没有什么比工作量证明更便宜（上）

被称之为工作量证明（pow）的“替代品”， 仅仅是在浪费时间而已。

前言:浪费的资源

我之前写了一篇关于工作量证明(POW)和挖矿的文章.前一半引起了人们的广泛关注，但是(显而易见的)并没有多大的说服力.例如, CCRG(以太坊的研究机构)使用的，几乎全部是关于权益证明（PoS）的学术理论。

因此我将对那篇文章的前半部分进行扩充说明，希望能借此，让这些人可以少费点精力在这些无效的想法之上（还有少数的记者/徒有其表的“投资者”会将比特币的价值与因特网货币联系起来）。

大纲

1. 再次提出核心理论概念（边际收益等于边际成本）。
2. 通过解释经济租金来概括一切人类的活动。
3. 解释为何大于0的租金与对等网络货币是不相容的。
4. 举一些特定的例子（如Tendermint，委托权益证明DPoS），并假设它们是遵循比特币的发行计划进行。
5. 概括关于所有发行计划的争论。

（再次提出）拍卖：一百美元

“100美元，成交！得主是这位身着点点币衬衫的矿工。”

我以前认为：

A：每个区块发行50个新比特币
…就相当于：

B：把这50个比特币卖给拍卖会上出价最高的人

…这种情况将一直持续下去，直到它的边际成本等于边际收益（MC=MR）。归根结底，每个哈希散列的存在都是需要成本的，而每个哈希散列的存在，都会稍微增加每个矿工赢得这50个比特币的机率。假如任何行为（不仅仅是哈希散列）都能增加50个比特币被赢走的可能性，这样的话，这些行为将会被一直重复，直到这些行为的总操作所消耗的成本，接近50个比特币的总价值。

当我们将此，运用到纯权益证明（pos）时，这个原理就会隐含一种攻击现象，即被称为“权益压迫”，而工作量证明的版本（“尝试多个区块链的历史，直到你找到授予你这些代币的那个历史”）则明显较少渐增的。这种渐增工作是未被测量过的（也就是比特币的“难度”），它不会明确地显示出“工作总量”=“区块奖励的总预期价值”。

对于工作量证明，你可以理解为关于，我们明天应阅读哪一份纽约时报发行物（总数1000）的分歧问题，而对权益证明来讲，则是关于6000份发行物中的哪一堆，才是真的纽约时报发行物（总数1000）的问题。

被遗弃的区块链历史(“NYT堆栈”)并没有被广为人知，因此你们也无从了解，但是它们的创造却是起了作用。随着时间的推移，越来越多孤注一掷的开发者们在推动这样的工作，然而能够看到的成果却越来越艰难：所有已被提出来了的工作量证明替代品，都被重新贴上了“遮掩版工作量证明”的标签。

我们可以发现，改变工作量证明算法的混乱程度（复杂性）并不会影响“世界运行”和“区块链影响”之间的联系。最终，每一个独立的“矿工”（或任何其他的）都将遵守这几点：1.估算他们自己的预期收益，2.扣除成本，3.为差额而努力。

而“预期收益”是该系统中的唯一可变参数(不是“预期成本”)。

“租金”总是使得生产成本(MC)等于销售价格(MR)

这种“边际成本”=“边际收益”的概念几乎适用于这个世界上的每一笔交易,包括所有未来的区块链科技。

测量成本

一个明智的人可能会立刻争辩说, 实际上, MC =MR , 这种事情怎么会存在？(例如:“我知道我家附近的便利店，他们卖我的啤酒，价格是偏高的”,“我做的是小生意,我们一般提价至少3% , 这3%里包括水电房租我家庭的薪水，我凭此来进行获利…当然，我也不知道能够获得多大的利润”)

MC =MR是永远的真理,因为经济学家就是这样测量成本的。具体地说, 通过人为的引入“租金”。方程可以细化为:MC_租金 +MC_非租金 =MR。

这可能听起来像是在欺骗(对于经济小白来说) , 所以我先从整体论述租金,前提是, P2P钱，其租金永远等于零(而不是一些中心化的，如中央银行/检查点这种可以被控制或拥有的系统， 使得人们被迫支付非零租金)。

租金是什么,它存在的意义又是什么？

正如经济学教科书中所解释的

假设一个卖家有某样物品的专利(只有他可以卖掉它)。卖方可以猜测买家是如何通过这项专利获利，并估算他们获利的大小来讲价。如果这种坐地起价的(MR)超过他所花费的成本(MC),这之间的差价就可以看做为“租金”（MR-MC）。假设在一定时间内能够销售出去的这个数量，决定了将专利租(给某人)的价格。虽然卖方用自己的专利没有成本,但是如果不租给别人他将失去一个机会成本。因此我们就有了新的生产成本（MC）,这其中包括了可被出租的专利，现在完全等于销售价格（MR）。

这看起来是不可能的,但这是用来衡量成本的方法中唯一合乎逻辑的。想象一下，你花了1000万美元在研究上,并在此过程中发现一些药物,这些药物可以生产，它的成本为0.10美元但售价却要 200.00美元。那些药物的“成本”真的只有0.10美元?“成本”为什么与我们测量出来的不同,这其中的差价到底是专利使用费,或重复研究的经费?

