1、細(xì)說區(qū)塊鏈共識機(jī)制之POA

POA全稱是proof of activity。他不是一種獨(dú)立的共識算法，而是POW和POS混合的算法，目前有唯鏈，歐鏈等采用了POA共識機(jī)制。

POA的算法大致流程是這樣的，每個活躍節(jié)點(diǎn)不斷的進(jìn)行哈希計(jì)算，尋找哈希值小于特定值的區(qū)塊頭，區(qū)塊頭中包括前區(qū)塊哈希值，本地節(jié)點(diǎn)的地址，區(qū)塊序號以及nonce值。當(dāng)節(jié)點(diǎn)找到滿足條件的區(qū)塊頭后，就會向全網(wǎng)廣播這個區(qū)塊頭，所有的活躍節(jié)點(diǎn)收到廣播進(jìn)行驗(yàn)證。若驗(yàn)證通過，則以廣播中的區(qū)塊頭作為數(shù)據(jù)源，導(dǎo)出N個隨機(jī)的股權(quán)所有者，所有的活躍節(jié)點(diǎn)判斷自己是否是哪個幸運(yùn)的股權(quán)人。如果自己是前面N-1個幸運(yùn)股權(quán)人中的一個，也一度用私鑰對上述的區(qū)塊頭進(jìn)行簽名。并且將這個簽名在全網(wǎng)廣播。如果自己是第N個幸運(yùn)股權(quán)持有者，則用這個區(qū)塊頭來構(gòu)建一個新的區(qū)塊，區(qū)塊中包含了自己選出的盡可能多的交易，前N-1個幸運(yùn)股權(quán)人的簽名還有自己對完整區(qū)塊鏈的哈希值的簽名。然后將這個簽名后的完整節(jié)點(diǎn)在全網(wǎng)廣播。所有的活躍節(jié)點(diǎn)在收到完整節(jié)點(diǎn)之后進(jìn)行驗(yàn)證。驗(yàn)證通過則認(rèn)為該節(jié)點(diǎn)是一個合法的新區(qū)塊。將其加入?yún)^(qū)塊鏈當(dāng)中去。

倘若這個區(qū)塊屬于最長鏈，則以他為前區(qū)塊，轉(zhuǎn)回到最初的步驟，否則就做丟棄處理。不難發(fā)現(xiàn)，POA算法要求N個幸運(yùn)者全部在線，任意一個幸運(yùn)股權(quán)人不在線都將導(dǎo)致該區(qū)塊丟棄。

這也是活躍證明的由來，POA算法會周期性的統(tǒng)計(jì)被丟棄的區(qū)塊數(shù)量。并且按照這個來調(diào)整N的數(shù)值。如果丟棄的區(qū)塊數(shù)量比較多，那么就減少N，否則就增大N.

POA算法的區(qū)塊丟失是一種算力損失。POA算法中。區(qū)塊中的交易費(fèi)由區(qū)塊的發(fā)布者與n個幸運(yùn)股權(quán)人共享。

POA算法最重要的是它可以防止非厲害攻擊者。所謂的非厲害攻擊是指具有強(qiáng)大的算法，但是僅僅持有少量的股權(quán)的攻擊者。POA算法中POS部分使得非厲害者得到構(gòu)建區(qū)塊機(jī)會是非常少的。應(yīng)該我們無法有效的進(jìn)行攻擊。

POA算法中，幸運(yùn)股權(quán)人依靠資本獲利，這個想當(dāng)持有股篇而獲得股息，這種機(jī)制會估計(jì)持股人長期持續(xù)這個股權(quán)有利于數(shù)字資產(chǎn)的保值以及減少波動。

POAstay大眾的pow部分，通過哈希算法難度控制了新區(qū)塊頭生成的速度。起到穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)，避免分叉的作用。

然而上述優(yōu)點(diǎn)的獲得也是有代價的，pow部分帶來的電力的損耗。而pos部分導(dǎo)致新區(qū)塊頭以及比較大的概率丟失，形成了算力的浪費(fèi)。

2、號稱“區(qū)塊鏈的靈魂”的共識機(jī)制是什么?

我們知道區(qū)塊鏈?zhǔn)侨ブ行幕植际接涃~技術(shù)，在區(qū)塊鏈系統(tǒng)當(dāng)中，沒有一個像銀行一樣的中心化記賬機(jī)構(gòu)，如何保證每一筆交易在所有記賬節(jié)點(diǎn)上的一致性呢？共識機(jī)制解決的就是這個問題，因此也可以說共識機(jī)制是區(qū)塊鏈的靈魂。

目前比較常見的共識機(jī)制有：工作量證明 PoW（Proof of Work）、權(quán)益證明（Proof of Stake）以及委托權(quán)益證明（Delegated Proof of Stake）：

 01 

PoW（Proof-of-Work）

工作量證明機(jī)制

POW的全稱為Proof of Work,翻譯過來即“工作證明”或者“工作量證明”。挖礦獲得多少貨幣獎勵，取決于挖礦貢獻(xiàn)的有效工作，也就是說礦機(jī)的性能越好、挖礦的時間越長，所獲得的貨幣獎勵就越多。

