權益證明(Proof of Stake,簡稱PoS)由Quantum Mechanic2011年在
比特幣論壇講座上首先提出,后經Peercoin(點點幣)和NXT(未來幣)以不同思路實現。
PoS的主要理念是節點記賬權的獲得難度與節點持有的權益成反比,相比PoW,其在一定程度上減少了數學運算帶來的資源消耗,性能也得到了相應的提升,但依然是基于哈希運算,競爭獲取記賬權的方式,可監管性弱。該共識機制的容錯性和PoW相同。它是PoW的一種升級,根據每個節點所占代幣的比例和時間,等比例地降低挖礦難度,從而加快找到隨機數的速度。
在PoW中,一個用戶可能拿1000美元來購買計算機,并加入網絡來挖礦以此產生新區塊,從而得到獎勵。而在PoS中,用戶可以拿1000美元購買等價的代幣,并把這些代幣當作押金放入PoS機制中,這樣用戶就有機會產生新區塊而得到獎勵。
總體而言,這個系統中存在一個持幣人的集合,他們把手中的代幣放入PoS機制中,這樣他們就變成驗證者。比如對
區塊鏈最前面的一個區塊而言,PoS算法在驗證者中隨機選擇一個(選擇驗證者的權重依據他們投入的代幣量,比如一個投入押金為1W代幣的驗證者被選擇的概率是一個投入1K代幣驗證者的10倍),給他權利產生下一個區塊。如果在一定時間內,這個驗證者沒有產生一個區塊,則選出第二個驗證者代替產生新區塊。與PoW一樣,PoS以最長的鏈為準。
隨著規模經濟(指擴大生產規模引起經濟效益增加的現象)的消失,中心化所帶來的風險減小了。價值1000萬美元的代幣帶來的回報不多不少,是價值100萬美元代幣的10倍,不會有人因為負擔得起大規模生產工具而得不到成比例的額外回報。
PoS的優點:在一定程度上縮短了共識達成的時間;不再需要大量消耗
能源去挖礦。
PoS的缺點:還是需要挖礦,本質上沒有解決商業應用的痛點;所有的確認都只是一個概率上的表達,而不是一個確定性的事情,理論上有可能存在其他攻擊影響,例如
以太坊的DAO攻擊事件造成以太坊硬分叉,而ETC隨之出現,事實上證明了此次硬分叉的失敗。
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