夸克区块链中权益证明与工作量证明:哪一个更公平?

共识算法是什么?共识算法是为解决任何区块链中网络参与者之间的信任问题而设计的。协商一致的支付算法,是让加密货币发挥作用的密码谜团的最后一块。公钥加密技术可以方便地验证交易的基本特征,例如所有权、金额等,而公钥加密技术则可以实现基本的数学属性。协商一致算法的存在是为了减轻“双重”攻击,即恶意参与者可以重复(或任意多次)使用同一枚货币。为了解决这个问题,需要谨慎地决定这两种花费中哪一种会起作用,这问题没有纯数学的答案。而共识算法则将密码学和经济激励相结合,以维护功能网络。比特币共识建立在一条简单的规则上,即最长的区块链唯一有效。为了纪念比特币的匿名创建者,这个系统被称为 Nakamoto Consensus。要实现这一概念,为每一个链添加块必须相对困难。这里需要大量的工作来证明和挖掘。每一个区块都受到加密技术的保护,这需要矿商提交计算能力来添加区块。因为运算能力与电力消耗成比例,比特币直接受到能源这一基本物理量的保护,根据股权证明,网络通过承诺一定数量的资金(以网络自身的代币形式)来保证其安全。其安全直接来源于网络的经济价值,即购买多数股权的成本。但 PoW网络的经济性和安全性也是密切相关的。采矿者会得到代币作为回报,这就意味着币值越高,赚的钱就越多。人们鼓励新矿山企业增加硬件投入,花更多精力去获得应有的回报,从而提高安全水平。随著时间的推移,每个矿工的利润都倾向于以电价为基础的经济平衡。所以,矿业用电依赖于货币的排放率和市场价值,而不依赖于网络性能或活动。很多 PoS拥护者认为这是 PoW的最大问题。能量问题, Cointelegraph采访了 IOHK的首席科学家 AggelosKiayias,他是 Cardano背后的一个实体,他想知道他们在使用 PoS方面做出了什么决定。”“在成本和能耗方面的工作量证明无疑是一个考虑因素。人们会自然而然地想:‘有没有可能达成一项协议,它和比特币的区块链具有相似的结构,但是在某种程度上却不具有同样的能源消耗?’根据2019年7月的最新估计,比特币开采的电力消耗将达到每年70太瓦时。这个数字与欧洲一个小国家,如奥地利的电力消耗总量差不多,从这个角度来说,占全球电力消耗的0.28%。比特币对环境的影响一直备受争议,据2019年7月的一份报告估计,74%的比特币是通过可再生能源进行开采的。门罗币和比特币的支持者们常常争辩说,采矿所用的能源不会被“浪费”,因为必须确保共识算法的弹性和去中心化。德克雷德的项目负责人JakeYocom-Piatt (JakeYocom-Piatt)也承认了环境问题,但他并不认为 PoS一定是一个解决方案。他对 Cointelegraph说:“Pow的确是对环境不利的。但必须将其视为建议的第一个和最简单的协商一致制度。将来一定会有一些方法来改善现状。“尽管权益关系证明也涉及授权过程的能源消耗,但通常认为它比同等工作量证明方案所消耗的能源要少得多。但是,很多人认为,要达到这个目标,就需要在很多方面做出妥协。据Yocom-Piatt所说,相信 PoS的历史是可逆的,这意味着它的历史是可以改变的。这个观点类似于 Blockstream的数学家 AndrewPoelstra,他是比特币开发公司的一位数学家,他在2015年发表了一篇论文,Poelstra认为,用户不可能依赖权益关系证明来断言某一块是有效的,因为权益关系本身依赖于区块链中先前的权益关系,而这些权益关系最终都是没有根据的。“由于没有统一的时间(对于新用户来说,没有统一的历史),因此无法区分‘现在’持有货币的用户和‘以前’持有货币的用户,”他写道。相反, POW的历史可以用数学证明是正确的, POW的历史只能通过重新创建它的整个采矿历史来伪造。PoS的拥护者们会认为,正如 Poelstra所指出的,只要短期的历史能够被保存下来,那么老的部分的改变就“与系统参与者记忆的历史相矛盾”,在他看来,这“使比特币的信任模式”变成了共识依赖于永久联机的同行模式。