LongHash 在之前的兩篇文章（《一文讀懂 Staking Economy（質押經(jīng)濟）》和《如何獲取最大收益——搞懂 Staking 商業(yè)中的五個基本元素》）提過一些與持幣人直接相關的 PoS 風險問題，本文將深入探討安全風險問題。

- Nothing at stake（無利害攻擊）

簡單理解當有節(jié)點發(fā)起攻擊，在同一個區(qū)塊高度同時出兩個塊進行分叉，對攻擊者而言因為出塊成本較低，只需要 stake（質押），對其它節(jié)點而言最佳策略就是對分叉的兩條鏈都進行簽名獲得雙倍獎勵，也只需要 stake，這就會造成鏈很大的危機，PoS 里的出塊成本遠遠小于 PoW 里的大量算力成本，而且 stake 可以同時用在兩條鏈上，這個問題一度被廣泛討論，目前已經(jīng)通過“stake 質押 + slash 懲罰”解決了，也就是 PoS 共識的區(qū)塊鏈里出塊成本不僅僅是有 stake 就好，這個 stake 一定比例是必須被系統(tǒng)鎖定一段時間，如果節(jié)點作惡那 stake 就會被系統(tǒng)沒收，通過經(jīng)濟學的設計，PoS 共識的安全性又進一步提升。

- Longrange attack（長程攻擊）

Longrange attack 指的是從創(chuàng)世區(qū)塊開始，創(chuàng)建一條比原來主鏈還要長的鏈，并篡改全部或部分交易歷史，來代替原有的主鏈。

Long range attack 利用的是，新加入的節(jié)點或是長期不在線的節(jié)點在同步數(shù)據(jù)時不能清楚知道哪一條鏈是正確的主鏈，因為攻擊者的鏈是從創(chuàng)世區(qū)塊開始偽造，如果根據(jù)最長鏈原則來決定主鏈，那被篡改的鏈有概率成為真正的主鏈，使后續(xù)節(jié)點都認定錯誤的鏈。

因為在一條分叉鏈上產(chǎn)生區(qū)塊是幾乎沒有成本的，只需要 stake，而且攻擊者不需要太多的區(qū)塊確認時間，使得分叉鏈的形成速度可以快過主鏈，有很多理論證明了這樣的攻擊可行，但實際執(zhí)行卻非常困難，可以看這篇《Rewriting History： A Brief Introduction to Long Range Attacks》。

以上兩個是 PoS 里最知名的攻擊方式，其它還包含 Simple Attack、Posterior Corruption、Stake Bleeding、Cartel Attack、Sybil Attack、Grind Attack 等，這些攻擊也都有人提出相對應的解決辦法。

為什么 PoS 共識也可以是一個很好的維護網(wǎng)路安全的策略？

區(qū)塊鏈這個分布式系統(tǒng)與傳統(tǒng)中心化系統(tǒng)最大的不一樣就是，安全是由散布在全世界各地的節(jié)點進行保證，只要多數(shù)節(jié)點是安全的，那鏈上的數(shù)據(jù)就是安全的，PoW 通過高算力，增加了攻擊者控制51%以上節(jié)點的成本；而 PoS 通過了幣本身的價值來維護區(qū)塊鏈的安全，攻擊者要攻擊 PoS 區(qū)塊鏈必須購買一定數(shù)量的代幣。

PoS 一直受到來自 PoW 支持者的質疑

安全問題是 PoW 支持者對 PoS 最大的反彈，從最本質來看因為 PoW 共識非常的簡單而精巧所以安全，我們知道任何程序或產(chǎn)品上越是精簡則漏洞越少，而 PoS 共識的代碼確實非常復雜要包含著各種計算（staking 量計算 選舉 分發(fā)獎勵等），這給了理論空間上各種漏洞。在從成本角度來看，PoW 挖礦需要耗費實實在在的電力，這個一部分程度上是人們心里上的成本，因為付出所以這個東西會比較有價值，但是 PoS 不再付出昂貴的電力成本，是以幣來挖幣的模式，挖礦幾乎沒有成本，成本來自于幣本身（也是一個憑空創(chuàng)造出來的東西），PoW 支持者認為有電力成本支持的幣會讓真實的安全攻擊成本更高。

PoS 里有各種攻擊上面也提到過包含 nothing at stake，longrange attack 等，這一部分攻擊存在學術討論一部分社區(qū)已經(jīng)有應對與解決之道，我們就只討論最常見也是最不應該發(fā)生的攻擊 Double Spend（雙重支付），一旦發(fā)生 Double Spend 那就說明這個網(wǎng)路的賬本是不夠安全不可信任的，更遑論搭建在上層的應用，PoW 里的 51% 攻擊成本是相對高昂的，需要控制該網(wǎng)路中超過一半的運算能力，PoS 里的 51% 攻擊只需要持有一半以上的幣， 但實際上我認為攻擊成本也相當高，上述提到過攻擊就必須買幣，幣價隨攻擊上升（這個邊際成本上升是一條非常陡峭的曲線），即使攻擊成功本身幣價也會受損，反倒不如在外面市場進行做空，這是一個經(jīng)濟學上的防御。

詳細一點說攻擊行為會受到的抵制

- 社區(qū)中會知道某些地址正在在大量進行幣的買入，可能是攻擊行為，可以防微杜漸；

- 攻擊者購買代幣過程中，代幣的價格將不斷上升，而這又進一步提高了攻擊者的購買成本；

- 一旦攻擊者成功攻擊了鏈本身，該鏈的代幣價值將會大幅下降，此時攻擊者為了攻擊所持有的代幣價值將會大量下跌，很難高于攻擊者想篡改數(shù)據(jù)的價值。

總結

PoS共識改變了PoW共識中競爭而浪費的算力與效率，通過 stake 加上選舉算法，達成了更高效的共識，而 stake 本身則代表了持幣人的權益，衍生出的 staking 經(jīng)濟將與每個持幣人直接相關，知道如何評估不同項目的經(jīng)濟機制、使用工具、挑選驗證人節(jié)點會是將來很重要的課題，PoS 還需要接受更多社會實驗的檢驗，安全問題將隨著不同新項目的解決知道完善，更嚴峻的是關于 PoS 中心化及治理問題，這兩個也同時是所有共識都會遇到的問題，我們期待 PoS 共識帶給區(qū)塊鏈生態(tài)的改變，也期待 staking 創(chuàng)造出來的經(jīng)濟能更加活絡整個金融系統(tǒng)。