BTC就是POW機(jī)制下最成功的加密貨幣。POW機(jī)制雖然已經(jīng)成功證明了其長期穩(wěn)定和相對公平，但在現(xiàn)有框架下，采用POW的“挖礦”形式，將消耗大量的能源。其消耗的能源只是不停的去做SHA256的運(yùn)算來保證工作量公平，并沒有其他的存在意義。而目前BTC所能達(dá)到的交易效率為約5TPS（5筆/秒），以太坊目前受到單區(qū)塊GAS總額的上限，所能達(dá)到的交易頻率大約是25TPS，與平均千次每秒、峰值能達(dá)到萬次每秒處理效率的VISA和MASTERCARD相差甚遠(yuǎn)。

 02 

PoS（Proof-of-Stake）

權(quán)益證明機(jī)制

POS 即權(quán)益證明或者股權(quán)證明，全稱為 Proof of Stake。權(quán)益證明模式就是根據(jù)所持有貨幣的量和時間，來發(fā)利息的的一個模式。

POS機(jī)制，相比于POW，POS機(jī)制節(jié)省了能源，引入了“幣齡”這個概念來參與隨機(jī)運(yùn)算。POS機(jī)制能夠讓更多的持幣人參與到記賬這個工作中去，而不需要額外購買設(shè)備（礦機(jī)、顯卡等）。每個單位代幣的運(yùn)算能力與其持有的時間長成正相關(guān)，即持有人持有的代幣數(shù)量越多、時間越長，其所能簽署、生產(chǎn)下一個區(qū)塊的概率越大。一旦其簽署了下一個區(qū)塊，持幣人持有的“幣齡”即清零，重新進(jìn)入新的循環(huán)。

在POS機(jī)制下，因?yàn)閰^(qū)塊的簽署人由隨機(jī)產(chǎn)生，則一些持幣人會長期、大額持有代幣以獲得更大概率地產(chǎn)生區(qū)塊，盡可能多的去清零他的“幣天”。因此整個網(wǎng)絡(luò)中的流通代幣會減少，從而不利于代幣在鏈上的流通，價格也更易受到波動。由于可能會存在少量大戶持有整個網(wǎng)絡(luò)中大多數(shù)代幣的情況，整個網(wǎng)絡(luò)有可能會隨著運(yùn)行時間的增長而越來越趨向于中心化。相對于PoW而言，PoS機(jī)制下作惡的成本很低，因此對于分叉或是雙重支付的攻擊，需要更多的機(jī)制來保證共識。穩(wěn)定情況下，每秒大約能產(chǎn)生12筆交易，但因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)延遲及共識問題，需要約60秒才能完整廣播共識區(qū)塊。長期來看，生成區(qū)塊（即清零“幣齡”）的速度遠(yuǎn)低于網(wǎng)絡(luò)傳播和廣播的速度，因此在PoS機(jī)制下需要對生成區(qū)塊進(jìn)行“限速”，來保證主網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

 03 

DPoS

委托權(quán)益證明機(jī)制

DPOS即授權(quán)股權(quán)證明（delegated proof of stake）。

DPoS機(jī)制要求在產(chǎn)生下一個區(qū)塊之前，必須驗(yàn)證上一個區(qū)塊已經(jīng)被受信任節(jié)點(diǎn)所簽署。相比于PoS的“全民挖礦”，DPoS則是利用類似“代表大會”的制度來直接選取可信任節(jié)點(diǎn)，由這些可信任節(jié)點(diǎn)（即見證人）來代替其他持幣人行使權(quán)力，見證人節(jié)點(diǎn)要求長期在線，從而解決了因?yàn)镻oS簽署區(qū)塊人不是經(jīng)常在線而可能導(dǎo)致的產(chǎn)塊延誤等一系列問題。DPoS機(jī)制通常能達(dá)到萬次每秒的交易速度，在網(wǎng)絡(luò)延遲低的情況下可以達(dá)到十萬秒級別，非常適合企業(yè)級的應(yīng)用。

 04  其他共識機(jī)制

區(qū)塊鏈系統(tǒng)中還有其它共識機(jī)制比如聯(lián)盟鏈常用的PBFT，新經(jīng)幣（NEM）用的POI等。這些共識機(jī)制是為了解決現(xiàn)有共識機(jī)制的一些缺點(diǎn)而被提出的。但目前使用的系統(tǒng)不如POW，POS和DPOS多。

共識機(jī)制是區(qū)塊鏈系統(tǒng)的核心，它決定了一個區(qū)塊鏈系統(tǒng)的去中心化程度，性能和安全性。因此公鏈的開發(fā)中，共識機(jī)制的設(shè)計(jì)是核心和關(guān)鍵。

3、什么是POW和POS,二者區(qū)別聯(lián)系

為了深入理解 Staking 和 PoS（權(quán)益證明），本文中我們將把它與當(dāng)前最主流的共識機(jī)制——PoW（工作量證明）進(jìn)行比較。目前大多數(shù)公鏈采用的都是 PoW ，但隨著 PoS 日益受到關(guān)注，可以預(yù)期在不久的將來，PoS 的比例將會超過 PoW。

現(xiàn)在幾乎所有新推出的公鏈都是基于 PoS，甚至連第二大公鏈以太坊也將在下一次重大升級中轉(zhuǎn)向 PoS。這是為什么呢？PoS 真的比 PoW 好嗎？

