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PoW工作量证明并不是一无是处

2019-10-01来源：作者：经济常识笔记栏目：区块链技术

简介区块链系统中真正最核心的问题是POW工作量证明，这是区块链与互联网以及普通分布式系统最大的区别所在。区块链所有的特点，比如说去中心化，比如说不可篡改，比如说价值传递，比如说

区块链系统中真正最核心的问题是POW工作量证明，这是区块链与互联网以及普通分布式系统最大的区别所在。

区块链所有的特点，比如说去中心化，比如说不可篡改，比如说价值传递，比如说信任的机器都来源于工作量证明POW这个特点。

而区块链所有的不足，比如说最为大家诟病的效率低下、手续费高昂、能源消耗巨大等也都是来源于这个特点。

能透彻的理解工作量证明，就能理解区块链的意义；无法理解工作量证明，就无法理解区块链的意义。

大咖们如何看待POW和算力？

有一个问题非常重要——POW工作量证明是必不可少的吗？我个人认为这个问题是区块链行业的最核心、最本质的问题。我相信这个问题不光是我有疑问，每一个在区块链行业探索的人都有过这个疑问。

为了彻底搞懂这个问题，我总结了市面上各个大咖对于POW机制的看法，看看能得出什么结论。

我们先来看看提出“不可能三角”的长铗是如何描述POW的：

在区块链诞生之前，我们是很难在互联网上实现竞争性资源，更难实现竞争性资源的转移。但是区块链实现了，比特币就是第一个成功的区块链案例。

我们如果要在数字世界中实现竞争性资源，也需要投入巨量的能源消耗。你投入的计算力消耗或者能源消耗越高，安全的壁垒就越高，这也是为什么我们说比特币的区块链是最安全的区块链的原因所在。

张首晟教授曾经谈到过POW，也非常值得我们思考：

不可能有一些中央指挥的机制，能用一个确定式的办法能够告诉这些计算机怎么来达到共识、不让把熵增得更大。

要达到一个单位的共识的话，必然需要消耗掉一些熵。

一旦有了账本，就等于有了货币，但是这必然会有代价，就是周围的熵也要增加。所以在比特币的系统里面，我们要算哈希函数，计算过程当中，熵就产生了。产生之后，就会达到子系统的共识，熵减，但是总的系统的熵是在增加。

矿业大佬吴忌寒曾经这么描述算力：

人类未来最大的矛盾，是日益增长的数据处理与有限算力之间的矛盾！

算力，可能是人类通往更高文明的一种有效手段，也是与熵增对抗的最有效方式。从科学的本质来讲，拥有更多算力，比拥有金钱更有意义。

比特币现在的全网算力达到约3000万万亿次哈希碰撞每秒，相当于约600台天河二号超级计算机。看起来貌似强大，但如果放眼整个星空，真的要去寻找宇宙奥义，这点算力还谈不上权力。在我看来，算力是为了去除人性在整个系统里的权重，在未来，它有可能超脱于碳基意志，会成为我们意想不到的防护网。

POW工作量证明必不可少吗？

大咖就是大咖，说的话都很有范，都是从很宏观的角度来看待这个问题，而且有着浓浓的哲学味道，普通人没点慧根还真的很难听懂。我们还需要从更具体的角度来看待POW工作量证明，所以我们再回过头去看看中本聪怎么说的。

A、货币

中本聪在比特币白皮书中提到，比特币整个的设计目的是为了实现一种点对点的电子现金系统。

要实现这个电子现金系统，需要解决双重花费和记帐权这两个主要问题，正是出于解决这两个问题的目的才使用了POW，而POW也完美的解决了这个问题。也就是说，这里提出工作量证明是有很明确目的，就是为了解决点对点货币竞争记账的问题。

比特币已经成功运行了十年了，经受住了各种考验，尤其是来自政府层面的监管考验。在比特币之前，有过无数次没有使用工作量证明的数字货币尝试，无一例外都是以失败告终。

所以，这一点相信大家都没什么异议：用区块链实现真正意义上的全球通用数字货币功能，POW必不可少！

除了出于解决技术层面的问题外，货币有它独特的特点，因为传统的意义上的货币是需要由国家强制力保证的，比如说美元就有美国军事、政治的强大保证，而普通的数字货币肯定会被国家封杀。如果要形成一种不依靠第三方的货币，那么必须有能够不被火枪和大炮摧毁的东西，而大规模的算力就是这种东西。

更有意义的是反向思考，既然货币功能离不开工作量证明，那这是不是说其它功能可以离得开呢？是不是说并不是所有的区块链都需要工作量证明，而是根据不同的功能，可以采用不同的共识机制呢？这个问题我们先留在这里，继续思考。

B、点对点交易

之前看到过一篇文章，里面讲到了区块链的最小可行性原理，文章观点总结下来基本如下：

1、如果两个人需要进行点对点交易，但这两个人如果彼此并不信任，怎么办呢？解决方案是由第三方保管凭证或者交易的账本。

2、有人想到了用非对称加密可以解决这个问题，即公私钥密码，这样可以完成两人间的点对点交易，但这只是两个人之间的交易，如果是多方的交易怎么办呢？解决方案是引入分布式账本。

