权益证明(Proof of Stake,简称PoS)由Quantum Mechanic2011年在
比特币论坛讲座上首先提出,后经Peercoin(点点币)和NXT(未来币)以不同思路实现。
PoS的主要理念是节点记账权的获得难度与节点持有的权益成反比,相比PoW,其在一定程度上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。该共识机制的容错性和PoW相同。它是PoW的一种升级,根据每个节点所占代币的比例和时间,等比例地降低挖矿难度,从而加快找到随机数的速度。
在PoW中,一个用户可能拿1000美元来购买计算机,并加入网络来挖矿以此产生新区块,从而得到奖励。而在PoS中,用户可以拿1000美元购买等价的代币,并把这些代币当作押金放入PoS机制中,这样用户就有机会产生新区块而得到奖励。
总体而言,这个系统中存在一个持币人的集合,他们把手中的代币放入PoS机制中,这样他们就变成验证者。比如对
区块链最前面的一个区块而言,PoS算法在验证者中随机选择一个(选择验证者的权重依据他们投入的代币量,比如一个投入押金为1W代币的验证者被选择的概率是一个投入1K代币验证者的10倍),给他权利产生下一个区块。如果在一定时间内,这个验证者没有产生一个区块,则选出第二个验证者代替产生新区块。与PoW一样,PoS以最长的链为准。
随着规模经济(指扩大生产规模引起经济效益增加的现象)的消失,中心化所带来的风险减小了。价值1000万美元的代币带来的回报不多不少,是价值100万美元代币的10倍,不会有人因为负担得起大规模生产工具而得不到成比例的额外回报。
PoS的优点:在一定程度上缩短了共识达成的时间;不再需要大量消耗
能源去挖矿。
PoS的缺点:还是需要挖矿,本质上没有解决商业应用的痛点;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,例如
以太坊的DAO攻击事件造成以太坊硬分叉,而ETC随之出现,事实上证明了此次硬分叉的失败。
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