POW、POS和DPOS的去中心化程度分析區(qū)塊鏈
罵挖礦中心化的聲音太多了,本文分析最常見的三種共識(shí)機(jī)制對(duì)區(qū)塊生產(chǎn)者的去中心化程度的影響。
第0章 引言
罵挖礦中心化的聲音太多了,本文分析最常見的三種共識(shí)機(jī)制對(duì)區(qū)塊生產(chǎn)者的去中心化程度的影響。
第1章 共識(shí)機(jī)制和衡量去中心化的指標(biāo)
POW、POS、DPOS,BFT-DPOS(EOS用的)是共識(shí)機(jī)制,這些機(jī)制是決定誰能生產(chǎn)區(qū)塊,并拿走區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)和手續(xù)費(fèi)。
POW叫工作量證明機(jī)制,任何都可以購買礦機(jī),加入競爭挖礦,這是沒有行政門檻的,只有資金門檻,可以使用技術(shù)優(yōu)勢(shì)、組織能力來增加競爭優(yōu)勢(shì)。
POS叫股權(quán)權(quán)益證明,是依據(jù)持幣量和持幣幣齡來衡量誰能生產(chǎn)區(qū)塊,任何人都可以購買幣加入挖礦,持有幣量是唯一的競爭優(yōu)勢(shì)。
DPOS是在POS機(jī)制上加入一個(gè)“行政門檻”,通過社區(qū)選舉投票的方式來決定誰能生產(chǎn)區(qū)塊,成功選舉后,再按幣量來排序生產(chǎn)區(qū)塊。選舉是有數(shù)量上的上限規(guī)定,比如比特股是101個(gè)區(qū)塊生產(chǎn)者,EOS是21個(gè)。
BFT-DPOS是在DPOS的機(jī)制上,再加入一個(gè)生產(chǎn)區(qū)塊的順序,即規(guī)定所有區(qū)塊生產(chǎn)者必須按照特定的順序來生產(chǎn)區(qū)塊,同時(shí)刪除了按幣量來競爭生產(chǎn)區(qū)塊。本文不討論拜占庭容錯(cuò)機(jī)制BFT,我還不了解,但這個(gè)明顯就是為極為有限的去中心化設(shè)計(jì)的。
再來講共識(shí)機(jī)制和去中心化的關(guān)系,這里的去中心化是指“區(qū)塊生產(chǎn)者的去中心化(下稱為節(jié)點(diǎn))”,包括:
節(jié)點(diǎn)數(shù)量;節(jié)點(diǎn)地理位置分布;節(jié)點(diǎn)所有者的所屬的文化分布;節(jié)點(diǎn)所有者是否是同一利益共同體分布。
第2章 POW如何影響區(qū)塊生產(chǎn)者的去中心化
POW的機(jī)制可以保證任何有技術(shù)優(yōu)勢(shì)、智力優(yōu)勢(shì)、和資金優(yōu)勢(shì)的人都可以加入進(jìn)來競爭挖礦。所以你可以看到比特幣挖礦上會(huì)有很多吊絲逆襲的故事。包括吳忌寒就是一個(gè)普普通通的大學(xué)生變成了巨富。我認(rèn)識(shí)的從挖礦發(fā)財(cái)?shù)娜朔浅6唷?/span>
POW的這種可以依據(jù)技術(shù)、智力和資金三種力量來充分市場(chǎng)競爭的環(huán)境,可以催生出區(qū)塊生產(chǎn)者文化屬性各種各樣的去中心化。比特幣的礦工就形成了完全對(duì)立的小區(qū)塊黨和大區(qū)塊黨,最著名的就是bitfury這樣的國外大礦工就是小區(qū)塊黨,國內(nèi)的吳忌寒就是大區(qū)塊黨。這種機(jī)制更是造成全世界各種政治環(huán)境不同的人都可以加入進(jìn)來,挖礦是世界各地分布的。
POW的機(jī)制可以避免形成區(qū)塊生產(chǎn)者屬于同一利益共同體。比如比特幣的利益共同體就在挖礦這一領(lǐng)域分化出來多個(gè)利益集團(tuán),比如有些礦工希望長期利益,希望比特幣能夠長遠(yuǎn)發(fā)展,推動(dòng)比特幣擴(kuò)容,吸納更多的用戶,但擴(kuò)容會(huì)傷害礦工挖到的手續(xù)費(fèi)的數(shù)量,而有些礦工則希望獲得更多的手續(xù)費(fèi),則阻礙擴(kuò)容,以獲得更好的短期利益;而還有些利益集團(tuán)則希望將比特幣主鏈的礦工費(fèi)推高,以將用戶引導(dǎo)到側(cè)鏈和閃電網(wǎng)絡(luò)。這就是充分利益集體去中心化。