PoS 的確在一些方面優(yōu)于 PoW，在下文中我們將從幾個維度對二者進(jìn)行比較分析。

一、PoS 的定義

首先，讓我們來解釋一下基本概念。

| PoW 和 PoS 是兩種不同的算法，它們決定分布式網(wǎng)絡(luò)中的共識，以及如何獎勵共識維護(hù)者。

換句話說，PoW 和 PoS 闡述了如何發(fā)行新幣為網(wǎng)絡(luò)提供激勵，獎勵那些提供資源的共識維護(hù)者。這些幣的價值背后都有資源支撐（礦機(jī)、ASIC 芯片或者一定數(shù)量的幣等），而且拿到獎勵的前提是你必須付出誠實(shí)的行動。不管是BTC、ETH，還是XTZ，皆是如此。

你也許會說：在網(wǎng)絡(luò)中提供或鎖定某些資源，同時承擔(dān)一定風(fēng)險，這聽起來很像 Staking 。沒錯，的確是這樣！

PoW 其實(shí)可以用 PoS 的邏輯來理解，花錢買礦機(jī)設(shè)備和電力就相當(dāng)于 Staking 的一種形式。我們可以進(jìn)一步總結(jié)為，Staking 是一種傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)形式——投入資本以獲取回報。

盡管這樣理解在某些情況下也不算錯，但我們還是回到二者的定義和它們的核心區(qū)別上來。

PoW 網(wǎng)絡(luò)的安全性來自于哈希算力，理論上算力越大收益越高，具體可參考比特幣的礦工和礦池。

PoS 的安全性來自于抵押經(jīng)濟(jì)的價值，理論上 Staking 的數(shù)量越高收益越高。（之所以說“理論上“，是因?yàn)?Validator 的選擇是隨機(jī)的，這樣可以避免過于中心化。）

盡管每個共識協(xié)議都不盡相同，但仍有一些基本原則可供我們來比較。

接下來，我們將通過發(fā)展趨勢、可擴(kuò)展性、網(wǎng)絡(luò)安全、去中心化、成本、治理、社區(qū)參與、冷啟動、環(huán)保多方面對 PoW 和 PoS 進(jìn)行比較。

二、發(fā)展趨勢

盡管 PoS 比 PoW 的歷史短，在整體市場中份額也小，但它正在飛速地發(fā)展。

實(shí)際上，按市值計(jì)算的前三十名加密貨幣中有十三個已經(jīng)使用了 PoS 或類 PoS，包括 EOS、Stellar、Tron、Dash、Neo、Binance Chain、Ontology、Tezos、NEM、VeChain、Waves、Qtum、Decred、Lisk，另外還有三個（ETH、Cardano 和 OmiseGO）正在轉(zhuǎn)向 PoS。

這也意味著市場前三十的幣種中有超過一半在使用 PoS。另外，幾乎所有的第 二層解決方案都在使用 Staking 機(jī)制。甚至連比特幣的閃電網(wǎng)絡(luò)也可以被認(rèn)為是 PoS 的某種形式：一些中繼節(jié)點(diǎn)把比特幣 stake 起來，幫助用戶通過通道進(jìn)行交易，并從中賺取一些手續(xù)費(fèi)。

· 總 Staking 市值：》 160 億美元

· Staking 中鎖定的總價值：》 50 億美元。

· PoS 市值占比：9.80％

· 除 BTC 和 ETH 外，PoS 市值占比：26.6％

PoS權(quán)益證明與PoW工作量證明的比較

這些數(shù)字還在持續(xù)增長，而且許多人預(yù)計(jì) PoS 鏈的總價值將在今年年底達(dá)到 500 億美金。隨著 Binance Chain、Cosmos 和 Polkadot 將各種項(xiàng)目轉(zhuǎn)移到 PoS 區(qū)塊鏈協(xié)議，以及 ETH 2.0的推出，PoS 鏈的總價值可能會超過這一規(guī)模。

權(quán)益證明（PoS）似乎正慢慢占據(jù)整個市場。

三、可擴(kuò)展性

談及可擴(kuò)展性時，必須要考慮到交易吞吐量和交易確認(rèn)時間。

交易吞吐量：出塊時間和區(qū)塊大小限制了網(wǎng)絡(luò)的交易吞吐量。采用 PoW 機(jī)制的比特幣出塊時間大概是十分鐘，其它幣種短一些，以太坊可以減少到十五秒，交易吞吐量也會隨著出塊時間的減少相應(yīng)略有增加。

在 PoS 共識維護(hù)者（比如 Validator、區(qū)塊生產(chǎn)者）的共同努力下，由于出塊時間短了很多，交易吞吐量平均要比 PoW 高出很多。

舉個例子，Tezos 已經(jīng)能實(shí)現(xiàn)每秒 40 筆交易（40 TPS）。DPoS（委托權(quán)益證明）中的EOS、TRON甚至已經(jīng)可以處理超過 1000 TPS 的交易。

PoS權(quán)益證明與PoW工作量證明的比較

交易確認(rèn)時間：交易確認(rèn)時間也是區(qū)塊鏈可擴(kuò)展性一個重要的衡量因素，尤其是在商業(yè)環(huán)境中。在 PoS 共識機(jī)制中，交易速度更快，甚至在某些場景下的幾乎能實(shí)時確認(rèn)。

