1、區(qū)塊鏈共識(shí)算法――(二)PoS共識(shí)(Proof of Stake)

2011 年 7 月, 一 位 名 為 Quantum Mechanic 的 數(shù) 字 貨 幣 愛(ài) 好 者 在 比 特 幣 論 壇 首次提出了權(quán)益證明 PoS 共識(shí)算法. 隨后, Sunny King 在 2012 年 8 月發(fā)布的點(diǎn)點(diǎn)幣 (Peercoin, PPC) 中首次實(shí)現(xiàn). PoS 由 系統(tǒng)中具有最高權(quán)益而非最高算力的節(jié)點(diǎn)獲得記賬 權(quán), 其中權(quán)益體現(xiàn)為節(jié)點(diǎn)對(duì)特定數(shù)量貨幣的所有權(quán), 稱為幣齡或幣天數(shù) (Coin days)

PoS是考慮到PoW的最大缺陷：浪費(fèi)資源而提出的，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是 誰(shuí)的權(quán)益大，誰(shuí)說(shuō)了算 。

PoS共識(shí)機(jī)制（Proof of Stake 權(quán)益證明）通過(guò)權(quán)益記賬的方式，解決效率低下、資源浪費(fèi)、節(jié)點(diǎn)一致性等問(wèn)題。

各個(gè)節(jié)點(diǎn)需要滿足一定的條件（如抵押一定的代幣）才能成為驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)（權(quán)益提高），系統(tǒng)通過(guò)算法在其中選擇一部分作為出塊節(jié)點(diǎn)（礦工），每隔一段時(shí)間重新選擇，算法會(huì)保證完全隨機(jī)，不可被操控。只有出塊節(jié)點(diǎn)才能進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，爭(zhēng)奪記賬權(quán)。

權(quán)益主要由權(quán)益因子決定，可以是持幣數(shù)量，也可以是幣齡及兩者的結(jié)合。

以太坊在之后很有可能會(huì)改用PoS進(jìn)行共識(shí)，其更加符合以太坊高效率的特點(diǎn)。

2、兩種共識(shí)機(jī)制對(duì)比(PoW vs PoS)

區(qū)塊鏈中最核心的架構(gòu)就是共識(shí)機(jī)制，可以說(shuō)是區(qū)塊鏈的驅(qū)動(dòng)引擎，發(fā)展這么多年，目前主流比較明確經(jīng)得住考驗(yàn)的就只剩下PoW(Proof of Work)與PoS(Proof of Stake)兩種機(jī)制。簡(jiǎn)單概述下，PoW系統(tǒng)的特點(diǎn)是通過(guò)消耗大量算力來(lái)計(jì)算特定算法的解（典型如哈希），第一個(gè)算出結(jié)果的有權(quán)生成區(qū)塊，同時(shí)也會(huì)得到coin作為獎(jiǎng)勵(lì)（這也是coin的生產(chǎn)與分發(fā)過(guò)程，形象地稱為Mining），采用PoW的典型區(qū)塊鏈有Bitcoin和Ethereum，目前PoW也是運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)，被公認(rèn)為是最可靠安全的共識(shí)機(jī)制； 其本質(zhì)是通過(guò)消耗大量算力來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)的逆熵過(guò)程，保證系統(tǒng)的長(zhǎng)期安全與穩(wěn)定 。但PoW被廣為詬病的也是其消耗太多的能源資源，這方面PoS就被認(rèn)為是更為綠色的解決方案，顧名思義PoS是通過(guò)質(zhì)押系統(tǒng)中的資產(chǎn)即coin來(lái)成為一個(gè)質(zhì)押者（staker），這樣就有權(quán)產(chǎn)出區(qū)塊，質(zhì)押份額越多，獲得產(chǎn)出區(qū)塊權(quán)的概率就越高，也代表著獎(jiǎng)勵(lì)越多。

