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[POS支付分享] 从经济学角度分析共识机制:PoW是柴油车,PoS是电动车

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 楼主| 发表于 2019-12-25 13:07:30 | 显示全部楼层 |阅读模式 <
译者注:原文作者Eric Wall将PoS比喻成了电动车,他认为从经济学的角度来看,PoS的确有一些优势,但他仍然相信,工作量证明(PoW)是我们获得一条安全链最稳健的方式,也是设计加密货币最可靠的方法。
三个月前,我在推特上发布了这张图片,配文如下:
当有人说“权益证明PoS不那么浪费”。
从经济学角度分析共识机制:PoW是柴油车,PoS是电动车55 作者:明天会更好 帖子ID:5410
柴油发电机为电动汽车供电
这条推文本来是一个噱头,但它却引发了我在Twitter平台上进行过的最具洞察力的对话之一。自讨论以来,我思考这一问题的框架已发生了巨大的变化。
这篇文章的目的是强调这些见解中的一些东西,以及我目前的想法。请记住,这篇文章关注的是工作量证明(PoW) VS 权益证明(PoS)的经济学,为了简洁起见,我没有谈其他的因素。

起因

从经济学角度分析共识机制:PoW是柴油车,PoS是电动车100 作者:明天会更好 帖子ID:5410
这条推文的目的仅仅是为了传达Paul Sztorc的主张,即:“没有什么比工作量证明(PoW)更便宜”,这也许是公众讨论中关于PoW与PoS经济学最有影响力的一篇文章。
Paul在他的文章中辩称,在区块链系统中,我们为获得区块奖励所做的工作(以及我们将承担的成本)将等同于所支付的报酬,而不管这项工作是否涉及计算哈希或staking资金。简单地说,如果区块链平均为每个区块支付1000美元,则PoW矿工最多会花费999美元来获得报酬(但不会超过这个数),同样的,PoS的质押者锁定其资本的代价最多也就999美元。
但Paul也认为,不仅个人的成本是可比的,社会的成本也是可比的!在一个PoW货币系统的世界里,我们燃烧大量的能量来确保这条链的安全,而在一个PoS链的世界里,我们会在很长一段时间内锁定大量资本,以确保这条链的安全。Paul的论点是,让资本无法进入更广泛的经济约束市场,会抑制技术进步和经济增长。
这就是为什么这一论点如此重要,它给出了比特币应保持现状的经济理由,而这个理由,不仅仅是因为系统的安全保证!
在我从事加密货币行业的这些年里,Paul的观点大致概括了我对这个话题上更广泛的经济辩论的看法。2016年,我在硕士论文中引用了Paul的话。在和很多其他比特币爱好者(Bitcoiner)讨论过之后,我认为它目前构成了主流观点。
现在,让我们来看看在最近这场Twitter热议中出现的反驳意见,以及我自己的想法。

David Schwartz:PoS会给你的钱带来更大的冲击

从经济学角度分析共识机制:PoW是柴油车,PoS是电动车92 作者:明天会更好 帖子ID:5410
David Schwartz给出的贡献如下:是的,质押者和矿工最多会花999美元来获得1000美元的区块奖励。但以经济保障形式提供的安全却大相径庭。让我们考虑一下在每个系统中尝试双花攻击的惩罚:
在PoS系统中,每10分钟支付1000美元,也就意味着每年支付的奖励是5000万美元。如果投资者发现每年5%的资本回报率是值得投资的,那他们大约会质押10亿美元的资金。若要在PoS中成功发起双花攻击,则需要控制这些资金的2/3以上(约6.7亿美元)才能生成冲突链,而在发生攻击事件时会有罚没。
而对PoW方面双花攻击的惩罚则要更难解释,至少在某些情况下,惩罚要小得多。例如,假设一个矿工掌握了51%的算力,他通过挖矿收回了部分甚至全部的前期硬件投资。在这种情况下,重组攻击(比如最后7个区块)的成本根本就不需要6.7亿美元,生成这些区块的花费大约只需要7000美元(7*1000)。如果重组成功,攻击者还将获得区块奖励(无论在这样的攻击之后这些区块值多少钱)。
这并不是说PoW双花是可行的,这只是一个假设例子。虽然分析忽略了攻击的许多实际性,它可能会误导人,但在狭义的经济意义上,它可能具有真理的内核,因此是值得进一步探讨的。
换个角度考虑:把5美元质押起来,之后再拿回来,这显然要比烧掉5美元要更可取。为了感知成本,你必须在一年内质押100美元,才能与5美元的燃烧相匹配。即使个人的花费是一样的(5美元对5美元),但惩罚却不是(100美元对5美元)!现在,使用专用硬件的PoW币通常会面临硬件投资的风险,一旦受到攻击,这些投资可能会失去价值,但它永远不会与纯staking协议的风险值相匹配,因为PoS质押者在竞争区块奖励时不需要承担燃烧大量电力的成本。
我们可以说,PoS的惩罚与PoW的惩罚是不对称的,当区块奖励相等时,PoS会有更大金额的钱会处于风险之中。
这会带来一些有意义的结果。如果PoS在相同的成本下实现更高的经济安全性,这意味着PoS的安全预算可以更小,但其可产生相同的经济保证。这意味着我们可以减少区块奖励,但这个PoS链的经济安全保障可以和PoW链是一样的。

