可以說在某種程度上,我們把代幣放在一個 PoS 網絡上進行 staking (質押),就是一種擔保債券形式。

原文標題:《極簡 PoS 發展史:熱潮之後新生態崛起,主流之路還遠嗎?》
作者:Felix Lutsch,Chorus One 團隊研究分析師
編譯:stake.fish

PoS 在比特幣誕生之後不久問世,並從未停止演進的步伐。PoS 是 PoW 的一種替代共識,被普遍認爲有 PoW+PoS 混合共識、純 PoS 共識、BFT+PoS 共識、DPoS 四個重要里程碑,2011 年,其概念最早由名爲 QuantumMechanic 的參與者在 bitcointalk 論壇提出,2012 年 Peercoin 問世,至今 PoS 已經走過了 8 年的歷程。

staking 作爲 PoS 共識區塊鏈的重要經濟行爲,在 PoS 元年與項目共同誕生,2019 年初以來普遍進入行業視野。在經歷 PoS 探索、蟄伏、炒作熱潮之後,網絡新生態的浮現正促進這一共識走向主流。

stake.fish 本週摘選 Chorus One 研究分析師 Felix Lutsch 發佈的 PoS 簡史一文,分享給社區和關注 staking 的區塊鏈愛好者,帶您簡要了解:

  • 「擔保債券」的傳統概念在 PoS 上如何體現?
  • 2012 年以來,PoS 的重要里程碑有哪些?
  • 2019 年後,PoS 生態如何推動主流之路?

五分鐘速覽 PoS 共識簡史:自 2012 年誕生以來都有哪些里程碑?

在幾千年的文明史中,人類經濟關係一直奉行相同的基本原則。4000 年前,居住在美索不達米亞平原的人們以穀物爲交換媒介並被記錄石板之上,實踐了有史可考的首個擔保債券(surety bond)形式。

640 (1).jpg載有「擔保證券」的石板(約公元前 2400 年),1889 年出土於伊拉克尼普爾

石板上記載了圍繞「穀物」的三方當事人:

第一方是債權人(the obligee),將在未來某一時間收到支付的穀物;第二方是被保證人(the principal),是支付穀物的責任履行方;第三方是擔保人(the surety),針對被保證人不能履行債務的情況提供保證。

這種保證的形式即成爲「擔保債券」。擔保債券常被用於保證契約承諾履行,在流通交換的過程中通常設有一定的年度保費,以彌補不能償付債券風險。

你要問了,擔保債券跟 PoS 有什麼關聯?

可以說在某種程度上,我們把代幣放在一個 PoS 網絡上進行 staking (質押),就是一種擔保債券形式。

把代幣 staking 給一個驗證節點,代幣持有人便在網絡協議上發出了一種擔保債券,被保證人就是驗證節點,責任從「償還穀物」變成了另一種:保持在線並忠實的進行每一筆網絡交易驗證。

代幣持有人創建了這份特殊的擔保債券,同樣也爲了獲得帶來的保費收益——staking 獎勵。在設有懲罰(slashing)機制的 PoS 網絡中,如果被保證人(即驗證節點)未能履行好驗證義務(如發生離線或雙重簽名),協議就將從這份擔保債券中扣除一部分代幣,相當於不能按約定完全「償還穀物」。

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簡單瞭解擔保債券的起源後,我們快進到現在,以回顧 PoS 歷史的方式,看看擔保債券的基本經濟原理是如何一步步走進分佈式系統和數字資產中的:

2012:PoS 元年

Sunny King 和 Scott Nadal 首次提出了用 PoS (Proof-of-Stake 權益證明)代替 PoW (Proof-of-Work 工作量證明)的倡議,並創造了「staking」這一專有名詞。他們描述了一個根據錢包地址中持有代幣數量和時長來選擇出塊節點的算法。

Peercoin (PPC)在當年發佈,成爲史上第一個 PoS+PoW 的混合共識的加密貨幣。PPC 用 PoW 共識分配代幣,用 PoS 共識驗證交易。

編注:Peercoin 基於 Sunny King 和 Scott Nadal 在 2012 年 8 月發佈的一篇論文,其源代碼是在 MIT/X11 軟件許可下發布的。Sunny King 也創造了 Primecoin。在 PoS 共識下,新幣產生由個人持有的代幣決定,這樣可以使壟斷成本更高,將壟斷的風險從 PoW 挖礦中分離出來。

2013:早期探索

許多加密貨幣緊隨 Peercoin 的腳步湧現出來,其中就有像 Nxt 這樣比較有名的 PoS 項目。NXT 用隨機方法去選擇 staking 的出塊節點。

編注 Nxt 是一個由匿名軟件開發者 BCNext 於 2013 年推出的開源加密貨幣和支付網絡。Nxt 採用 PoS 共識,固定供應量爲 100 萬個,無需挖礦,是一個靈活構建應用程序和金融服務的平臺。

