你誤會了,礦工集中化並不會破壞比特幣 #2

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CoinDesk 專欄作家 Hasu 發布了第一篇專欄文章在 Twitter 上引發了許多有意義的討論, Hasu 蒐集了一些有趣的問題,並撰寫了第二集,讓大家能夠更近一步釐清對礦工與挖礦機制的誤解

以下為鏈新聞翻譯原文及註解之內容:

昨天,我為 CoinDesk 發表了一篇專欄文章,概述算力的集中並不會破壞比特幣系統。原因是,擁有強大算力的礦工如果破壞網路或以其他方式對協議進行攻擊,基於機會成本考量,攻擊者將損失更多。(同一論點適用於 PoS 中的驗證者)。 

該篇文章在 Twitter 上引發了許多有意義的討論,我整天來回與不同的人討論。非常感謝各位閱讀本文,這確實是文字創作者最希望的。在這篇後續文章中,我想花時間回答一些出色的問題和對策。

難道算力越分散不會越好嗎?

絕對會。我很遺憾沒有在上一篇文章中更清楚地說明這一點,廣泛分佈的算力絕對優於算力集中,不過就算是算力集中也不會對系統造成破壞。

您可以想像成比特幣具有不同層次的安全機制,當你去掉一層時,系統的安全性會下降,但不會立即崩潰。想像一下,有十個礦工,每個礦工控制著 10% 的算力,並且從不相互串通,那麼大多數攻擊基本上是不可能實現的,攻擊者成功搶到記帳權後才能實現攻擊,換句話說,任何 1 位攻擊者都必須憑一己之力對抗其他 9 個人的算力,這是網路安全的最佳方案。

但是,即使礦工控制的算力超過此值,比特幣也具有很好的屬性,即礦工的風險價值與其在網路中的算力能力成線性比例。因此,誠實的動機仍然存在,因為不當行為會造成嚴重的損失,但誠實卻能獲得區塊獎勵。

Nic Carter 【鏈新聞註:鏈上數據網站 CoinMetrics 共同創辦人】給出了很好的總結:

「比特幣共識受到兩層防禦機制的有效保護。

#1 能夠控制的算力很難達到能夠影響網路安全的等級

#2 即使真能控制網路,干擾網路也不符合效益」

許多人都沒有意識到第二點的存在。

普羅大眾的理解都是,只要單一實體控制大於 50% 的算力,網路就會變得不安全。當然,我們希望算力越分散越好,但是在這方面我們能做的事情有限。

如果算力集中化不能破壞比特幣,為什麼那些全網算力較低的系統會被攻擊?

以太坊經典(Ethereum Classic)和比特幣黃金(Bitcoin Gold)是加密貨幣資產前 50 名當中曾遭到攻擊的最有名的兩個例子。

直觀的反應可能是將其歸咎於全網算力的差異(比特幣比 ETC 大 175 倍,比 BTG 大 985 倍)。我認為這不是導致這些系統不安全的主要原因,礦工缺乏強制的長期承諾。ETC 與 BTG 兩個系統都認可抗 ASIC 的謬論並非巧合,抗 ASIC 的目標是保障業餘礦工在參與挖礦時能夠有一定程度的競爭力,讓他們能夠使用較便宜的硬體設備如 GPU。

但是,公平所帶來的好處會給系統安全性帶來重大不利影響。比特幣 ASIC 礦機是專用化設備,除了挖掘比特幣外,它們沒有任何用處。如果比特幣消失,它們的市場價值將因此歸零。比特幣生態系統中的礦工需要擁有大量的比特幣 ASIC 礦機,因此其收益必然與比特幣網路的健康狀況息息相關。

另一方面,GPU 礦機由於不具備此專用性,因此可供業餘愛好者使用。大多數人的遊戲用 PC 上都有搭載,即便不挖礦也可以使用它們玩遊戲,或挖掘其他支援 GPU 的加密貨幣(抑或是將其出售給其他遊戲玩家或 GPU 礦工)。因此,它們的價值與特定代幣的價值無關。

此外,由於 GPU 有許多用途(例如機器學習或影片處理),因此存在可以租用此類通用硬體的電腦設備市場。對 ETC 和 BTG 的攻擊就是透過租用硬體的方式執行,從而使礦工可以通過網路獲得臨時算力,而不必強迫他們對特定網路做出長期承諾。

因此,某些算力較小的代幣處於危險之中的原因是,礦工對系統進行攻擊不會招致經濟損失,且很大程度上是由於抗 ASIC 的謬誤。

因此,比特幣礦工在財務方面受到網路的束縛,而攻擊網路就如同傷敵一百自損三千。

中國政府難道不能強迫礦工零成本攻擊比特幣嗎?

