區塊鏈入門 | 從攻擊能量、防守能量來看 PoW與PoS誰更安全？_比特幣

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。

美SEC主席：中本聰的創新推動了加密資產和底層區塊鏈技術的發展:金色財經報道，美國證券交易委員會主席Gary Gensler在美國SEC官網上發文稱，加密證券市場沒有任何跡象表明投資者和發行人不應該受到我們證券法的保護。國會制定證券法的目的是規范投資，無論它們以何種形式進行，也無論以何種名稱命名。這不僅僅是一個談話要點。正如Thurgood Marshall大法官在最高法院著名的Reves判決中所寫，這是這片土地的法律。

這些代幣有團隊通過網站和Twitter帳戶進行推廣。投資者甚至可能會見企業家。這些代幣并非憑空而來。它們是數字化的但并不能將它們與大量資本市場區分開來，在這些市場中，證券和貨幣已經是數字化的。

中本聰的創新推動了加密資產和底層區塊鏈分類賬技術的發展。然而，無論使用何種分類賬，無論是電子表格、數據庫還是區塊鏈技術，當投資者將資金置于風險之中時，投資的經濟現實才是最重要的。因此，加密證券發行人需要向美國證券交易委員會登記其投資合同的要約和銷售或滿足豁免要求。[2023/6/13 21:33:40]

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。

京東云發布“京東618十大技術應用趨勢”，“區塊鏈防偽追溯 一碼到底”上榜:6月17日消息，日前，京東云發布“京東618十大技術應用趨勢”，“區塊鏈防偽追溯 一碼到底”是其中重要一環。今年京東618，京東云基于區塊鏈技術打造的“智臻鏈防偽追溯平臺”大規模應用，覆蓋了包括生鮮農業、母嬰、酒類、美妝、二手商品、奢侈品、跨境商品、醫藥、商超便利店等數十個線上線下零售生態業務場景。官方數據顯示，截止目前，京東云“智臻鏈防偽追溯平臺”落鏈數據已達10億級，服務超1500 家企業，覆蓋超1900個品牌的40萬種商品，消費者溯源查詢次數超1000萬次。[2021/6/17 23:43:43]

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。

A股開盤：深證區塊鏈50指數上漲1.13%:金色財經消息，A股開盤，上證指數報2792.32點（+0.46%），深證成指報10294.96點（+0.90%），深證區塊鏈50指數報3264.81點，上漲1.13%。區塊鏈板塊上漲1.01%，202只概念股中，183漲12跌7平，順利辦（+6.99%）領漲；常山北明（-2.85%）領跌。 數字貨幣板塊上漲0.84%，32只概念股25漲5跌2平盤，金冠股份（+3.85%）領漲，中裝建設（-2.01%）領跌。[2020/3/18]

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？

動態 | 馬耳他銀行拒絕為加密和區塊鏈企業開通賬戶 稱其超出風險范圍:據馬耳他時報報道，數十家涉及區跨鏈和加密貨幣的公司在馬耳他當地試圖開設銀行賬戶時遭到拒絕。匿名消息人士稱，銀行“禮貌地”拒絕了他們的業務，稱這超出了他們的“風險偏好”。議會財政司司長Silvio Schembri表示，他正在就此事與不同的銀行和利益相關方談判。[2019/3/1]

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。

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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