由於加密貨幣多數採用去中心化的區塊鏈設計,節點是各處分散且平行的,所以必須設計一套制度,來維護系統的運作順序與公平性,統一區塊鏈的版本,並獎勵提供資源維護區塊鏈的使用者,以及懲罰惡意的危害者。
這樣的制度,必須依賴某種方式來證明,誰取得了一個區塊鏈的打包權(或稱記帳權),就可以獲取打包這一個區塊的獎勵;又或者是誰意圖進行危害,就會獲得一定的懲罰,這就是共識機制。
共識機制在區塊鏈行業中極其重要,只有執行規則清晰明瞭,才能被接入更多的行業進行落地應用。目前,區塊鏈共識機制主要有四種,分別是PoW(工作量證明)、PoS(權益證明)、DPoS(代理權益證明)和PoC(容量證明),這一期主要給大家介紹的是PoS (權益證明)。
概念
POS,全稱Proof of Stake,即權益證明。
PoS共識機制的記賬權由持幣的數量和持幣佔有的天數決定。區塊鏈共識機制的第一步就是隨機篩選一個記賬者,PoW是透過計算能力來獲得記賬權,計算能力越強,獲得記賬權的概率越大,PoS則將計算能力更換為權益證明,節點所擁有的幣齡越多,獲得的記賬的概率就越大,類似於公司的股權結構,股權佔比大的合夥人話語權越重。
簡單來說,PoW的整個執行機制類似於資本主義的按錢分配,持有越多,獲得越多。
起源
PoS機制最早提出在2012年,Sunny King與Scott Nadal聯名發表的一篇學術論文中。論文對於比特幣本身存在的一些問題進行了全新的思考,首次引入了全新的共識機制:權益證明(PoS)的概念,旨在解決比特幣挖礦高能耗等問題,Sunny King 也基於PoW的基礎框架實現了第一代PoS區塊鏈:Peercoin(點點幣)。
原理
PoS類似於股票的分紅制度,持有股權相對較多的人能夠獲得更多的分紅。獲得股權越多,獲得記賬權的概率就越大。PoS中的“股權”大小取決於個人的“幣齡”大小,先要了解一個概念——幣齡,幣齡 = 幣量 x 持有天數。所以你持有幣數量越多,持有天數越長,獲得記賬權和激勵的概率越大! 當你得到激勵後,持有天數會清零,幣齡也會跟著清零,週而復始,避免了富人更富的局面。
優勢
PoS機制在一定程度上縮短了共識的達成時間,也不再需要為了安全產生區塊而消耗大量能源挖礦,而且更難進行51%攻擊。因為想要對51%進行攻擊的話,你必須擁有51%的貨幣。所以,你想攻擊的東西越值錢,你所需要的成本就越高,也越安全。
劣勢
如果出現了分叉問題,節點都會同時在幾個分支上進行“挖礦”,那麼這將導致發起攻擊的分叉有可能成功,一旦被攻擊成功,那麼整個系統就會被操控。
PoS也很容易造成富人更富的局面,誰的幣量多,誰就越容易獲得更多的幣量,理論上誰能掌握51%的幣量,誰就能掌控整個網路,所以去中心化能力比較弱。