事實上,我認為這是不正確的,因為國家跟私營機構一樣,會因攻擊比特幣而付出機會成本。輕易破壞挖礦這類有利可圖的產業,將犧牲他們未來的稅收收入

而且比特幣挖礦非常適合那些擁有大量廉價能源,但國內使用供過於求的國家。在從前,煉鋁這件事就相當於從低電力成本的國家向高電力成本國家出口電力。

【鏈新聞註:由於精煉鋁需要大量電力,因此向低電力成本國家進口鋁,相當於進口廉價電力。】

且對挖礦產業進行鎮壓,同時也會破壞當地對財產權和法治的信任,這些都是經濟繁榮和外資挹注的重要推動力。

此外,需要強調的是,對於願意承受無限機會成本的攻擊者而言,沒有任何系統是安全的。如果美國或中國下定決心,無論付出多少代價都要銷毀比特幣,那麼我們也無能為力。但是,我們可以通過提高成本來盡可能地防止他們破壞比特幣,這是我們擁有的最強大的威懾力。

除非我們開始對礦工進行審查(將系統轉為許可制),否則我們不可能阻止算力集中化,但這引發了一個問題,即擁有單一礦工的比特幣與中心化公司(如Paypal)有何不同。

這種「權力越大,損失越大」的論點不也同樣適用於中心化系統嗎?

在開始之前,讓我指出第一個答案。我們都不希望算力集中化,但我們都無法反駁集中化的事實。不要假設那些無法證明的事情!

挖礦的工作方式,任何礦工都可能在任何時刻廣播出他們合謀的一條秘密鏈。當然,這同樣適用於一個全新的礦工。那些不考慮礦工串謀的模型根本是不切實際,而且安全性也相對低上許多。

雖然你可能不會認同我要說的話,但是,在這種假設下,我們在 PoW 上花費如此大量的電力是值得。如果要我嘗試給出一些不同的解釋,我會告訴你,即使當前所有算力都由一個礦工控制,比特幣與 Paypal 或商業銀行等系統仍存在很大差異。因此,最壞的情況實際上並沒有你想像的那麼糟。

(1) 比特幣完全可審查且無需信任。用戶可以驗證中心礦工是否遵守網路規則,無論全網礦工只有一人還是一千人,這些規則同樣適用。用戶還可以透明地評估該礦工的工作,礦工一但發起雙花攻擊或對交易進行審查,用戶都能夠發現。

(2) 用戶可以輕鬆地退出。在比特幣系統,如果用戶對當前礦工的工作不滿意,則可以通過集體分叉到其他 PoW 算法來屏棄它,這比集體切換到 Paypal 競爭對手(甚至可能不存在)要來的容易的多。所有用戶都具有帳本(UTXO集)的讀取訪問權限,這使得獲取該狀態並在需要時離開該狀態非常容易,相反的,如果 Paypal 失敗了,即便有人啟動了一個新的 Paypal ,你也無法取回在 Paypal 的餘額。

(3) 政府對礦工的影響較小。現在你可能會站在資本主義的角度認為,傷害用戶的人不太會是公司本身—這通常是政府干預的結果,無論是透過直接監管還是間接施壓等方式。我同意國家是比特幣的最大威脅,因為他們將其視為對其貨幣和財政的主權威脅。但是,國家對 Paypal 或商業銀行的影響,與對礦工的影響截然不同。讓我們分析一下原因:

a. 影響力與可動性成反比。可以說走就走的人不會被脅迫,這正適用於礦工!如果礦工們感受到當地的政策對其不利,他們可以輕而易舉地搬到另一個國家。因此,地方政策對礦工的影響實際上並沒有那麼大。況且我們也看到許多國家開始針對挖礦產業設立特別經濟區。

b. 礦工可以被取代。如果當地政府導致中心礦工「消失」,那便是零門檻進入挖礦產業的時候了,因為其他國家的礦工可以簡單地透過網路接續挖礦工作。因此,政府必須意識到,通過沒收礦機設備並利用它進行攻擊等惡行只能做一次。最後,一個礦工總是可以被另一個賺更多錢的礦工以有機方式破壞。例如,如果舊礦工不處理某些交易(具審查性),他會激勵新礦工透過處理這些交易來賺錢。

(感謝 Raphael Auer、figo 和 latetot的提問)

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