在分布式系統(tǒng)中有一個(gè) CAP 定理，是指一個(gè)分布式系統(tǒng)中存在著三元悖論，即不可能同時(shí)滿足這三個(gè)特性：一致性(Consistency)、可用性(Availability)和分區(qū)容錯(cuò)性 (Partition tolerance)，而只能滿足其中兩個(gè)。區(qū)塊鏈作為一種分布式網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)定理也逐漸演變成了區(qū)塊鏈的三元悖論，即 安全性(Security) 、 去中心化(Decentralization) 和 可擴(kuò)展性 (Scalability) ，也是同時(shí)只能滿足兩個(gè)特性。

整體上看PoW系統(tǒng)更注重的是 安全性(Security) 與 去中心化(Decentralization) ，放棄 可擴(kuò)展性 (Scalability) ，這也是Bitcoin網(wǎng)絡(luò)的吞吐量非常慢的原因。而PoS系統(tǒng)更關(guān)注的是 可擴(kuò)展性 (Scalability) 與 去中心化(Decentralization) ，但就PoS能否真的 實(shí)現(xiàn) 去中心化(Decentralization) ，我是比較持懷疑態(tài)度的。從保守主義與系統(tǒng)的更長(zhǎng)期穩(wěn)定的角度出發(fā)，我個(gè)人是堅(jiān)定地站在PoW這邊的，可能跟自身保守的性格有關(guān)，并不是特別看好PoS作為基礎(chǔ)層能比較穩(wěn)定。特別是像這次 5月份的Luna事件 ，事件大概的過(guò)程是Luna鏈上的算法穩(wěn)定幣UST缺乏價(jià)值支撐最終脫錨，其核心問(wèn)題在于UST的錨定設(shè)計(jì)試圖用一個(gè)PoS股權(quán)系統(tǒng)去支撐其錨定美元，而且還超發(fā)了太多UST，再加上UST與Luna的兌換設(shè)計(jì)缺陷最終導(dǎo)致Luna自身的死亡螺旋。但這個(gè)事件更大的意義應(yīng)該是敲響了一個(gè)警鐘，PoS機(jī)制在面對(duì)空頭資本砸盤時(shí)真的還能維持穩(wěn)定、維持所謂的去中心化嗎？可能到時(shí)節(jié)點(diǎn)數(shù)量萎縮的速度會(huì)很快，逐漸趨于中心化。

所有系統(tǒng)設(shè)計(jì)都需要根據(jù)自身定位來(lái)折中，以下從價(jià)值錨定的角度，簡(jiǎn)單分析下為什么長(zhǎng)期來(lái)看PoW會(huì)更有優(yōu)勢(shì)。

在PoW系統(tǒng)中三股主要的參與者分別是研發(fā)人員，投資者（或者叫用戶）與Miner，這三者的相互制衡，使得這個(gè)系統(tǒng)達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定平衡的狀態(tài)。而PoS系統(tǒng)中，將Miner這個(gè)重要的制衡力量移除了，投資者和Miner變成了同一群體 質(zhì)押者（stakers） ，因此該群體濫用權(quán)力的行為會(huì)變得相對(duì)不受限制，并且該鏈隨后的發(fā)展方向也可能會(huì)更加不平衡，更容易傾向有利于 質(zhì)押者（stakers） 群體的方向。

PoW系統(tǒng)很好的闡述了什么是被普遍認(rèn)可的價(jià)值，抽象上來(lái)看就是高代價(jià)的稀缺性 ，高代價(jià)與稀缺性兩者缺一不可。PoS最多只能實(shí)現(xiàn)其中一個(gè)稀缺性。

