POS:从「安全」视角观察 Staking Economy 的必要性_Poseidon Network

「理解区块链的安全问题，有助于我们从根源处理解StakingEconomy的意义。」

撰文：李画致谢：GenaroCTO吴为龙

PoS区块链正在变得流行，StakingEconomy成为热门话题。

为什么PoS需要StakingEconomy，很大程度上与链的安全问题相关。区块链的安全涉及诸多层面，但我们通常指的是一条链上的记录不会轻易被「坏人」篡改的这种安全性，文中所说的安全也特指这一种。

理解链的安全问题，也许有助于我们从根源处理解StakingEconomy。

安全：从算力门槛到节点门槛

由于区块链特殊的账本结构，篡改基本只在一条「坏人」的链取代了「好人」的链成为主链时发生，在最长链原则下，也就是「坏人」的链的长度超过了「好人」的链的长度。

在PoW共识下，这种安全问题被称作「51%攻击」；在PoS共识下，51%攻击不再存在，与之相对应的攻击手段是「Long-RangeAttacks远程攻击」。

imToken发布新版本，新增授权管理入口等功能:7月7日消息，imToken发布新版本，更新内容包括首屏新增代币单价展示、新增授权管理入口、优化地址本管理功能、按法币计价显示矿工费、提供测试币领取网站列表、升级DApp收藏与分类管理、以及加快App启动速度。[2023/7/7 22:23:31]

1、PoW：51%攻击

想要篡改账本，首先要能够「写」账本，因此，成为记账节点的门槛是保障区块链安全的第一道关卡。

在PoW共识下，这道门槛并不高，只要拥有算力即可，算力在此处指可以算出哈希值的计算能力。但拥有算力并不代表能篡改账本，拥有足够的算力才可能篡改账本。

其原因在于PoW需要工作量证明，能够生产出更多的区块完全是由算力决定的。理论上，只要「坏人」的算力比「好人」高，也就是在总算力中占比超过50%，「坏人」就可能生成一条更长的链，这也是我们把PoW下的攻击称为「51%攻击」的原因。

创业加速器Archipelago Labs启动1000万美元Web3基金:12月5日消息，菲律宾持牌交易所 PDAX 支持的创业加速器 Archipelago Labs (A-Labs) ?在菲律宾启动了 1000 万美元的 Web3 基金，Archipelago Labs 还得到了Oak Drive Ventures 和 Magellan Digital Investment Group (MDIG) 等知名合作伙伴的支持。Archipelago Labs 通过投资和咨询服务帮助基层的创业生态系统。它还希望为特定的垂直领域和启动阶段举办编程马拉松和孵化器等项目。?（e27）[2022/12/5 21:23:39]

所以，PoW链的安全是由算力保障的。也就是说，一条链的算力越高，该条链的安全门槛越高，攻击者越难以进入该系统进行破坏工作。

2、PoS：Long-RangeAttacks

Solana基金会因FTX破产损失的加密资产价值超1.8亿美元:11月25日消息，Solana基金会发布情况说明书显示，截至11月6日，该组织在FTX上持有约100万美元现金并表示这些资金对其运营“微不足道”，仅占其现金储备的不到1%。但是，Solana基金会在加密资产方面的损失要大得多，该基金约持有343万枚FTT和1.3454亿枚SRM现在被困在FTX中，风险敞口分别达到7546万美元和1.076亿美元。

此外，Solana基金会还持有价值4000万美元的Sollet资产（比如soBTC）和324万股FTX普通股。不过，Solana基金会澄清Solana链上USDC和USDT无风险，这两个Stablecoin分别由Circle和Tether直接发行，目前均是完全锚定状态。[2022/11/25 12:33:56]

与PoW链相同，在PoS链下想要篡改账本首先也需要能够「写」账本，在没有更好的说法之前，我们暂且也称之为「需要拥有算力」。

HTC宣布推出首款元宇宙手机:6月28日消息，HTC今日宣布推出首款应用于元宇宙平台VIVERSE的全新智能手机－HTC Desire 22 pro，配备5G高速行动上网及支持无线与反向充电功能。

同时针对虚拟现实装置进行搭配优化，完整相容VIVE Flow并展现其应用，建议售价为新台币11990元。?（鞭牛士）[2022/6/28 1:36:07]

