我們用今天的篇幅來跟大家比較POW和POS的部分技術細節和主要面臨的問題,還有可能存在的解決方法。供大家在投資中參考。
POS共識演算法並不是一個很新的概念。我們是在兩年前接觸到他,而這個共識機制其實已經存在了超過五年的時間。最早使用POS共識機制的加密貨幣是現在已經接近消亡的點點幣,這是當年很火的一個明星專案,在社羣治理的過程中卻因為各種原因,逐漸的消失在大眾的視野當中。即便到了今天,圍繞著POW和POS的兩種共識演算法的爭論仍然沒有準確的答案。但我們可以從下方兩大陣營爭論的焦點中。探知各方的優劣,進行對比。
核心特色
POW是大家最為熟悉的一種共識機制。最早被使用於比特幣當中,這個共識機制最大的特點就是需要使用硬體裝置進行挖礦。儘管各種加密貨幣使用的共識演算法不盡相同,但如果可以歸為POW的,大多是使用算力或者是一些其他的硬體相關的能力。我們這裡會以比特幣為例,比特幣使用的就是各種各樣的礦機廠商開發的礦機。所以當你想進入整個比特幣的網路,並對這個網路進行維護和參與的時候,你需要購買一臺礦機,才得到了可能獲得記賬權的機會。當你加入一個礦池,你的礦機開始運轉的時候,裡面就會源源不斷的產生比特幣。這個就是POW的最大特點。
所以POW,其實比的是硬體能力,計算能力,誰的電腦更高階,誰的礦機執行速度更快,挖礦成本更低,以此決定誰具有更大的可能性獲得下一次記賬權,收穫比特幣或是其他的加密貨幣。
而POS由於近期的很多新專案都使用這一共識機制,大家也並不是很陌生。但是究其細節,反而有很多不清楚之處。POS使用的其實是一個在加密貨幣當中叫做幣天的函式,這個函式會記錄加密資產有多少天沒有進行過交易,這個資料其實在比特幣中也是包含的。早年的中本聰創造了比特幣,其中就加入了這個函式,但是由於幣天並沒有與其他的資料發生任何的關聯,中本聰本人也沒有對這個資料進行任何的解釋,所以剛開始大家都不清楚它的意義,直到點點幣利用幣天這個資料進行權益挖礦的時候,才算真正派上用場。
簡單來說,這套共識機制競爭的是單位時間內你持有某種加密資產多少。例如,持有 300 單位的加密資產一天和持有1單位加密資產300天產生的幣天數是一致的。所以你持有某種資產的時間越長數量越多,你就越有更大的機會獲得下一次的記賬權,來獲得一筆加密貨幣的獎勵,形成一種類似銀行定期理財的效果。也就是說,當你的加密資產放置不動,這裡通常是指使用鎖定函式將持有的加密資產進行鎖倉的時候,你可以有權參與挖礦,並且讓這些資產產生新的資產。
收益情況對比
POW的收益通常是逐漸減少的。由於全網的算力不斷提升,比特幣的挖礦難度也會越來越大。因此,從理論上來說,如果不發生特殊情況,你的一臺恆定算力的礦機,可以挖到的比特幣也會隨著時間的推移越來越少。
POS的挖礦收益通常是恆定的。通常有一個固定的通脹百分比,用理財收益類比的話大概年化 8%-10% 左右。一些新型的POS機制也會加入一些變數,使得整個POS挖礦的過程變得更為公平一些,例如當參與人較少時,收益較高,參與人過多時收益較低這樣的調整。
參與挖礦的不同之處?