Miner為了在鏈上生產(chǎn)區(qū)塊賺取coin，不僅需要持續(xù)支付高額電力成本，還必須不斷投入研發(fā)、升級(jí)硬件、優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)營(yíng)規(guī)模來(lái)保持其競(jìng)爭(zhēng)力。最終結(jié)果是，能夠長(zhǎng)期持續(xù)盈利的Miner并不會(huì)是一個(gè)一層不變的群體，而是總在競(jìng)爭(zhēng)中淘汰掉效率太低的Miner，使高效率的Miner能存活下來(lái)。這也更有利于 去中心化(Decentralization) ，因?yàn)椴粩嘧兓腗iner群體意味著沒(méi)有一個(gè)Miner可以在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)保持網(wǎng)絡(luò)的大部分算力，除非他們通過(guò)嚴(yán)酷的競(jìng)爭(zhēng)考驗(yàn)，不斷優(yōu)化自身來(lái)提供更多的算力。

而PoS系統(tǒng)中的質(zhì)押者實(shí)際上并多少真正的風(fēng)險(xiǎn)投入，也沒(méi)有優(yōu)勝劣汰的嚴(yán)酷競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，他們只需要簡(jiǎn)單地運(yùn)行一個(gè)staker節(jié)點(diǎn)就可以躺著賺利息，本質(zhì)上只是將自己在銀行系統(tǒng)里的錢簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)化為鏈上資本，就可以坐地收割后進(jìn)入這個(gè)系統(tǒng)的新人。這種行為并沒(méi)有太多難度，只是簡(jiǎn)單地賺取“無(wú)風(fēng)險(xiǎn)”利息，他們并沒(méi)有將資本轉(zhuǎn)化為任何形式的需要面臨風(fēng)險(xiǎn)考驗(yàn)的投資。

而且當(dāng)發(fā)生硬分叉時(shí)，PoW的Miner選擇支持哪條鏈時(shí)會(huì)更為謹(jǐn)慎，因?yàn)樗麄冃枰度敫甙旱碾娏Τ杀緛?lái)為他們的選擇背書，一旦選錯(cuò)了將損失所有投入成本。PoS系統(tǒng)如果發(fā)生硬分叉，質(zhì)押的coin作為系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)的一部分，硬分叉后質(zhì)押者將在兩條不同鏈上都擁有相同數(shù)量的資產(chǎn)，由于沒(méi)有什么沉默成本，導(dǎo)致質(zhì)押者更愿意兩邊都支持，從而使硬分叉更容易且更頻繁地出現(xiàn)，這被稱為 nothing at stake 問(wèn)題。

PoW是真正能做到無(wú)準(zhǔn)入限制的(Permissionless)，就是說(shuō)已經(jīng)在這個(gè)系統(tǒng)中的老人無(wú)法限制新人加入，只要你有能力提供算力，就能直接接入網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)出coin。而PoS系統(tǒng)中，新人要進(jìn)入，都不得不先從老人手中買coin。

而且PoW中Miner為了支付各種高昂成本（電力，設(shè)備，基礎(chǔ)設(shè)施等），產(chǎn)出coin后也不得不賣出一些以彌補(bǔ)成本，這同時(shí)也是一種把coin分發(fā)給更多人的過(guò)程； 特別是在熊市，Miner為了維持開(kāi)銷也不得不低價(jià)賤賣coin，這樣新人才有機(jī)會(huì)以相對(duì)低的成本獲得籌碼入場(chǎng)，這才是一個(gè)健康的生態(tài)擴(kuò)張過(guò)程 。而PoS中由于質(zhì)押者并沒(méi)有什么運(yùn)行成本，也不需要面對(duì)太多競(jìng)爭(zhēng)，質(zhì)押者出塊得到coin后不需要急著賣出，更容易哄抬價(jià)格，其實(shí)會(huì)變相激勵(lì)場(chǎng)內(nèi)老人剝削新入場(chǎng)者，不給后來(lái)人更多機(jī)會(huì)；整個(gè)系統(tǒng)會(huì)趨向于更封閉，逐漸演變成一個(gè)有限游戲，長(zhǎng)期運(yùn)行下去只會(huì)越來(lái)越中心化；系統(tǒng)中財(cái)富越來(lái)越集中，富者更富，窮者更窮，從而更不可能實(shí)現(xiàn) 去中心化(Decentralization) 。