2013 年 9 月 28 日,Bitcointalk.org 成員 BCNext 在論壇裏宣佈 Nxt 將推出下一代加密貨幣 NXT 並要求小額比特幣捐款,以決定如何分配初始權益。2013 年 11 月 18 日,NXT 的融資結束,募集了 21 個比特幣,當時總價值爲 17000 美元。

2014:拜占庭容錯,Slashing 和 DPoS

2014 年,PoS 共識發展迎來了一個關鍵拐點。當 Jae Kwon 把分佈式系統和債券形式的觀點融合到加密貨幣之後,最初的 Tendermint 白皮書得以問世。PoS+BFT 由 Tendermint 團隊提出,BFT (Byzantine Fault Tolerance 拜占庭容錯)用於解決惡意節點存在的情況下系統一致性和正確性的問題。

同一年,以太坊白皮書發佈。Vitalik Buterin 提出了 Slasher 算法,也創造了 Slashing (懲罰、罰沒)這一專有名詞。Slasher 也解決了 PoS 區塊鏈實現過程中推斷的「nothing at stake (缺乏利害關係)」的問題。

Daniel Larimer 也在 2014 年發佈了比特股(BitShares),首次使用 DPoS (Delegated Proof-of-Stake 代理權益證明)共識機制,代幣持有人通過投票方式選擇驗證節點。DPoS 後來也被用於 Steemit、Lisk、EOS 等區塊鏈中。

2015-2016:暴風雨前的寧靜

2015 年,以太坊發佈了 Ethhash PoW 算法。

2016 年,基於 Tendermint 共識算法的 PoS 區塊鏈 Cosmos 發佈白皮書,描繪了「區塊鏈互聯網」的概念。同年,Decred 發佈混合共識機制的主網,其中 PoW 用於出塊,PoS 用於檢查點。

2017:炒作熱潮

2017 年大量項目開始用 PoS 網絡進行募資,不乏 Cardano、Cosmos、Polkadot、Tezos 等身價不菲的熱門項目。其中 Tezos 在 2014 年已經發布了白皮書,旨在建立一個與鏈上治理相結合的 PoS 網絡。

關於以太坊轉到 PoS 共識機制的相關研究也在這年啓動:包括 Casper CBC (Correct-By-Construction)、Casper FFG (Friendly Finality Gadget)。前者通過絕對正確的數學模型方式以實現部署 PoS 機制,後者用以太坊 PoW 區塊鏈檢查點的形式來實現。

2018:新生態浮現

圍繞着運行 PoS 基礎設施的生態參與者逐漸湧現。Chorus One 等團隊也開始了驗證節點之旅。

編注:stake.fish 也在 2018 年組建並開始 staking 業務。

2018 年 6 月,Tezos 區塊鏈發佈,目前已經成長爲 400 多個驗證節點(烘焙師) PoS 網絡。

以太坊取消了上線基於 Casper FFG 檢查點的 PoS 網絡的計劃,將 Casper、分片以及 eWASM 等其他以太坊改進整合成「以太坊 2.0」,也就是衆所周知的「Serenity (寧靜)」。

2019+:PoS 走向主流?

2019 年 3 月,Cosmos 以一場名爲「Game of Stakes」的爭霸賽爲運行將近一年的測試網收官,首個無需許可的 BFT 網絡上線主網。

編注:stake.fish 和 Certus One 在 GoS 大賽中勝出。

640 (3).jpgGame of Stakes (GoS)大賽

以太坊 2.0 說明書也最終確定。許多在 2017、2018 年融資的 PoS 項目紛紛步入測試網(或激勵測試網)上線階段。

以上,我們回顧了 PoS 歷史上的重要里程碑。雖然關於 PoS 已經有了不少進步,但我們尚處於整個歷史進程的起步階段。

創新的步伐正在加速,許多有趣的嘗試正在並將持續發生,比如:

  • Polkadot 的 NPOS (nominated PoS 提名權益證明)機制,
  • 反相關懲罰(anti-correlation penalties),
  • 交易所 staking 服務(exchange staking),
  • 建立 staking 倉位以充分發揮經濟潛力的設計(如代理抵用券 delegation vouchers 等)。

從 2019 年開始,人們也將繼續見證更多以 PoS 共識建立起的確保安全、分佈式、高性能的區塊鏈網絡。

我們也將看到 staking 和 DeFi 領域的融合,並有希望在發展的同時避免人們對傳統金融系統失去興趣。我始終堅信,加密社區能夠解決此類問題,也能創造出人類合作更加可持續的系統。