反驳者Paul:你无法控制区块奖励的大小

从经济学角度分析共识机制:PoW是柴油车,PoS是电动车2 作者:明天会更好 帖子ID:5410
PoS系统可以减少由这种不对称而产生的区块奖励的支付,这种观点在比特币爱好者的思维倾向下并没有真正起作用。Bitcoiner的印象是,在某个时候,所有来自新供应的区块奖励都将消失。在这一点上,确保这两条链安全的唯一因素就是交易费用,而交易费用主要是由区块空间市场设定的,而不是共识算法。进一步假设,这些费用足以确保区块链的安全,因此,你无法从不对称中获益,如果我们假设PoW链没有它也会足够安全,这只是意味着PoS链是被抵押者“过度保护”的。

Eric的反对观点

从经济学角度分析共识机制:PoW是柴油车,PoS是电动车26 作者:明天会更好 帖子ID:5410
Paul说的有道理,但反驳理由似乎并不是非常严密的。有点模糊的假设是,交易费用将始终足以确保PoW链的安全。在区块链系统中,交易费用有时差别是很大的,单靠费用能否可靠地产生我们所需的安全性,这在bitcoiner当中是一个主要的争议来源。我们肯定可以看到交易费用难以产生必要安全预算的情况。从这个意义上来说,如果PoS协议能够为相同的回报提供更高的安全性,那么它就变得非常有吸引力。
在最坏的情况下,如果没有供应膨胀,这可能导致PoW协议变得不稳定,而PoS协议仅依靠交易费用就能维持自身的运营。令人恼火的是,这意味着PoS系统甚至有可能成为更高stock-to-flow(S2F)的资产!当然, 这些都只是猜测,但它强调了这种不对称所带来的并非是不光彩的后果,而这种不对称不应该被掩盖起来。

Dan Robinson的观点:金钱不是资源

从经济学角度分析共识机制:PoW是柴油车,PoS是电动车28 作者:明天会更好 帖子ID:5410
Dan的论点是,我们世界上的财富,不能用我们拥有多少“钱”来衡量。这很容易理解,世界无法因为不断印钞而变得更富有。这样的行动只会重新分配有能力购买商品的人,但整个社会并不会因此而突然拥有更多的商品和服务。
然而,在一个权益证明(PoS)货币的世界里,通过staking而退出流通的资产仅仅是钱。那么,世界上商品或服务的数量,是否仅仅因为有人在质押他们的资产而减少呢?
没有!这只是意味着有人放弃了购买商品和服务的能力,转而去进行质押,这意味着其他人还有更多的事情要做。在现实世界中,Staking不会摧毁任何资产,也不会让世界变得更穷。
Dan进一步辩称,不存在“让资本无法进入更广泛的经济”这样的事情。就像政府印钞票会让其他人变得更穷一样,一个人把钱锁起来会让其他人更富有(在这段时期内)。当其他人都变得更富有了一点,经济可获得的资本净额保持不变。

反驳者Paul:金钱实际上是一种资源

从经济学角度分析共识机制:PoW是柴油车,PoS是电动车14 作者:明天会更好 帖子ID:5410
Paul的论点是,金钱不像一杯水,如果你将一杯水放在平面上,不管你怎么放,它都是平衡的。事实上,有很多地方的资本是比较集中的,钱会流向有用的地方。这确实很重要,对一个在适当时候有潜力的企业集中注资,这对社会的影响,要比街上一帮兜里揣着5美元钞票的人要大得多。
Dan提到的关于货币单位本身没有任何价值的观点是有效的,但是在分配中会产生巨大的价值。理想情况下,市场会把钱分配给那些创造价值的人,并在很大程度上依赖于“口袋里的钱”可以被有效地利用。在很长一段时间内,Staking有效地消除了进入这些口袋的机会,这意味着一些原本可获得资金的企业,现在就不会了,这就是Staking的社会成本。