虽然在理论上这样做是可行的,但他认为这种信任模式“易受法律压力、对‘可信'实体的攻击以及网络攻击的影响”——简言之,这种模式更不利于审查,而且权力更非中心化。PoS的支持者认为,协议之外的某种社会协调和共识对于保障 PoS的安全是必要的,但他们认为, PoW系统最终还是要依靠社会协商,没有明显的胜利者在这条战线上。这个争论在哲学上是有根据的,因为每个人都认为积极依赖社会共识是一个可以接受的折衷方案,以减少电力消耗。或许正因为如此,这场争论已经转向了其他有争议的话题。股权关系证明 vs工作量证明,经济公平是两种观点常常争论不休的问题。在去中心化原则下,双方都在尽量减少诸如不公平进入生态系统或不断扩大的贫富差距等问题。股权证明通常被认为是“富人变富”的制度,因为它能够奖励资本所有权。而在 Reddit的 AMA上,以太坊基金会的代表们则提出了相反的观点:无论哪种情况,拥有资产都是为了获得资产收益。不同之处在于,在 PoS中,资金-收益映射更为直接和公平(即购买代币,锁定代币,履行职责,获得收益),而在 PoW中,资金-收益映射更多地依赖协议外因素。Kiayias在 Cardano网站上强调, PoS并没有区分“富人的美元”和“穷人的美元”。他解释说:“如果你研究一下工作系统,你会发现,工作系统并没有给你一个完全平等的(一致的)版本……而在权益系统的证明中,原则上你可能会遇到穷人口袋里一美元和富人口袋里一美元力量相同的情况。”Balance是一个设计 EOS算法稳定性的项目,它的 CEO也赞同以太坊基金会的观点:“我完全支持这样的评估。当一个特定的代币在公开市场上可以使用时,高可替代性的代币不会造成进入障碍,也不会造成差异。由于“非协议”因素的积累,矿业与其他产业的贫富差距增大。很多支持 PoS的人认为,大量的折扣、提前的甚至独家的访问新硬件,所有这些都会让工作变得不公平。而 Poolin副总裁 Alejandro De La Torre则持相反的观点,他说:“协议之外的优势使工作证明变得公平。”普林目前是世界上最大的比特币挖矿公司。他对 Cointelegraph说:“在我看来,制造一种新芯片、开发加速采矿平台的操作系统或任何其他发现,都有可能使你在 PoW采矿中获得优势,这也是 PoW是更公平的‘加密经济’协议的根本原因。”PoS只依赖于核心资产的持有;拥有的越多,赚的也越多。改善 PoS开发环境没有别的办法,当然除了买更基本的固定资产以外。Cointelegraph也采访了杜克大学国际商学教授坎贝尔· r·哈维(Campbell R. Harvey),以进一步了解经济差异的概念及其与共识机制之间的关系。“是的,对 PoS的一个批评是,富人变富了,”他总结了自己在区块链经济学中关于贫富差距问题上的立场。而 PoW则更像是一种商业运营,矿工不必持有 BTC

ETH等等。你要在 PoS机上保持平衡。哈维认为,这两个系统的经济性各不相同,侧重于 PoW的商业运作,在这种情况下,矿商可能会亏损,利润为负数,甚至彻底破产。“我并不认为现代矿业是财富分配中的一个重要因素,”他解释说。实际上,大规模的采矿活动过时,并非因为年代久远,而是因为 BTC价格的波动。在被问到商品折扣是否会加剧贫富差距时,他回答说,这是一个正常的经济现象,也就是所谓的“规模效率”。在他看来,采矿行业“与其他行业并无区别”。哈维继续解释说,财富不平等性在任何自由市场体系中都是普遍存在的,因为天生的技能天赋和运气各不相同。我们通常关注的是机会的不平等,而不是财富,”他继续说道。如果是自由市场,任何一个有好主意的人都能进1%的行列。在机遇方面,股权证明制度通常是公平的。