为什么说 PoW 比 PoS 更加去中心化

2024-04-14

想从准入门槛的角度对比一下 PoW 和 PoS。

我们经常描述一条链是 permissionless 还是 permissioned 的。其含义是成为出块节点,需要被授权还是不需要被授权。

PoW 是公认不需要被授权就可以挖矿的共识机制,只要你有一台计算机,就可以加入网络开始挖矿,只要你能计算出符合要求的哈希值,哪怕手算心算都可以,只要是正确的,你就拥有出块的权利,这个块中包含哪些交易由你来决定。当然能不能算的出来是另一回事。

BFT 是典型的需要被授权的共识机制。很多使用 BFT 类共识的项目,直接需要 CA 中心来签发证书,只有拥有证书的节点才可以在网络冲承担起挖矿的职责。而 CA 中心为什么要给你签发证书呢,完全是线下行为。成为出块节点的权限牢牢控制在 CA 中心手里。

PoS 存在一些争议。

SEC 曾经把 66 种加密货币定义为证券,包括 SOL、ADA 等市值比较高的币种。但其中没有包含 ETH,这一点给了很多人期望,也让 ETH 的 PoS 存在模棱两可的空间。

一个显著的事实是,PoS 是属于 permissioned 的共识机制。

在 PoS 中,节点往往会需要质押一定数量的 token 才能成为出块节点,而质押的那么多 token,就是 PoS 的门槛。

一个节点想成为出块节点,需要获得很多 token,而这些 token 从哪里来?要么来自项目的发行方,在创世阶段就分配出来到钱包里,要么后续从矿工手里买,因为矿工会增加 token 的供应量。

问题就在这里,设想一种极端的情况,如果所有持有 token 的人不愿意出售持有的 token,整个网络的控制权不就在他们手里了吗?不管他们是十个人还是十万个人,总之是一个圈子。而且在 PoS 的机制中,拥有越多 toekn 权力就越大,更是加剧 PoS 的中心化程度。

这个时候可能有疑问,以太坊如此成功,有上千万的持有者,成千的机构组织管理着上万个出块节点,难道还不够去中心化吗?

所以要区分两个概念,共识机制是去中心化的,和一条链是去中心化的,是两码事。

只要愿意,即使 BFT 类共识只能支持几十个节点的规模,如果这几十个节点分散在世界各地且有利益冲突的大财团手里,这条链仍然可以认为是去中心化的,因为几十个个利益相关方不可能有超过 2/3 比例的数量合作。

同样的道理,以太坊只是做的去中心化了,它成为了一条去中心化的链,不代表 PoS 是去中心化的技术。

为什么很多项目方愿意选择 PoS 而不是 PoW 来发币?因为 PoW 太不可控了,被攻击的风险非常高。可以观察一下,目前存在的 PoW 链,几乎都是从比特币分叉而来,而且很少有新增。新出现的山寨币,多数源自以太坊的技术栈。

PoS 为什么可控?只要你不把创始阶段的钱分散出去,你就拥有整条链的控制权,PoS 让人更有安全感。分散出去也没事,只要整体比例可控,链就仍然在你的控制下。

那按照这么说,比特币的矿机资源不也被控制在少数生产商手里吗?只要他们不愿意出售矿机,比特币就始终被控制在一定范围内。也不全是,即使没有先进的矿机,也是能够参与挖矿的。落后的矿机堆积的多了,算力也可以很高。至少没有人有权力,剥夺你成为出块节点的资格。

与之相比,PoS 是不一样的,只要没有足够的钱,就没有成为出块节点的资格。如果 token 持有者不愿意出售,这种资格是你无论花费多少努力都无法获得的。PoS 本质上还是关起门来大家协商的共识机制,在有资格的节点中随机选一个出块,而且还得投票。

对了,如果存在一种 PoS,没有准入门槛呢?所有节点都是出块节点,每一轮随机选择一个节点负责出块。这样的机制免不了会受到女巫攻击,最终变为比拼节点数量的游戏。其实比拼节点数量也不是不行,节点数量最终也是硬件资源的体现。拥有更多硬件资源的节点有更大几率被选中。我倒是觉得这样的共识机制有进一步思考的空间,不过面临的现实问题也非常多,比如怎么通过 VRF 来选择下一个出块节点,以及如此庞大的出块节点数量,需要的网络带宽也许是不是现有技术能够承载的。另外,其实没有准入门槛就不叫 PoS 了。

15 年过去了,比特币从未被超越……