本文作者 janx（谢晗剑）是 Nervos 创始人，文章整理自他在 Nervos Talk 论坛的回答。本文就社区质疑 Nervos 挖矿机制采用 PoW 是否过时进行了全面深刻的回答，也涉及了作者对 PoS 和 PoW 两种共识机制的看法。

社区成员 CKB： 长远来看，也许NERVOS的挖矿算法最可能被人们广泛诟病

通读了 NERVOS 的白皮书，个人觉得在将来的某一天 NERVOS 最可能为人诟病的，应该就是 POW 挖矿。原因主要是能源消耗，以及顺带的环境影响。

在网络的前期，参与 POW 挖矿的人员与投放的硬件应该会等量齐观，能为网络带来足够的安全（这点在 BTC 上也被证实过）。

在大熊市里面，代币市场价将是挖矿成本的3倍；在大牛市下，代币市场价将是挖矿成本的10倍以上。牛市里面，又将有多少矿机加入挖矿，又将有多少能源被消耗在 POW 里面。

BTC 便是 POW 挖矿的典型例子。所谓船大掉头难，BTC 将继续大量消耗能源。对于有可能成为国产体量最大的代币项目，不知道身在其中的你是怎么想的？

Nervos 创始人 janx：

关于 PoW 和 PoS 的误解太多，想要在一篇文章中讲明白实在很难，所以这里只简单讨论两点：

一是，从经济学上思考 PoS 给出的美好承诺是否可靠；

二是，PoS 本质上是一种许可机制。

之所以拿这两点出来是因为，很多讨论纠结于技术性细节，忽视了这两个根本性的问题。

成本悖论

区块链技术提供的价值是去中心化的安全，而安全是可以用攻击成本来衡量的。一条链的攻击成本有多高，它就有多安全。

区块链共识节点提供的产品是安全，共识节点是网络服务的生产者。经济学中有一个基本规律，在完全竞争市场中，生产者在均衡状态下的边际收益等于边际成本。也就是说，如果区块链的共识算法创造了一个完全竞争市场，提供多少安全，就需要多少生产成本，即：攻击成本 = 安全程度 = 生产成本。

想要提供多少边际安全，就需要付出多少边际成本。现在 PoS 告诉我们，我们可以提供等量的安全，但是只需要10%甚至1%的成本，你不会觉得很奇怪吗？

为什么 PoS 这么容易就打破了经济规律？

一种情况是，同等安全程度的 PoS 需要的实际成本是一样的，只是一部分被隐藏起来了。

以 DPOS 为例，如果你想要做 Validator，就需要通过某些方法搜集足够多的票投给自己，进入前X个 Validator 的列表才行。

搜集足够多的票的成本是多少呢？这个成本对于不同的人或机构是一样的吗？如果不一样，这是好事还是坏事呢？

这个成本是一个公开信息吗？如果不是，这是好事还是坏事呢？

我很喜欢一句话：

“金融机构通过隐藏复杂风险的方式让客户觉得安全，而加密资产将风险置于前端，把成本以最清楚的方式公开在所有人面前。”

而这正是 PoW 的特点。

PoS 不是真正的 Permissionless

 

还有一种情况是，PoS 没有创造一个完全竞争市场。

在 PoS 中，未来的共识群体是由今天的共识群体决定的。任何新的节点想要参与共识都需要通过至少一个交易来实现（抵押或投票）。

而这个交易是否被处理是由今天的共识群体决定，他们可以处理这个交易，也可以不处理这个交易，如果不处理这个交易，新的节点永远都无法参与共识。

同时，“不处理交易”是容易伪装而难于惩罚的行为，目前还没有解决这个问题的方案。PoS 往往是根据 stake 的权重来分配出块比例，和节点数量没有关系，考虑到大部分系统中 stake 的集中程度，这是一个非常实际的问题。

PoW 是彻底的 Permissionless。无论什么时候，只要你愿意，都可以买矿机和电力加入出块者的行列，不需要今天的矿工给你任何形式的许可。在所有的 Proof of XXX 中，这已经是最去中心化的许可形式了。

或许又有人问：如果设计一种不需要向链上发送任何交易，只要 token 放在那里就可以参与共识的 PoS，不是就解决问题了吗？

这会带来两个问题：

如果 token 放在那儿就能参与共识，意味着用户对参与共识没有任何承诺，不参与共识也没有任何成本和惩罚（用户可能根本都没上线），这样的共识是很难设计的；

会有 Nothing at stake 的问题，这里不再多言。

Layer 1 必须用 PoW

Layer 1是加密经济的基础。承担Layer 1角色的区块链必须是一个无需许可的网络，因为Layer 1必须是全球共享的、中立的设施，就像互联网，而“需要许可”则意味着它是受到某一群人控制的，与这个根本目标是冲突的。

从上面的分析我们可以得出一个结论，如果我们希望Layer 1尽可能的去中心化和安全，Layer 1就只有 PoW 一个选项。PoS 不是不能用，只是不适合 Layer 1。

区块链的重要意义在于信任的机器和价值基础，对安全的要求非常高。这种系统一旦发生重大故障，其价值基础会完全丧失。这也是为什么构造一个区块链系统非常困难的原因之一。

人类往往在这种关键系统上会设置非常高的可靠度，例如核电站，航天飞机，即便是一个螺丝也有可能导致重大灾难。对于这样的系统，哪怕有万分之一的概率发生致命故障也是不能容忍的。

所以对于区块链，我们需要考虑在最坏情况下的可能性。

在最坏情况下，PoS 协议缺乏恢复能力。举一个例子，全网网络由于意外情况导致掉线或者分区。

这里我们可以简单对比下，假设发生战争或者重大自然灾害，导致全网分区，经过一段时间后网络又恢复重连。这种情况下，对于 PoS，如果形成多个链，网络恢复之后将无法判断哪个链是合法的，因为没有一个客观的标尺来判断。

而对于 PoW 则不存在这种问题，PoW 通过对两个链算力简单的判断，即可选择出合法的链。

私钥攻击问题也很重要。对于 PoS，由于持有者需要时刻签名，所以私钥需要时刻在线。这种情况下，私钥就成为一个非常容易被攻击的点，一旦攻击者获得私钥，就可以获得签名权，做任何恶意处理。如果攻击者通过各种方式控制了大多数的私钥，最终可能会导致网络停止出块或者将持有者的押金罚沒（押金罚沒等同于矿场烧毁）。

在 PoW 中，如果攻击者控制私钥，最坏情况是获得短期收益，对网络的影响有限。

而在 PoS 中，攻击者一旦获取私钥，会发生致命危害。

在 PoW 中，攻击者即便在拥有算力的情况下，发动攻击行为仍然需要付出大量的电力和时间成本，用于挖矿。这样的二次投入，对于整个系统来讲，也是更安全的。

最后，PoW 的安全是经过历史验证的，虽然近期涌现出大量的 PoS 的协议，但是每种协议都有非常多的安全假设前提，并没有经受足够多的时间考验。

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NERVOS Talk 社区  作者；Sonny Sun  编辑；Roy   排版

来源：加密谷

编者注：本文作了不改变原意的删节。