四、網(wǎng)絡(luò)安全

眾所周知，早在 2009 年比特幣作為 PoW 的先驅(qū)就已啟動，并穩(wěn)定運(yùn)行了十多年，后來的很多其它數(shù)字貨幣也都采用了 PoW 共識機(jī)制。十年來，PoW 已成為一個公鏈設(shè)計(jì)模版，歷經(jīng)多次攻擊，可靠性和安全性久經(jīng)考驗(yàn)。

短期內(nèi) PoW 可能受到挖礦壟斷的威脅，通過購買外部設(shè)備提升算力，發(fā)起 51% 攻擊。但對于比特幣來說，購買哈希算力來實(shí)現(xiàn)此類攻擊幾乎是不可能的，但對于一些小規(guī)模的 PoW 鏈，像 Verge、ETC 則是可行的。

如果要估算對比特幣實(shí)施 51% 攻擊的成本，我們首先要考慮硬件和電力成本。

· 總哈希算力： 50，000，000 TH/s

· 螞蟻礦機(jī) S9 當(dāng)前價格： $300

· 螞蟻礦機(jī) S9 哈希算力： 13 TH/s

· 51% 攻擊的硬件成本： $1，153，846，153 USD （約占網(wǎng)絡(luò)價值的 1.11%）

PoS 和 Staking 還是新鮮事物，雖然像 PeerCoin、Ardor 這些幣已經(jīng)存在了很長時間，但是第一個主流 PoS 鏈 Tezos 直到 2018 年夏才上線。

PoS 幣還沒有做過嚴(yán)格的壓力測試，所以我們也不知道可能將面臨什么樣的問題。

以下列舉一部分 PoS 可能面臨的攻擊：

長程攻擊Long Range Attack

長程攻擊就是攻擊者創(chuàng)建了一條從創(chuàng)世區(qū)塊開始的長區(qū)塊鏈分支，并試圖替換掉當(dāng)前的合法主鏈。該分支上可能存有和主鏈不同的交易和區(qū)塊，所以這種攻擊又被稱為替換歷史攻擊或歷史覆寫攻擊。

無利害攻擊Nothing at Stake Attack

PoS 網(wǎng)絡(luò)還存在無利害攻擊。不像 PoW，PoS 運(yùn)行多條鏈的成本很低，Validator 可以向多個鏈投票而不會遭受任何損失，這就違反了共識協(xié)議。

51% 攻擊 （51% Attack）

你可能以為發(fā)起 51% 攻擊需要持有總幣量的 51%，但是在一些 PoS 網(wǎng)絡(luò)中，只需要最少 33% 的 stake 資金就能發(fā)起這樣一場攻擊。

而且如果能吸收他人投票，攻擊者甚至都不需要用自己的幣去發(fā)起攻擊，他們甚至還可以通過購買或賄賂的方式來獲取投票。

還有一點(diǎn)就是，我說的這 33% 不是該 PoS 幣總供給量的 33%，而是 Staking 資金池的 33%。這樣來算的話，發(fā)起 51% 攻擊所需要的幣量會更少。

低 Staking 參與率 Low Staking ParticipaTIon

如上所說，在一些 PoS 網(wǎng)絡(luò)中，只需要質(zhì)押活躍在資金池中 33% 的幣量就能發(fā)起一場 51% 攻擊。比如，stake 率為 25%，33%* 25%=1/12，即發(fā)起一次攻擊只需要該 PoS 幣總供給量的 1/12。

私鑰攻擊 Private Key Attack

私鑰聯(lián)網(wǎng)后一旦被獲取，攻擊人就會獲得 Staking 資金的所有權(quán)和簽署交易的權(quán)利。即使私鑰不直接控制所有 Staking 資金，獲得了私鑰就獲得 ValidaTIon 和 Staking 的權(quán)力，方便發(fā)起攻擊。

所以說，PoS 網(wǎng)絡(luò)中一個很大的安全風(fēng)險存在于把網(wǎng)絡(luò)價值（stake）轉(zhuǎn)移到 Validator 的過程中，這期間可能導(dǎo)致的高度中心化和網(wǎng)絡(luò)攻擊。只要擁有大量資源，就可能通過購買選票或 Validator 的壟斷組織來發(fā)起一場攻擊。

LISK 就在發(fā)生類似的情況，Validator 成立了幾個組織來操控激勵份額。EOS 的 Validator 還制定了 EOS 憲法，規(guī)定投票者不能獲得任何的獎勵。

大家請留意以上提及的幾種攻擊，部分 PoS 在設(shè)計(jì)之初可能針對這些攻擊有所預(yù)防，但目前 PoS 仍然沒有經(jīng)歷過實(shí)際的壓力測試。

像 DCR、DASH 這樣的混合共識機(jī)制也已經(jīng)開始出現(xiàn)，出于安全考慮，它在挖礦中使用比特幣作為母鏈，同時又有著類似 EOS 的 DPoS 共識算法。這樣的混合共識機(jī)制也值得探索。