止咳药

让我们尝试将这个概念极端化。

当我咳嗽时, 我服用一剂量止咳药的边际收入（即收益）是非常高的…我可能原本要为此支付50美元一个晚上。但我很幸运:我整整一个星期用药的总花费几乎没有超过5美元。这样看来,MR> MC？

然而这里面其实是有很多的“租金”在捣鬼, 而这一次它们是属于我（买方）的 , 而不是卖方的。我意识到我的病是私人的(只属于我)。我同时也意识到了邻近商店或者竞争类的产品，如果所有商店都知道了我对于止咳药的迫切需求,开始阻止其他人买我的这种药，并阻止其他商店与我进行谈判等，这些商店可能针对我对药进行调价。对于商店这些措施，我的应对方法有：在健康时囤积药物,让别人替我购买 ,或在其对手商店购买。如果商店知道我愿意为这72小时所需的药物支付200美元,那么他们将提升价格,但此时只有我知道 , 所以我不必为此支付额外的账单。

虽然这看上去MR> MC, 但实际上发生的是，我购买了一个疗程的“药”，外加看了一次专家 , 这才有一个好的“咳嗽治疗”的过程。而当我再次生病时，我就能够做到这一点(这种药在我健康时对我没有任何好处),  因为我已经知道这种药物会治愈我的病  。因此在这个时候，MC =药+生病_租金 =MR。

租金是私人的

MC =MR仅适用于代理人所参与，近在手边的决定。该公式忽略了外在影响因素(原因是外在因素是会有问题)。

今天,你可能会被迫“租”别人的东西,随着时间的推移,你会去寻找替代品(你将为你此时没有经济头脑，而付出昂贵的代价…你必须要去学习“租的智慧”，了解“怎样的买卖最划算”因为你还没能够将其运用自如)。事实上,如果你是一个企业家,你可以反其道而行之:去思考这些租金是否可以给人们提供他们想要的, 以一个合理的折扣。这样就能够激发稀缺资源到其最需要的地方。

最后

“租金”意味着“排斥”,这与对等式网络（P2P）相悖

如果所有同行都是平等的, 哪怎么可能有人会被迫承担(忍受)从属地位呢?

租金只在卖方拥有其竞争对手所没有的东西时存在 , 这样竞争对手就需要付“租金”给卖方。然而,“排外主义”和“对等网络”是不可调和的。

问题不仅存在于协议的稳态操作 , 它存在于各个领域,包括协议的初始设置。一个完整的对等式网络协议，要有P2P运算和P2P起源。但是,一个准许显著租金的协议会引发出问题：谁是我们租的这些东西的拥有者呢？为什么是他们呢？为什么我们要去租这些东西呢？

coinmarketcap网站上唯一能够获得租金的实体就是Ripple，原因是它并非是P2P（它是特许不可模仿式的“对等”，和银行业有很大的关系）。

我希望这些不是特别难以接受。现在你知道我们在谈论什么了，那让我们回到最初的话题吧。

所有东西都是工作量证明

在没有租金的情况下，我们通过“25 BTC / 10分钟”的发行计划可知，每十分钟，任何东西就会损耗25BTC。

简单来说，本节内所假设的所有P2P系统都能在同一发行计划进行发行（即每十分钟50单元的速度，约每四年半进行减半）。接下来的部分将解释为什么发行时刻表是不相干的。

“独立工作”的协议可能实现吗?

如果所有密码系统都是定期发行代币,而无需创建一个激励机制去“浪费”这些代币同等的价值, 那么该密码系统将不得不，以独立于所有人类可能行为的方式进行发行。代币的悬赏方式，与人类可能影响的任何事情，其斯皮尔曼等级相关系数（Spearman correlation）必须是为零。

这是无法实现的。使用该软件的决定是处于人类可控范围之内的, 协议对于非使用者来说是隐蔽不可见的。由此可见,无中生有的货币分配完全是不可能的…这让所谓的“浪费”完全不可避免。

改变时间和所有权(没有影响)

想一想有一个设计1.能预先随机决定谁得到50 BTC奖励，2.结果被保密，在很久之后才公布，3.将50BTC支付了出去。此时，估算MR，就没有人可以计算出它么？

错了。

时机

当时间流逝，想要精确地算出MR已经太晚了，这确是一个事实，不过现在也是计算未来一些MR的最佳时机，MR和MC在不同的时间出现是无关紧要的。

(你知道比特币的工作量证明奖励，其中有100个区块无法花出去的么 ? 这是因为,如果产生了孤块 , 这些代币将完全消失。不仅如此，矿工是最有能力进行双花的，所以留意他们确实所拥有的币是明智的。)

随机性

你知道比特币是如何通过强大的随机性，来选择下一个区块的创造者吗 ? 随机性阻碍了区块创造者之间的联盟, 使双花攻击不可行。如此强大的随机性，使得没有人能预测谁会发现下一个区块,甚至是什么时候会被发现!

使“工作”变得有用

“我们重新利用PoW，作为加热器…”

首先,重新利用是一个好主意;其次,人类需要热量。第三,这样的安排是非常有利于实现比特币的目标。

然而,这对MC和MR有什么影响?我们没有选择预期的100美元(BTC)/ x哈希,而是选择了100美元(BTC)+(价值5美元的热量)/x哈希。如果以前的花费是100美元(在hardware-efficient前沿),那么现在的支出将会向上，增加到105美元(最终，比特币的困难会进行调整)。效率差的矿工(不去使用浪费的热量)将被淘汰, 而总的支出仍等于100美元(95美元BTC + 5美元的热量)。

“挖矿加热”只是使得硬件的功效有了新的完善, 使得它们在技术层面上升到了新的难度，也更为复杂(能源使用 /区块)。

“工作量证明不只是进行双sha-256算法运算,它还能为社会做一些有益的事，比如说寻找质数…”

这个逻辑观点可以说是完美的声音。矿工们不会因为找到大的质数而得到意外之财,因此这不会增加他们的的MR,也不增加他们的MC。但是，我们从社会角度来说，我们将获得额外的利益,但“我们”不需要增加总成本。这就是上面说的外部性的论点。

未完待续。

原文：http://www.truthcoin.info/blog/pow-cheapest/
作者：Jamie Redman
译者：march
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责编：洒脱喜
稿源（译）：资讯