市场，人类和机器

到目前为止，我们已经讨论了比特币协议中的人类共识和机器共识。这两种共识的达成导致了第三种类型，我们称之为市场共识：

图18：市场上的共识来自人类和机器的共识。

（来源：Narayan et al., Bitcoin and Cryptocurrency Technologies, p.169）

这三块相互交织在一起，它们需要彼此配合才能使整个系统运行良好。包括比特币在内的许多加密货币项目在其历史上的不同时期都遭受了“微妙的恐怖平衡”和/或“无结构暴政”；这是对比特币的看法变化迅速以及随后的价格波动的一个原因。恐怖和暴政之间的这些振荡会减弱吗？

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减弱恐怖与暴政之间的振荡

一些项目选择通过抵制ASIC矿工的参与来降低“微妙的恐怖平衡”的可能性。一种常见的方法是修改工作量证明算法，使其需要更多的RAM来计算区块哈希值；这有效地提高了ASIC矿机的制造成本（因此风险更大）。然而，这只是一个临时措施，假设网络继续增长并存活下来；随着基础加密货币变得更有价值，制造商会被鼓励推出这些产品，就像zcash、ethereum以及GRIN/MImblewimble这些项目所证明的那样。

有人认为，工作证明系统中的挖矿中心化是一个不可避免的问题。多年来，人们针对不涉及挖矿或能源开支的不同共识协议提出了各种建议。这些方法中最值得注意的就是所谓的权益证明。

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权益证明共识并非是一个好的选择

虽然有各种方法来实现权益证明，一种用来代替工作量证明的共识机制，其核心思想都是，为了生成一个区块，矿工必须证明他们拥有一定数量的网络货币。从理论上讲，持有货币会减少一个人破坏网络的动机，因为他自己拥有的货币的价值会下降。

在实践中，在锁定的保证金不是通过工作量证明创造的系统中，权益证明是存在问题的。从表面上来看，如果货币是在没有生产成本的情况下凭空创建的，那么一个人所持货币的价值可能不会对攻击起到威慑作用。这也被称为“无利害关系”问题。

到目前为止，除了工作量证明外，我们还没有讨论其他产生加密货币的方法。然而，在一些山寨币系统中，一部分加密货币可以在主区块链启动之前预挖出来，不使用工作量证明。像以太坊这样的项目要求对大部分流通的货币供应进行预采矿，这些币会以远低于矿工的生产成本的价格出售给内部人员。

将预挖与工作量证明相结合并不一定是不诚实的做法，但如果不事先公开，人们很可能会错误的认为所有现存的货币都有生产成本。从这个角度来看，以太坊宣称的向权益证明的过渡应该受到一些怀疑。

简而言之，权益证明并不能替代工作量证明共识机制，但详细解释权益证明共识超出了本文讨论的范围。一些权益证明的实现试图通过巧妙的激励方案来规避攻击向量，例如在以太坊尚未发布的Slasher机制。

权益证明的关键问题在于用来选择区块生产者的伪随机性的来源。在工作量证明中，区块奖励获得者的随机化是通过花费大量的算力和找到有正确数量的前置零的哈希值来完成的， 但对于权益证明来说， 情况则有所不同。在基于权益的共识算法中，区块生成者顺序的随机化是通过对之 前区块的数据执行低成本操作来实现的。

如果有人想出如何预测下一个区块生成者，那么这种自引用过程很容易被破坏；但尝试预测区块生成者的成本很非常小，或者根本没有成本。

简言之，以权益证明建立的历史共识并非不可变，因此无法作为数字经济体的基础。但是，企业或国营的项目可能可以成功部署权益证明系统，例如通过要求许可或付款加入网络来限制攻击向量；在这种模式下，权益证明系统是可行的，但其增长较慢（由于需要审查参与者），并且在实际操作上成本更高（同样的原因，而且由于需要安全措施，这在工作量证明系统中是不需要的，因为工作量证明系统的攻击成本很高）。

运行权益证明所需的排他性限制了其效用，也限制了依赖权益证明作为其主要共识机制的任何网络的增长潜力。基于工作量证明的更便宜、更可靠、更安全和更易访问的系统将会破坏权益证明网络。

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作为工作量证明之上抽象层的权益证明

是否会有某种形式的权益证明证明取代工作量证明作为主要的共识机制，是目前加密货币领域争论最激烈的话题之一。正如我们所讨论的那样，权益证明方案的安全性在理论上存在局限性，但是，当它们与工作证明结合使用时，确实存在一些优点。

退后一步说，工作量证明和权益证明可以被认为存在于两个不同的抽象层中。工作量证明是最接近裸机的层，连接硬件和物理资源以创建分布式机器共识。一旦底层分类账和资产的不可变性得到工作量证明的保证，那么，权益证明可能有助于协调此类系统中的动态人类行为。

一个有趣的架构结构设计是使用工作量证明来生成区块，使用权益证明让全节点运营者有权决定其共同接受某个区块。这样的系统会把coinbase奖励同时分给矿工和全节点验证者，而不是把所有奖励全部都给矿工。如此，利益相关者被激励运行全节点，并就矿工希望对其生产区块方式所做的任何更改进行投票。

这里的思路是：当得到补偿时, 我们可以信任全节点运行者会诚实行事以获得权益奖励，提高其持有的货币的价值；同样，矿工们也会受到激励，诚实地生产区块，以便他们产出的区块可以被利益相关者的完整节点所验证 (而非拒绝)。通过这种方式，用来实现底层机器共识的工作量证明网络，以及用于分配coinbase奖励和实现人类共识的权益证明，构成了一个混合网络系统。

这种混合POW/POS架构的转变可能会阻止网络陷入“微妙的恐怖平衡（矿工控制）”或“无结构暴政（开发者控制）”。这些系统允许一组以上的利益相关者做出关于机器共识规则的决策，而不是仅仅把决策权交给核心开发人员（如传统的开放式分配）或大矿主组成的联盟。

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总结

在本节中，我们阐述了比特币网络上的计算机如何在全球范围内实现去中心化和分布式共识。我们已经研究了为什么工作量证明是机器共识的关键推动因素，以及除了工作量证明之外，如何使用权益证明（即项目治理）使人类共识更加透明和包容（虽然有缺陷）。在下一节中，我们将讨论当利益相关者处于稳定的权力平衡时公共加密货币系统的价值。

明日预告：工作量证明网络中的价值累积