PoS权益证明是什么意思?PoS机制比PoW机制好吗?


在PoS 权益证明机制中,会根据节点质押的代币数量和质押代币的时间长短进行评分。评分最高的节点有更大的机会被选中来验证交易并获得奖励。目前使用PoS 机制的虚拟货币市值占比不到虚拟货币总市值的40%,其中最出名的是ETH 以太币。POS 权益证明是作为POW 工作量证明的替代方案创建的,PoW 机制需要矿工解决数学难题,而PoS 机制则需要验证者持有和抵押代币以获得验证交易的机会。

PoS 是什么意思?

PoS (Proof of Stake)权益证明是区块链中常见的共识机制算法。在PoS 中,节点的权益(通常是持有的虚拟货币的数量)决定了他们在区块链中的权威和参与权。与PoW 不同,PoS 机制不需要节点进行庞大的计算工作来解决复杂的数学问题,而是根据持有的货币数量来选择下一个区块的创建者。

可以这么理解,PoS 机制下,节点质押的币越多,质押的时间越久,就能获得更多的奖励。如果参与者不遵守协议规则或作弊,他们的质押的币可能会被冻结或剥夺,以此激励参与者遵守规则。

什么是PoW

PoW(Proof of Work)工作量证明是在区块链中最常见的共识机制算法。这种算法要求节点(或矿工)使用算力来解决一个复杂的数学问题,以验证交易并创建新的区块。解决这个数学问题的节点将获得相应的奖励,最常见的奖励就是虚拟货币。

解决数学难题不是PoW 的真正目的,只是通过这个手段来占据算力资源,当大多数节点都参与到工作量证明的运算中时,攻击者进行攻击的成本就会非常之高,于是区块链的安全就得到了保护。

共识机制是什么?

共识机制是指在区块链或分布式系统中,用于确定交易或区块的有效性和顺序的一套规则或算法。它的主要目的是让参与者就区块链中发生的事件达成共识,以确保数据的一致性和可信度。

共识机制通常用于解决以下问题:

  • 防止双重花费:确保同一笔资产不会被同时用于多笔交易,也被称为双花攻击、双重支付。
  • 顺序和时间戳:确定交易或区块的先后顺序,以及确认它们的时间戳记。
  • 建立节点信任:建立一个参与者能够信任彼此的行为和数据的系统。

PoS 如何运作?

PoS 的运作方式可简单归类为如下6 个步骤:

  1. 参与者质押权益:参与者需要将一定数量的虚拟货币质押(stake)在区块链网络中,作为他们参与共识的证明。
  2. 选择区块创建者:根据参与者押注的数量,共识算法将选择下一个负责创建新区块的节点,通常称为“铸造者” 或“验证者”。
  3. 确定权益:选中的铸造者将获得权益,例如区块奖励和交易手续费。
  4. 验证交易:铸造者负责验证新交易,确保它们的有效性和合法性,然后将它们打包到新区块中。
  5. 随机性和权益考量:共识算法会考虑参与者的押注数量来选择下一个铸造者,通常是根据权益数量的随机算法,但也可能考虑其他因素,如参与时间长短。
  6. 惩罚机制:如果铸造者不遵守协议规则或作弊,他们的权益可能会被削减或冻结,以激励参与者遵守规则。

举个例子

一家人的家族成员要决定谁有权力做出决策,那么每个人就要show 出自己的实力,最直接的就是拿钱出来。很显然,如果你有更多的钱,那么你在家族中的决策权力就更大。另外,家族成员的年龄和阅历(质押时长)也是影响决策权力的重要因素。

PoS 对比PoW

差异 PoS PoW
意义 通过持有和锁定代币来获得收益 通过解决难题来获得收益
能源消耗
安全性 高(需要多数代币的攻击) 高(需要多数计算能力的攻击)
去中心化
参与程度 只有持有代币的节点能参与 所有节点都能参与挖矿
扩展性 较短的区块时间和大小 较长的区块时间和大小
环境友好 能源消耗低 能源消耗较高
投票权 按持有代币数量分配 按计算能力分配
PoS(权益证明)和PoW(工作量证明)的比较表格

PoS 的优缺点是什么?

PoS 的优点

  • 节能环保:相较于PoW,PoS 不需要大量的计算能力和能源消耗,因此能够节省大量能源,对环境更友好。
  • 安全性高: PoS 通常要求节点持有一定数量的虚拟货币,这意味着攻击者必须拥有极大量的虚拟货币才能攻击网络,这样的攻击成本非常高,使得PoS 网络更加安全。
  • 验证快速:在PoS 机制下,不需要进行庞大的计算工作,而是通过持有代币来参与共识过程。这种验证方式比PoW 更高效,可以大大缩短达成共识所需的时间。

PoS 的缺点

  • 通膨风险:当区块链出现分叉,形成两条链时,质押的代币在两条链上都能够获得利息。这可能导致代币的供应量增加,进而影响区块链的通膨情况。
  • 中心化风险:当大量代币集中在某一节点上时,可能会导致过于中心化现象,也就是某几个节点过于强大,使区块链失去原有的去中心化和信念。
  • 资金风险:质押的代币无法立即取回,如果币价突然暴跌,持有者可能面临赚了利息但损失本金的问题。这可能导致质押代币的风险增加,使持有者承担不可忽视的损失。

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目前使用PoS 机制的币有哪些?

目前使用PoS 机制的虚拟货币,市值排名前十的为:

  1. ETH 以太币
  2. ADA 艾达币
  3. SOL
  4. MATIC
  5. TON
  6. ALGO
  7. XTZ
  8. INJ
  9. MINA
  10. CELO

PoS 机制比PoW 机制好吗?

对于哪种共识机制更好这个问题,没有一个绝对的答案。这取决于具体的应用场景和目标。

PoS 机制在能源效率和去中心化方面具有优势,同时也能够降低某些攻击风险。然而,PoW 机制经过大量区块链项目多年的实践验证,确保了区块链网络的安全性和可靠性,在虚拟货币领域占有非常重要的地位。

目前,许多区块链项目还是继续在探索不同的共识机制,以满足多样的需求和应用常见。所以很难说谁比谁好。

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