Eric的观点(#1)

我通过思考熵的工作方式来理解Paul的想法。在热力学中,我们说:低熵=有序=高能量
高熵=无序=低能量
从经济学角度分析共识机制:PoW是柴油车,PoS是电动车53 作者:明天会更好 帖子ID:5410
我认为类似的逻辑可应用于经济学:
低熵=有序=高经济潜力
高熵=无序=低经济潜力
“口袋里的钱”实质上是一个无序体系中的“秩序之岛”。货币的智能分配,增加了系统的总经济潜力。
即使当一个实体把钱锁起来时,每个人都可能变得更富有一些,但这些财富只是均匀地分布在一个灰色的斑点上。净经济潜力仍然受到影响。所以Dan的论点基本上是“我们不会从罐子里取出任何颗粒!”,而Paul的论点是“确实,但我们正通过制造更多的混乱来释放经济潜力!”重新分配的财富所携带的能量,与原始的、集中的资本所携带的能量不同。

Eric的观点(#2)

所以上面的观点并不是对立的,我只是同意了Paul的观点。现在,让我们用一个真正的对立观点来攻击Paul的看法。虽然我认为Paul在原则上是对的,但当我们进一步思考谁将staking时,整个情况就会发生变化。
1、挖矿的绿色能源
让我们首先考虑这样一个事实:Staking和挖矿一样,都是具有竞争的。在挖矿业中,由于挖矿操作增加了挖矿难度,一个拥有更便宜硬件和能源的矿工将对其他矿工产生优势。
因此,一般来说,挖矿将倾向于使用地球上最便宜的能源。有趣的是,没有一种能源要比“被困”能源更便宜,因为它们不能用于任何其他用途。
这些被困的能源包括天然气、太阳能、风能以及多出来未被利用的电能。这些类型的资源会被挖矿所利用,每当PoW对环境影响的话题受到大众关注时,bitcoiner们往往会拿这一点来夸耀。然而,这些只是解决了能源问题,而没有解决制造挖矿硬件的外部性问题。
2、Staking的绿色资本
同样的原理也适用于Staking,对于staking而言,什么是最便宜的“资金来源”呢,就是你永远都无法与之竞争的资金。我们以以太坊为例,就是那些看多ETH的人。如果一个人看多ETH,而且他可能已决定要在未来5-10年内看多ETH,那么他几乎没有staking的经济成本。更妙的是,如果他只是持有或投资,对整体经济也没有任何影响。此外,这些投资者愿意接受越来越低的收益率,从而将胜过其他投资者!这种“被困资本”将超过任何原本可在其他地方用于生产的“非被困资本”,就像上面的挖矿例子一样。
从经济学角度分析共识机制:PoW是柴油车,PoS是电动车78 作者:明天会更好 帖子ID:5410
当Staking池的规模因竞争加剧而增大时,Staking的收益率就会下降(来源)

当有人说“PoS不那么浪费”

回到文章开头的图片,它之所以是幽默的,就在于它抓住了一个论点,即PoS只是PoW的一个模糊不清的表现形式。不过,有一个转折点。事实证明,使用柴油发电机为电动汽车充电,并不等于直接用柴油为汽车供电。一辆用柴油发电机充电的特斯拉,仍然要比一辆柴油动力车在消耗相同数量的柴油上行驶得更远!电动引擎只是更有效地利用了能源,而且确实减少了浪费。
同样的道理,与主流bitcoiner观点所涵盖的内容相比,权益证明的经济学意义似乎要更大。上述论点中的“绿色资本”部分,我个人认为很有吸引力,也是我现在认为从社会影响的角度探索“PoS潜在优势”是值得的主要原因。

这对PoW意味着什么?

从狭义的、经济的角度来看,PoS似乎有一些我以前没有充分考虑过的优点,但我仍然相信,工作量证明(PoW)是我们获得一条安全链最稳健的方式,也是设计加密货币最可靠的方法。在这篇文章中,我们完全忽略了PoS系统中存在的一些技术安全问题,而许多都与权益证明的安全依赖性有关。我仍然有信心认为,工作量证明(PoW)是我们目前综合考虑最安全的系统,但我的想法在未来可能会改变,我会敏锐地监控PoS系统的进展。
非常感谢Hasu、James Prestwich、Dan Robinson、Brian Crain以及Torbjrn Bull Jensen为这篇文章贡献了他们的思想,感谢Paul Sztorc、Alex Mizrahi、Emin Gün Sirer、Zaki Manian、David Schwartz、Georgios Konstantopoulos等人深思熟虑地参与了整个讨论。

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