POW:區塊鏈入門 | 從攻擊能量、防守能量來看 PoW與PoS誰更安全？_區塊鏈存證說法錯誤的是

區塊鏈領域的安全問題一直是大家討論的焦點，Peter認為在設計一個較為安全的系統之前，首先要明確一下安全的定義，本文給出的是我自己的觀點。我學術背景是電氣自動化工程，職業背景是程序員，所以觀點肯定是技術世界觀的。根據這里給出的安全定義，能夠解釋我為何是一個POW的支持者，另外為何對某些POS項目表示懷疑。

安全的定義我自己的安全的定義是

防守能量和攻擊能量比值。下面來解釋一下。

首先，安全是一個能量問題。城墻修的再厚，如果有足夠的炮火，一樣可以把它打爛。這里防守能量是修筑城墻的能量，花的能量越多，城墻就能修的越高越厚。攻擊能量是炮彈中保存的能量。另外一個例子，如果你理解密碼學的話，就知道世界上沒有不能破解的密碼，只是因為很多密碼的破解需要花費攻擊者難以負擔的能量消耗，所以才有被認為的暫時安全的密碼存在。

江蘇省在區塊鏈等領域組織實施重點研發計劃項目80項:7月底舉行的江蘇省委十三屆八次全會，列出八項重要工作，助跑今年下半年發展。面向江蘇省產業發展重大需求，省科技廳在區塊鏈、6G通信等前沿技術領域組織實施重點研發計劃項目80項，省撥經費9846萬元，其中在新材料、人工智能等前瞻技術領域，采用項目+課題的形式，部署了6個重點項目。（新華日報）[2020/8/26]

第二，安全是一個比值。工程上有個概念叫做安全系數，安全系數足夠高，我們就認為系統是安全的。具體來講，安全系數指的是安全程度的系數，是極限應力和許用應力的比值。舉個簡單的例子，一個載人的升降機，繩子的極限承受能力是10000千克，工程上一般載人的許用總重量就是1000千克，安全系數是10。這里，防守能量是繩子的粒子之間的引力，這個能量可以保證繩子不斷。攻擊能量是人身體帶來的重力。

動態 | 第一財經：區塊鏈等新技術快速提升整個支付行業的技術創新能力:第一財經日報今日刊文《發展進入深水區后 中國支付產業該如何破局？》。文章表示，如何在競爭激烈的支付市場中求得生存？除了從C端向B端轉型外，加強科技要素也成為重要的手段。從技術驅動來看，以5G、人工智能、區塊鏈、云計算、大數據、物聯網為代表的新技術群落正在加速形成，并通過不同技術之間的“化學反應”，快速提升整個支付行業的技術創新能力。[2019/11/25]

第三，攻擊收益為負的系統就認為是安全的。安全是一個相對概念，工程上認為，如果繩子用來載人，那么安全系數要達到10，而如果運輸貨物，安全系數為5就足夠了。一個普通鐵柜子，保存我的私人物品就認為是安全了，但是如果是保存一堆黃金，就不夠安全。原理還是可以套用安全是個比值的這個思路，攻擊潛在獲利多，那么認為攻擊能量就很大，所以防守能量也必須提高，才能保證安全。

趙東：當前區塊鏈主要問題在于有沒有用:今日，趙東發朋友圈表示，“當前，大部分所謂的區塊鏈項目的主要矛盾根本不是啥性能、TPS的問題，而是有沒有用的問題”。[2018/5/17]

總結一下，安全是一個能量比值，攻擊收益為負的系統，就認為是安全的。

世界上能否共存多個POW系統？

基于之前的安全定義，我自己是支持用POW去保證系統安全的。同時我也認為，這個世界上可以有多個POW的區塊鏈同時存在。

POW的安全來自攻防能量對比。最著名的POW系統肯定是比特幣了。比特幣會以最長鏈作為最終的共識結果，礦工向哪個分叉上添加區塊就相當于支持這條分叉成為最長鏈。這是用區塊來進行投票的過程，而生成每一個區塊都是有能量損耗的。這樣，攻擊者要攻擊比特幣網絡，也一樣要花費能量，51%攻擊意味者，攻擊者的能量水平高于全網其他誠實節點的能量之和的時候，攻擊就會成功。結合咱們之前所說的，安全是攻擊能量和防守能量對抗的思路，可以看出比特幣的POW機制是完全符合本文對安全的定義的。所以說，POW的能耗不是白費，它的回報是安全。

區塊鏈評級平臺icodrops近日在調研后將QuarkChain評級調整為very high:據悉，區塊鏈評級平臺icodrops近日在調研后將QuarkChain評級調整為very high，表示其十分認可QuarkChain的技術實力和應用前景。此前，該項目已經被多個海外評級機構列為推薦級項目，并已被其支持者引入國內，項目現已進入測試階段，有望在近期的測試中實現超高級別的TPS。[2018/4/30]

另外一點，咱們的Andreas說過

可能我們這個世界只能負擔的起一個POW系統我自己一開始也是這么認為，覺得什么事情都應該在比特幣上做，不要另外再開新的POW的鏈。但是實際上，往比特幣上堆太多功能會降低比特幣的安全。于是大家還是啟動了不少POW的鏈。以本文的邏輯推導，這個是可以接受的，理由如下。如果世界上只有一條POW的區塊鏈，也就是比特幣，那么比特幣承載的價值就是全世界，那么要用全世界電力的50%以上去保護她，因為一旦攻擊成功的收益就是全世界。但是，如果另外有一條POW鏈，承載了一部分價值，此時比特幣承載的價值低了，那么對應的電力當然也可以分給另外的鏈一些。比特幣不再承載全世界，意味著攻擊收益就低了，對應攻擊能量也會低，所以減少一些防守能量不會影響比特幣的安全。

總結這部分，POW用能耗換來安全，不能算是浪費。建設多條POW鏈，不會降價任何一條的安全。

POS到底安全嗎？

下面從反面來論述一下我的觀點。POS是一種類似股東投票的共識機制，特點是不需要耗費能量。從前面的論述可以推論，POS肯定是值得研究的，但是不耗費能量的機制注定和安全無關。

首先展開聊一下為何POS不能保證安全。POS系統為安全支出的能量為0，意味著防守能量為0，那么不管攻擊能量是多少，安全都為0。POS系統往往都設計的非常復雜，原因就是作惡是無利害的，投票既然沒有成本，攻擊者就可以為了自己利益的最大化去隨意投票了，在此基礎上去設置各種審查和懲罰也是治標不治本的。

POS的現實意義應該是有的，可以依托信任或者POW系統的安全來構建完整系統。但是，POS本身不提供安全，POS系統運行必須找到自己的安全基石。目前很多鏈把POS本身作為安全基石，然后在上面構建各種功能，個人認為這個思路是值得商榷的。

結論

區塊鏈系統是復雜的，改變一個預置條件，可能結論就變了，所以我也會保留修改本文結論的權力。寫作本文的目的是跟各位做一下思路上的溝通，希望我的思考過程能夠有啟發性。

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