有一個(gè)更為明顯的POW催生不同的利益共同體進(jìn)入這個(gè)生態(tài)就是,很多礦工根本就不知道什么是比特幣,他們只關(guān)心挖礦能不能賺錢,他們甚至和礦池合作,叫礦池直接使用支付寶給他們付人民幣。礦工同時(shí)存在只挖人民幣的,挖到幣就賣成人民幣的,死屯幣的,炒礦機(jī)……這些都是不同的利益共同體。這樣形成了非常充分的去中心化。
POW機(jī)制也因?yàn)榇嬖谥橇Α⒓夹g(shù)優(yōu)勢(shì)會(huì)對(duì)格局造成巨大的影響,也因此行業(yè)領(lǐng)先者的壓力是一直存在的。從2014年國外的Ghash.io礦池一度占到51%的算力,但沒幾個(gè)月就消滅了,現(xiàn)在Ghash.io都不知道去哪了;到烤貓一度占有全網(wǎng)30%以上的算力,現(xiàn)在呢,烤貓都跑路了;現(xiàn)在是比特大陸占有全網(wǎng)絕大多數(shù)算力,但比特大陸的優(yōu)勢(shì)能保持多久呢,我們拭目以待。這也是去中心化的一個(gè)表現(xiàn)。
POW對(duì)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量,這是一不精確的指標(biāo)。因?yàn)槊恳粋€(gè)區(qū)塊生產(chǎn)者主體,可以建立無數(shù)的節(jié)點(diǎn),而且他們必須在全球建立足夠多的節(jié)點(diǎn)來獲利競爭優(yōu)勢(shì)。從這個(gè)角度說,POW會(huì)催生節(jié)點(diǎn)的在數(shù)量上的去中心化優(yōu)勢(shì),但會(huì)導(dǎo)致多個(gè)節(jié)點(diǎn)歸屬為同一個(gè)主體,甚至是同一個(gè)個(gè)人。
但POW機(jī)制天然地因?yàn)闀?huì)超著資源優(yōu)化的方向進(jìn)化,容易形成巨頭,并且巨頭可以對(duì)小礦工形成巨大的優(yōu)勢(shì),小礦工就無法生存。所以POW會(huì)存在區(qū)塊生產(chǎn)主體專業(yè)化方向發(fā)展。這是經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的必然,體現(xiàn)在挖礦經(jīng)濟(jì)門檻越來越高,規(guī)模化,公司化。這會(huì)導(dǎo)致區(qū)塊生產(chǎn)主體數(shù)量上變少,違背去中心化。
第3章 POS如何影響區(qū)塊生產(chǎn)者去中心化
下面講POS機(jī)制。
POS機(jī)制下的區(qū)塊生產(chǎn)者,需要擁有足夠多的幣和幣齡,只有持幣者,并且是大量持幣者才有機(jī)會(huì)進(jìn)入?yún)^(qū)塊生產(chǎn)者的行列。POS機(jī)制下,技術(shù)和智力的優(yōu)勢(shì)很弱,只有資金優(yōu)勢(shì)才能構(gòu)建門檻。
因此POS機(jī)制在催生利益共同體去中心化這一指標(biāo)上,是非常非常弱的,最終導(dǎo)致壟斷區(qū)塊生產(chǎn)的是屬于同一類利益集團(tuán),可以簡單地歸類為都是屯幣者。
也因此,在區(qū)塊生產(chǎn)者所屬的文化分布上也趨于累同。
節(jié)點(diǎn)數(shù)量和地理分布同樣會(huì)因?yàn)槌謳耪叩募谢瑢?dǎo)致非常嚴(yán)重的中心化。最后可能導(dǎo)致一個(gè)公司控制了全網(wǎng)一半以上的幣,一半以上的區(qū)塊都是他們生產(chǎn)的。這在理論上是有利于發(fā)起51%攻擊的,但實(shí)際上,51%攻擊是違背持幣者本身的利益,所以很難發(fā)生。