1. 幣價波動
幣價波動是一個不管是對POW,POS還是不參與挖礦的普通投資者來說都永遠存在的風險,而不同之處在於,在POW共識機制下。每個礦工都是有一筆沉沒成本的,就是我們通常所說的礦機購置費用,這是一個有外部輸入的系統。這筆錢你花出去了卻還沒有得到任何回報,因此每個礦工都會有一個回本週期。你的機器算力越高電價越低,理論上講你回本的速度就越快。但是在這個期間,如果幣價發生暴跌,跌到電費成本高於幣價時,就會產生淨虧損,礦工們無法得到新幣,開機等於虧損。
而POS挖礦沒有沉沒成本,這是一個沒有外部輸入的系統。當你購入某種加密資產成為某個加密資產的權益人之後。你用犧牲流動性的方式獲得了參與挖礦的機會,這個是不論幣價如何變化都有新幣產生的,單就幣的數量而言,不存在淨虧損的情況,但是存在幣價一文不值,淪為空氣的情況,這在幣價下跌的過程中可以一定程度減少損失。
2. 安全性
POW是一個在比特幣網路中被穩定且安全的執行超過 10 年時間的共識機制,安全性可以說是獨一無二的,且比特幣網路的算力逐年升高,這使得大規模攻擊的可能性越來越趨近於 0,而從業者們的去中心化的共識也已經經過了充分的證明,參與者們通常有意願在算力接近 50% 的時候自行避免中心化風險。
POS則是一個新生事物,儘管之前也有規模不小的嘗試,但是都不夠理想,沒有經過時間的建議,沒人可以下定論說,POS的一定安全性是優於POW的。
3. 挖礦門檻
POW一般是需要一臺礦機,挖礦的門檻是一筆不菲的礦機購置費用,少則幾千,多則幾萬,但好在目前的階段,礦機還算是行業裡一個可以被認可的資產,可以選擇低位拋售降低損失或者高位套現賺取額外收益。
POS門檻較低,一般不限制金額,持幣升息,但區別在於節點可能需要確保 24 小時開機和網路通暢,否則會有懲罰,對維護的要求稍高於POW。
4. 現存問題
POW共識機制的主要問題是一個老生常談的話題。很多人都說使用礦機或是電腦的CPU,GPU去挖加密貨幣的行為是一種資源浪費。ASIC礦機挖比特幣使用的電力相當於一個小國每年的用電消耗,而這些電量都被用於完全沒有意義的函式計算,是一種資源浪費。
同時POW還面臨著升級困難,容易分叉等問題。這是因為各種演算法都是已經寫好在各個礦機裡面,當你的整個系統需要升級的時候,並不是所有的礦工都願意跟你一起升級。這時一條鏈可能就會變成兩條鏈,因為礦工們發生了分歧,這就是我們常說的分叉。而分叉將會傷害原有鏈的價值和共識。
POS共識機制的問題更多的似乎更集中在機制設計和社羣治理的層面。
讓網路中的所有人都能自己自由的參與挖礦,當然是最好的願景。但現實執行當中存在很多問題。個人的計算機和家庭網路通常是很難跟大型機構的伺服器相提並論的,個體的參與驗證需要保證二十四小時的開機和網路通暢,這一點對個人來說通常很難做到。所以在POS機制當中,似乎也很難避免大型機構建立礦池,參與其中。儘管這可以有效的降低普通使用者的參與門檻,但又會引發中心化的問題。
雖說比特幣的算力也十分中心化,而POS如果處理不當將會更加中心化。因為礦機數量的增長獲得的收益是線性的,而權益類資產的增長獲得的收益是非線性的。這句話怎麼理解呢?
理論上,一臺礦機一天可以產生1的收入。如果有 100 臺。那麼一天的收入就是 100。而我為了走到這一步,我其實花了已經花費了與一臺礦機相比,100 倍的價格才得到了這 100 倍的收入,我想要更多的話也是同理,除非將挖出的比特幣變現復投入礦機購買,但在未回本之前,大部分的礦工通常不會選擇這麼做。而在POS共識機制當中,這個收入變成非線性的了。因為POS產生的收入可以隨時每日復投,這就使得在權益挖礦證明當中,大型的權益持有人透過資產復投的方式,將會獲得比小型的權益是有人高很多的收入,且早期的參與人如果購置了大量的資產,將會比後進入者具備巨大的優勢。這是POS當中的中心化風險。
另外,是否鎖倉也是一個需要思考的問題,因為POS從社羣治理的角度來看,不單代表資產,也代表著投票權,鎖倉的話,相當於同時放棄了資產的處置權和投票權,這是不合理,理應分開處理,抵押投票權,保留資產處置權。但是這又涉及到一個因為資產不犧牲自身流動性導致的無風險套利問題。之前的Algorand也是因為大量VC的無風險做空套利導致持續的價格走低。這都是需要進一步權衡的情況。
但好在上面的所有問題都有解決的辦法,然而卻沒有一個準確的答案告訴我們解決了一個問題之後,會不會產生新的問題。值得慶幸的是,行業對POS的期待依然有增無減,全球排名前 30 的加密貨幣中,也有超過 13 個專案使用了POS,整個POS市場規模預計會在2020年達到 540 億美元,而我們認為,由於POW這種系統外輸入的特性,使用POW的鏈可能會在最終的競爭下只保留為數不多的幾條,方便與實體經濟保持聯絡,也更方便普通人的理解,POS則會作為與POW相連的一個更為環境友好和安全的解決方案擴大整個行業的應用領域和共識,這似乎才是合理的。
POW和POS的爭論可能仍會持續一段時間時間,但我們仍需獨立思考,POS真能全面優於比特幣的POW機制嗎,克服了各種缺點之後和POS和比特幣相比,誰才是能代表未來的那一個呢?