权益证明体制POS的可延展性-三稿

　　译注: 这篇是由merockstar延续Bytemaster所写的DPOS为什么优于其他POS

　　哪里出了问题

　　权益证明体系(POS)是一个绝佳的开始。让我们从今日的制高点来观察，这些新的验证区块方式，例如Peercoin以及Nxt所使用的，都能够适当地维护各自区块链的安全，并保证他们的碳排放会比他们的工作量证明体系(POW)前辈少的多。大家早就知道的是：如果没有更多的手续费，POW将无法提供足够的诱因来驱使够多的矿工，以维持网络的去中心化。

　　相对之下，验证交易的成本所受到的关注则小的多。当你只经手少量的交易时，验证的成本并不很高，因此多数人都聚焦在网络的去中心化程度，以及每笔交易的成本。

　　当一个市场尚未成为主流，其交易数也相对少的时候，验证交易的成本并不会是一个严肃的问题，而每个人也可以用很小的算力进行验证。从Peercoin以及Nxt已经可以看出，要从运行节点中获利，必须要先持有相当数量的货币。

　　如果你曾经尝试只用几百枚Peercoin进行铸币，或是只用几千Nxt进行锻造，你便能够预见结果为何。这不过是迟早的事情：为了铸造出同样的数量，持有较少的人必须运行节点更长时间，而更长时间就意味著消耗更多资源。在早期阶段，运行节点的额外时间大多是可以忽略的，因为这个时候电力以及算力资源的消耗并不甚多，进行交易的人也不多。当受欢迎程度上升，需要验证的交易数量也跟著上升时，问题便随著时间而浮上台面，消耗的一般性资源也跟著上升。

　　这样的问题可以透过交易手续费加以缓和，但是到了一定的程度时，为了为了保持盈利性，交易手续费必须增加，但是增加手续费又恰恰会造成鼓励人们不交易，因此这是不可行的。在Peercoin这样的问题比较不严重，因为它的设计更倾向于储蓄以及大额交易;但是Nxt应该要鼓励人们多多交易，因此这将会在之后造成问题。

　　让我们看看Nxt。考量到写下这篇文章时的交易数，根据Empirical1从这里找到的资讯，网络一个月所产生的交易费用少于8000美金。这表示平均来说，他们目前的交易量是每分钟0.8笔交易，或是每秒0.01笔交易。如果将这个速度增加到每秒10笔交易，意味著手续费增加1000倍，或者说每个月80,000美金的安全维护成本。运行一个节点将花费每人每月平均100美金的宽带和硬体费用。这表示在一个完全去中心化，并且不使用租赁锻造的Nxt网络里，只有持有1/800或更多的总Nxt数量的人们，可以在每秒10笔交易的速度之下通过锻造盈利。而如果每秒交易数再提升，则硬体以及宽带的成本就更高了。

　　这里最终要阐述的论点是，即是在一个POS网络里，当更多的人蜂涌而入时，维持网络的成本会逐步上升，并超过手续费能够抵销的程度，并将能够以验证交易而盈利的人们限缩到一个很小的范围。

　　Peercoin的情况相似，只能透过固定的交易手续费，来将营运节点的成本更公平地分摊给每个持股人。

　　然后再看看POW系统，它和POS节点一样需要硬体成本，但还加上了人为的硬体资源消耗来帮助货币的分配。而这已然所费不赀的效应，在乙太坊的区块链证明模式更被放大，因为它需要将整个区块链下载下来才能挖矿。最终来说，这个模式主要的特点在于：货币的分配是基于谁有最强力的硬体，而不是谁拥有最多的股份。但如同我们已经看到的，即使将模式建立于谁拥有最多的股份(亦即POS),，硬体成本最终还是会超过可盈利性，最后也只会剩下最富裕的一群人。

　　唯一的选项便是某种程度的中心化，而这正是所有的模式随著时间将呈现的趋势。

　　如何透过可延展性抵消中心化 ？

　　一个人如何定义什么是去中心化而什么又不是呢 一个网络需要有多少节点来验证交易，才能被称作是去中心化呢 在今天的比特币，我们看到了为数不多的大矿池验证了大部分的交易，同时ASIC的军备竞赛持续缩减能够靠挖矿盈利的人数，即便在矿池内亦复如此。

　　似乎在现行体系之下，无论你如何极力避免，两种困境之一总是发生：或者更进一步的中心化，或者交易手续费将会变得十分棘手。甚至在今天的体系里都不是完全的去中心化，因为仍需要最少的股份数，才能够弥补成本并在之后开始盈利。那么我们该如何缓和此一情况呢 最新提出的解法便是基于受托人的权益证明体系 (Delegated Proof of Stake, DPOS)。在DPOS体系里，中心化在设计之初便是在预料之中。但是将会以类似于reddit的正面投票方式举行去中心化的投票，藉此选出负责签署区块的受讬人，并防止区块分岔。受讬人可以经由系统分析他们的效能自动获得选票，或者在必要时手动投票。投票行为存在于每一次的交易，因此这将会是一场持续进行的选举。

　　在DPOS里，受讬人被选出来维护系统的安全，并且不需要受到加强去中心化的措施所阻却。交易手续费以及连任的远景，将为受讬人们提供财务动机来尽职工作。不同之处在于，受讬人的数量限制为101位，并且将维护网络安全的能力与持股数或算力资源区分开来。这样的方案在验证交易上更有经济效率，同时达成了一定的去中心化，以避免网络被少数团体所劫持。而101位受讬人对于“去中心化“而言是不是太少了呢 对此我的辩解是：现行实施的POS体系所容纳的，能够从验证交易中获利的团体都还少于101个。何不从一开始就革除无可避免的隐患，并从及早准备中获取降低成本的好处呢

　　额外的效率将有益于整个网络。在DPOS里，假设每人每月的营运成本大约是100美金，这表示整个网络将需要每个月10,100美金来弥补受讬人。假设在每秒一笔交易的情况下，需要每秒0.004美金的费用;但是当每秒交易数上升，在硬体效能成为限制因素之前，收费将会下降。将费用设定在0.05或0.1美金将提供受讬人额外的收入来宣传或行销整体的架构，并使持股人获利。当更多人涌入网络时费用便更可能持续降低，并回馈更多给持股人。

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编译者/作者：麥可貓

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