从攻击能量、防守能量来看,PoW与PoS谁更安全?

来源:区块链 财经新闻 百科
2019-06-28 11:07:19

  

区块链领域的安全问题一直是大家讨论的焦点,Peter 认为在设计一个较为安全的系统之前,首先要明确一下安全的定义,本文给出的是我自己的观点。我学术背景是电气自动化工程,职业背景是程序员,所以观点肯定是技术世界观的。根据这里给出的安全定义,能够解释我为何是一个 POW 的支持者,另外为何对某些 POS 项目表示怀疑。



 

安全的定义 我自己的安全的定义是

防守能量和攻击能量比值。
下面来解释一下。

 

首先,安全是一个能量问题。城墙修的再厚,如果有足够的炮火,一样可以把它打烂。这里防守能量是修筑城墙的能量,花的能量越多,城墙就能修的越高越厚。攻击能量是炮弹中保存的能量。另外一个例子,如果你理解密码学的话,就知道世界上没有不能破解的密码,只是因为很多密码的破解需要花费攻击者难以负担的能量消耗,所以才有被认为的暂时安全的密码存在。

第二,安全是一个比值。工程上有个概念叫做安全系数,安全系数足够高,我们就认为系统是安全的。具体来讲,安全系数指的是安全程度的系数,是极限应力和许用应力的比值。举个简单的例子,一个载人的升降机,绳子的极限承受能力是10000千克,工程上一般载人的许用总重量就是1000千克,安全系数是10。这里,防守能量是绳子的粒子之间的引力,这个能量可以保证绳子不断。攻击能量是人身体带来的重力。

第三,攻击收益为负的系统就认为是安全的。安全是一个相对概念,工程上认为,如果绳子用来载人,那么安全系数要达到10,而如果运输货物,安全系数为5就足够了。一个普通铁柜子,保存我的私人物品就认为是安全了,但是如果是保存一堆黄金,就不够安全。原理还是可以套用安全是个比值的这个思路,攻击潜在获利多,那么认为攻击能量就很大,所以防守能量也必须提高,才能保证安全。

总结一下,安全是一个能量比值,攻击收益为负的系统,就认为是安全的。

 

世界上能否共存多个 POW 系统?

 

基于之前的安全定义,我自己是支持用 POW 去保证系统安全的。同时我也认为,这个世界上可以有多个 POW 的区块链同时存在。

POW 的安全来自攻防能量对比。最著名的 POW 系统肯定是比特币了。比特币会以最长链作为最终的共识结果,矿工向哪个分叉上添加区块就相当于支持这条分叉成为最长链。这是用区块来进行投票的过程,而生成每一个区块都是有能量损耗的。这样,攻击者要攻击比特币网络,也一样要花费能量,51%攻击意味者,攻击者的能量水平高于全网其他诚实节点的能量之和的时候,攻击就会成功。结合咱们之前所说的,安全是攻击能量和防守能量对抗的思路,可以看出比特币的 POW 机制是完全符合本文对安全的定义的。所以说,POW 的能耗不是白费,它的回报是安全。

另外一点,咱们的 Andreas 说过

可能我们这个世界只能负担的起一个 POW 系统
我自己一开始也是这么认为,觉得什么事情都应该在比特币上做,不要另外再开新的 POW 的链。但是实际上,往比特币上堆太多功能会降低比特币的安全。于是大家还是启动了不少 POW 的链。以本文的逻辑推导,这个是可以接受的,理由如下。如果世界上只有一条 POW 的区块链,也就是比特币,那么比特币承载的价值就是全世界,那么要用全世界电力的50%以上去保护她,因为一旦攻击成功的收益就是全世界。但是,如果另外有一条 POW 链,承载了一部分价值,此时比特币承载的价值低了,那么对应的电力当然也可以分给另外的链一些。比特币不再承载全世界,意味着攻击收益就低了,对应攻击能量也会低,所以减少一些防守能量不会影响比特币的安全。

 

总结这部分,POW 用能耗换来安全,不能算是浪费。建设多条 POW 链,不会降价任何一条的安全。

 

POS 到底安全吗?

 

下面从反面来论述一下我的观点。POS 是一种类似股东投票的共识机制,特点是不需要耗费能量。从前面的论述可以推论,POS 肯定是值得研究的,但是不耗费能量的机制注定和安全无关。

首先展开聊一下为何 POS 不能保证安全。POS 系统为安全支出的能量为0,意味着防守能量为0,那么不管攻击能量是多少,安全都为0。POS 系统往往都设计的非常复杂,原因就是作恶是无利害的,投票既然没有成本,攻击者就可以为了自己利益的最大化去随意投票了,在此基础上去设置各种审查和惩罚也是治标不治本的。

POS 的现实意义应该是有的,可以依托信任或者 POW 系统的安全来构建完整系统。但是, POS 本身不提供安全,POS 系统运行必须找到自己的安全基石。目前很多链把 POS 本身作为安全基石,然后在上面构建各种功能,个人认为这个思路是值得商榷的。

 

结论

 

区块链系统是复杂的,改变一个预置条件,可能结论就变了,所以我也会保留修改本文结论的权力。写作本文的目的是跟各位做一下思路上的沟通,希望我的思考过程能够有启发性。


本文地址: http://www.ok35.com/news/baike/2019/9180.html
声明:本文经授权发布,除注明来源外,均为西瓜财经用户投稿,不代表西瓜财经立场。转载请注明:西瓜财经(ok35.com)
提醒:投资有风险,入市需谨慎。若内容涉及投资建议,仅供参考勿作为投资依据。谨防以“区块链”名义进行非法集资。

热度

赞助商