DPOS和比特股系统的安全威胁

　　在今天的聚会上，MaX Wright和Dan Larimar向我们介绍了股份授权证明机制(DPOS)，该机制与比特币的工作量证明机制(POW)的比较，和DPOS的第一个应用-比特股(Bitshares)平台。介绍者鼓励我们努力发现DPOS协议的问题，但是由于时间的限制，我们没能提出所有的问题。为什么不把我的所有想法写下来，让每个人都来讨论我提到的问题是否会威胁到DPOS协议呢

　　货币分发

　　在聚会期间，我们讨论了权益证明机制(POS)和工作量机制(POW)利用不同的方式保护网络免受51%攻击。然而，我想指出一点，工作量证明机制有一项权益证明机制不能实现的功能：初始货币分发。

　　假设比特币采用的是权益证明机制(POS)。中本聪获得第一笔50个比特币。然后，他100%拥有比特币网络。他将继续获得下一个区块的奖励，再下一个……因为他总是拥有所有的比特币。即使假设他非常慷慨，把所有的比特币送给了一些人，这些人就拥有了整个比特币网络。这些富人会越来越富，穷人会越来越穷。

　　有办法解决这个问题。一些密码学货币利用了POS/POW的混合模型，一些从初期的POW转向POS。比特股通过定期出售分发初始货币，Counterparty利用烧毁证明(POB)发行货币。这些都是不错的解决方案，但是比特币股和Counterparty如果不借鉴比特币和先前网络，它们不能高效地完成自己的模型。在前比特币(pre-bitcoin)世界，中本聪不可能在不暴露隐私的情况下，将自己的初始比特币兑换成法币。

　　只要初始的POS货币发行公平，就不存在问题了。然而，许多人对“什么是公平的发行”和“初始的发行公平是否实际公平”，存在不同的意见。

　　奖励挖矿

　　聚会提出的另一个问题是比特币网络挖矿的成本太高。矿工每10分种获得25个比特币，为了支付成本，矿工可能需要在交易所卖出这25个比特币换取法币。这意味着除非每十分钟都有人买入25个比特币，比特币的价格将会下跌。

　　以我的观点，我们也应该考虑问题的另一面-劳动价值论(商品的价值由生产它的成本决定)。换句话说，矿工花费X美元的成本挖到1个比特币，他们不会以低于X美元的价格卖出比特币。假设矿工由足够的耐心等待价格上涨，价格低的比特币将会被买完，因此市场上比特币的价格最终将不得不上涨。

　　对代表的分布式拒绝服务攻击

　　按照DPOS协议，网络选定代表池保证网络的安全。在比特股代表池中，一共有101个代表。如果一个代表不能履行他们的职责(当轮到他们时，他们没能生成区块)，他们会被从代理人中除名，网络会选出新的代理人取代他们。

　　这为攻击者对代表节点进行攻击留下了巨大的空间。因为大多数代表没有强大的计算中心保护自己，所以他们很容易遭受分布式拒绝服务攻击 ( DDOS)和其它类型的攻击。如果有人决定破坏用户对网络的信心，他们只需要一个接一个地对代表节点发起攻击，将代表节点赶出网络。当然，代表池将选出新的代表，但是如果好的代表经常被取消代表资格，坏的代表取代他们，坏代理可能会越来越多，这会破坏网络。

　　因为代表也是这一领域的公众人物，所以他们还容易遭受更多的攻击，例如 软磨硬泡攻击(rubber-hose cryptoanalysis)。

　　边缘的代理作弊

　　比特股有101个代表。第101个代表将从网络获得所有交易费用的1/101。第102个代表却一无所获。收益这样陡峭的下降是非常危险的事情。

　　这一情况类似于 Steven Levitt 描述的大相扑造假问题(problem of match fixing in professional sumo)。

　　本质上，这一问题可以归结为-如果你处于可以赢得一切与失去一切的界线上，你就更可能与某些人达成协议，通过令人不齿的手段保证自己能够获胜，例如比赛造假。

　　假设我拥有一部分比特股，假设是5%，第101个代表获得80%的支持。我就能够帮助获得75%支持的落选代表成为代表，与他们达成交易-你将50%的收入给我，我就投票给你。我将我的票从第101个代表中移除，第101个代表排名下降。将我的票投给我选择的第102个代表，第102个代表的排名上升，从而我控制着他们，至少他们将乐意分一部分的交易费收益给我。

