PoW與PoS共識(shí)機(jī)制的優(yōu)缺點(diǎn)介紹

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)。