观点 | 为什么我不喜欢权益证明（ PoS ）

- 密码学货币挖矿过程中，使用权益证明（PoS）机制能够大大降低能源消耗，但这么做有什么代价呢？代价是 —— 要在 PoS 机制中达成共识，得依靠庞大的数据中心，而非人们日常使用的设备。图片来自 Unsplash 网站的Kvistholt Photography -

波卡、Near Protocol、以太坊 2.0 ，还有目前其他知名的区块链平台，大多选择使用权益证明机制（PoS）取代工作证明机制（PoW，驱动比特币及以太坊的原始共识机制）。因为 PoS 的某些优势能解决现有区块链遇到的一些阻碍及限制，我们完全能理解当前这些项目方的选择。

首先，与 PoW 相比，PoS 消耗的能源要少得多。其次，PoS 链的社区可以直接销毁攻击者的资金，因此（理论上来说）PoS 能够让攻击（51% 算力攻击）的成本变得更加高昂，因此受到攻击的概率更小；PoW 抵御攻击的手段相对就比较有限。配合其它流行技术（就是分片机制），PoS 还能提高可扩展性：动态地将验证者围绕不同分片随机分组，可阻遏针对任一分片的攻击。

但必须说，PoS 也存在一些容易被忽视的短板。我一直向大家表示我不喜欢 PoS ，我认为有必要在此列出理由并附上说明。

• PoS 不能用于初始的代币分发，但 PoW 能办到 —— 因为 PoW 可以通过完全中立、无需许可的机制分发代币。PoS 要求人为地提前将代币分发给潜在的权益人（staker），这可能会导致代币最终集中在项目方的朋友或投资人手上，这是我们不希望看到的。
• 从技术上来说，PoS 无法实现 “免准入门槛”（permissionless），因为任何想成为 PoS 链的权益人都必须在一开始说服某人（包括项目方）把代币卖给自己，这使得进入 PoS 链的门槛变得更高 —— 相比于能用已有的硬件挖矿获得代币的 PoW 链（比如比特币，或是即将上线的 Spacemesh）；光是为了取得最初代币，每个想成为 PoS 链的代币持有者必须先在交易所创建账户，完成 KYC/AML 流程，关联银行账户，等待验证通过，等等一系列流程；好不容易获得代币后，才能开展 PoS 链上的其他行为。
• 上个问题还会衍生出：一旦出现有一方（或多方合谋）控制了超过全网 50% 的代币，该网络就会陷入永久的操控。更糟的是，因为任何一方都能将资金分散放在无数的小额账户中，所以这个 “挟持” 过程很可能不会被其他人发现；PoW 的 “无需许可” 属性让其免于出现这个问题。
• 作为验证者，参与 PoS 共识机制的门槛很高。验证者通常需要持有价值大于 $1000 的质押代币，并且必须精通整个系统的复杂架构；这种高参与门槛将许多潜在的验证者拒之门外，并造成整个系统更加中心化 —— 事实上，现今绝大多数 PoS 链的验证者就只由少数几家公司担任。
• 除了要面对技术上的挑战，支持整个网络的验证者运作还需要持续进行大量的社会协调——包含对验证者持续进行文档传递、教育、以及常规的沟通；在真正的实践中则需要整个区块链生态系的多个组织来配合完成。对于有委托机制的网络（用户可委托出块权给其他人），验证者需要开展活动来吸引质押资金加入，而大的资金方需要同步知道验证者的声誉、故障状态、更新状态、开发状态等等信息，并可能需要转移资金。“无需许可” 的网络能简化大部分的过程，但在 PoS 网络上就显得非常复杂。
• 想要完整验证 PoW 链所需的数据就存在链上：主链始终是计算量最大的链。举例来说，你不需要任何外部信息，就能完整地、独立地、客观地验证整个比特币网络及其包含的交易。但对于 PoS 链并非如此，因为 PoS 的 “无利害关系” 特性会导致弱主观性问题。在 PoS 机制下，伪造一条完整的链不需要涉及任何工作量证明，因此除非你从创世区块开始就关注着某条链，或是 100% 信任某个节点给你发送的关于该链的数据，不然你无法确定当前收到的 PoS 链的消息是否真正来自主链。（具体来说 —— 当验证者在取回其质押的资金后，不论是被利诱或是自己主动，他都能随时、无成本地构建一条分叉链。）
• PoS 的安全性像个衔尾蛇：整个 PoS 网络的安全性依托于用于质押的代币价值；但是，代币的价值也取决于网络的安全性。一旦发生黑天鹅事件（如，代币的市场价格暴跌），则整个 PoS 系统很有可能崩溃。[注1]
• 对于区块链来说，有个可靠的随机数来源非常重要。PoW 在运作的过程中，能够自然地以 nonce 和区块哈希的形式，持续为系统注入伪随机数的 seed 。相比之下，PoS 必须想办法自行构建随机数；从安全性的角度出发，在这种情况下很难同时保证随机数的安全性、无偏性，及分布式特性。
• 要在 PoW 链发起分叉的代价很高昂，因为分叉链如果要稳定运行，则必须控制足够多的算力避免攻击（存在分叉链遭到算力攻击的先例）。相反，在 PoS 系统中，只要攻击者在分岔的当下更改验证者集，就能完成对 PoS 链的分叉。这使得在 PoS 链发起分叉更为轻松，代价也更低。[注2]
• 因为代币持有者通常会将代币放在大交易所，所以对 PoS 链来说，交易所通常会把持大量的话语权及获得大量的区块奖励，问题是交易所通常不会将这些收益和真正的持有人分享，所以 PoS 网络往往会被大交易所把控。
• PoW 在抵御攻击方面，表现得更为简单自然：即便网络无法同步，或是某些矿工掉线，其他矿工还是能继续出块，并且始终知道哪一条是主链。PoS 比较复杂的原因在于，如果过多的验证者掉线，整个网络可能无法出块，而且要从错误的共识状态恢复更加困难。[注3]

（完）

原文链接:

https://www.etherean.org/blockchain/consensus/2020/06/27/why-i-dislike-proof-of-stake.html

作者: Lane Rettig

作者：以太坊爱好者；来自链得得内容开放平台“得得号”，本文仅代表作者观点，不代表链得得官方立场凡“得得号”文章，原创性和内容的真实性由投稿人保证，如果稿件因抄袭、作假等行为导致的法律后果，由投稿人本人负责得得号平台发布文章，如有侵权、违规及其他不当言论内容，请广大读者监督，一经证实，平台会立即下线。如遇文章内容问题，请发送至邮箱：linggeqi@chaindd.com