ING:从「安全」视角观察 Staking Economy 的必要性_uGAS-JUN21 Token Expiring 30 Jun 2021

「理解区块链的安全问题,有助于我们从根源处理解StakingEconomy的意义。」

撰文:李画致谢:GenaroCTO吴为龙

PoS区块链正在变得流行,StakingEconomy成为热门话题。

为什么PoS需要StakingEconomy,很大程度上与链的安全问题相关。区块链的安全涉及诸多层面,但我们通常指的是一条链上的记录不会轻易被「坏人」篡改的这种安全性,文中所说的安全也特指这一种。

理解链的安全问题,也许有助于我们从根源处理解StakingEconomy。

安全:从算力门槛到节点门槛

由于区块链特殊的账本结构,篡改基本只在一条「坏人」的链取代了「好人」的链成为主链时发生,在最长链原则下,也就是「坏人」的链的长度超过了「好人」的链的长度。

在PoW共识下,这种安全问题被称作「51%攻击」;在PoS共识下,51%攻击不再存在,与之相对应的攻击手段是「Long-RangeAttacks远程攻击」。

FTX将启动对其全球资产的战略审查:11月19日消息,FTX宣布,作为破产法第11章流程的一部分,将启动对其全球资产的战略审查,以最大化可回收价值。法院文件显示,由于债务人的公司记录存在缺陷,FTX及其旗下公司一直无法收集完整的外国供应商名单或预先索赔金额。(财联社)[2022/11/19 22:06:56]

1、PoW:51%攻击

想要篡改账本,首先要能够「写」账本,因此,成为记账节点的门槛是保障区块链安全的第一道关卡。

在PoW共识下,这道门槛并不高,只要拥有算力即可,算力在此处指可以算出哈希值的计算能力。但拥有算力并不代表能篡改账本,拥有足够的算力才可能篡改账本。

其原因在于PoW需要工作量证明,能够生产出更多的区块完全是由算力决定的。理论上,只要「坏人」的算力比「好人」高,也就是在总算力中占比超过50%,「坏人」就可能生成一条更长的链,这也是我们把PoW下的攻击称为「51%攻击」的原因。

QANplatform:可能会对攻击前状态进行快照,之后空投新Token:10月11日消息,抗量子计算攻击的Layer1区块链QANplatform针对桥智能合约遭受攻击事件更新称,可能会对黑客攻击前的状态进行快照,然后空投新Token。当前,CEX的交易、存款和取款已暂停,流动性已从Uniswap和Pancakeswap中撤出,以减轻用户的损失。

此前消息,抗量子计算攻击的Layer1区块链QANplatform离线的桥接智能合约被攻击,攻击者已成功窃取Token。官方提醒用户不要执行任何与QANX Token相关的交易。目前QANX价格短线跳水跌超93%。[2022/10/11 10:31:07]

所以,PoW链的安全是由算力保障的。也就是说,一条链的算力越高,该条链的安全门槛越高,攻击者越难以进入该系统进行破坏工作。

2、PoS:Long-RangeAttacks

美元指数DXY突破108,为7月15日以来新高:行情显示,美元指数DXY突破108,为7月15日以来新高,日内涨0.47%。[2022/8/19 12:36:40]

与PoW链相同,在PoS链下想要篡改账本首先也需要能够「写」账本,在没有更好的说法之前,我们暂且也称之为「需要拥有算力」。

算力在此处不是指计算能力,因为在PoS中生成区块不取决于是否算出了哈希值,而取决于该节点是不是记账节点。我们可以把PoS下的算力认为是「抵押代币参与Staking的能力」,只要算力的名次满足链的要求,就能够成为节点,参与记账。

因为PoS不需要进行工作量证明,节点只要拥有了能够实现记账权的算力,就能「走捷径」生成一条更长的链,从而篡改账本。

「坏人」可以直接从创世区块开始制造分叉,而不是像PoW那样只能从当前区块生成分叉,这是我们把PoS下的攻击行为称为「Long-RangeAttacks」的原因。

能否成为记账节点取决于该节点参与Staking的代币价值在所有参与Staking的代币价值中的占比,因此「坏人」的攻击成本主要是由该种代币的总价值决定的。

所以,对应于PoW链的安全由计算能力保障,PoS链的安全是由代币的价值来保障的。也就是说,一条链的代币总价值越高,该条链的安全门槛越高,攻击者越难以进入该系统进行破坏工作。

不过,上述讨论是为了理清主要线索而假设的纯PoS模型,实际PoS中的安全门槛会被不同的机制和共识提高,不同链的安全问题有较大不同。主要包括两个方面:

提高成为记账节点的门槛:在一些PoS链中,并不是参与Staking就有资格参与记账。比如在提供分布式存储的公有链Genaro中,记账节点除了需要抵押代币,还需要提供存储;通过共识算法提高区块上链的门槛:如今主流的PoS几乎都采用「BFTPoS」共识,比如以太坊、波卡、Cosmos,新区块需要被2/3节点验证。StakingEconomy的必要性

除开比特币、门罗等等加密货币类型的区块链,公链和跨链更多是作为一种基础设施存在,它们要做的工作是保护承载在链上的资产的安全,而链上资产的安全又是由整条链的安全来保障的。

这属于常常被探讨的「公链捕获公链之上的应用或协议的价值」的话题,「安全」是价值捕获的重要手段:一条链承载的价值越高,要求这条链的安全性越高;链的安全性越高,需要这条链上的代币的总价值越高,具体的逻辑见上一小节对PoS安全问题的分析;代币的总价值越高,带来的是这条链的价值越高。

代币对链的安全的重要性,决定了链对链上资产价值的捕获,同时也决定了PoS下的StakingEconomy的必要性。

假设一条链的代币持有者几乎不参与Staking,那么「坏人」只需要获得极少的代币就能「承包」记账节点,哪怕这条链上的代币价值很高,作恶的人也不需要付出多少成本就能破坏链的安全。

所以**PoS链必须通过StakingEconomy,鼓励代币持有者参与到Staking中来,如果所有的代币都参与进来,这条链就实现了其能力范围内最高的安全性**。

此处有一个延伸话题可以讨论:对于链的安全来讲,代币全部参与到Staking是最理想的状态,但这样一来就削弱了流通性,代币作为支付工具、交换媒介等等的功能就会丧失;反之如果我们需要把代币用于支付或其他用途的抵押,链的安全性又会被削弱。

所以双代币是否是PoS系统中理想的模型?一种代币用于保障安全,同时完成价值的捕获;一种代币作为交换媒介,是「稳定币」。

从安全视角重新观察PoW与PoS的经济逻辑

PoW链和PoS链面临不同的安全问题,也因此决定了它们不同的经济逻辑。

有一种观点认为PoS共识下设计了Staking是一种锁住代币以提升币价的方法,这其实是对因果关系的一种倒置。PoS链必须通过Staking保证安全,代币被锁住只是其带来的一种后果。

也有一种观点认为PoW链比PoS链更加安全,这是有待商榷的。算力门槛不高的PoW链,特别是新生的PoW链是脆弱的,就跟价值不高的PoS链一样。

PoW已经走过了十年,用事实证明了它的可信赖;PoS刚刚萌芽,正在展现自己的生命力,同时也可能带来很多新问题,但这一切都值得我们去期待、去探索。

参考资料

《Long-RangeAttacks:TheSeriousProblemWithAdaptiveProofofWork》,VitalikButerin

相关阅读推荐

《一文说透StakingEconomy真正精髓:请主动参与!》;《PoS共识苏醒,「StakingEconomy」已经到来》

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