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

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。

研究：今年十大活躍區塊鏈鏈基金投資標的的中三成為DeFi項目:The Block Research通過研究初期至今進行的873項區塊鏈相關投資交易后發現，今年最活躍的十支基金為Coinbase Ventures（進行了25項投資），Alameda Research（23項），數字貨幣組（21個），CoinFund，Dragonfly Capital，NGC Ventures，Polychain Capital，ConsenSys Labs，Pantera Capital和HashKey Capital，其中，DeFi是最受這些頂級投資者歡迎的類別，在投資的121家公司中有31.4％屬于DeFi項目。[2020/12/15 15:15:29]

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 | 報告：10月全球區塊鏈融資超10億美元，融資態勢趨于穩健上升:PANews發布2019年10月（10月1日至10月30日）區塊鏈領域融資報告，就數量、金額、融資分布狀況等信息進行了分析。要點如下：1.全球區塊鏈行業發生融資事件超83起，涉及資金總額超10.1228億美元；2.融資金額以百萬級最多，千萬級以上融資事件大幅上升；3.融資階段趨向多層次、階梯式爬升；4.融資事件類型中，交易所、支付、Dapp-DeFi為三大王座，類型分布多元并發。[2019/11/7]

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。

動態 | 立高控股擬建立合營企業發展區塊鏈等技術:據金融界消息，立高控股（08472.HK）于1月28日公告稱，該公司擬與Noble Sovereignty Capital Group Limited建立合營企業，經營范圍包括發展區塊鏈及互聯網技術。據悉，Noble Sovereignty為于英國注冊成立的有限公司，從事資訊科技大數據網絡及大健康項目投資、區塊鏈及互聯網技術等業務。[2019/1/29]

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。

云象區塊鏈獲“2018浙商Pre獨角獸”獎:2018年6月7日，在“第15屆浙商（投融資）大會暨2018數字經濟峰會”上，經《浙商》雜志獨立評審，云象區塊鏈獲得“2018浙商Pre獨角獸”榮譽稱號。據了解，云象區塊鏈成立于2014年，是一家全球領先的區塊鏈基礎設施服務商，已商用的BAAS平臺在性能、安全、隱私、接口等方面處于國際領先地位。云象區塊鏈是商業銀行體系首個跨機構區塊鏈基礎設施建設單位，科技部現代服務業重大專項區塊鏈技術唯一支撐單位，已申請發明專利40多項，截止2017年全球區塊鏈專利總量排名第九位，多項經典案例被收錄于工信部發布的《2018年區塊鏈產業白皮書》。[2018/6/7]

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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