觀點：淺談工作量證明對于區塊鏈系統的必要性

工作量證明的意義在于可以創建出無法被推翻的歷史。

原文標題：《觀點 | 工作量證明之必要》 撰文：Gigi 翻譯：以太坊愛好者

根據定義，去中心化系統沒有單一事實來源。中本聰取得的突破在于，他開創了一個系統，讓所有參與者都獨立聚焦于相同的事實。正是工作量證明讓這一切得以實現。

工作量證明的意義在于可以創建出無法被推翻的歷史。如果出現兩個歷史相爭的情況，包含更多工作量的歷史勝出。根據定義，工作量最多的那條鏈就是事實，也就是我們所說的中本聰共識（Nakamoto consensus）。

為什么要以工作量為指標？簡而言之，因為做功需要消耗能源。你無法在這上面造假、扯皮或撒謊。工作量證明就體現在工作結果上。

在比特幣網絡中，工作（Work）指的是計算。不是所有計算，而是特指沒有任何捷徑的計算：猜測。之所以沒有捷徑，是因為這種計算無所謂 進步 / 積累（No Progress）。每次猜測都是一次全新的猜測。

最妙的是工作量本身就包含在計算結果中。數據不證自明：計算結果就是既定事實，不需要外部某個主體來告訴你事實。由于猜測的概率性，數據就暗示了為之付出的工作量。

其它機制，例如權益證明，并不具備這一特性。你永遠無法確定你看到的就是真相，因為創建另一個真相沒有系統之外的成本。

計算是連接信息世界和物理世界的唯一橋梁。在處理信息時，我們擁有的只是信息和信息的轉換：也就是計算。計算需要消耗能源。能源就是橋梁。能源是實實在在的。

如果把通往物理世界的一端砍斷，你將永遠留在幻境中：你無法分辨真正發生了什么。你必須信任其他人告訴你發生了什么。你無法親自驗證。你必須依賴于信任。

權益證明還有很多其它問題，例如，驗證者選舉的公平性（由誰決定怎么選舉？）、天然的中心化趨勢（ 更多權益 = 更多獎勵 = 更多權益）以及缺乏對時間戳操控攻擊的天然抵抗力。

工作量證明可以解決上述這些問題。它可以將選舉流程去中心化，為已經發生的事情創建物理證明；它具有真正的系統外成本，可以將報時工作去中心化。

鏈接：比特幣即是時鐘（中文譯本）

至于工作量證明是否浪費資源，在回答這個問題之前先要弄明白工作量證明解決了什么問題。如果正確理解了這個問題，你就會知道，沒有其它無需信任的解決方案。

因此，這個問題變成了：免信任的數字健全貨幣有什么用處？它值得這么多能源消耗嗎？

如果造的是冰箱、汽車、智能手機等東西，社會大眾會認為值得。如果造的是比特幣，那些理解具有抗審查性的健全貨幣所帶來的社會效益的人也會給予肯定的回答。

總而言之，工作量證明不僅有用，而且至關重要。沒有它，免信任的數字貨幣根本無法運作。我們離不開一個連接物理世界的錨。沒有這個錨，我們就無法創建一個不證自明的可信歷史。能源是我們手上唯一可以充當錨的東西。

工作量證明 = 信任物理來決定發生了什么

權益證明 = 信任人來決定發生了什么

對于所有認為比特幣是一種浪費的人，我都深表同情。我以前也是這么想的，但是我轉變了觀點。就像大多數人那樣，我那時對（健全）貨幣一無所知。

鏈接：比特幣的能源消耗 —— 我的觀點變遷

在一個可能敵意環生的去中心化系統中，如何就時間達成共識的問題無法得到完美解決，即使是從理論上來說也不行。工作量證明這一基于概率的實用型方案恰好可以解決這個棘手的問題。

賬本需要時間，時間是個熱力學概念。

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