POS:從「安全」視角觀察 Staking Economy 的必要性

「理解區塊鏈的安全問題，有助于我們從根源處理解StakingEconomy的意義。」

撰文：李畫致謝：GenaroCTO吳為龍

PoS區塊鏈正在變得流行，StakingEconomy成為熱門話題。

為什么PoS需要StakingEconomy，很大程度上與鏈的安全問題相關。區塊鏈的安全涉及諸多層面，但我們通常指的是一條鏈上的記錄不會輕易被「壞人」篡改的這種安全性，文中所說的安全也特指這一種。

理解鏈的安全問題，也許有助于我們從根源處理解StakingEconomy。

安全：從算力門檻到節點門檻

由于區塊鏈特殊的賬本結構，篡改基本只在一條「壞人」的鏈取代了「好人」的鏈成為主鏈時發生，在最長鏈原則下，也就是「壞人」的鏈的長度超過了「好人」的鏈的長度。

在PoW共識下，這種安全問題被稱作「51%攻擊」；在PoS共識下，51%攻擊不再存在，與之相對應的攻擊手段是「Long-RangeAttacks遠程攻擊」。

以太坊Layer2上總鎖倉量為101.40億美元:金色財經報道，L2BEAT數據顯示，截至目前，以太坊Layer2上總鎖倉量為101.40億美元，近7日漲6.82%。其中鎖倉量最高的為擴容方案Arbitrum One，約61.03億美元，占比60.18%，其次是Optimism，鎖倉量24.36億美元，占比24.02%。[2023/7/16 10:57:20]

1、PoW：51%攻擊

想要篡改賬本，首先要能夠「寫」賬本，因此，成為記賬節點的門檻是保障區塊鏈安全的第一道關卡。

在PoW共識下，這道門檻并不高，只要擁有算力即可，算力在此處指可以算出哈希值的計算能力。但擁有算力并不代表能篡改賬本，擁有足夠的算力才可能篡改賬本。

其原因在于PoW需要工作量證明，能夠生產出更多的區塊完全是由算力決定的。理論上，只要「壞人」的算力比「好人」高，也就是在總算力中占比超過50%，「壞人」就可能生成一條更長的鏈，這也是我們把PoW下的攻擊稱為「51%攻擊」的原因。

日本首相：G7峰會將討論ChatGPT，須制定國際規則:4月20日消息，日本首相岸田文雄表示，七國集團（G7）領導人將在5月G7廣島峰會期間討論討論生成性人工智能ChatGPT相關議題，稱“必須制定國際規則”。（日本共同社）[2023/4/20 14:15:08]

所以，PoW鏈的安全是由算力保障的。也就是說，一條鏈的算力越高，該條鏈的安全門檻越高，攻擊者越難以進入該系統進行破壞工作。

2、PoS：Long-RangeAttacks

與PoW鏈相同，在PoS鏈下想要篡改賬本首先也需要能夠「寫」賬本，在沒有更好的說法之前，我們暫且也稱之為「需要擁有算力」。

算力在此處不是指計算能力，因為在PoS中生成區塊不取決于是否算出了哈希值，而取決于該節點是不是記賬節點。我們可以把PoS下的算力認為是「抵押代幣參與Staking的能力」，只要算力的名次滿足鏈的要求，就能夠成為節點，參與記賬。

Binance將支持ETH2.0質押提現:3月17日消息，Binance 發布公告稱，由于即將到來的以太坊 Shanghai 和 Capella 升級（統稱為 Shapella 升級）將支持 ETH 2.0 質押提現，Binance 將在以太坊網絡上線此功能后的一周內，支持從 ETH 2.0 質押產品頁面進行 ETH 提現。

參與 ETH 2.0 質押的用戶在功能上線后，可在 BinanceETH 2.0 質押頁面按 1:1 的比例，將 BETH 兌換成 ETH。Shapella 升級后，用戶也可以繼續隨時參與 BinanceETH 2.0 質押，并賺取 BETH 獎勵。[2023/3/17 13:10:27]

因為PoS不需要進行工作量證明，節點只要擁有了能夠實現記賬權的算力，就能「走捷徑」生成一條更長的鏈，從而篡改賬本。

「壞人」可以直接從創世區塊開始制造分叉，而不是像PoW那樣只能從當前區塊生成分叉，這是我們把PoS下的攻擊行為稱為「Long-RangeAttacks」的原因。

CoinSwitch發布儲備金證明，托管錢包總資產約為1.13億美元:1月6日消息，Coinbase支持的印度加密貨幣交易所 CoinSwitch 已發布儲備金證明，截至北京時間 1 月 6 日 10:30，其托管錢包總資產價值約為 93.392 億盧比（約為 1.1299 億美元），占托管的所有用戶資產 86.2%，交易所總資產約為 14.962 億盧比（約為1800萬美元）。[2023/1/6 10:58:30]

