共识算法真的足够安全吗？

在中心化的世界里，我们信任他们（系统所有者），他们有上帝的视角，有整个系统数据库的最高权限，他们可以告诉我们哪笔交易是真的，哪笔交易是假的。

如果系统遭到破坏并且发现数据已被篡改，人们会怀疑他们并停止使用他们的系统。 这对系统所有者来说是最大的打击，因此他们花费一生来确保整个系统的安全。

那么这里就有一个问题了：如果他们偷偷篡改了系统中的数据，然后装作若无其事呢？

没有人能知道。

毕竟，没有人比他们拥有更高的权限和更完整的数据。 也就是说比特币的共识算法是，假设有作恶的可能，你无从知道他们作恶，只能盲目相信是安全的。

我们之所以需要区块链，就是以去中心化的技术形式存储数据。 目的只有一个：保证整个数据库的安全，不让任何人随意篡改，即使是数据库管理员或系统所有者也不行。 能。

任何区块链技术本质上都是一个记账过程。 只有在正确真实记账的基础上，才能衍生出其他更高层次的应用，如金融中介、物品交易等。 其实我不关心上层怎么变化。 我关心的是真正的底层会计流程。 真的安全吗？ 如果没有，那么上层所有的应用场景和设计都是白搭。

更何况，目前区块链技术的一些应用场景，正走在替代主权货币的道路上。 换句话说，我们的钱将与它实际挂钩。 对于直接存入黄金、兑换货币进行投资的投资者来说，安全是重中之重。

前面说了，我们之所以用区块链和去中心化，就是为了证明去中心化比中心化更安全，更不容易被随意篡改。 同时，我可以容忍目前去中心化的一些现代化场景下的不便和低效。 假设去中心化的安全性并不比中心化好多少，我为什么要用区块链？ 你脑子里有泡沫吗？

区块链中的共识机制决定了其整个安全基石。 在这篇文章中，我想对目前两种共识机制PoW和PoS进行比较和讨论。 不是简单的科普，而是对两种不同共识机制的深入探讨。 想法和未来前景。

01

为什么 PoW 不安全？

让我们首先定义 PoW 和 PoS。 不明白的可以看看作者之前的两篇文章：

工作量证明：

权益证明：

本质上都是一种：通过随机选择节点来尝试生成链上的下一个区块，选择哪个节点的概率与对应的验证资源成正比。 说白了就是：

PoW 需要你提供自己的计算工作量来证明并获得产生区块的机会

PoS 要求你提供你拥有这些币的证明，才有机会生成区块

基于大家采用最长链的共识，理论上要推翻已确认的区块，需要掌握50%以上的资源。 PoW 需要算力，而 PoS 需要链上资产。

这就是问题所在。 在理想的区块链中，从安全的角度来看，链上所有参与者的利益应该与区块链本身的利益一致。 只有在这个时候，才能防止外部攻击。 51%的攻击更不可能，因为主宰链条的人不能搬起石头砸自己的脚，否则他们将是损失最严重的群体。

就PoS而言，主宰链条的人是那些在这里拥有真金白银资产的人。 如果他们打算攻击导致系统崩溃，币价暴跌，他们的损失将非常严重。 可以坦白地说，如果在 PoS 链上，有超过 51% 的代币利益集团，他们对系统的利益占 51%，他们会比任何人都更关注系统安全。

如果是PoW，就不一定了。 这里的主导者只是因为算力占了51%，而不是系统利益层面的51%。 对于矿工或者矿池来说，我只是一个提供大量算力的地方，并不代表我拥有大量代币，但真正拥有大量代币的利益集团并不代表他们拥有大量的计算能力。

当币值暴跌，或者挖币越来越无利可图的时候，在一个算力很大但拥有代币不多的矿池面前，只要作恶收益大够了，矿工就会停止挖矿，甚至不惜牺牲自己的代币资产进行非法双重交易。

毕竟在PoW的共识机制下，矿工在系统中的利益其实远小于整个系统的价值。 共识参与者的利益与区块链利益相差太大，导致一定程度的不一致是不安全的根源。

比特币也是如此。

当比特币价格持续上涨时，肉眼会看到越来越多的人参与挖币，挖币的难度也会越来越大。 当挖币成本的增速大于币价的增速时，挖币是一个逐渐亏钱的东西，当币价放缓甚至不再上涨超过临界点时，但是挖矿难度越来越大比特币的共识算法是，挖矿是亏本的生意。

给大家算一算：矿工收益=币值-挖矿成本

比特币是一种市场化的物品。 货币的价值取决于供求关系。 越多人要，越多人要，价格就越高。 东西，不能随意篡改。 货币的短期价值与持有者的情绪挂钩，长期与价值挂钩，价值与安全挂钩。 参与过资本市场的人都明白这一点。

