PoS（Proof of Stake）本質上是一種持有一定幣量，而獲得挖礦資格和收益的共識協議，在最初 Proof of Stake 2013年被提出來後， Nothing At Stake (無利害關係）的問題和 Long-Range Attack（遠端攻擊）問題是經常被談論的 Proof of Stake 共識協議的挑戰。想更深入瞭解 PoS？知道是什麼，還需要瞭解為什麼。
今天我們先來看看 Nothing At Stake problem （無利害關係）。
Nothing At Stake, a situation where someone loses nothing when behaving badly, but stands to gain everything.
Nothing At Stake 問題的本質是 「作惡無成本，好處無限多」。具體來講，是當在 PoS 共識系統出現分叉（fork）的情況時 ，出塊節點可以在「不受任何損失」的前提下，同時為多條鏈出塊，從而有可能獲得「所有收益」。
為什麼 Nothing At Stake 問題僅僅是 PoS 的挑戰？ PoW難道不會有嗎？
PoW機制天生避免了這個問題。因為在出塊時，礦工會付出機會成本＿算力資源。如果分叉出現， 礦工需要慎重的選擇在哪條鏈上出塊，一旦選錯，付出的算力成本則沒有收益。礦工也不會選擇在兩條鏈上均分算力，這樣只會將原鏈的出塊機率縮小一半，可能得不償失。
那麼如何解決 Nothing At Stake問題 ?
一般的策略都是後置懲罰，既如果被判為惡意出塊行為，則會將 stake 的一部分或保證金作為罰金。然而，所有的懲罰和監管措施都只是事後，而不像 PoW 需算力出塊的隱形約束來得直接。
我們來看看 Tezos 是怎樣使用懲罰機制，來避免 Nothing At Stake 問題的：在 Tezos 鏈上參與挖礦需要保證金，這部分保證金就是用來保證 baker 的誠實行為，如果 baker 試圖在兩個分支上廣播區塊，那麼他的保證金將被沒收。如果 baker 成功創建和廣播了合法區塊，他將獲得區塊獎勵和交易手續費。這種機制用金錢獎懲來避免雙挖礦問題，節點的安全由 baker 自行維護。
除了後置懲罰，至今的解決方案，都是要犧牲一定程度的性能、去中心化原則，合約機制的設計也更複雜。
這種複雜性體現在什麼地方呢？
在 PoS 中，節點的角色和職責眾多：除了和PoW中類似的出塊節點（Miner），還有驗證節點（Validator）為區塊背書 ，State Guardian抓「壞人」。
State Guardian 的 stake 有一定的鎖定期，一般是需要 X 個區塊之後才可以拿到質押的幣，這樣可以給 State Guardian 足夠時間來抓住非法節點。
此外，雖然項目方可以透過前置節點篩選選擇信任的節點，但是中心化的問題依然不可避免：
- 如果網路發展迅速，利益超過了組織的信譽，那麼，被選出的實名節點不一定仍然可信；
- 節點是否有足夠的動機或技術能力，去保證自身的反攻擊能力，從而保證網路安全；
- 節點數量有限，可擴展性不夠，仍然是中心化。
本文為巴比特資訊授權刊登，原文標題為「談 PoS，怎能不懂 Nothing At Stake ？」