算力在此处不是指计算能力，因为在PoS中生成区块不取决于是否算出了哈希值，而取决于该节点是不是记账节点。我们可以把PoS下的算力认为是「抵押代币参与Staking的能力」，只要算力的名次满足链的要求，就能够成为节点，参与记账。

因为PoS不需要进行工作量证明，节点只要拥有了能够实现记账权的算力，就能「走捷径」生成一条更长的链，从而篡改账本。

「坏人」可以直接从创世区块开始制造分叉，而不是像PoW那样只能从当前区块生成分叉，这是我们把PoS下的攻击行为称为「Long-RangeAttacks」的原因。

ETH交易所流出量创近1年新高:金色财经消息，据glassnode数据显示，当前ETH交易所流出量（7日均值）为27,630.684ETH，创近1年新高。[2022/6/20 4:39:34]

能否成为记账节点取决于该节点参与Staking的代币价值在所有参与Staking的代币价值中的占比，因此「坏人」的攻击成本主要是由该种代币的总价值决定的。

所以，对应于PoW链的安全由计算能力保障，PoS链的安全是由代币的价值来保障的。也就是说，一条链的代币总价值越高，该条链的安全门槛越高，攻击者越难以进入该系统进行破坏工作。

不过，上述讨论是为了理清主要线索而假设的纯PoS模型，实际PoS中的安全门槛会被不同的机制和共识提高，不同链的安全问题有较大不同。主要包括两个方面：

提高成为记账节点的门槛：在一些PoS链中，并不是参与Staking就有资格参与记账。比如在提供分布式存储的公有链Genaro中，记账节点除了需要抵押代币，还需要提供存储；通过共识算法提高区块上链的门槛：如今主流的PoS几乎都采用「BFTPoS」共识，比如以太坊、波卡、Cosmos，新区块需要被2/3节点验证。StakingEconomy的必要性

除开比特币、门罗等等加密货币类型的区块链，公链和跨链更多是作为一种基础设施存在，它们要做的工作是保护承载在链上的资产的安全，而链上资产的安全又是由整条链的安全来保障的。

这属于常常被探讨的「公链捕获公链之上的应用或协议的价值」的话题，「安全」是价值捕获的重要手段：一条链承载的价值越高，要求这条链的安全性越高；链的安全性越高，需要这条链上的代币的总价值越高，具体的逻辑见上一小节对PoS安全问题的分析；代币的总价值越高，带来的是这条链的价值越高。

代币对链的安全的重要性，决定了链对链上资产价值的捕获，同时也决定了PoS下的StakingEconomy的必要性。

假设一条链的代币持有者几乎不参与Staking，那么「坏人」只需要获得极少的代币就能「承包」记账节点，哪怕这条链上的代币价值很高，作恶的人也不需要付出多少成本就能破坏链的安全。

所以**PoS链必须通过StakingEconomy，鼓励代币持有者参与到Staking中来，如果所有的代币都参与进来，这条链就实现了其能力范围内最高的安全性**。

此处有一个延伸话题可以讨论：对于链的安全来讲，代币全部参与到Staking是最理想的状态，但这样一来就削弱了流通性，代币作为支付工具、交换媒介等等的功能就会丧失；反之如果我们需要把代币用于支付或其他用途的抵押，链的安全性又会被削弱。

所以双代币是否是PoS系统中理想的模型？一种代币用于保障安全，同时完成价值的捕获；一种代币作为交换媒介，是「稳定币」。

从安全视角重新观察PoW与PoS的经济逻辑

PoW链和PoS链面临不同的安全问题，也因此决定了它们不同的经济逻辑。

有一种观点认为PoS共识下设计了Staking是一种锁住代币以提升币价的方法，这其实是对因果关系的一种倒置。PoS链必须通过Staking保证安全，代币被锁住只是其带来的一种后果。

也有一种观点认为PoW链比PoS链更加安全，这是有待商榷的。算力门槛不高的PoW链，特别是新生的PoW链是脆弱的，就跟价值不高的PoS链一样。

PoW已经走过了十年，用事实证明了它的可信赖；PoS刚刚萌芽，正在展现自己的生命力，同时也可能带来很多新问题，但这一切都值得我们去期待、去探索。

参考资料

《Long-RangeAttacks:TheSeriousProblemWithAdaptiveProofofWork》，VitalikButerin

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《一文说透StakingEconomy真正精髓：请主动参与！》；《PoS共识苏醒，「StakingEconomy」已经到来》

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