POS:读懂区块链共识机制:PoW、PoS、DPoS

PoW、PoS、DPoS,分别代表区块链网络的三种主要记账规则,它们的作用非常大,直接关系到记账权和相关收益的分配。不夸张地说,共识机制是区块链的灵魂。

作者:郭立芳

当你开始涉猎区块链或加密货币时,似乎经常会遇到PoW、PoS等烧脑名词。今天,我们就来聊聊,什么是PoW、PoS、DPoS。

PoW、PoS、DPoS,用一句话概括,就是区块链的三种主流共识机制。

而区块链,通俗地说,是一个去中心化的账本。只是这个账本与传统账本不同,不是由会计或少数几个人来记账,而是人人都可以参与记账。

而且,这个记账需要一个大家都认可的规则,即“怎样记账才是有效”,而这个大家认可的规则就是区块链的共识机制。

数据:比特币难度上调1.7%至48.72T,再创历史新高:金色财经报道,据OKLink数据显示,比特币挖矿难度在区块高度 786240 处迎来了挖矿难度调整,挖矿难度略微上调 1.7% 至 48.72 T,续创历史新高。目前全网平均算力为 355.32EH/s。[2023/4/20 14:16:15]

比如,你们一大家人计划去国外旅游,通过商议后,选了泰国,那么到泰国去旅游就是你们家形成的共识。而商议的方式,是少数服从多数,而少数服从多数就是你们家确定旅游目的地的共识机制。

同样,PoW、PoS、DPoS,分别代表区块链网络的三种主要记账规则,它们的作用非常大,直接关系到记账权和相关收益的分配。不夸张地说,共识机制是区块链的灵魂。

最近活跃3年以上的比特币供应百分比达到39.662%,创历史新高:金色财经报道,数据显示,最近活跃3年以上的比特币供应百分比刚刚达到39.662%,创历史新高。[2023/3/19 13:12:31]

01、PoW工作量证明机制

工作量证明,简单来说,就是一份用来确认你做过一定量工作的证明。它就像你的大学毕业证,证明了你确实有四年大学的学习经历。工作量证明机制,就是用工作量结果来证明贡献大小,再根据贡献大小确定记账权和奖励。

0xScope:2022年初Alameda曾向Lido存入3.35万枚以太坊并将stETH存入Anchor:12月14日消息,据0xScope监测,2022年1月和2月,Alameda一地址曾向Lido存入3.35万枚以太坊并将获得的stETH存入Anchor Protocol作为抵押品,在FTX暴雷后,该地址连同至少24个Alameda其他地址将所有资产存入了一个多签钱包。该多钱钱包目前持有6812枚以太坊和价值约1.03亿美元的其他资产。0xScope猜测转移至多签钱包的举动或为监管要求。[2022/12/14 21:44:26]

这个证明过程,是依赖计算机进行数学运算进行的。可以理解为:大家都去解答同一个题目,谁先算出来,谁就负责记账,并得到相应报酬,这个报酬就是网络产生的数字货币。

Space and Time CEO:完全去中心化可能永远都不会发生:金色财经报道,Web3 数据仓库平台Space and Time 首席执行官 Nate Holiday在 Chainlink SmartCon 大会期间接受采访称,完全去中心化可能永远都不会发生,该公司最近完成了微软旗下 M12 基金参投的 2000 万美元战略轮融资,使用一种被称为“SQL 证明”的协议。不过,尽管 Nate Holiday 对 SQL 证明的未来及其在企业中的使用持乐观态度,但他承认完全去中心化可能不会发生,他解释说,“这些集中式数据库可能永远不会去中心化,但问题是,一个集中式数据库是否足够好,因为它们运行 SQL 证明,所以可以拥有无需信任的查询结果?未来的答案可能在多链,多链世界可以将各种集中式应用程序(如企业资源规划 (ERP)、客户关系管理 (CRM) 和营销自动化系统)连接到允许开发人员将这些数据库连接到区块链的桥梁。”(decrypt)[2022/10/12 10:31:36]

比如,在比特币的网络系统里,谁先解题出来,谁就先得到比特币作为奖赏。

PoW的优点是,完全去中心化,公平公正,不需要中心化的管理机构,用户之间实现了公平竞争,谁先解出题目,谁就获得相应收益。

其主要缺点是浪费能源。大家一起算题目,都要耗费算力,而最终有效的只有一个用户所做的功,其他人做的都是无用功。

而计算机是靠电力来带动的,大家一起用计算机算题,其实也耗费了大量电力资源。比如比特币就是采用PoW共识机制,每年需要消耗价值几十亿美元的电力,一直遭人诟病。

02、PoS权益证明机制

权益证明机制,即拥有越多股权,就可以获得更多奖励。这里的股权是指你持有的数字货币的数量和时间,根据它来分配权益,类似股票的分红制度。

你持有的币越多,持有的时间越长,即币龄越大,就能拿到越多的分红,也就有更大的记账权利。

PoS的优点有三个:

一是耗能少,不需要像工作量证明机制一样,耗费大量的能源。

二是作恶成本高昂,想要攻击网络的话,必须要有51%的币龄,这个难度就很大了,不但需要大量的币,还要持有足够长的时间;

三是达成共识的时间短,网络环境好的话,可实现毫秒级速度。

PoS的缺点有两个,一是持币趋于集中化,因为持有的币越多,时间越长,分配的收益越大,获得的币越多,使币过于集中;另一个是流动性变差,持币有收益分配,就没有动力去套现,会屯币不动,开启躺赚模式,导致币的流动性变差。

03、DPoS委托权益证明机制

DPoS委托权益证明机制,是在PoS基础上优化而来的,通过投票选举的方式,选出生产者,代表他们履行权利和义务,而不是用算力来决定。

如果生产者不称职,随时可能会被投票出局。投票的权重和分配的收益,都是按照持有的加密货币数量占总量的百分比来计算的,51%的股东的投票结果是不可逆且有约束力的。

DPoS和股份制公司类似,普通的股民不能进董事会,要通过投票选举代表来组成董事会,用每个人手上的数字货币计算权重,再根据权重投票选举出能代表他们权益的人,代理记账。

DPoS的优点是,记账节点数量少,协作高效,记账效率高。其缺点是减弱了去中心化的程度,由选出的代表进行记账,存在一定的中心化控制。

04、结语

目前,还没有任何一种共识机制是完美的,都有各自的短板。随着区块链技术地不断发展,共识机制也会不断优化,未来可期。

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