区块链哲学：中本聪会如何看待权益证明（PoS）-掘金网

区块链的发展，始于2009年1月3日的比特币帐本，距今刚好超过11岁；这对电脑科技的主流新领域来说依然非常年轻。就像是1970年代的数据库，那时候还没有所谓的关联式数据库或是SQL（Structured Query Language，结构化查询语言）。又或像是1993年的TCP/IP基础网路，过了数年之后才开启了网页时代

不意外的，基于这是个相对年轻的领域，我们依然探索着各种前进的路：找出最适合的设计、最不可变造的共识帐本，来呈现纪录与储存资讯的全新方法。

我们还在尝试摸索区块链的哲学，以及它应该会是如何。

证实区块链

区块链上目前常见的一项技术层面讨论是共识：如何决定什么能被加入区块链中？要如何确保区块链依然被公平打造并维持不可变造？这个问题可以用拜占庭将军问题的模式来回答：决策需要多位将军的共识，当然其中可能有叛徒。一个系统被称为拜占庭容错即意味即便在出现叛徒的状况，也能维持共识发生。

这个问题的传统解决方案甚至早过区块链：实用拜占庭容错（pBFT, Practical Byzantine Tolerance）透过社群成员进行多轮投票直到足以达成共识—即便其中有些成员没有反应或恶意回应。这很有开创性，但也有一些严重的局限性，因为这样广泛的通信需求，pBFT需要数量有限的既定回应者：你只能有这么多数量的将军，这项资讯也必须事前得知。

尽管有这些限制，pBFT（或类似模式）已经应用在一些许可制区块链（permissioned blockchains）上。例如Blockstream的Liquid网路就是一种联邦共识，一个私有网路，使用加密货币的交换汇总来支持他们公司间的套利，这样许可式的解决方案得以运作良好。Hyperledger的Fabric区块链也是透过类似pBFT的概念建构。

然而，中本聪(Satoshi Nakamoto)意识到，建立在去信任化交易的非许可公有区块链（permissionless public blockchains）需要完全不同的解决方案。比特币的其中一个最大的创新就是「Nakamoto共识」协定。其包含多项元素，包括区块发起者选择（the block proposer selection）-某人被给予机会发起区块，以及区块包容性（block inclusion）-区块被纳入区块链，经由一随机过程决定其是否成为主链。有些人也将比特币的稀有性与奖励机制结构视为协定的一部分。

Nakamoto 共识的第一个元素：区块发起者的选定，特别吸引了人们的注意，引发了很多讨论关于区块链的未来，原因是这对非许可区块链，例如比特币来说是相当核心的概念。技术上你可以透过随机或是循环机制选出区块发起者（事实上，pBFT 就进行了后者）。这在许可制区块链上有效，但这很快就在非许可区块链上出问题，因为任何人都可以增加更多的帐户来提升他们能被选为发起者的机率。因此，Nakamoto 共识需要一个女巫防御（Sybil defense）机制来避免人们透过创造多个帐号在共识中占便宜。如此才能称作一个良好的区块发起者选择方法。

其中有两项女巫防御机制受到关注：工作量证明（PoW, Proof of Work）与权益证明（PoS, Proof of Stake），双方都透过让其变得昂贵来控制女巫攻击。（还有其他的发起者选择机制包括活动证明、授权证明、燃烧证明、容量证明等等，但并未得同等的关注）尽管工作量证明是Satoshi Nakamoto最原始的女巫防御机制，权益证明依然备受关注。现在甚至有系统结合了权益证明与传统的拜占庭容错系统—例如EOS区块链，利用权益证明来投票选出「将军」，再藉由拜占庭容错投票来取得共识。

那么这两个广受关注的女巫防御机制如何运作呢？

工作量证明是区块链上防御的传统方法，比特币（目前）以及以太坊均采用此法。每一个参与者都被给予解数学问题的机会。能够解题者便得以向区块链发起一个区块，对共识以及帐本的成长作出贡献。防御机制是基于要进行这些数学计算非常困难，因此需要花费大量力气。

工作量证明:每一个参与者都被给予解数学问题的机会(Photo by Dimitar Belchev on Unsplash )

权益证明是一个较新的防御机制，最早由Peercoin在制作上采用，后来以太坊也进行研究打算在未来释出。在权益证明机制下，随机的参与者被选定，基于他们的权益来创造新区块，权益多半由持有量，或是加密货币持有的时长而定。换句话说，参与者随机获得有生产新区块的机会，如果他们持有许多数字资产，或是许多早期的数字资产，这是一个很确实的成本，能够防范大量帐户攻击。早期的权益证明机制假定权益持有者对于生产正确区块是有既定诱因的，但依然造成了一些攻击行为，所以比较新的系统透过添加处罚来保证安全：如果参与者牵扯进恶意交易，将会失去部分权益或是创造未来区块的能力。

权益证明:随机的参与者被选定，基于他们的「权益」来创造新区块，权益多半由持有量，或是加密货币持有的时长而定(Photo by Dmitry Moraine on Unsplash )

