比特币在左边，以太坊在右边，你站在POW和POS哪一边？

近日，以太坊2.0发布了升级进度的消息。 其创始人 Vitalik 发表了一篇文章以太坊pow最新消息分析，详细介绍了以太坊从 PoW 转向 PoS 的三个关键原因，引起了加密货币社区的广泛讨论。

为此，白话区块链邀请了Nervos基金会联合创始人&COO卢国宁、Cobo联合创始人兼CEO、F2Pool联合创始人神鱼大牛、星火矿池产品经理苗书，就PoW、PoS等共识机制进行了探讨。

01

PoS 与 PoW

11 月 4 日，Vitalik Buterin 发文称，与 PoW 相比，PoS 是一种更优越的区块链安全机制。 原因有三：PoS以同样的成本提供更高的安全性； PoS 很容易从攻击中恢复； PoS 比 ASIC 更分散。

PoW 有两个主要优势，但 Vitalik Buterin 认为这些优势相当有限： PoS 更像是一个“封闭系统”，从长远来看会导致财富更加集中； PoS 需要“弱主观性”，而 PoW 则不需要。 你同意V神对PoW和PoS的看法吗？ 你如何看待 PoW 和 PoS？

Cobo&F2Pool神鱼：PoW共识机制已经稳定运行了十多年，得到了理论和实践的双重验证。 尽管新的共识机制层出不穷，但PoW在江湖中的地位依旧不减。

目前，PoS 也有很多缺陷。 主要是系统中的一种资源分配。 PoW更多的是利用系统外的资源来获得对区块链的保护。 这两种共治方式各有优缺点。 在安全性非常强的情况下，PoW 更可靠。

对比两者的特点，PoW更适合追求绝对公平和安全的领域，比如比特币、各种隐私货币等； 在一些不需要高度去中心化但对性能要求更高的领域，比如联盟链，PoS 可能是更好的解决方案。

星火矿大叔：Vitalik从他的角度描述了PoS的优势。 我觉得挺好的，但是我不完全同意PoS更安全的结论。 其中一些因素需要考虑，比如开放性、共识规模、公平参与的长期机会等。

Vitalik 自己其实说 PoW 比 PoS 更开放，但是他没有说 PoW 改造为 PoS 的时候失去了什么。 据我所知，其中一个重要的部分缺失是涉及的人员，或者系统游戏的复杂性丢失了。

PoW 中的矿工生态是自给自足的。 他们更关心电费、机器、主板、电源等实际因素。因此，无论链上活动如何，其参与挖矿的核心业务逻辑都是成立的，可以遍历。 多头和空头维护着链上的安全，而 PoS 大概率会抛弃这些人，这就带来更多关注维护网络安全的链上活动，因为他们自己抵押了链上的资产。 我称之为共识内卷现象，即链上的活动会长期直接影响链本身的安全，这显然不比现在的 PoW 共识机制好。

再说说长期公平参与的机会。 PoW 实现的公平性来自于能量本身足够分散和多样化。 无论算法如何更新，其核心都是能量本身。 通过引入外部力量（算力）来维护链上的安全； 然而，PoS 的封闭性将使参与成为一个初始门槛。 无论多么去中心化，都不能用电力等能源来完成长期的成本核算，更直接。 公平的。

Nervos 卢国宁：我当然不能认同，但我觉得更遗憾的是，我从这篇文章中看到的是放弃了客观中立的视角。

本文对 PoW 和 PoS 优缺点的分析和比较，显得含糊其辞，甚至歪曲事实。 我更愿意理解这篇文章是在 2020 年底，以太坊 2.0 将立即启动 Phase 0。 社区的不同声音是追求以太坊 2.0 的长期不确定性，还是以太坊 1.x 之后务实。 关于 Layer 2 解决方案的发展，社区开始有越来越多不同的声音。 在以太坊 2.0 Phase 0 上线、开放 PoS 并接受用户 Staking 的前夕，这样一篇文章的作用更多是安抚不同意见，鼓励社区积极参与 Staking。

如果把这样一篇文章拿去以太坊社区之外来证明 PoS 优于 PoW，那么在社交网络上看到各种认真的开发者和研究者，尤其是一些对 PoS 机制有深入研究的人也就不足为奇了。 人们对这篇文章提出了很多质疑和异议。

关于 PoS 和 PoW 优劣的争论从 2015 年开始就屡见不鲜，多年来从区块链技术界到学术界都有大量的研究和学术文章从各个角度分析和比较 PoW 和 PoS界，并对已经研究清楚的问题给出专业的分析和建议，但无论是区块链技术界还是学术界，从来没有得出PoS优于PoW的结论，而是分为两大阵营。 阵营不断深挖，寻找更适合的场景，扬长避短。 然而，当我阅读这篇文章时，并没有看到新的研究成果或新的证据。 我看到的是断言和不严谨的结论。

