比特币:深度解析 PoW 和 PoS 项目的「中心化」风险_什么是区块链技术

作者/LongHashJackFilibaandJeffZhang

数据可视化/LongHashXinheYu

来源/LongHash

推动加密货币行业蓬勃发展的核心原则之一是数字资产不需要中心化机构。

然而，像工作量证明和权益证明这样的共识算法是让用户自行维护网络数据的完整性以实现治理的民主化。

图片来源：Hitecher但是，两种去中心化治理模式在处理去中心化交易时都遇到各自问题。LongHash查看各种数据，探讨了主要参与者或利益相关者对工作量证明和权益证明加密货币的影响，以此来分析各个项目的中心化程度。

PoW项目的算力分布

工作量证明是大多数业界领先的加密货币所采用的治理模式，包括比特币和以太坊。这可能会在未来发生改变，因为以太坊开发人员目前正计划使用权益证明。

不同的加密货币利用工作量证明的方式大不相同。理论上，工作量证明能够使网络上的决策实现民主化。许多行业支持者都对PoW模式带来的威胁非常谨慎，例如：矿池已经占据了网络的大部分算力从而使得他们有可能为自己牟利。过去，LongHash分析显示区区几个矿池就可以占据网络的大部分算力。

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我们对比特币、以太坊和莱特币这几个PoW明星项目的算力分布进行了新一轮研究。根据2019年6月13日图表显示，比特币算力分布最广。

在所有比特币矿池中，BTC.com是最大的算力贡献者，占17.9%左右。F2Pool(13%)、AntPool(12.5%)和BTC.TOP(10.9%)紧跟其后。最大的两个BTC矿池加在一起占整个网络算力的30.9%。

而另一方面，对于以太坊而言，最大的两个矿池共占网络算力的49.09%。Ethermine矿池是比特币、以太坊、莱特币三大网络中最大的矿池，占以太坊总算力27.09%。

莱特币最大的算力贡献者是Poolin矿池，占网络算力的21.2%。与比特币和以太坊相比，最大的两个莱特币矿池占其算力的37.2%。

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PoS项目的抵押率占比

对比工作量证明和权益证明加密货币的去中心化水平存在许多困难。最根本的困难是两种治理模式在实现共识方面存在很大的差异。

与工作量证明模式不同，权益证明治理模式基于参与者的数字货币所有权。那些被认为拥有大量stake的人也需要承担更多责任来维护网络安全。想了解更多信息，请阅读我们的权益证明指南。

因为PoS区块链并不像PoW区块链那样强调“挖”数字货币，所以考虑矿池的算力并不是一个很好的选择。相反，我们研究了验证人在各自网路中拥有的投票数量。

在此类别中，我们的选择非常有限。现如今的加密货币市场中，只有少数顶级货币采用了PoS模式。此外，像EOS和TRON这样的流行资产利用了PoS的修订版——委托权益证明，其功能与PoS截然不同。

我们研究了Cosmos(ATOM)和Tezos(XTZ)，因为这两种货币的运行方式都是基于PoS共识机制算法。此外，按市值排名，目前这两种货币位于前20名。

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对于许多PoS加密货币而言，最大的投票权持有者是PoS矿池，这也是Cosmos的情况。对于Cosmos而言，stake.fish矿池具有最大的影响力。我们数据生成的时候，stake.fish池占整体网络投票的7.92%。

Stake.fish网站解释道：“权益证明区块链拥有验证人去创造、提议或投票可以添加到区块链里的区块。这些验证人需要强大的硬件才可以运行，这些硬件需全天在线，并具有多种安全功能。”

这类验证人允许用户“抵押”资产并获取经济回报。实际上，这意味着用户不用花费特定时间就可以存储资产。用户获得的奖励通常来自于他们抵押资产所创造的新区块。

Tezos系统里baker的运作方式与PoS矿池运作方式相似，因为这些baker充当网络的验证人。如图表所示，Tezos投票权的主要贡献者是Tezos基金会的baker。加在一起，一共占整个网络投票权的23.33%左右。

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但是，根据Tezos基金会声明，Tezos基金会不会利用其权力影响网络：“现在新的提案期已经开始，基金会决定不参与前一部分的投票。”