由于PoW系統(tǒng)中是以提供工作量的方式產(chǎn)出區(qū)塊的，隨著時(shí)間的推移這些工作量都會(huì)被累積起來(lái)并使鏈不斷向前延伸，這也是為什么叫區(qū)塊鏈；這些累積的工作量也給攻擊者造成了巨大障礙，如果想要反轉(zhuǎn)整條鏈，不僅需要非常高的算力，還需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，這也為應(yīng)對(duì)攻擊提供了足夠長(zhǎng)的時(shí)間緩沖。

而PoS系統(tǒng)其實(shí)只是維護(hù)一個(gè)分布式賬本， 并沒(méi)有工作量累積的概念，一旦攻擊成功，要反轉(zhuǎn)整條鏈就是相當(dāng)容易的，幾分鐘就可以搞定。

嚴(yán)格來(lái)說(shuō)由PoW算力支撐的BTC不應(yīng)歸為高科技類，由于它整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)更保守更穩(wěn)定，提供的更多的是一種 物化價(jià)值(objective costliness) ，更能作為價(jià)值之錨，所以數(shù)字黃金這個(gè)稱號(hào)很貼切。而像ETH（目前還是PoW，2.0升級(jí)后為PoS）這些更接近科技類創(chuàng)新平臺(tái)，PoS本質(zhì)上更像是一種股權(quán)系統(tǒng)，其實(shí)PoS系統(tǒng)反而是需要中心化，偏向更依靠整個(gè)社區(qū)的生命力，需要依靠核心團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新與開(kāi)拓能力往前走；而PoW則需要去中心化，更偏向穩(wěn)定與提供 物化價(jià)值(objective costliness) 。

區(qū)塊鏈作為一個(gè)價(jià)值分配系統(tǒng)， 算力是它的價(jià)值之錨，如果沒(méi)有算力，就會(huì)退化為一個(gè)股權(quán)系統(tǒng) 。算力在哪，資金就會(huì)跟去哪。目前的發(fā)展趨勢(shì)也是逐漸往多層網(wǎng)絡(luò)的方向發(fā)展，類似TCP/IP的多層協(xié)議棧。從作為基礎(chǔ)層(Base Layer)的角度看，更需要的是長(zhǎng)期穩(wěn)定與提供價(jià)值支撐，因此PoW系統(tǒng)更合適；而PoS可能更多的是可以作為L(zhǎng)ayer2以實(shí)現(xiàn) 可擴(kuò)展性 (Scalability) ，彌補(bǔ)PoW基礎(chǔ)層的吞吐量不足，并通過(guò)錨定在PoW基礎(chǔ)層上來(lái)獲取算力安全性與價(jià)值支撐。

最后順帶說(shuō)下最近市場(chǎng)行情，5,6月份以來(lái)的瀑布令很多人很恐慌，恐慌指數(shù)一度長(zhǎng)時(shí)間停留在個(gè)位數(shù)；其實(shí)我覺(jué)得也沒(méi)必要那么恐慌，要在這個(gè)圈子長(zhǎng)期活下去，面對(duì)這種大波動(dòng)的心理預(yù)期還是要有的。想起之前紅杉資本的沈南鵬經(jīng)常提到一個(gè)詞Grit，沙礫，它是礫石在千萬(wàn)次打磨后留下來(lái)的細(xì)小顆粒；Grit代表了勇氣和持之以恒的一種堅(jiān)持，有種經(jīng)常被按地上摩擦但依然勇往直前的感覺(jué)。這個(gè)和塔勒布講的反脆弱性有異曲同工之妙，承載價(jià)值的東西就應(yīng)該具有這種品質(zhì)，PoW系統(tǒng)肯定是有反脆弱性的。