五、去中心化

PoW

PoW 挖礦依賴機(jī)器設(shè)備，這些設(shè)備有較高的門檻，并且技術(shù)被少數(shù)公司壟斷。

挖礦也是一項(xiàng)艱巨的工程，因?yàn)橘徺I ASIC 芯片屬于長期投資，不像 PoS 資金那樣具有流動性。

而且現(xiàn)在挖礦的利潤又很低，只有那些擁有硬件技術(shù)和廉價電力的大型企業(yè)才能有利可圖。

PoS

與 PoW 不同，PoS 共識機(jī)制的核心是網(wǎng)絡(luò)中的幣，這些幣可以在交易所甚至 OTC 市場大量購買，不需要通過挖礦獲取，所以參與 Staking 幾乎沒有門檻。在 PoS 共識機(jī)制中，超級節(jié)點(diǎn)可以通過運(yùn)行和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)獲得獎勵，所以運(yùn)行節(jié)點(diǎn)的動機(jī)是很高的。

雖然不是所有人都愿意或有能力去運(yùn)行節(jié)點(diǎn)，但是 Staking 機(jī)制對于去中心化是很重要的，因?yàn)?PoS 允許所有持幣人在沒有運(yùn)行節(jié)點(diǎn)的情況下投票并參與共識。

不過你會不會認(rèn)為在 PoS 共識機(jī)制下富者恒富呢？和 PoW 相比，其實(shí)不然。在 PoW 共識機(jī)制中，“富者恒富”的法則更明顯，有錢的礦工可以買很多 ASIC 礦機(jī)，他們有資源優(yōu)勢并享受高回報。PoW 的大礦工享受規(guī)模經(jīng)濟(jì)下的回報；但對于 PoS Staker 而言，只有線性收益。

六、成本

討論成本，我們得從三個方面來考慮：

1. 鏈上交易成本

2. 維護(hù)區(qū)塊鏈所需要的資金成本

3. 補(bǔ)償 Validator 或礦工所需要的通脹成本

鏈上交易成本

在公鏈上存儲數(shù)據(jù)是極其昂貴的，每個字節(jié)都需要傳送到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)里的每個節(jié)點(diǎn)，并被這些節(jié)點(diǎn)儲存。

在 PoW 共識里，比特幣交易的成本大約為 1.91 美元每筆，以太坊的交易成本約為 0.1 美元每筆，交易成本會隨著幣價的漲跌變動。牛市高點(diǎn)的某些時候，比特幣和以太坊交易費(fèi)用分別可高達(dá) 54.9 美元和 5.5 美元。

在 PoS 共識里，交易費(fèi)用就低很多。拿 Tezos 舉例，每筆交易費(fèi)用只有 0.01 美元左右，其它像 Cosmos 的 PoS 幣也差不多。

現(xiàn)在，我們再來看看維護(hù)區(qū)塊鏈所需要的成本。

維護(hù)一個區(qū)塊鏈所需要的成本

PoW 需要高昂的硬件和電力成本，而在 PoS 里，成為一個 Validator 就只需要一臺安全&良好運(yùn)行的設(shè)備，和很少的電力成本就可以了。

在比特幣網(wǎng)絡(luò)里，每年所需的硬件維護(hù)成本大概是 20億 美元（這些硬件的壽命大概是 18 個月），電力成本約為 40億 美元（電力按 0.08 美元每千瓦算）。

這就是說，為了 PoW 網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，需要投入網(wǎng)絡(luò)總價值的 6.5%。而在 PoS 網(wǎng)絡(luò)里，維護(hù)成本僅占網(wǎng)絡(luò)總價值的 0.1%。

通脹成本

在 PoS 網(wǎng)絡(luò)里，通脹率約為 6%，而 PoW 網(wǎng)絡(luò)里，這一比例約為 4%（只是預(yù)估）。

區(qū)塊鏈的激勵設(shè)計(jì)會隨著時間的推進(jìn)而降低通脹，PoW 比 PoS 存在的時間更久，因此我們可以說二者的通脹水平是差不多的，未來 PoS 的通脹率也會變得越來越低。

在 PoW 網(wǎng)絡(luò)里，那些不是礦工的投資者并沒有一個好的抵御通脹的方法，而在 PoS 網(wǎng)絡(luò)里，持幣者卻可以通過幣生幣獲得一定收益。

七、治理

在 PoW 網(wǎng)絡(luò)里，協(xié)議治理可分成幾方：

1. 礦工：決定交易信息是否被確認(rèn)以及該挖哪條鏈

2. 用戶：決定該接受哪個協(xié)議，以及使用哪個生態(tài)

3. 基金會：決定如何在不同的開發(fā)組織間分配資金

4. 節(jié)點(diǎn)：決定運(yùn)行哪個軟件并通過 API 向用戶提供服務(wù)

在 PoW 網(wǎng)絡(luò)，很難說到底誰持有最大的投票權(quán)，因?yàn)?PoW 里的投票權(quán)很難量化。然而，為了維護(hù)網(wǎng)絡(luò)以及管理巨大的資源和網(wǎng)絡(luò)，在各方之間依然需要有一個共識。PoW 網(wǎng)絡(luò)中治理的透明度匱乏使得協(xié)議的設(shè)計(jì)和升級進(jìn)程緩慢。

PoS 治理也是分布在以上提到的幾個群體，但是治理機(jī)制更加系統(tǒng)，我們可以遵守一條簡單的規(guī)則—— 1:1 投票。

而且，在 PoS 網(wǎng)絡(luò)里，我們可以實(shí)施鏈上治理 （實(shí)際上，PoW 網(wǎng)絡(luò)也可以實(shí)現(xiàn)，但目前沒有嘗試）。鏈上治理允許我們創(chuàng)建協(xié)議或?qū)f(xié)議提出改進(jìn)的建議，還可以在鏈上進(jìn)行投票?；阪溕贤镀钡慕Y(jié)果，協(xié)議可自動執(zhí)行。目前 Tezos 就是采用的這種鏈上治理機(jī)制。

