科普 | 我们常听到的PoW和PoS,到底是什么?

链得得(原作者: 火鸟财经)    2019-02-11 18:12:29

想必,不少刚接触区块链的小伙伴,会经常听到两个英文单词:PoW和PoS。

是不是看起来都有些一头雾水?最初听到这两个单词,小编也是黑人问号脸呀。

所以今天,火鸟小课堂就来带你了解下,PoW和PoS,到底是什么。

PoW:做得越多,得到越多
PoW,是英文Proof Of Work缩写,译为:工作量证明。它是共识机制的一种。

用一句话来介绍PoW,那就是:做得越多,得到越多。

我们可以将它理解成一份可证明你做过一定量的工作的凭证,当别人通过查看工作的结果,就能知道你是否完成了指定量的工作。

我们熟知的比特币挖矿,采用的就是PoW机制。比特币网络通过调节计算难度,保证每一次竞争记账都需要全网矿工计算约10分钟,才能算出一个满足条件的结果。当有矿工找到了这个满足条件的结果,便可认定全网矿工完成了指定难度系数的工作量。

再往细了说,矿工们在挖一个新的区块时,必须对SHA-256密码散列函数进行运算,区块中的随机散列值以一个或多个0开始。随着0数目的上升,找到这个解所需要的工作量将呈指数增长,矿工通过反复尝试找到这个解。最先算出正确答案的节点可获得当前区块的记账权,同时获得新发行比特币的奖励。

而获得记账权的概率取决于矿工工作量占全网的比重,如果占比20%,那么他就有20%的概率获得奖励。

通俗的说,PoW 的意思就是社会主义,按劳分配,多劳多得。

PoW 优点
◆ 去中心化 PoW将记账权公平的分派到其他节点,得到奖励的概率取决于贡献的有效工作。

◆ 安全性高 如果有人想破坏系统,需要投入极大的成本。要想作弊,需要有超过51%的算力。当投入和得到的不成比例时,作弊者就不容易作恶了。

PoW 缺点
◆ 浪费资源 挖矿这一行为,造成了大量的资源浪费。因比特币已吸引全球大部分的算力,其它再用Pow共识机制的区块链应用很难获得相同的算力来保障自身的安全。这种本该依据算力进行公平分配奖励的机制,演变成对矿机算力的大量投入,违背了中本聪的设计初衷。

◆ 网络性能低 因为比特币的出块的时间是10分钟,所以交易确认至少需要10分钟,且目前tps是每秒7笔交易,不适合商业应用。

◆ 算力过于集中 算力高的大型矿池是主人,而持币的人没有参与决定的权利,而且随着比特币分叉,已逐渐失去“去中心化”的标签。

接下来,我们谈谈PoS。

PoS:持有越多,得到越多
PoS,是英文Proof Of Stake缩写,译为:权益证明。它也是共识机制的一种。

用一句话来介绍PoS,那就是:持有越多,得到越多。

我们可以将PoS理解为一种升级共识机制。在每次验证交易时,按照比例奖给验证者一定的提成,这个比例是根据验证者拥有的代币数量而定,拥有越多币,持有时间越长,得到记录交易的机会就大。

相对于PoW来说,PoS在一定程度减少了数学运算带来的资源消耗,性能也得到了相应的提升,但依然是基于哈希运算竞争获取记账权的方式,可监管性弱。此外,该共识机制容错性和PoW相同。

实际上,PoS离我们非常近,股票就是一个非常好的例子。股票是用来记录股权的证明,一个人持有的股票越多,拥有的投票权和收益权也越多。

通俗点来说,PoS就是像资本主义,按钱分配,钱生钱。

PoS 优点
◆ 节省时间 一定程度上缩短了共识达成的时间。

◆ 节约能源 不再需要大量消耗能源挖矿。

◆ 防止作弊 很大程度上来说,PoS能防作弊,因为如果一名持有 51%以上股权的人作弊,相当于他攻击自己的钱,那反而是坑了自己。

PoS 缺点
◆ 本质上没有解决商业应用的痛点。依然需要挖矿;

◆ 可能存在其他攻击影响。所有的确认都只是一个概率上的表达,而不是一个确定性的事情,理论上有可能存在其他攻击影响。如以太坊的DAO攻击事件造成以太坊硬分叉而出现ETC,证明此次硬分叉的失败;

◆ 极端的情况下会带来中心化的结果。PoS的安全取决于持有者,和其他任何因素无关。持币者越多、占有时间越长,拥有产生新区块的权力就越高。PoS虽然解决了PoW的能耗的问题,但全节点确认会让区块确认的效率提不起来,且时间越长,也越容易产生马太效应,即持有币越多的人会获得更多的币奖励,从而加大贫富差距,最终产生超过50%的中心化节点,被动演化为非预期的中心化的结果。

(作者:火鸟财经,内容来自链得得内容开放平台“得得号”;本文仅代表作者观点,不代表链得得官方立场)

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