以太坊ProgPow提案：一场昂贵的“打地鼠”游戏，能否推动挖矿去中心化？

来源：巴比特 

最近，关于将以太坊从名为ProgPoW（Programmatic Proof of Work的缩写）的工作量证明机制中切换出来的提议引发了社区的讨论。ProgPoW的支持者们希望彻底颠覆加密货币的挖矿模式，他们的想法是：与其通过构建硬件这一有点“浪费的”的方法来适应挖矿算法，不如使用优化GPU矿机的挖矿算法来推动挖矿的去中心化。

乍一看，ProgPoW似乎将ASIC相对于普通商业硬件的优势降到了最低，从而使挖矿的门槛变低，进而促进了挖矿的去中心化。但通过进一步的观察发现，ProgPoW并没有像它所宣称的那样真正使挖矿民主化。

事实上，目前ProgPoW的实施加剧了不同GPU型号之间的性能差距，它会对来自英伟达（NVIDIA）和AMD (RTX 2080、TitanX和Vega 64)的更新和更昂贵的GPU型号更为友好。该提议背后的团队对算法针对特定GPU进行了优化的事实一直持开诚布公的态度，他们正在积极开发该算法的新版本，以对所有型号更加公平。（一旦新版本出来，我们将对性能基准进行更新报道。）

下表展示了不同GPU型号在以太坊当前挖矿算法、Ethash和ProgPoW算法下算力下降情况的比较。以红色突出显示的是ProgPoW支持的GPU型号，它们的算力下降得更小，带宽利用率得到了更大的提高。

在以太坊实施ProgPoW将有可能进一步将挖矿集中在拥有这些高端GPU的矿场手中，或促使矿场经营者升级到这些模式。

来源: https://medium.com/@ifdefelse/

01
莫须有的问题

撇开这一事实不谈，ProgPoW声称要解决的“ASIC威胁”实际上并不像人们想象的那么严重。甚至ProgPoW开发人员也承认以太坊的算法已经是最抗ASIC的算法之一。最好的以太坊ASIC矿机很难在GPU挖矿基础上实现2-4倍的改进，其效率远远低于比特币ASIC矿机。

以太坊创始人Vitalik Buterin也不担心ASIC矿机带来的威胁，他说道：

“如果你看看几天前发布的E3就会发现，与现有GPU相比，其效率提升相对较小。来自中国的消息显示，一台算力220 MH/s的矿机售价约为2500美元，而比特在陆提供的180 MH/s的矿机的售价为800美元，这只是一个改善了2.5倍的因素。”

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事实上，尽管很难确切知道ASIC矿机在以太坊挖矿中所占的比例，但大多数资料估计这一比例可能相当低。

“ASIC问题”在很大程度上不是以太坊的问题。这是因为ASIC必须具有长期潜力，才值得矿工付出高昂的前期成本。与GPU不同，ASIC是高度专门化的机器，特定于它们所开发的挖矿算法，对其他链挖矿没有任何用处。

随着以太坊计划在不久的将来转向PoS，对大多数矿工来说，进一步大规模投资于以太坊ASIC矿机而只能获得短暂的使用时间，在经济上并不划算。

02
GPU挖矿并不等同于去中心化

GPU挖矿更为安全的论点在理论上是成立的。它使非专业人士也可以进行挖矿，因此挖矿更加去中心化且能抵抗51%攻击。普通的“家庭”矿工负担不起昂贵的ASIC矿机，因此，如果我们想鼓励去中心化，GPU矿机是更好的选择。

但事实上，即使GPU挖矿也主要被矿池或矿场控制，而不是分散在个人爱好者手中。由于ASIC对外行来说不易获得，因此矿池的中心化不会发生。更确切地说，这是因为规模经济为属于矿池的矿工提供了更稳定的回报。之所以出现矿场中心化，主要是因为某些地区的能源成本非常低廉。

来源: ConsenSys Media

GPU友好型挖矿不会滋生更多的家庭矿工，也不会稀释现有的矿池。我们不应该天真地抱着让那些看起来微不足道的家庭矿工更容易参与挖矿的希望，而应该抑制那些占据主导地位的矿池对挖矿体系的攻击。

这就是ASIC矿机的切入点。

03
从不同角度看ASIC

认为ASIC会降低网络安全性的假设是错误的。这是因为没有考虑到所有的激励措施。也就是说，ASIC的特性实际上是一个关键的安全组件。

ASIC是一种其电路被专门设计来运行单个哈希算法的矿机，它没有任何其他用途，不像GPU那样是多用途的，可以用来开采许多不同的链。ASIC开发和投资的隐没成本都是参与挖矿的一次性入场券。

这种硬性支出促使ASIC矿工保护这条链，以确保其巨额硬件投资在未来获得回报。而GPU矿工不需要忠于任何特定的哈希算法，他们可以简单地在不同的链之间来回切换，以实现利润最优化，甚至可以将硬件用于挖矿以外的其他活动。

使用过的GPU可以以超过其原始价值50%的价格转售，而ASIC的转售价格仅为原始价值的5%，而且这个价格还取决于其特定的代币的价格。

对某条链来说，对抗51%攻击以确保安全性的一个关键因素是，攻击者是否有多余的硬件可供使用以积累算力。用ASIC挖矿的链中，空余的硬件数通常接近于零，但用GPU挖矿的链却很容易获得多余硬件。

即使有必要，也很难快速获得足够的ASIC矿机来发起攻击，而GPU算力则可以通过和二级市场大量获得，且存在许多AWS GPU租用的实例。硬件的通用性越强，可用的过剩功率就越多，区块链抵御攻击的安全性就越低。

这不仅在理论上是这样的，现实目已经发生了多起针对GPU挖矿的币发起的51%攻击，最近的绿币（Vertcoin）和以太经典（ETC）就是很好的例子。David Vorick曾就ASIC作为一种安全特性发表了文章，Dovey Wan也解释了为什么51%攻击是一种演化特性，而不是一个漏洞。

04
矿机制造层面的中心化

硬件制造层面的中心化也是网络的一个关注点，而GPU在制造层的中心化程度要比ASIC高得多。在过去的20年里，GPU的制造主要由三家厂商主导，而ASIC由于更高的挖矿利润率，仍然是一个高度竞争的行业。

在过去，虽然一个既定的ASIC制造商可能已经成为一个既定哈希算法的机器的主导制造商，但是他们从来没有能够主导所有区块链的ASIC矿机制造。几年内推翻某一ASIC矿机制造领导者是有可能的，但是几乎不可能推翻英伟达、AMD和英特尔等GUP制造商。

对既定挖矿算法的任何更新都会带来未经证实的安全风险，同时升级全球矿工系统也会带来麻烦。以太坊采用ProgPow的优势很小，因为ASIC不会给网络带来大问题。

虽然对以太坊来说，争论已经不再那么激烈，它很快就会转向PoS，但其他PoW区块链仍然面临着是否允许AISIC自由使用的问题。这些链应该考虑GPU挖矿是否真的提升了系统的安全性，或者它本身是否是一个安全漏洞。