其它治理投票的 PoS 例子還有：

· EOS

· Decred

· Dash

· Cosmos

PoS 治理中清晰透明的投票設(shè)計(jì)有利于協(xié)議變動可以被快速執(zhí)行。

八、社區(qū)參與

PoW 礦工有著傳統(tǒng)的商業(yè)思維，他們更愿意投資一種自己熟悉的傳統(tǒng)商業(yè)模式。對于他們來說，挖礦類似于工廠制造業(yè)。挖礦設(shè)備就是生產(chǎn)設(shè)備，技術(shù)越高級，效率就越高。廉價的電力對于挖礦業(yè)來說是必要的資源，這些商業(yè)模式對于市場價格的依賴和傳統(tǒng)工廠依賴鋼鐵價格一個道理。

這其中當(dāng)然是有風(fēng)險的：如果數(shù)字貨幣價格下跌，挖礦可能會變得無利可圖。但在大多數(shù)情況下，市價拋售所有幣也是能賺到錢的。

今天的礦工大多數(shù)都是礦機(jī)設(shè)備和電力有一定資源的人，他們很少有動力參與到社區(qū)中來。如果他們真的相信幣的價值，直接投資即可回報不菲。直接投資比特幣現(xiàn)在的回報已經(jīng)超過挖礦，我們認(rèn)為長期這一趨勢不會改變。

相比之下，PoS 里的 Validator 更像是投資人，他們需要對所持?jǐn)?shù)字貨幣背后的技術(shù)有很深的理解，同時對協(xié)議的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。大型PoS 幣種一般都有獨(dú)立的研究團(tuán)隊(duì)。

為了獲得更多的投票，這些 Validator 一般需要持有大量的幣。通過 Staking 或者提供 Staking 服務(wù)，這些資金會被鎖定一定時間，如果想動用部分資金，那他們可能不能繼續(xù)為所有的客戶提供服務(wù)。

這樣 Validator 就成為了長期投資者，他們更有動力驅(qū)動技術(shù)和價值。激勵越高，投入越多。

這就好比早期階段的創(chuàng)業(yè)投資，VC 為他們投資的公司提供支持。這一比喻形象地概括了挖礦投資理論，在 Coinfund 使用后廣為傳播。

九、冷啟動

發(fā)行一條公鏈最好的辦法是什么？鑒于代幣在公鏈采用和融資中起到的作用，我們必須考慮到公眾通過什么方式獲得代幣。

發(fā)行一條 PoW 鏈?zhǔn)鞘趾唵蔚?。最?PoW 的發(fā)行量為 0，每個人通過挖礦獲得平等的參與權(quán)。這個過程看起來相對簡單、平等、透明。

為了給持續(xù)的協(xié)議研究和發(fā)展提供支持，還可以像 Zcash 一樣成立一個發(fā)展基金， 有一小部分的區(qū)塊獎勵直接授予開發(fā)者。

PoS 網(wǎng)絡(luò)的冷啟動（Bootstrapping）要更復(fù)雜，從一開始，就需要多方都持有一部分權(quán)益，ICO 比例在發(fā)行前就被決定了。

最普遍的方法是代幣發(fā)行（ICO 也好，IEO 也好，或者其它的形式），原始代幣供應(yīng)被賣或發(fā)給投資者、開發(fā)者團(tuán)隊(duì)、基金會、理事會等等。

因?yàn)閰⑴c原始權(quán)益分配的大型投資者準(zhǔn)入門檻高、同時也可以拿到豐厚回報，這種代幣發(fā)行一般不太公平，對于社區(qū)的普通投資者來說有較多的限制。

代幣的授予期通常不透明，而且時常變來變?nèi)?。這也意味著投資者的權(quán)益可能被稀釋了，但仍被蒙在鼓里。

另一種發(fā)行代幣的方法是空投，人們不需要直接投資即可收到一定數(shù)量的代幣。這種代幣空投通常在接收者不知情的情況下發(fā)生，而且數(shù)量極其少，相比于總量來說幾乎可以忽略。由于透明度的缺失，這似乎也不是最好的方法。

除此之外，也有其它一些冷啟動方式出現(xiàn)，但依然出于早期階段，現(xiàn)在很難下結(jié)論。其中一個是 Cosmos 引入的類似于“跨鏈空投”的概念，它是通過硬分區(qū)（hard spoon）實(shí)現(xiàn)——通過復(fù)制一條 PoW 或 PoS 鏈上的數(shù)字貨幣帳戶余額到一條新的 PoS 鏈上，這條鏈上的新數(shù)字貨幣具有互用性，并可以拿來做 Staking。

“Hard Spoon：基于一個現(xiàn)有的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)形成一條新鏈；該新鏈不是和原有鏈進(jìn)行競爭，而是提供了更為廣泛的訪問。”  Tendermint 創(chuàng)始人 Jae KwonJae Kwon

