为什么说PoS才是未来？基于第一性原理的思考

本文总结于胖哥翻译的文章“初识以太坊Casper”

众所周知，越来越多的基础链将采用PoS和dPos的方式来进行共识。包括现在的以太坊，也在进行着PoW到PoS的转变，Casper已经进行测试了。

为便于不把话题转移，在这里我们暂时不考虑啥Nothing-at-Stake，Long range attack, 女巫行为。因为这些都是可以通过不断的优化算法解决的，比如Ada，Tendermint在这些方面已经做的非常完美了。也不考虑什么公平正义问题，如富有变得更富有，因为这其实也是对现在PoW规模经济的一个改进。

那么本文我只想通过-第一性原理-的思维方式来看看是不是PoS具有优势。

一、说说Pow和PoS最直观的差异

第一性原理：我只看能量守恒定律

PoW 工作量证明机制通过浪费资源来保障网络。比特币目前每年使用超过20 TWh的电力，这已经接近厄瓜多尔整个国家的电力消耗。为了使比特币在支付的规模上得到更广泛的使用，它必须浪费象更大的国家一样多的电力。根据这样的发展，我们就可以明白，工作量证明可能不是合适的发展方向。这里就不考虑余电不余电，调节了贫富差距这些社会学问题了，科学讲，因为能量守恒定律，确实消耗了整个地球的能源。

PoS通过权益证明的机制来保障网络。其核心是一套共识算法模拟矿机挖矿的过程，其实现依赖于验证人在网络中的经济利益。PoS 中，共识成本较低（无电力和硬件成本），从而允许低发行量。随着网络的成熟，甚至可能会出现负发行（网络交易燃烧的，以及罚款和销毁的），并形成稳定的价格。

二、PoS具有明确的经济安全性

第一性原理：作恶成本非常高，且不可复制

PoW 工作量证明受到你能承受多少电力成本和硬件折旧的限制，所以具有一个动态调整（通过10分钟出块的目标）的隐性成本。虽然 PoS 有自己的挑战，其主要优点之一是可以灵活地明确地设计对拜占庭行为（即不遵循协议）进行的惩罚。

这使得协议设计者能够对网络中各种行为的不对称风险和收益回报情况进行更多的控制。 安全性的另一个方面是对软件和网络精密性进行破坏的成本，因此具有明确惩罚（可能在比PoW 更严重的级别上）的能力可以增加网络的安全性（即经济安全）。

Vitalik 认为，PoS 具有更好的恢复属性。在 PoW 中，存在一个可以使区块链不可用的“51%算力攻击问题。

在 PoS 中，网络可以处罚没收攻击者的股权，防止重放攻击。经济分析进一步澄清了这一概念。重放攻击的边际成本与 PoS 的第一轮相同。

而在 PoW 中，51％ 攻击期间另一轮的主要边际成本是电力成本（重放攻击引起的的硬件折旧和物理空间成本增加很小）。简明如 Vlad Zamfir所说，在 PoS 中重复的 51％ 的攻击成本就好像每一轮都要“你的 ASIC 矿场烧毁”一样。

也就是说在PoS网络中作恶要付出的代价非常之大，你的币会不见哦，而且你这次没有成功，下次币没了就不能攻击了，没有必要冒着风险去作恶。而PoW只要掌握算力，那么作恶成本只有电费，这次不行下次整合更多矿机再来一次，不就是电嘛，上核电。

三、PoS其实减少了集中化

第一性原理：把外界条件略去，用唯一的参数“美元”来考量

在 PoW 工作量证明中，我们已经看到，为保护网络安全，相对集中的矿池（例如 AntPool）比规模小的更受到信任。大矿池可以通过：

（1）在较大的运营中摊销固定成本。

（2）通过运营较大的实体来提高议价能力，来降低其技术和运营基础设施（如数据中心成本，电力成本，人员成本）的单位成本。

这意味着两个成本相同的矿池，取得的算力会不一样，一个能实现更高的算力，并在网络上有更大的影响，即钱能生钱。

例如，10,000名矿工单独挖矿，每个矿工花费1美元/分钟（8,860万美元/年）的成本，比一个同样花费10,000美元/分钟(尽管也花费了8760万美元/年）的矿池的算力要低得多。

然而，在 POS 权益证明的情况下，一美元就是一美元。这样的好处是，你不能通过汇集在一起，使得一美元值得更多。您也不能开发或购买专用集成电路（ASIC），从而在技术上占有优势。所以，PoS 不同于 PoW 挖矿收入的累计分配方式，采用了比例分配。（成熟的去中心化的声誉/身份管理服务为按比例分配收益成为可能）。

四、以太坊转到PoS后会不会涨？

第一性原理：我省下来的电费和矿机钱拿来干嘛

会涨！一定会涨！不提性能的提升，不提扩容的改进。就拿以太坊转到PoS，全网省下来那么多电费和那么多显卡的成本的钱，也就是堵住了以太坊的流血。钱拿去干嘛，当然是买币喽。有更多的人买币做抵押来参与PoS挖矿，所以全网流通量就越小，不难理解会涨吧。

那么ByStake就是专注于PoS和dPos的服务商，专注于一切基于PoS和dPos的项目。