回望2017年入圈后經(jīng)歷過(guò)的各種事件，其實(shí)像這樣的大波動(dòng)近乎每年都有（除了2019年一年比較順利外）；像2017年國(guó)內(nèi)的94事件，2018年一整年的大熊市，2020的312事件，2021的519事件，再到2022今年的5,6月份市場(chǎng)轉(zhuǎn)熊，每次經(jīng)歷大波動(dòng)后，市場(chǎng)都會(huì)淘汰掉該淘汰的，出清掉該出清的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)整個(gè)行業(yè)發(fā)展也是好事。眼光還是應(yīng)該放遠(yuǎn)一點(diǎn)，至少看5到10年后的變化，科技發(fā)展過(guò)程中所帶來(lái)的波動(dòng)和風(fēng)險(xiǎn)是不可避免的，日光之下無(wú)新鮮事，每次科技革命過(guò)程中總會(huì)夾雜著眾多的反對(duì)、質(zhì)疑，還有眾多的投機(jī)、騙局；這個(gè)過(guò)程也總是通過(guò)各種暴雷、回歸，清除泡沫后價(jià)值重估，夯實(shí)了基礎(chǔ)后積蓄能量再次進(jìn)入躍升到新的發(fā)展階段。 價(jià)值互聯(lián)網(wǎng)的到來(lái)是一件無(wú)法回避的事情 ，當(dāng)理解和看清了這種趨勢(shì)后，規(guī)避掉各種坑和市場(chǎng)噪音，遠(yuǎn)離合約杠桿和各種山寨的誘惑，握住核心資產(chǎn)，時(shí)間本身就會(huì)帶來(lái)回報(bào)。

3、區(qū)塊鏈中的權(quán)益證明機(jī)制(PoS)是什么?

老楊說(shuō)鏈：區(qū)塊鏈的共識(shí)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(jiǎn)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(huì)通過(guò)你持有數(shù)字資產(chǎn)的數(shù)量和時(shí)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(shí)間的乘積。比如你持有100個(gè)幣，總共持有了30天，那么，此時(shí)你的幣齡就為3000。
相較PoW（工作量證明機(jī)制），PoS存在2個(gè)優(yōu)勢(shì)。第一，PoS不會(huì)造成過(guò)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(huì)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(gè)優(yōu)勢(shì)。第一，PoS不會(huì)造成過(guò)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(huì)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。

4、號(hào)稱“區(qū)塊鏈的靈魂”的共識(shí)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(méi)有一個(gè)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(shí)機(jī)制解決的就是這個(gè)問(wèn)題，因此也可以說(shuō)共識(shí)機(jī)制是區(qū)塊鏈的靈魂。

目前比較常見(jiàn)的共識(shí)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(guò)來(lái)即“工作證明”或者“工作量證明”。挖礦獲得多少貨幣獎(jiǎng)勵(lì)，取決于挖礦貢獻(xiàn)的有效工作，也就是說(shuō)礦機(jī)的性能越好、挖礦的時(shí)間越長(zhǎng)，所獲得的貨幣獎(jiǎng)勵(lì)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(zhǎng)期穩(wěn)定和相對(duì)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(lái)保證工作量公平，并沒(méi)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(wàn)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(shí)間，來(lái)發(fā)利息的的一個(gè)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(gè)概念來(lái)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(gè)工作中去，而不需要額外購(gòu)買設(shè)備（礦機(jī)、顯卡等）。每個(gè)單位代幣的運(yùn)算能力與其持有的時(shí)間長(zhǎng)成正相關(guān)，即持有人持有的代幣數(shù)量越多、時(shí)間越長(zhǎng)，其所能簽署、生產(chǎn)下一個(gè)區(qū)塊的概率越大。一旦其簽署了下一個(gè)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(huì)長(zhǎng)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(gè)網(wǎng)絡(luò)中的流通代幣會(huì)減少，從而不利于代幣在鏈上的流通，價(jià)格也更易受到波動(dòng)。由于可能會(huì)存在少量大戶持有整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中大多數(shù)代幣的情況，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)有可能會(huì)隨著運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)而越來(lái)越趨向于中心化。相對(duì)于PoW而言，PoS機(jī)制下作惡的成本很低，因此對(duì)于分叉或是雙重支付的攻擊，需要更多的機(jī)制來(lái)保證共識(shí)。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(shí)問(wèn)題，需要約60秒才能完整廣播共識(shí)區(qū)塊。長(zhǎng)期來(lái)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(duì)生成區(qū)塊進(jìn)行“限速”，來(lái)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(gè)區(qū)塊之前，必須驗(yàn)證上一個(gè)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(huì)”的制度來(lái)直接選取可信任節(jié)點(diǎn)，由這些可信任節(jié)點(diǎn)（即見(jiàn)證人）來(lái)代替其他持幣人行使權(quán)力，見(jiàn)證人節(jié)點(diǎn)要求長(zhǎng)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(wèn)題。DPoS機(jī)制通常能達(dá)到萬(wàn)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(wàn)秒級(jí)別，非常適合企業(yè)級(jí)的應(yīng)用。