1. PoS以同样的成本提供更高的安全性？

文章中PoW攻击成本的计算方法几乎完全不符合实际。 实际情况是，在现实世界中，只有通过NiceHash平台租用的GPU算力才能发起攻击，但GPU算力在过去五年中得到了很好的保护。 帮助以太坊平台总资产规模持续增长，已经突破1000亿美元，这矛盾吗？

通过NiceHash（算力租赁平台）租用算力进行攻击是目前已知的一种对网络发起51%攻击的方式，NiceHash上可以租用的算力总量有限，能够租用的PoW网络数量能被攻击的也很有限，用专业矿机发起51%攻击是没有实际意义的问题。

因此，需要区分是否可以通过租用GPU算力发起51%攻击，以及PoW是否安全。 这是两个不同层次的问题。 能够通过 Nice Hash 租用算力对小型网络发起攻击，并不意味着 PoW 不够安全。 51%攻击是一个确定性的问题，可以通过机制设计和计​​划来预防和解决，而PoS机制所蕴含的不确定性，则有更多的问题无法解决。

2.关于从攻击中恢复的效率？

文章指出了针对 PoW 的攻击，但没有讲前提。 这种攻击的前提是网络PoW算法是基于GPU的，基础算力较弱。 你可以通过 NiceHash 租用足够的 GPU 来发起攻击。 只有这些条件都具备了，你才有机会出击。 这种攻击方式对 ASIC 系统没有意义。

相反，当PoS受到攻击时，只要攻击者继续攻击，无论PoW还是PoS，性能都一样，PoS系统甚至可能更差。 通过外部获利，比如在交易平台上做空，那么说PoS的攻击恢复效率更高有什么意义呢？ PoS的UASF（user-activated soft fork user-activated soft fork）机制是一种通过人为协调解决问题的机制。 是否可以用来证明它比 PoW 更好？

3. PoS 比 ASIC 更去中心化？

对于去中心化的理解，至少要打分三个层次，公平性、无许可访问机制、抗审查。 在这三个层面上，PoS 都拿不出任何证据证明它甚至和 PoW 一样好，所以在去中心化特性的竞争中，PoS 不和 PoW 比以太坊pow最新消息分析，而是选择和 ASIC 比？ 但是，ASIC 并不损害公平、免许可访问和反审查。 与 PoS 相比，初始分配问题无法实现真正​​的免许可访问和抗审查。 这些都是PoS机制本身的问题。

PoS 的封闭性导致的问题远比想象的要大，而 PoW 是利用物理世界的资源（能量）来维持网络的共识，物理世界的资源分布自然是去中心化的。 实物资源天然是去中心化的，激励机制促使参与者不断寻找和挖掘成本更低、效率更高的资源。 这种竞争机制进一步导致了资源的分散而不是集中。 相对于PoS，如果一个垄断者想要保持其垄断优势，那么他所付出的成本必须低于竞争对手，而这种机制的直接结果就是系统involution（达到瓶颈，无法进行质变或量变）变化）。

关于弱主观性，在 PoW 系统中是不存在的。 只是在 PoS 中，判断主分支时不可避免地要依赖外部信息。 这个问题在 PoS 系统中是无法解决的，也是一个能够引发远比想象中更大问题的问题。 在以太坊早期的 PoS 研究中，提出了“弱主观性”的概念，但直到今天这个概念才真正被学术界所认可。 关于 PoS 的其他一些更深层次的问题，在这里讨论得更清楚：

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02

最终会成为BTC的PoW链吗？

自2009年比特币问世以来，整个加密货币世界诞生了数以万计的区块链项目，新的共识机制层出不穷。 有人认为，由于51%的攻击，除了比特币，其他代币安全方面其实是非常糟糕的。 最终只有比特币的一条链会走PoW的道路，其他公链只适合PoS或其他共识机制。 过去，项目多次受到双重支出的攻击。 你怎么看待这个问题？

Nervos 卢国宁：建立一条成功的 PoW 链是非常困难的，但是完成的 PoW 是非常安全的。 这就是 PoW 机制的特点。 任何选择 PoW 作为底层共识机制的项目都必须非常清楚这一点。 PoW 比特币的安全性已经被比特币 12 年的平稳运行和以太坊 5 年的平稳运行所证明，时至今日整个区块链领域 80% 以上的资产仍然受到 PoW 的保护。

一些算力弱、发展不好的PoW链，经常被曝通过NiceHash平台租用算​​力发起51%攻击，但这并不代表PoW有问题。 PoW 项目的开发依赖于设计、执行和实施。 好不好决定这条PoW链能不能走出来。 对比PoS链，我们来说说最近发生的事件，比如NEO的宕机问题和Tron的宕机问题。 在我们看来，各种PoS带来的问题要比PoW多很多，所以我们不能仅仅因为51%的攻击问题，PoS就是解决方案，PoS也有自己的问题。

并非所有 PoW 链都相同，并非所有 PoS 链都相同。 我们在研究和讨论的时候，一定要看机制设计，看如何客观中立地平衡和实现目标。 如果更注重效率，比如联盟链或者工业区块链，如果要安全地保护资产和去中心化，那么PoW更适合。