十、環(huán)保

如果我們看保護(hù)一條公鏈的成本，PoW 比 PoS 貴太多了，畢竟設(shè)備和電力成本很高。從這個角度來看，PoW 對環(huán)境顯然不友好。

盡管如此，我們認(rèn)為消耗的電力與我們所得到的價值相比還是微不足道的。我們得到的是一個去信任化、全球化、不可篡改、安全度極高的賬本。和黃金開采、以及現(xiàn)有金融體系消耗的成本相比，PoW 的成本并沒有那么高。如果只看對環(huán)境的影響，我們承認(rèn) PoS 更優(yōu)，因?yàn)樗h(huán)保。

結(jié)論

在本文中，我們從幾個維度把 PoW 和 PoS 進(jìn)行了對比。兩者都不完美，未來不會出現(xiàn)一種共識機(jī)制統(tǒng)一天下的情況。

我們強(qiáng)烈地相信，最終至少有一條 PoW 鏈會存在，它很可能是比特幣。 PoW 鏈提供了無可比擬的安全性和不可撤銷性，而且可以作為全球結(jié)算層以及真實(shí)數(shù)據(jù)的一個來源。圍繞比特幣，人們寄托了很多愿景，同時也存有諸多爭議。

越來越多新的區(qū)塊鏈協(xié)議開始采用 PoS 的安全模型，而且隨著以太坊逐漸從 PoW 轉(zhuǎn)移到 PoS，PoS 所占的比例也將大幅增加。

大多數(shù)的第二層解決方案也采用 PoS，帶動 Staking 的話題在區(qū)塊鏈的世界里變得火熱起來。

如果我們來看看像 Cosmos 和 Polkadot 這些互動型和應(yīng)用型的 PoS 鏈，我們會發(fā)現(xiàn) PoS 甚至?xí)鸵恍┫癖忍貛?、門羅幣、大零幣這樣的 PoW 鏈產(chǎn)生聯(lián)系。這些 PoW 鏈需要擁有自己的分區(qū)（Zone）、平行鏈（Parachains）和網(wǎng)橋（Bridges）或者與它們進(jìn)行聯(lián)通，間接地成為 Staking 經(jīng)濟(jì)中的一份子。

總結(jié)一下，PoS 日漸崛起的原因有：

1. 可以賺取 Staking 收益，不被通脹稀釋

2. 參與共識的低門檻準(zhǔn)入

3. 可擴(kuò)展性更強(qiáng)

4. 沒有規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，更去中心化

5. 維護(hù)區(qū)塊鏈成本更低

6. 1:1 投票，治理更透明

7. 對共識維護(hù)者（比如 Validator）和社區(qū)有更高的激勵

8. 更環(huán)保

值得一提的是，以上提到的幾個優(yōu)勢是有一定代價和成本的。PoS 目前還沒有像 PoW 那樣可追溯的歷史數(shù)據(jù)。未來，隨著整體市場的成熟，我們將會看到PoW 和 PoS 的發(fā)展軌跡越來越完整，也更便于我們學(xué)習(xí)。當(dāng)然不會出現(xiàn)一鏈統(tǒng)天下的狀況，就像不會只存在一種算法。像 Decred 這種 PoS+PoW 混合體系可能會越來越受歡迎，但這又是另一個話題了。

POW：全稱Proof of Work，工作量證明。

POS：全稱Proof of Stake，權(quán)益證明。

這兩者都區(qū)塊鏈的共識機(jī)制，是數(shù)字貨幣的記賬方法。

區(qū)別是：

1、POW機(jī)制：工作量證明機(jī)制即對于工作量的證明，是生成要加入到區(qū)塊鏈中的一筆新的交易信息(即新區(qū)塊)時必須滿足的要求。在基于工作量證明機(jī)制構(gòu)建的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)通過計(jì)算隨機(jī)哈希散列的數(shù)值解爭奪記賬權(quán)，求得正確的數(shù)值解以生成區(qū)塊的能力是節(jié)點(diǎn)算力的具體表現(xiàn)。

2、POS機(jī)制：權(quán)益證明要求證明人提供一定數(shù)量加密貨幣的所有權(quán)即可。權(quán)益證明機(jī)制的運(yùn)作方式是，當(dāng)創(chuàng)造一個新區(qū)塊時，礦工需要創(chuàng)建一個“幣權(quán)”交易，交易會按照預(yù)先設(shè)定的比例把一些幣發(fā)送給礦工本身。權(quán)益證明機(jī)制根據(jù)每個節(jié)點(diǎn)擁有代幣的比例和時間，依據(jù)算法等比例地降低節(jié)點(diǎn)的挖礦難度，從而加快了尋找隨機(jī)數(shù)的速度。

擴(kuò)展資料：

比特幣（BitCoin）的概念最初由中本聰在2009年提出，根據(jù)中本聰?shù)乃悸吩O(shè)計(jì)發(fā)布的開源軟件以及建構(gòu)其上的P2P網(wǎng)絡(luò)。比特幣是一種P2P形式的數(shù)字貨幣。點(diǎn)對點(diǎn)的傳輸意味著一個去中心化的支付系統(tǒng)。 

