨幣呢？答案很簡單，就是信任。
也就是說，當你把你的商品賣出去，收到了貨幣，你所接受的貨幣，
必須是當你要購買別人的商品時，別人也接受的貨幣。
如果別人不願意接受的貨幣，必然也是你所不願意接受的。這就是人們對貨幣的信任。
貨幣如何建立這種信任？
這裡有自然產生的信任，或是國家權力背書的信任。
歷史證明國家權力背書的貨幣，如普通的紙幣，是長期貶值的，它並不是很好的價值存儲手段。
在國家權力背書的貨幣出現之前，以金銀為代表的貨幣，就取得了自然的信任。
這就是工作量證明在貨幣系統中的重要意義。
工作量證明的重要歷史意義是，它迫使貨幣的產生，需要付出一定的工作量和成本，
賦予了貨幣一定的商品屬性，使得市場這個無形的手，
通過“價格機制”能夠自發的調節貨幣的供應，保證了貨幣的價值穩定和價值存儲能力，
從而使貨幣獲得了人們的信任。
普通的貝殼不能成為貨幣，因為它滿地都是，不費吹灰之力就可以得到，因此沒有人會接受它。
曾經的貝殼幣，首先要選擇符合要求的貝殼，然後再進行 打磨和鑽孔，符合一定的要求後，
才能成為人們接受的貨幣。
在這一過程中，選擇貝殼的過程和打磨貝殼的過程，所付出的工作量，就是貝殼幣獲得信任的基礎。
要注意的一點是，工作量證明在很長時間內，
是獲得人們信任的一個必要條件，而不是一個充分條件。
這意味著，並不是所有的付出努力的工作都會得到 認可，就像現在貝殼幣已經退出歷史舞臺一樣。
其中一個原因是，機械化的生產下，像貝殼幣這樣的東西，可以極低成本大規模生產，
它也就失去了工作量證明的基 礎。
而自古至今，有一樣東西，仍然有很好的工作量證明基礎和很好的貨幣屬性，它就是黃金。
現在又有了一個新東西——比特幣。比特幣的設計機制很精巧，
用工作量證明機制來生產新的貨幣，這一機制，使鑄幣的成本不斷向幣的價格靠攏，
在價格巨大波動的時候，生產的成本甚至會高於貨幣的價格。
這也構成了比特幣值的信任的基礎之一。
儘管有人質疑，在比特幣早期，有些人通過挖礦或者購買，獲得了大量的便宜的比特幣。
但比特幣的價格是純粹的市場的行為，比特幣任何時候都是通過 PoW機制，
在接近于價格的成本下生產出來。這樣的生產方式，與黃金有相似性。
權益證明PoS機制在貨幣系統中的意義
比特幣的出現，給我帶來了很多新東西，這些都是人類過去5000年的文明中沒有遇到過的。
工作量證明機制很好的完成了鑄幣過程，就像它在過去幾千年中的一樣。
但是，比特幣帶來的新東西，工作量證明，是否可以當一把萬能鑰匙，
解決所有的問題呢？答案顯然是否定的！
比特幣帶來的新東西很多，在此我們只討論一樣，
也是最重要的一樣東西，就是——“網路安全”。眾所周知，比特幣是去中心化的，
這就需要通過網路，集合許多分散的個體，通過一個機制來維持去中心化，
達到它不會被任何個體隨意擺佈的目的。
比特幣之前的任何貨幣，無論是物理實體黃金，還是電子化的法幣，都不存在網路安全的問題。
工作量證明機制完美的成為了貨幣的解決方案，於是黃金 成了最好的貨幣。
但是，在比特幣開創的密碼學貨幣領域，網路安全成為了貨幣是否能夠成功的關鍵因素。
工作量證明機制在維護網路安全方面有幾個重要的缺陷， 甚至是致命的缺陷：
技術壟斷和算力集中導致的中心化
比特幣的鑄造靠的是算力，是用高科技的晶片來生產的。
它不是曾經每個人都可以拿起簡單的工具，就可以生產的貝殼幣了。
也不是像金礦一樣，分散在世界無窮多地方。
高科技就是一個門檻，從比特幣誕生以來，不然出現高技術者對算力的壟斷的情況。
首先是最早開發程式用顯卡挖礦的人，後來是最早生產FPGA礦機 的人，