2020年，我们看到的趋势是，新的PoW项目非常少，更多的新项目恰巧选择了PoS。 这并不是说 PoS 更好，而是说 PoS 在早期开发起来更容易。 达到不逊色于PoW的去中心化程度和安全性。 打个不恰当的比方，创业是非常困难的，离死不远了。 绝大多数创业者成功的概率很小，失败的概率很大。 一旦成功，成长和各种收益都是非常可观的，但是打工更容易，所以创业大多数人选择兼职，但不能说兼职就比创业好，道理是一样的。

所以，我们了解PoW的优势，看到PoW的难度，不应该放弃发展PoW。 至少在Nervos，我们坚定的选择了PoW这条路，我们的PoW生态发展也远超预期。 目前，我们已经过了51%的风险期，安全隐患不复存在。

Cobo&F2Pool神鱼：除了比特币，这两年也涌现了很多新的PoW项目，目前运行良好。 我不同意最后只有比特币会走PoW这条路的说法。 由于算力过于集中或者部分币种采用其他公链使用的共识算法，攻击成本极低，51%攻击确实发生在一些小型公链项目上。

但在 BTC 链上严格意义上成功的双花很少见，几乎没有。 比特币在 2013 年 3 月 12 日发生了意外的版本分叉，导致双花成功，因为两条链都得到了确认。 幸运的是，唯一的攻击也是F2Pool发起的测试，测试后立即退币。

之所以会出现双花攻击，是因为人们对安全性不够重视，或者是采用了零确认的方式。 零确认在网络层面是不安全的，所以不要相信零确认。

星火矿池大叔：PoW链被双花攻击的场景从比特币开始就被提出，解决方案就是机制本身。

只要共识足够强，单条链就可以为相应的挖矿算法容纳尽可能多的循环算力，可以抵御来自外部的51%攻击。 所以结论是显而易见的。 最终，比特币不仅只有一条 PoW 公链，而且 Hash 算法的每个领域至少可以有一条算力足够的 PoW 公链。 以太坊主要用于GPU挖矿，因此目前能够承载足够的GPU算力并保持其安全性，足以说明问题。

因此，在为一条新的公链选择共识时，可以选择PoS，这是没有问题的。 如果选择PoW，则应考虑尽可能在共识算法层面进行改动，形成初始安全屏障，防止恶意算力轻易对其发起攻击。 并完成共识的扩容过程，充分发挥PoW应有的优势。

03

未来共识机制将如何演进？

由于其自我验证功能，区块链补充了互联网世界中最重要的拼图。 正是因为有了PoW、PoS等共识机制，才能实现区块链的这一功能。 从加密货币发展的角度，您认为未来的共识机制会如何演化？

星火矿池喵叔：我觉得人类的追求从文明开始就没有变过。 我们树立奥林匹克精神，追求更高、更快、更强。 那么作为保证区块链账本安全的共识机制，我们显然是在朝这个方向进行变革。

Nervos 卢国宁：我觉得无论未来共识机制怎么演化，PoW 机制都会是一个无法超越的存在。

对于区块链，特别是不需要许可的去中心化区块链系统，共识机制的首要任务是保证共识的安全性。 也就是说，区块链的共识节点提供的最重要的产品就是安全。 产生安全的成本，无论是电力、ASIC设备，还是背后投入的资本，本质上都是通过能源投票，最终可以归结为能源消耗，而能源消耗是一个连续的物理过程，所以PoW的核心是能量消耗的证明，能量以代币的形式“储存”起来。

系统的安全等级与安全投入成正比，所以如何衡量是一个特别重要的问题，也是大家建立信任的基础，尤其是验证安全投入的更简单直观的方式，更好。 在安全成本投资简单且可验证的前提下，我们可以将对安全程度的判断转化为对安全投资高低的判断。 从这个角度来看，能量的输入是最简单、直接、纯粹、最容易衡量的方式，PoW 能量输入的验证可以像哈希函数验证一样简单，几乎没有成本。

另一方面，PoS的成本主要来自于服务器运营、社区运营成本和前期投入资金的机会成本。 这些虽然都是所谓的成本，但缺乏简单明了的衡量和判断依据。 服务器是否安全取决于服务器。 这取决于节点运营者的技术水平，以及社区运营成本和投入资金的机会成本能否保证长期可持续投资。 这些是无法衡量的。 由于这些因素的存在，一个 PoS 系统对 PoS 安全级别的衡量需要各种折扣，因此 PoS 的实际安全级别永远无法直观衡量。

Cobo&F2Pool神鱼：我们期待更高的性能、更快的TPS、更大的资产规模和更强的社区共识。 在这一点上，PoW和PoS追求的方向是一致的，但是站在不同的人的立场上，技术变革的方向也会不同。

未来PoW和PoS可能会借助多层网络等技术在部分项目中实现融合：PoW实现更安全的底层网络，PoS实现上层社区治理等应用功能，从而实现两种共识机制优势互补。

当然，未来的共识机制不仅限于PoW和PoS。 底层的共识架构不会局限于链式结构，会有更多的发展。

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