PoW與PoS共識(shí)機(jī)制的優(yōu)缺點(diǎn)介紹
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哈嘍大家好,我是小K君。今天我們要講的內(nèi)容是:“什么是PoS共識(shí)機(jī)制”?
所謂PoS機(jī)制,全稱是Proof of Stake,也就是權(quán)益證明。它是除PoW機(jī)制外的另一類主流共識(shí)機(jī)制。
我們都知道,PoW機(jī)制有一些缺點(diǎn),比如挖礦時(shí)會(huì)浪費(fèi)大量的資源、整個(gè)網(wǎng)絡(luò)處理效率較低等等。為了解決這些問題,有人就在2011年提出:“可不可以在PoW的基礎(chǔ)上,重新設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)制?既能保留PoW的優(yōu)勢(shì),又能解決它的問題”。于是PoS共識(shí)機(jī)制就應(yīng)運(yùn)而生,所以,PoS在共識(shí)層面上借鑒很多PoW的設(shè)計(jì),如區(qū)塊設(shè)計(jì),礦工選擇,分叉處理,交易驗(yàn)證等。
PoS機(jī)制主要是通過權(quán)益記賬的方式,來解決網(wǎng)絡(luò)的效率低下、資源浪費(fèi)和各節(jié)點(diǎn)的一致性問題,簡(jiǎn)單來說,就是誰擁有的權(quán)益多誰說了算。它的原理是這樣的:
PoW之所以有種種問題,主要是因?yàn)槿巳硕伎梢宰杂傻爻蔀楣?jié)點(diǎn),而每個(gè)節(jié)點(diǎn)又通過競(jìng)爭(zhēng)的方式參與數(shù)據(jù)處理。一筆數(shù)據(jù)要經(jīng)過這么多人的處理,肯定會(huì)造成資源浪費(fèi)和效率低下。
PoS之所以能解決這個(gè)問題,是因?yàn)镻oS提高了節(jié)點(diǎn)處理數(shù)據(jù)的門檻,它規(guī)定:雖然每個(gè)人都可以自由地加入進(jìn)來成為節(jié)點(diǎn),但只有滿足一定條件的節(jié)點(diǎn),比如抵押一定數(shù)量的代幣,才有資格成為驗(yàn)證節(jié)點(diǎn),也就是候選人。
成為候選人后,系統(tǒng)會(huì)通過算法,選擇一部分人作為出塊節(jié)點(diǎn),每隔一段時(shí)間,會(huì)重新選擇,選取過程中,算法會(huì)保證選取的結(jié)果不能被操縱,也不能被預(yù)測(cè),從而避免網(wǎng)絡(luò)被某一節(jié)點(diǎn)所控制。只有成為出塊節(jié)點(diǎn),也就是礦工,才能參與數(shù)據(jù)的處理、爭(zhēng)奪記賬的權(quán)利。
所以說PoW是人人都可以成為礦工,而PoS則是通過一系列篩選,才能成為礦工。
PoS具體的競(jìng)爭(zhēng)方式是,誰持有的代幣多,誰就越容易獲得出塊的權(quán)利。然后通過全網(wǎng)廣播,他打包的區(qū)塊經(jīng)其他礦工驗(yàn)證,確認(rèn)沒問題后,這個(gè)區(qū)塊就會(huì)連接到鏈上,并同步在全網(wǎng)其他節(jié)點(diǎn)的小賬本中,同時(shí)他獲得相應(yīng)的代幣獎(jiǎng)勵(lì)。
整個(gè)流程簡(jiǎn)單總結(jié)起來就是:持幣人將代幣抵押,獲得出塊的機(jī)會(huì),然后PoS共識(shí)中會(huì)通過選舉算法,按照持幣量比例,從中選出出塊礦工。礦工在指定高度完成打包交易,生成新區(qū)塊,并廣播區(qū)塊,廣播的區(qū)塊經(jīng)過驗(yàn)證人驗(yàn)證交易,通過驗(yàn)證后,區(qū)塊得到確認(rèn)。這樣一輪PoS的共識(shí)過程就完成了。
PoS機(jī)制的優(yōu)勢(shì)在于,它解決了PoW中的資源浪費(fèi)、效率低下等問題。但它同樣也有一些缺點(diǎn)。比如,PoS機(jī)制中初始的代幣分發(fā)比較模糊,如果初始代幣分發(fā)不下去,就很難形成之后的股權(quán)證明。再比如,選舉算法存在被攻擊的可能,一旦攻擊成功,整個(gè)系統(tǒng)就會(huì)被操控。
但是PoS機(jī)制最大的問題,還是容易造成強(qiáng)者恒強(qiáng)的局面,誰的代幣越多,誰就越容易獲得更多的代幣,理論上誰能掌握51%的代幣,誰就能掌控整個(gè)網(wǎng)絡(luò),所以,它的去中心化程度要弱一些。
總的來說,PoW與PoS都是目前主流的共識(shí)機(jī)制,共同引領(lǐng)著區(qū)塊鏈技術(shù)的落地與進(jìn)步,但他們或多或少,都存在一些不可避免的問題,希望未來的某一天,它們能克服自身問題,真正使區(qū)塊鏈大規(guī)模商業(yè)化,而我們也能迎來一個(gè)更好的去中心化互聯(lián)網(wǎng)。