能否成為記賬節點取決于該節點參與Staking的代幣價值在所有參與Staking的代幣價值中的占比，因此「壞人」的攻擊成本主要是由該種代幣的總價值決定的。

所以，對應于PoW鏈的安全由計算能力保障，PoS鏈的安全是由代幣的價值來保障的。也就是說，一條鏈的代幣總價值越高，該條鏈的安全門檻越高，攻擊者越難以進入該系統進行破壞工作。

不過，上述討論是為了理清主要線索而假設的純PoS模型，實際PoS中的安全門檻會被不同的機制和共識提高，不同鏈的安全問題有較大不同。主要包括兩個方面：

Finblox暫停分發獎勵并下調提款額度，三箭資本為其投資者和主要借款人:6月16日消息，收益應用Finblox發布公告表示，三箭資本為其投資者和主要機構借款人，已經與包括3AC在內的8個合作伙伴和協議合作，以產生收益并盡可能均勻地分散風險。基于當前可用信息和維護平臺完整性的優先考慮，決定采取以下行動，同時尋求所有可用選項，以評估3AC對流動性的影響，并確保公平對待系統中的所有用戶資產：

1. 暫停Finblox平臺上所有用戶的獎勵分發；

2. 更改各級用戶的提款限額，由每天500美元更改為每月最多1500美元；

3. 延遲推薦計劃和存款獎勵；

4. 禁用為新注冊用戶創建加密地址。[2022/6/16 4:32:50]

提高成為記賬節點的門檻：在一些PoS鏈中，并不是參與Staking就有資格參與記賬。比如在提供分布式存儲的公有鏈Genaro中，記賬節點除了需要抵押代幣，還需要提供存儲；通過共識算法提高區塊上鏈的門檻：如今主流的PoS幾乎都采用「BFTPoS」共識，比如以太坊、波卡、Cosmos，新區塊需要被2/3節點驗證。StakingEconomy的必要性

除開比特幣、門羅等等加密貨幣類型的區塊鏈，公鏈和跨鏈更多是作為一種基礎設施存在，它們要做的工作是保護承載在鏈上的資產的安全，而鏈上資產的安全又是由整條鏈的安全來保障的。

這屬于常常被探討的「公鏈捕獲公鏈之上的應用或協議的價值」的話題，「安全」是價值捕獲的重要手段：一條鏈承載的價值越高，要求這條鏈的安全性越高；鏈的安全性越高，需要這條鏈上的代幣的總價值越高，具體的邏輯見上一小節對PoS安全問題的分析；代幣的總價值越高，帶來的是這條鏈的價值越高。

代幣對鏈的安全的重要性，決定了鏈對鏈上資產價值的捕獲，同時也決定了PoS下的StakingEconomy的必要性。

假設一條鏈的代幣持有者幾乎不參與Staking，那么「壞人」只需要獲得極少的代幣就能「承包」記賬節點，哪怕這條鏈上的代幣價值很高，作惡的人也不需要付出多少成本就能破壞鏈的安全。

所以**PoS鏈必須通過StakingEconomy，鼓勵代幣持有者參與到Staking中來，如果所有的代幣都參與進來，這條鏈就實現了其能力范圍內最高的安全性**。

此處有一個延伸話題可以討論：對于鏈的安全來講，代幣全部參與到Staking是最理想的狀態，但這樣一來就削弱了流通性，代幣作為支付工具、交換媒介等等的功能就會喪失；反之如果我們需要把代幣用于支付或其他用途的抵押，鏈的安全性又會被削弱。

所以雙代幣是否是PoS系統中理想的模型？一種代幣用于保障安全，同時完成價值的捕獲；一種代幣作為交換媒介，是「穩定幣」。

從安全視角重新觀察PoW與PoS的經濟邏輯

PoW鏈和PoS鏈面臨不同的安全問題，也因此決定了它們不同的經濟邏輯。

有一種觀點認為PoS共識下設計了Staking是一種鎖住代幣以提升幣價的方法，這其實是對因果關系的一種倒置。PoS鏈必須通過Staking保證安全，代幣被鎖住只是其帶來的一種后果。

也有一種觀點認為PoW鏈比PoS鏈更加安全，這是有待商榷的。算力門檻不高的PoW鏈，特別是新生的PoW鏈是脆弱的，就跟價值不高的PoS鏈一樣。

PoW已經走過了十年，用事實證明了它的可信賴；PoS剛剛萌芽，正在展現自己的生命力，同時也可能帶來很多新問題，但這一切都值得我們去期待、去探索。

參考資料

《Long-RangeAttacks:TheSeriousProblemWithAdaptiveProofofWork》，VitalikButerin

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《一文說透StakingEconomy真正精髓：請主動參與！》；《PoS共識蘇醒，「StakingEconomy」已經到來》

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