再後來是ASIC挖礦的人，現在就是不斷更快生產出更好的ASIC的人。
通過這些技術壟斷，我們耳熟能詳了這些名字：南瓜張、烤貓、 Bitfury、KNC等。
每一次出現一個英雄的名字，就讓我產生隱隱的擔憂，
擔憂的是，比特幣必須要依靠他們的自律而生存。
除了技術壟斷之外，工作量證明自然的導致了算力集中。
因為作為一個普通的個體，幾十、幾百台礦機都不可能（概率極低）挖到Bolck了。
因此大家必須聯合起來挖礦，就誕生了算力集中的地方——礦池。
其中最著名的是Ghash，它因為數次接近甚至達到了50%比特幣的算力，
從而引起了比特幣社區的廣泛擔憂。更有很多網友，搜索到了很多證據，
證明了Ghash曾經使用自己的算力壟斷，偷偷的對賭博網站進行了雙花攻擊，
造成賭博網站的巨大損失。Ghash最近發表聲明，將在今後確保不超過40% 的全網算力。
可是不要忘了，比特幣的價值和初衷就在於，不基於對任何人和組織的信任。
如果我必須要信任超級英雄和礦池的自律，我看不出來，這樣的比特幣，比美元有什麼好處。
礦工與比特幣持有者的利益錯位
礦工是通過挖礦來獲取比特幣的，由於他們要通過挖到的BTC來支付挖礦的成本，
通常情況下，礦工不得不賣出比特幣。雖然有些礦工同時自己也投資比特幣，
但是不可否認的是，礦工並不一定是比特幣的持有者，很多礦工挖礦就是為了賺取法幣。
之後，不可避免的，將產生“礦工利益”與“比特幣持有者利益”不同的情況。
比如，雙花的時候，只有挖礦的人才獲利，而比特幣持有者利益必然受損。
典型的例子是“Ghash雙花攻擊賭博網站”的事件。
再比如，當礦工建立了比特幣的空頭倉位的時候，
可以通過威脅比特幣網路的安全，來打擊比特幣的價格獲利。
大家可以參考Ghash引發社區擔憂的時候，比特幣的價格隨著社區的擔憂而回檔。
學過“組織行為學”的人都知道，人是受利益驅動的。
這種利益的錯誤，必然對比特幣之類，
以工作量證明機制維護網路安全的密碼學貨幣造成巨大的威脅。
巨大的成本消耗帶來的通脹
比特幣目前的通脹大約年化13%。作為鑄幣來說，工作量證明機制下，
消耗成本，產生新的貨幣是無可厚非的。
但是，比特幣是有上限的，隨著產量減半，算力將會下降一半（價格不變的情況下）。
算力下降就會大大降低比特幣的網路安全性。有兩點我們是不能期望的：
- 比特幣價格是永遠無限上升的。
- 礦工可以虧錢維護網路安全。
所以，要麼維持很高的通脹率，要麼大大降低網路安全。
魚與熊掌不可兼得。也有人說：“手續費可以維護網路安全”。
有這種思想的人是“很傻很天 真”的。
因為羊毛出在羊身上，通過貨幣的通脹，支付安全的成本，
和通過手續費，支付安全的成本，是一樣的。
最終，都是使用比特幣的人，來支付這些費用。
我們可以看到，即使現在13%的年化通脹率，
比特幣的網路安全仍然搖搖欲墜。
南瓜張幾天前在微博上說：
“給我2億美元，就可以搞定51%攻擊，真以為（網路安全）有多強壯？”。
種種跡象可以清晰的表明，工作量證明機制在維護網路安全方面，
有著巨大的、不可解決的缺陷。
這些缺陷，會使得網路安全不斷的遭受更加嚴重的威脅。
依靠工作量證明機制維護網路安全是不可持續的。
人類的技術總是在不斷的進步，當一個問題出現了，
必然有一種技術可以解決它——這就是權益證明機制（PoS）。
2012年8月，一個化名Sunny King的極客推出了Peercoin（PPC），
採用工作量證明機制發行新幣，採用權益證明機制維護網路安全。
首次將權益證明機制引入了密碼學貨幣。權 益證明從誕生之日起，
就引起了密碼學貨幣領域的廣泛關注，它的發展時時的牽動著密碼學愛好者的心弦。