與大多數(shù)貨幣不同，比特幣不依靠特定貨幣機(jī)構(gòu)發(fā)行，它依據(jù)特定算法，通過大量的計(jì)算產(chǎn)生，比特幣經(jīng)濟(jì)使用整個P2P網(wǎng)絡(luò)中眾多節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的分布式數(shù)據(jù)庫來確認(rèn)并記錄所有的交易行為，并使用密碼學(xué)的設(shè)計(jì)來確保貨幣流通各個環(huán)節(jié)安全性。P2P的去中心化特性與算法本身可以確保無法通過大量制造比特幣來人為操控幣值。

參考資料：百度百科-共識機(jī)制

POW全稱Proof of Work，即工作量證明；POS全稱Proof of Stake，權(quán)益證明。Pow和pos都屬于區(qū)塊鏈的共識機(jī)制。

PoW和PoS的全面比較可參考：知乎：PoW和PoS的全面比較

https://v.vzuu.com/video/1129824006290935808

隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展和演變，包含了：POW、POS、DPOS、Pool驗(yàn)證池、DBFT、POC、POR等共識算法機(jī)制。今天，貝數(shù)區(qū)塊鏈就和大家一起聊聊POW、POS、DPOS幾個主流共識機(jī)制的相關(guān)知識。關(guān)注貝數(shù)區(qū)塊鏈、從小白變大神！

我們來說點(diǎn)簡單易懂的。
POW是工作量證明，典型的代表就是比特幣，比特幣礦機(jī)通過計(jì)算哈希值，來確定新的區(qū)塊由誰來主導(dǎo)，這個時候就要由工作量證明來體現(xiàn)區(qū)別，比特幣的哈希值，是每個機(jī)器都能一次算出來一個值，但是不一定這個值就是最符合標(biāo)準(zhǔn)的，所以單位時間內(nèi)誰算的次數(shù)最多誰的機(jī)會就越大，所以就有了大家瘋狂買礦機(jī)，并且必須要加入礦池才能挖礦的原因。

POS是權(quán)益證明，這個就像是存證，如果你想要挖礦的話，POW加入的是礦池，POS就要加入節(jié)點(diǎn)，你持有的幣越多，那么后續(xù)你記錄，挖礦的機(jī)會就越大，整體感覺就有點(diǎn)像是存款，你存的越多，你獲得的利息就越高，當(dāng)然銀行的利率是不會變的，但是節(jié)點(diǎn)的挖礦幾率是有變化的。Hubox研究院——給你帶來最簡單的區(qū)塊鏈知識。

4、什么是pos算法和pos機(jī)制

pos是公鏈中的共識算法，作為pow的一種替換。pow是保證比特幣，當(dāng)前以太坊和許多區(qū)塊鏈安全的一種機(jī)制，但是pow算法在挖礦過程中，因?yàn)槠茐沫h(huán)境和浪費(fèi)電而受到指責(zé)，pos試圖通過一種不同的機(jī)制取代挖礦的概念，從而解決這些問題。

ps機(jī)制可以被描述成一種虛擬挖礦，鑒于pow主要依賴于計(jì)算硬件的稀缺性，來防止女巫攻擊。在pow中，一個用戶有可能用一千美元來買計(jì)算機(jī)，加入網(wǎng)絡(luò)來挖礦，產(chǎn)生新區(qū)塊，從而得到獎勵。在pos中，用戶可以拿到一千美元，買到等值的代幣，把這些代幣當(dāng)做押金放在pos機(jī)制之中，只要用戶就有機(jī)會產(chǎn)生，這樣用戶可以得到獎勵。

pos算法如下，存在一個持幣人的集合，他們把手中的代幣放入pos機(jī)制中，這樣他們就變成驗(yàn)證者。

5、區(qū)塊鏈中的權(quán)益證明機(jī)制(PoS)是什么?

老楊說鏈：區(qū)塊鏈的共識機(jī)制權(quán)益證明POS

比特幣挖礦采用工作量證明機(jī)制，是什么意思呢？
權(quán)益證明機(jī)制（Proof of Stake），簡稱POS，也稱股權(quán)證明機(jī)制，類似于把資產(chǎn)存在銀行里，銀行會通過你持有數(shù)字資產(chǎn)的數(shù)量和時間給你分配相應(yīng)的收益。
同理，采用PoS的數(shù)字資產(chǎn)，系統(tǒng)根據(jù)你的幣齡給你分配相應(yīng)的權(quán)益，幣齡是你持幣數(shù)量和時間的乘積。比如你持有100個幣，總共持有了30天，那么，此時你的幣齡就為3000。
相較PoW（工作量證明機(jī)制），PoS存在2個優(yōu)勢。第一，PoS不會造成過多的電力浪費(fèi)，因?yàn)镻oS不需要靠比拼算力挖礦。第二，POS更難進(jìn)行51%攻擊。擁有51%幣才能發(fā)起攻擊，網(wǎng)絡(luò)受到攻擊卻會造成自己利益受損，顯然很不劃算。
相較PoW（工作量證明機(jī)制），PoS存在2個優(yōu)勢。第一，PoS不會造成過多的電力浪費(fèi)，因?yàn)镻oS不需要靠比拼算力挖礦。第二，POS更難進(jìn)行51%攻擊。擁有51%幣才能發(fā)起攻擊，網(wǎng)絡(luò)受到攻擊卻會造成自己利益受損，顯然很不劃算。
目前，有很多數(shù)字資產(chǎn)用PoW發(fā)行新幣，用PoS維護(hù)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)安全。

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