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理解加密资产中的验证者两难

Ajian   |     |   3050 次阅读

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工作量证明(PoW)共识算法是现在市场上大多数主流加密货币(如比特币和以太坊)的核心。从经济学的角度来看,工作量证明可以被视为驱动加密资产价格的一种基本元素。Jamie Dimon 评论说比特币是一场骗局,因为它背后并没有一种机制来驱动其价格。然而,工作量证明就可以被视为这样的底层机制。原因很简单,制造比特币是要花钱的。如果你把比特币看作一种商品的话,工作量证明可以被视为生产成本的衡量指标。一些商品定价中的经典理论甚至指出:一项资产的价格会接近于其生产成本;这暗示了工作量证明与加密资产经济学之间的相关性。

就像所有其它资产制造机制一样,工作量证明在加密资产市场中引入了一系列经济动力机制/规则。其中一个最迷人但却鲜为人知的,是工作量证明模型中所谓的“验证者两难”,它对矿工的经济和安全行为有重要的影响,因此对基于工作量证明的网络如比特币和以太坊来说也是非常重要的。

验证者两难

《揭开共识计算机激励的神秘面纱》这篇文章首次提出验证者两难的概念。该文由新加坡大学的研究者出版。论文梳理了经济激励或者说矿工与工作量证明模型的要求之间的冲突,这种冲突可能会导致加密网络中的安全漏洞。

要理解验证者两难,我们要先理解矿工在工作量证明网络中的作用。一个区块要加入一个 PoW 网络时,矿工需要运行一个计算程序来解答 PoW 谜题,以此验证这些交易并维持网络的完整。矿工会因为这些工作而得到新发行的加密资产奖励。一般而言,第一个成功广播对当前 PoW 谜题的一个解答的矿工可以证明他花费了必要的算力将他选择的新交易集合添加到区块链上,这一步骤也会给矿工一些新铸造的加密货币作为奖励。这对简单程序来说可以运行得非常好,但在处理计算密集型谜题时也会遇到一些问题。

先不论其数学复杂性,工作量证明模型没有考虑到理性人在共识过程中的影响。PoW 协议规定,为保证网络的完整(这对所有参与者来说都有好处),矿工应无偿加入共识进程。然而,在非一般的运算难题中,矿工可能会花费大量的资源却没有任何奖励。结果是,许多矿工会有激励偏离当前的协议、保留他们有限的计算资源用于下一个更合适的区块。问题就在这里,在跳过验证过程的同时,矿工打开了 PoW 网络中通往严重安全漏洞的大门。

因验证者两难导致的一种典型攻击是:一个恶意行动者发起一系列计算密集型交易到网络中,以耗尽矿工的计算资源。因为理性的矿工竞争着要解决这个计算密集型问题,恶意行动者便可以提前开始挖下一个区块,以获得优势。验证者两难的另一个副作用包括矿工会接受无效的交易而不去运行正规的验证流程,这会牺牲网络的完整性。

验证者两难在根本上是 PoW 共识网络谜题的运算复杂性和对解决谜题的经济激励,与矿工的理性行为之间的冲突。

加密货币行业已经提出多种方案来解决验证者两难问题。我最喜欢的是 TrueBit,它提供了一种游戏化的方案,调整网络行动者内部的激励来解决这个问题。以太坊网络中的另一种解决方案是强制将挖矿运算转移到链外。


原文链接: https://medium.com/datadriveninvestor/cryptonomics-understanding-the-vertifiers-dilemma-in-crypto-assets-30c65259865b
作者: Jesus Rodriguez
翻译&校对: 阿剑 & Elisa

本文由作者授权 EthFans 翻译及再出版。


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