權益證明機制下，只要持有PPC的人，不論持有的熟練多少，
都可以挖到資料塊，而不用採用任何的礦池導致出塊集中；
同時，也只有持有PPC的人，才能夠進行Minting挖礦，
參與網路安全的維護，不會出現利益錯位的問題。
權益證明機制，
從根本上解決了工作量證明機制在維護網路安全方面的先天不足，
這就是它的重要歷史意義。
首先，權益證明機制下，集中挖礦能力進行網路攻擊，要比獲得算力困難的多。
如果通過算力攻擊比特幣，大約2 億美元。
如果比特幣是權益證明機制維護網路安全，就算要買入10%的比特幣，也需要6億美元。
不要忘了，要買入如此多的比特幣，比特幣的價格必然大幅度上 漲，
實際的成本要遠遠高於6億美元。
比特幣如果再減半幾次，權益證明機制所帶來的安全性會高於工作量證明機制100倍以上。
其次，由於只有持有貨幣才能進行權益證明的挖礦，不存在利益錯位問題。
試想，你持有PPC的情況下才能威脅網路安全，
如果你同時持有PPC的空頭倉位元，
威脅網路導致價格下跌你一樣無法獲利，不過是進行了對沖而已。
最後，權益證明機制維護網路安全的成本遠遠低於工作量證明機制。
PPC的權益證明機制的挖礦獎勵只有年化1%，就可以帶來很高的安全性。
而比特幣目前13%的通脹率，其安全性其實並不比PPC高。
PPC所帶來的權益證明機制，在2年的錘煉下，正日趨完善，
也贏得了市場的廣泛支持。至2014年，幾乎所有的新幣，
都引入了權益證明機制來維護網路安全。
很多純工作量證明機制的老幣，也紛紛修改協議，“硬分叉”升級為權益證明機制。
這一切都證明了，權益證明機制正在成為市場的主流，
在維護網路安全方面，取代工作量證明機制，已經是不可逆轉的趨勢。
工作量證明機制+權益證明機制
引入了權益證明的機制的虛擬幣，目前主要有2類：
一類是“工作量證明機制+權益證明機制”，通過工作量證明機制鑄造新幣，
通過權益證明機制維護網路安全。
另一類是，通過IPO的方式，發行新幣，再通過權益證明機制，來維護網路安全。
通過本文前面對工作量證明機制歷史意義的分析，我們可以看出，
工作量證明機制對貨幣的鑄造是具有重要意義的。
沒有這一過程的幣，是缺乏信任基礎的。那些IPO方式的幣，缺乏信任基礎體現在以下方面：
1.IPO的方式，將幣集中在了極少數人手中，開發者既獲得了IPO圈來的錢，
又掌握了大量的幣等待出手。無論這些幣現在的交易價格有多高，
那些IPO的持幣者具有遠遠更低的成本，他們隨時可以把幣拋向市場，
成為懸在頭上的達摩克裡斯之劍。
2.密碼學貨幣領域是一個極客的領域。
中本聰獲得了巨大的成功，他自己挖到的比特幣就從來沒有套現過。
這一領域中的幣要想持久的發展，就必須要有理想。
IPO幣之所以選擇IPO的方式，就是為了圈錢。為了這一目的的開發者，
無論他現在多能幹，只是為了實現自己的利益最大化，
只要有一天他認為無法 獲得更多的利益了，就會毫不猶豫的離開。
可能改頭換面，再開始一個新的幣來圈錢。IPO的動機必然決定了它難以持久。
因此，目前來看，“工作量證明機制+權益證明機制”的幣，才是最為完美的。
既不缺少信任的基礎，也不缺乏網路的安全，還能夠實現貨幣的 低通脹。
結論
“工作量證明機制+權益證明機制”是最為完美的，也是未來密碼學貨幣領域的主要模式。
權益證明機制，是目前最好的維護網路安全的方案。
可以預見，不久的將來，比特幣，必然會通過升級、引入權益證明機制來維護網路安全。
參考文獻來自:X資訊區塊鏈應用程序
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