哈维以一种委托权益证明模式为例,在这种模式中,“甚至小股东也可以通过委托其部分股权来参与矿商的奖励”,然而,堆栈池和委托模型经常出现在任何 PoS系统中,而且它们也可以通过附加的协议度量来实现,这与 PoW挖掘池相似。但 DeLaTorre认为,机会均等同样适用于 ASIC矿业。“从历史上看,机器在被淘汰之前,可能会用上三四年,例如机器坏了,难度太大等等,”他解释道。我们现在可以看到,随着[Bitmain]S9强大时代的结束,采矿业的整个周期再次开始。这一循环是新矿商、新操作系统(OS)的诞生,也是全球廉价电力的来源。这一循环还将有一些新的参与者希望利用 PoW采矿。KristyLeigh-Minehan曾担任 Genesis矿业公司的首席技术官,同时也是 ProgPow的创立者之一,她认为针对 PoW的许多平等问题都与 ASIC矿业公司有关。在利用消费硬件进行开发时,它们的广泛可用性降低了许多被视为不公平的竞争行为。“cpu和 gpu有着现有的供应链,每天都用来向世界各地成千上万个人分发数据,”她解释道。所以当你用硬件建立一个工作算法来证明你的能力时,你就是在搭乘供应链和分销渠道的便车,而非自己创造和创造。根据她的观点,确保“Alice和 Bob拥有同样的获取硬币的能力”在设计合适的 PoW算法时非常重要。他承认,矿业公司的经营总是趋向于专业化和优化化,所以保证矿业公司在资本支出方面的公平竞争是关键。亚洲集成电路的资本支出(CapEx)可以因规模效应而大幅下降。而对一般人来说, gpu和其他消费硬件更便宜,也更容易买到。在 POW的基础上, Minehan坚信 GPU矿工对网络活动的贡献,特别是在早期。他强调说:“人们不想把自己辛辛苦苦挣来的钱花在神奇的网络货币上。从另一个方面来说,她认为利用现有的计算机能力来做出贡献更合适。实际上,首次发行的代币基本上就是用来消费的“神奇的网络货币”。但是,这不会自动发生——这是比特币和以太坊的基石。前一种方法使“网络货币”的整个概念合法化。在2009年1月 genesis比特币区块与2010年5月22日著名的 Bitcoinpizzatransaction (BTC首次获得法定价值)之间,已经有超过17个月的时间。据此,以太坊在2013年成为首批 ICO之一,并证明了这个概念的可行性。在风险环境下,发行最初的比特币基本上是不可能的。发布称,只有在网络稳定后, POS机才能过渡到 POS机。Yocom-Piatt也强调 PoW是“确保代币公平分配的熵源”。最初发布时, Peercoin还依赖 PoW,制度不同,不一定是好的或坏的,总之,正如哈维所指出的,有关权益关系证明和工作量证明在经济上的平等性的争论,可能是对这一问题的错误看法。一个体系比另一个体系能够更好地集中财富,这是难以得出的结论。多数矿商可以在 PoW系统中获得不公平的优势,但他们也可能失败并损失所有的投资,这并非他们自己的错误,在 PoS系统中通常不可能做到。Yocom-Piatt的项目是一个混合项目,他认为“PoS和 PoW有着本质上的区别”,他认为,这种杂交可以使德克雷德受益于这两方面的优势。而 pow则是“很好地发挥游戏性时间戳的作用”,因此保证了稳定性,但仍需要 PoS来调整治理的动机。Yocom-Piattt认为,与加密货币相比,矿商的利益与其关联较少,这就导致了治理环境的缺陷。德克雷德的经验可能表明,争论反对 POW的立场是错误的。把这两种方法结合起来,似乎可以弥补他们各自可能存在的不足——这对其他区块链的争论是不适用的,比如 Ethash和 ProgPow,但从治理的角度来看, exchange最近对 Steem的收购表明,控制 Steem的人必然是那些代币的拥有者。夸克区块链,目前夸克区块链中的链信平台主要以奖赏的方式激励用户,夸克区块链是一种开放的公共区块链,类似于互联网基础设施。

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