两种系统各有优劣，然而要真正评估何者最适合区块链社群，需要重新回到初衷，忆起科技的哲学基础。

重新审视哲学

近年来，比特币的讨论都专注在其价格上，而更广泛的区块链讨论则多落在这项科技的实际运用面。但这忽略了一个重要的议题：区块链最早为何被创建出来。

中本聪最早的比特币白皮书侧重科技，少谈哲学；但它依然在讨论「点对点」（对等式）网路，以及「去中心化」提出了一些线索。比特币想要给予人们权力，因此当他们要交易货币时无需依赖任何公司或是国家。这对已经致力于数位现金支付方法，提倡隐私、对抗政府控制与审查的密码庞克家（cypherpunks）们来说是一大进步。

区块链的哲学基础可以被想成是密码庞克概念与Nakamoto 想像中去中心化、点对点科技的交集。如此意见交集所认为的世界是人人均等：每个人都有机会对共识产生贡献，大家能在同样的平台上互动。

这是对实际世界中少数人把持着影响力与权力的富豪趋势与专制趋势的反转，为了创造一个人人都有力量，能够自治的世界。

区块链是什么通俗解释？终于讲明白了！

老崔说一说，区块链这个时髦而性感的技术。写之前，老崔网上查了一下，包括文字、图片和视频，发现竟然没人可以通俗解释区块链是什么。

在Bitmark，我们将区块链的核心哲学简化成，它应该公开（任何人都能参与）、无国界（实际世界的阻隔不会影响我们的权益）、抵抗审查（没有人能阻止任何其他人参与）以及非许可/公有（任何人都能对共识进行贡献）。

循着这样的想法，回到权益证明与工作量证明的讨论。一个够完全支持区块链初始原则的女巫防卫系统，需要是任何人都可以加入的系统，从这个角度来看，最多人采用的两套女巫防卫系统并不是一样的。

比较协定

Bitmark当然在这样的争论中扮演了某种角色，因为我们创建自己的区块链，Bitmark产权系统。如同比特币区块链保障了数字货币，Bitmark的区块链则保障了数字产权，允许人们对自身的数据或数字资产进行持有、转移，或从中获得收益。在打造Bitmark公有区块链时，我们思考过很多关于区块链哲学的问题，并借着这些答案来引领我们的区块链设计。其中一个决定是采用工作量证明，同时我们也很惊讶于许多人问我们为什么不改采用权益证明。有几个原因，但最重要的是：

我们不相信权益证明符合比特币的原始概念，而后者是我们打造Bitmark 区块链的理念。

简而言之，权益证明反转了区块链的平均主义理想。当然，矿工在工作量证明的区块链中拥有很大的权力，但我们知道人们购买大量挖矿设备，就是为了确保他们总是在区块链中有发言权。尽管他们可能很偶尔发行一个区块，但能够确认他们的交易是不受审查的。每个人在比特币区块链上都具有这样的机会（尽管由于其过于成功，价格较先前要高得多）。

相反的，

权益证明将权力集中于少数人手中— 陈腐又富有的那些— 这完全仿效了Bitcoin 想推翻的真实世界。

它避免了大部分的人参加，让富者更富，也产生了关于审查的新危机。尽管我们在个人层面进行讨论，但每一个公司、组织及政府都应该有同样的考量：新参与者会遇到进入障碍，因为竞争者在一个权益证明区块链上能够阻挡他们的参加。权益证明有很大的机率会产出多位富豪，继而造成其他问题，这样剧烈的哲学面变化对我们来说足以（我们也认为许多区块链爱好者也应该是）完全的扬弃权益证明。

另一个权益证明的大问题是测试不足。我们对工作量证明有信心因为它是比特币与以太坊这么多年来的根基，运作着7.5亿美元的交易。Peercoin相对来说，尽管有一千万美元的市场资本，每小时的平均交易次数是10来次。整体来说Peercoin的累积交易量只有数百万，大约是比特币与以太坊的千分之一。同时，以太坊花费了超过五年的时间去研究不同的权益证明机制。进行到半途，2016年Vitalik Buterin说：「经过数年研究，有一件事变得清晰：权益证明是很不显然（non-trivial）的状态，太不显然了甚至有人认为它根本不可能。」

有可能在未来的某时，有人会提出一个测试完善、条理清晰的权益证明协定，能够回应权益证明机制目前被认为权力集中的问题。然而现在时机未到。

上述这些内容并非指涉工作量证明没有遇到挑战，因为事实上也有很多问题。我们注意到能源使用是一个常有的抱怨，但我们认为这个并不特别可信，如同我们认为人们在区块链世界有自主权，所以应该在实际世界能有这样的控制权，意味着能源使用不会受到监督或控制。这样的自主性应该在任何自由社会都是通则：例如我们都知道汽车会对环境造成成本，对使用者本身、其他驾驶与行人都有风险，但大部分的时候我们不会限制汽车的使用，我们努力去让它更有效率也更安全。同样的，我们可以花费心力去让能源产生更环保可重复利用，但从自由社会的角度来看，我们不应该对人们使用能源进行限制。

尽管如此，工作量证明还有其他挑战：例如51%攻击，这是会让我们彻夜难眠的事。此外，作为运作在工作量证明上的区块链公司，我们也得问问除了比特币与以太坊，还有没有空间给第三个主流的工作量证明网路？或是这样工作量证明网路的增生是否会稀释各自的矿工基础？使得矿工们能够随时在区块链间游走并参与51% 攻击，整个环境变得很容易被影响。

此刻，我们偏好较知名、也经过较多测试的解决方案，当然我们也必须注意任何在非许可系统中的女巫攻击控制方法所衍生的危险。