POS機(jī)制下會(huì)造成威脅另外一個(gè)去中心化,持幣用戶的去中心化。因?yàn)镻OS機(jī)制下,必然導(dǎo)致集資挖礦的行為,比如錢包公司會(huì)通過分紅的辦法來鼓勵(lì)用戶將幣存進(jìn)offchain錢包。這種機(jī)制下,大量的幣都會(huì)流進(jìn)offchain錢包,真正持有私鑰的用戶只會(huì)越越少。這就形成嚴(yán)重的中心化。
這種持幣中心化的危害還是挺大的,比如一個(gè)錢包公司被盜,就可能導(dǎo)致幣大規(guī)模被壞人控制,而這個(gè)一個(gè)系統(tǒng)可能瞬間因?yàn)橐粋€(gè)被盜事件,損失海量的用戶。用戶的幣都被盜了,只有恨你的份了,誰跟你一個(gè)系統(tǒng)的啊。
而POW機(jī)制下,挖礦和持幣沒有關(guān)系,所以不會(huì)導(dǎo)致持幣用戶的中心化。
第4章 DPOS如何影響區(qū)塊生產(chǎn)者去中心化
下面講DPOS。DPOS是在POS機(jī)制上加一個(gè)限制,區(qū)塊生產(chǎn)者不是完全的依靠幣量和幣齡來誕生,而是附加了一個(gè)“選舉”,持幣用戶可以通過投票來選舉區(qū)塊生產(chǎn)者,也可以通過取消投票來罷免特定的區(qū)塊生產(chǎn)者。
DPOS的設(shè)計(jì)目標(biāo)就是有限去中心化,但不會(huì)落入完全的中心化,即可以通過選舉的辦法保證肯定是有一定數(shù)量的區(qū)塊生產(chǎn)者誕生。比如理論上,比特股永遠(yuǎn)都至少有101個(gè)區(qū)塊生產(chǎn)者,絕對(duì)不會(huì)出現(xiàn)只有一個(gè)區(qū)塊生產(chǎn)者的情況。EOS的區(qū)塊生產(chǎn)者至少有21個(gè)。
但事實(shí)上,DPOS機(jī)制的這個(gè)設(shè)計(jì)并不能保證一定有足額的真實(shí)的區(qū)塊生產(chǎn)者,因?yàn)橐粋€(gè)人或一個(gè)實(shí)體,可能控制著多個(gè)節(jié)點(diǎn)。比如LBTC,就一度出現(xiàn)半數(shù)節(jié)點(diǎn)被魚池一家控制。EOS在啟動(dòng)過程中,也疑似出現(xiàn)一個(gè)人虛擬出7個(gè)節(jié)點(diǎn)的事。
DPOS機(jī)制催生的區(qū)塊生產(chǎn)者的去中心化其實(shí)和POS是非常類似的,上述分析完全適合DPOS。
第5章 區(qū)塊生產(chǎn)者和開發(fā)者
以上分析,可以看到罵POW中心化是不對(duì)的。另外罵POW罵的更兇的就是浪費(fèi)能源,這個(gè)我已經(jīng)解釋過了,請(qǐng)?jiān)诘诙娌殚啞?/span>
還有一個(gè)罵POW的原因是礦工阻止系統(tǒng)協(xié)議升級(jí)。
因?yàn)镻OW遠(yuǎn)比POS和DPOS更能有效催生區(qū)塊生產(chǎn)者去中心化,從而導(dǎo)致不同的利益共同體在同一個(gè)系統(tǒng)里出現(xiàn),這些不同的利益共同體對(duì)協(xié)議進(jìn)化方向必然有不同要求,也因此POW上的協(xié)議進(jìn)化要更難。
這也是POS誕生的一個(gè)重要原因,他們認(rèn)為應(yīng)該剝奪礦工干涉協(xié)議進(jìn)化方向的權(quán)力,并不是因?yàn)镻OW傷害了去中心化。
事實(shí)上POW協(xié)議進(jìn)化慢就是去中心化的體現(xiàn),而POS升級(jí)快,就是中心化的體現(xiàn)。
協(xié)議進(jìn)化慢本身就是去中心化帶來的結(jié)果,這即是優(yōu)勢(shì)也是劣勢(shì),優(yōu)勢(shì)是極端安全,系統(tǒng)不會(huì)因?yàn)閭€(gè)人人或特定人群的錯(cuò)誤而導(dǎo)致失誤,劣勢(shì)是進(jìn)化速度慢。
第6章 結(jié)束語
POW能形成像比特大陸這樣大的公司,但POS和DPOS到現(xiàn)在為止,還沒有出現(xiàn)名聲顯赫的公司。所以,你看支持啥了。
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