因此，货币价值的短期波动是不可避免的。

假设币值持续上涨，就意味着越来越多的人想要先得到比特币。 除了交易，更多的人会通过挖矿的方式获得，所以会有更多的人加入挖矿的行列，瓜分矿工的价值。

因为大部分人都是以租用矿机的形式参与挖矿的。 毕竟在挖币难度越来越大的情况下，只有专业的矿机才能出块，但是挖矿的难度还是越来越大，因为比特币币本身就是这样设计的，但是算力强的难度确实不会增加那么快。

随着难度的增加，人们会越来越依赖专业的矿机，业余的早就被淘汰了。 其他的暂时先不说。 假设其他不变，挖矿的成本肯定是上升了，毕竟挖矿难度更大，参与的人也更多。

虽然币值在不断上涨，但挖矿成本也在不断上涨并向上收敛。 假设币值增长率与挖矿成本增长率一致，则收益不变。 当币值增长率低于挖矿成本时，收益会持续减少。 .

要知道，币值很难永远上涨，但挖矿成本却在赤裸裸地永远上涨。

为了节省成本，业余矿工可能更愿意租用矿机而不是自己购买。 矿池的形式不可避免地会频繁出现，算力往往会掌握在一些人手中。 是矿主。

假想的，我说假想的，有没有可能一个矿主实际上没有比特币，他自己的利润一方面来自于挖币，另一方面是租赁矿机赚钱，在挖币的时候逐渐变得一文不值之后，他突然想到：

既然挖矿已经无利可图了，我有这么庞大的算力，安全套现后为什么不搞双交易呢？ 好像这样赚钱更快。 毫无疑问，这是身体非常诚实的表现，完全市场化的经济是利益驱动的。

谁能保证比特币的价格每天都会成倍上涨？ 谁能保证在后期挖矿难度持续上升的时候，大家的挖矿收益会保持不变，或者衰退不会那么严重？

说完短期因素，再说说长期投资价值：币价持续上涨的原因，不正是基于最原始的“安全”价值吗？ 如果短期波动能影响标的安全，那么长期就不用担心了。

此外，当大部分链转为PoS时，那些闲置的算力资源更有可能投入到其他PoW链上作恶，加速其他PoW公链安全风险的爆发。 这是后期很多PoW共识机制的新链。 持续雷暴的原因。

基于目前的情况，

在这个层面上，PoS 确实比 PoW 更安全。 至少共识参与者的利益与链条的利益是一致的，共患共荣。

02

PoS真的那么安全吗？

如果你熟悉PoS的共识机制，你就会明白，大部分人都不愿意花费精力参与共识，将出块权委托给一些比较大的持币者或者有声望的机构，然后只收取挖矿奖励。它，这就是所谓的“质押”，就像把钱存到银行拿利息一样。

在PoS机制下，如果想要控制51%以上的股权，并不需要真正拥有51%的资产，但可以暂时控制51%资产的出块权。 我承认这是一个不好的相位，但是这个不好的相位并没有那么致命，为什么呢？

首先，PoS 并没有在股权以外的资源上投入那么多，比如 PoW 的电费、矿机等前期的硬性投资。 它只需要一些基本的服务器维护成本，这将在 PoS 机制中产生寡头的可能性。 比较小，比较大，小的节点大小不一。

那么我相信只要有大比例的大节点，就不会只依赖公共账本，每个人都会私下维护一套全节点。 毕竟，他们是遭受篡改损害最严重的人。 这是多方监督

最后，PoW 的区块生成与 PoS 的区块生成略有不同。 PoS 的区块生成需要持币者签名，这意味着 PoS 作恶的社会成本远大于 PoW。

以上三方面对于真正想要形成51%攻击的群体多少会有一定的阻隔，但是否真的能够被消灭，我相信从概率上来说是不可能的。

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我一直认为区块链的优势在于用机器共识代替人类共识，但现阶段，机器共识面前还有一些无法解释的“人类共识”。 当这个问题没有很好解决的时候，一味地假装这个问题不存在，坚信所谓的“绝对安全”是没有意义的。

上面我们分析了两种共识机制，公平地说：

在一个更分布式、更均匀的计算能力的系统中，更适合展示 PoW；

在一个更集中、权益更不平等的系统中，更适合展示 PoS；

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你能在这里得到什么

我一直认为：最有价值的时刻，是你是否真的捕捉到了更多客观的第一手资料，修正了之前的错误观点，得到了一些启发。 这是你真正远离大多数人的时刻。

你可以在这里得到一些灵感，偶尔一两个就够了。

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