 04  其他共識(shí)機(jī)制

區(qū)塊鏈系統(tǒng)中還有其它共識(shí)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(shí)機(jī)制是為了解決現(xiàn)有共識(shí)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(shí)機(jī)制是區(qū)塊鏈系統(tǒng)的核心，它決定了一個(gè)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(kāi)發(fā)中，共識(shí)機(jī)制的設(shè)計(jì)是核心和關(guān)鍵。

5、POW & POS,傻傻分不清楚的共識(shí)機(jī)制

什么是共識(shí)機(jī)制？

我在開(kāi)更的第一篇文章，就簡(jiǎn)單講解了數(shù)字貨幣世界的16個(gè)最高頻名詞，其中一個(gè)就是共識(shí)機(jī)制，還記得嗎？

為什么要有共識(shí)機(jī)制呢？

這就必須要解釋一下在分布式系統(tǒng)中不得不了解的“拜占庭將軍問(wèn)題”了。

拜占庭將軍問(wèn)題（The Byzantine Generals Problem）可以總結(jié)為一句話：

在古代，11位忠誠(chéng)的、不同位置的將軍，如何排除叛徒的影響，對(duì)進(jìn)攻或撤退達(dá)成一致。

當(dāng)然，拜占庭將軍問(wèn)題并不是如今才提出的，我們大中華在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期就發(fā)明了“虎符”這個(gè)神奇的方式來(lái)保障命令的正確執(zhí)行。

在分布系數(shù)系統(tǒng)中，各個(gè)節(jié)點(diǎn)就是“拜占庭將軍”，算法執(zhí)行中的任意一個(gè)錯(cuò)誤就是“叛徒”。

為了盡可能地排除錯(cuò)誤、快速達(dá)成一致，來(lái)讓系統(tǒng)有效地、正確地運(yùn)行，便應(yīng)運(yùn)而生了各種“共識(shí)機(jī)制”。

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下面，我們就來(lái)一起學(xué)習(xí)數(shù)字貨幣世界中常見(jiàn)的幾種共識(shí)機(jī)制：

PoW，工作量證明 Proof of Work

PoW是比特幣所采用的共識(shí)機(jī)制，最早是由Adam Back為了解決垃圾郵件的問(wèn)題而開(kāi)發(fā)的一個(gè)“哈?，F(xiàn)金Hashcash”程序。

比特幣采用的是SHA256的單向函數(shù)，其具體的工作原理實(shí)在太專業(yè)，我們只需要理解到“SHA256的結(jié)果很容易驗(yàn)證，但是要將其計(jì)算出來(lái)，需要不斷嘗試運(yùn)算，直到匹配到某個(gè)隨機(jī)數(shù)；技術(shù)上而言，任何新增區(qū)塊都需要經(jīng)過(guò)232394億運(yùn)算才能得到”的程度，感興趣的小伙伴可以搜索SHA256去深入學(xué)習(xí)。