根据该项目的Twitter文章，Tezos在2018年7月才有了第一个非基金会的baker。随着时间的推移，网络权力越来越分散。相对而言，Tezos基金会于今年3月拥有超过31%的网络投票权。

除Cosmos和Tezos外，其他基于PoS模式的加密货币依然处于开发和采用的起步阶段。因此，这些资产可能还需要一些时间才能像比特币、以太坊、莱特币这些顶级货币一样进行同等规模的测试。

PoW项目的中心化风险

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如果一个资产真的去中心化，那么没有任何中心化机构可以控制其未来发展趋势。这不仅是原则问题。在工作量证明区块链中，单一的矿池控制绝大部分的算力更容易导致51%攻击。

这种类型的攻击是指：某个实体拥有绝大部分的网络控制权，从而能够操纵未来网络上的交易。因此，对于工作量证明货币而言，算力均匀的分布是非常重要的。

从资金安全来看，在比特币及以太坊系统里是非常难发起51%攻击，所以我们可以说相比于中心化银行或央行体系，比特币为代表的PoW是可以通过去中心化模式保证安全。

从决策系统来看，比特币的系统的缺点就是各方参与者相当割裂，矿工持币人及核心开发者各自为不同的群体，因为没有一致的利益，整体决策及推动升级是相当缓慢的，而主要代码都由bitcoincore提供及推动升级，这样的决策系统是相对中心化的。

从制衡结果来看，有些PoW拥护者绝对通过恰巧因为参与群体利益不一致，可以产生一个制衡结果，如果在最初设计有一个好的治理系统，比如Decred的改革，Nervos提出的治理体系，从这个方向来看PoW支持者有权说自己是更去中心化的。

另外PoW还有一个很大的缺点，因为中国具备制造业优势，也就是中国能掌握大部分的矿机，这对PoW项目的国际化及去中心化非常不利。

虽然一些创新者已经意识到PoW中心化的风险，但是有些人认为权益证明代币特别脆弱。据某位非常熟悉该话题的专家称，保持权力分散对PoS代币尤为重要。

Messari产品负责人王启奥说：“PoW网络中，用户与验证人之间权力严重分离，早在2017年我们就已意识到这一点。那时，比特币用户呼吁矿工激活SegWit，取消SegWit2x，即使很多人认为矿工拥有更多的网络控制权。”

他继续补充道：“PoS网络中，持有者和抵押者往往是同一人。所以，权力分离较少。”

PoS项目的中心化风险

ProofofStake从最初就有一币一stake的概念，币是股权，也是投票权，也就是这样的设计是更加支持治理的。

从资金安全来看，PoS一样要面对51%攻击的威胁，我们在过往文章提到，要攻击PoS区块链也是需要付出相当高的成本，也就是说在资金安全上PoS通过经济学的去中心化保障也是相对可靠的。

从决策系统来看，PoS本身就更好支持治理，每一个系统都有属于他们的治理流程与投票系统，而大家争论的问题主要在于PoS矿池是不是过度代表普通人的投票权，有些区块链中如Cosmos前几个节点就占据了多数投票权重，而且矿工与治理决策人是同一个，那这样的系统会不会有问题。

事实上目前多数的PoS区块链都是属于代议，代议更符合现有社会的参与体置，一般人是没有时间与精力参与，而节点作为精英代表一般人参与，Tezos及Cosmos都是如此，Tezos有他标榜可进化且流程化的治理流程，Cosmos则赋予普通人拥有最后投票权。

PoS区块链遇到的最大问题会在于初始代币如何分发，及后续如何解决富者越富的问题，目前可以看到很多创新的代币分发目的就是为了避免中心化，也有不同区块链提出降低大节点收益的方案，最终PoS项目会不会被大节点控制有待观察。

结语

中心化问题是每一个区块链都要面对的，上面文章分析了PoW矿池的算力分布，与PoS矿池抵押率的占比，就是想给大家一个更清晰的呈现。

中心化是所有项目都没有办法避免的问题，在现实生活如此，在区块链亦是如此。

LongHash客观地去分析PoW与PoS的优缺点，研究两者在各自发展过程中「中心化」和「去中心化」的博弈过程，分析其中的原因和利弊，帮助投资者清晰看清项目的本质，从而实现理性决策。

注：本文作者为JackFiliba，译为中文后，由JeffZhang作出大量贡献

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