3、引入分布式账本之后又带来双重花费的问题。比如一笔钱明明在A的记账上花出去了，但在B的账本上还没有花出去，这时候我们要相信谁的呢，因为是一个分布式账本，谁都有自己的账本，这就是所谓的分布式一致性，这时候就需要引入共识机制。

4、中本聪想到把工作量证明机制引入共识之中，它是给验证交易投入一个成本，这个成本就是计算的消耗、能源的消耗。投入计算的消耗越高，防止发起50%攻击或者双花的壁垒就越高，这就是POW机制的来历。

这个过程大家可以多看几篇，为什么把它单独拿出来呢？因为它这里说的是区块链的最小可行性原理，其实已经超出了单纯的货币形式，不仅仅局限于比特币这种类型，而是所有类型的交易。更本质意义上的说法是：所有的大规模点对点交易传递，都需要用到区块链架构，都需要用到工作量证明。

用区块链实现任何真正意义上的大规模点对点交易，POW必不可少！

点对点的意义在于，它只需要交易双方之间达成合作，完成不需信任任何的第三方，同时任何第三方无权修改，这样的交易才具有真正意义上的不可逆性！而采用其它共识机制，比如采用DPOS共识机制比如EOS是可以修改的，并非绝对不可逆的；采用POS共识机制最终的结果一定是强者越强，久而久之，那些强者就会形成一个事实意义上的中心。

点对点的交易是最直接的交易，是成本最低的交易，是约束最少的交易，是真正市场化的交易，要想实现点对点交易，离不开POW。

C、权力

同时实现点对点的过程实际上就是权力的弱化过程，权力的弱化对应着自由的增加，而用江卓尔的话说：“区块链世界的财富逻辑是——去中心化带来自由，自由带来交易，交易带来财富”。

什么是自由？从技术角度上来讲，点对点即自由！

因为自由其实是和权力相对应的，你突破某种权力，你就能获得某种自由，如果没有突破某种形式的权力，就无法获得新的自由。

货币关乎权力，点对点关乎自由。在现实生活中，很多情况下权力和中心是一回事，中心拥有权力，权力对应着中心。当权力和中心无法解决某个问题，或者权力和中心带来的副作用越来越明显的地方，就是需要POW发挥作用的地方。

比如权力与中心化就无法解决经济的问题，经济的问题只有市场经济能够解决，市场经济其实就是去中心化的经济解决方案；比如全球货币这件事，需要跨越国家主权，单靠任何一个国家都无法做到，所以需要POW；比如我们需要跨中心的信用的时候，单靠中心本身也无法解决。

POW关乎权力，在权力无法解决问题的地方，POW是目前的最佳方案。

D、信用

有必要单独聊一聊信用这件事。信用是一个非常抽象的词，不过我对此有一个非常具体的理解——什么是信用？信用就是说好会执行的就一定会执行！

但是现在区块链之外的现实世界中，信用是没有得到绝对保证的。一般来说现代社会的信用来源于两个方面，第一个是大数据的计算，第二个来源于政府法律强制力的保证。

大数据所产生的信用只是一种推测，比如说你上支付宝借钱，它会根据你多方面的数据，包括消费、社交、交易、金融和其它行为数据，全部代入它的模型计算，得出一个结果，然后再给你一个额度。但是到期如果你真的要耍赖皮不还，或者由于某些不可抗力的意外情况发生无法归还，它也并没有太多的办法。

大数据已经是非常精准的推测，但是也只能做到一个大概的保证，就更不用说我们日常生活中的基于情感和人际关系的信用了，只会更加的不可靠。

再来说说政府强制力保证的信用，比如说通过法律保证的信用其实也存在一些问题。首先走法律程序的成本非常高，并非人人都会选择这条路，法律无法覆盖到所有的事，甚至有很多事情法律根本都无法界定。而且法律判决本身也夹杂着大量的人为判断，即使法院判决你胜利，最终是否能强制执行，你能否得到赔偿也是未知数。就这些因素，就能够让信用大打折扣，就更不用说政府本身对信用的滥用了。

但是通过区块链的POW可以真正实现信用的目的。比如在区块链中，双方通过智能合约做了约定并且有抵押，那么一旦执行条件被触发，这个智能合约就是确定会被执行，并且绝对不可逆。这个确认会被执行而且绝对不可逆的过程，我们就称之为信用。

这种绝对会执行而且绝对不可逆的信用只有POW机制能够提供给你，POS和DPOS机制都无法提供给你。比如你在EOS上账户被黑客盗取或者被欺诈，如果这笔交易被提起仲裁，通过仲裁这笔转账是能够还给你的，因为执行记账任务的EOS节点，虽然有21个，但是他们在本质上是一致行动人。

其实理解了这一点，你再反过来看看我前面说的长铗、张首晟教授、吴忌寒他们所说的那些概念，比如说熵增、不可逆、信用、去除人性因素等等，可能会觉得具体了很多。

要实现跨中心、不可逆、确定执行的信用，POW必不可少！