因此，只要礦工出示運(yùn)算結(jié)果，那通過(guò)PoW，全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)就認(rèn)可了他所付出的成本，承認(rèn)新的區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)屬于他。

如此大量的運(yùn)算相當(dāng)浪費(fèi)資源，實(shí)際上并沒(méi)有任何科學(xué)或?qū)嶋H用途，只是為了實(shí)踐工作量證明機(jī)制、阻止攻擊者偽裝成節(jié)點(diǎn)來(lái)控制網(wǎng)絡(luò)。

雖然在2009年時(shí)為了構(gòu)建這種去中心化的、允許所有人可以免費(fèi)參與的全球貨幣網(wǎng)絡(luò)，沒(méi)有更好的選擇；但是發(fā)展到如今，已經(jīng)有了其他不需要大量浪費(fèi)算力的證明機(jī)制，比如我們下面就要提到的，PoS權(quán)益證明。

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PoS，權(quán)益證明 Proof of Stake

主要思想是：節(jié)點(diǎn)記賬權(quán)的獲得難度與節(jié)點(diǎn)持有的權(quán)益成反比，也就是說(shuō)，一個(gè)節(jié)點(diǎn)擁有的幣越多、時(shí)間越久，越容易獲取記賬權(quán)，也就越容易獲取區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)。

實(shí)際上，最初的PoS是PoW的一種升級(jí)，根據(jù)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的幣齡，來(lái)等比例地降低挖礦難度，從而加快找到隨機(jī)數(shù)的速度。

什么是幣齡呢？

幣齡=數(shù)量*擁有天數(shù)。

由于區(qū)塊鏈中的每筆交易記錄都會(huì)被標(biāo)記時(shí)間戳，這個(gè)時(shí)間戳就可以作為幣齡的證明，因此幣齡也不可能被輕易偽造。

比如A從B那里收到10個(gè)幣，并且持有了90天，那么，A就擁有了900的幣齡；如果A賣了這10個(gè)幣，這900幣齡就被消耗了；

后來(lái)，為了徹底擺脫P(yáng)oW這種依靠算力的共識(shí)機(jī)制，PoS引入了“利息”的概念；年利率是在PoS機(jī)制最初確認(rèn)時(shí)就設(shè)定的，一般不會(huì)變化。

利息=（幣齡*年利率）/365 ，如果利率是1%，在上個(gè)例子中，A就可以得到0.02466個(gè)幣的利息。

如此一來(lái)，PoS區(qū)塊鏈的作用過(guò)程就可以這樣描述：

在初期，通過(guò)PoW機(jī)制，產(chǎn)生創(chuàng)世幣；

在創(chuàng)世幣達(dá)到一定規(guī)模時(shí)，PoS機(jī)制開(kāi)始作用，交易時(shí)消耗幣齡、獲得產(chǎn)生區(qū)塊的優(yōu)先權(quán)，并獲取利息，同時(shí)PoW機(jī)制由于消耗太多資源、浪費(fèi)算力而逐漸淡出；

最終系統(tǒng)中僅剩PoS來(lái)維持正常運(yùn)作。

目前大家所熟悉的以太坊，主要還是采用PoW的機(jī)制，不過(guò)正在轉(zhuǎn)向PoS。

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大家了解了PoW和PoS，在遇到其他共識(shí)機(jī)制的時(shí)候，相信也會(huì)比較快得就能理解。

比如：股份授權(quán)證明DPOS，類似于董事會(huì)投票；燃燒證明POB；沉淀證明POD；能力證明POC；消逝時(shí)間證明PODT，等等。

就不在這里為大家一一展開(kāi)了，感興趣的同學(xué)可以百度或知乎一下~

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