　　我甚至可以不需要投票就能降低代表的排名。在互联网上散布谣言非常容易，因为大多数人不会对谣言进行求证，将处于末尾的代表从101个代表中移除不是很困难。

　　某些人只想看到烧毁交易费用

　　在工作量证明系统下，对矿工的激励非常简单-他们想获得尽可能多的计算力，赚取尽可能多的交易费用和区块奖励。如果你想获得更多的算力-你需要花费更多的钱，非常简单。在股份授权证明系统 (DPOS)中，矿工想获得尽可能多的必要的票数，从而他们可以处于共有101个名额的代表池中，获得尽可能多的交易费用和区块奖励。为了获得更多的票数，矿工们需要迎合有许多票的土豪-不是普通的系统用户，而是囤积许多比特股的土豪。

　　代表们除了可以与比特股的土豪做交易外，还能够改变交易费用。按照我的理解，每个代表可以设置交易费用的额度和多大比例的交易费用会被烧掉。通过降低交易费用，代表们可以迎合交易频繁的用户，减少他们的交易费用。如果代表增加被烧掉的费用，就通过减少货币供给，增加了持有剩余比特股的所有人的持有的货币占总量的比例。

　　如果代表受到激励去迎合系统的普通用户，他们将保持较低的交易费用和较高的烧毁比例。然而，代表真正迎合的是土豪，他们将保持较高的交易费用和较高的烧毁比例。除非系统的普通用户拥有绝大部分股份，他们将支付更多的交易费用，绝大部分货币最终将落入少数富人手中。

　　恶意钱包和服务

　　据我所知，现在比特股只有一种钱包。如果这个系统流行起来，我们可以预期将会有许多不同钱包应用出现。我们将会看到比特股的Blockchains、Hives、Pheevas。

　　现在，因为系统中的股份是票，拥有这些股份的人控制着这个网络。如果某些人创建了一个可以被用于操纵代表的恶意钱包，他们将对系统拥有巨大的影响力。

　　与此类似，庞大的服务提供商拥有大额钱包，例如交易所和类似于JustDice的博彩网站，它们对网络拥有巨大的影响。如果我们遇到的是Bitstamps交易所，那还好，但是如果遇到的是MtGoxes交易所呢

　　比特股以及缺少网关激励(lack of Gateway incentives)

　　我最近开始比较密码学货币2.0平台，发现没有平台为建立网关设置激励机制。按照我的观点，为建立网关设置激励机制是必不可少的。按照我的理解，比特股允许你用期货合约锁定价格，而不是允许你在系统中创建任一资产。如果你想保值，但是不想要基础资产，这种设置很不错。这使我想起锁定(Locks)的许多用途-将你的比特币的价值锁定在某一特定资产上，一段时间后，你可以按照将来的特定资产与比特币的兑换比例赎回比特币。如果我想在一年以后获得价值1克黄金的比特币，我现在需要支付价值1克黄金的比特币，一年以后，获得价值1克黄金的比特币。但是，如果我想获得黄金呢 额，我真倒霉。更多的讨论在这。

　　结论

　　总而言之，股份授权证明机制(DPOS)是一个很有趣的理念，它显然是对权益证明(POS)的发展，但是它并不完美。代表们是最容易遭受操控或者攻击的薄弱环节。代表们在很大程度上受网络中的土豪控制，而且土豪们的利益并不总是与网络的用户的利益一致。

　　注：

　　Max Wright对本文的逐一回应，及不同意见，可点此处查看： “驳：DPOS和比特股系统的安全威胁”

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文章来源：http://www.8btc.com/thoughts-on-delegated-proof-of-stake-and-bitshares

原文链接：http://tpbit.blogspot.ca/2014/08/thoughts-on-delegated-proof-of-stake.html

原文作者：Piotr Piasecki

编译者/作者：少平

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