共识算法之pos机制是什么(pos算法是啥)

这篇文章的列表:

1、区块链共识机制之POS和DPOS2、区块链共识算法——（二）PoS共识（Proof of Stake）3、科普Pos共识机制4、什么是pos算法和pos机制

区块链共识机制的参与组织和DPOS

工作量证明算法作为区块链中的第一个共识机制，目前已经经受住了足够多实践的考验。它解决了分布式系统中交易信息的一致性问题，构建了去中心化网络中不可信节点的信任机制，也是比特币成功办理的关键技术环节。

经过几年的实际运行，这种算法的弊端也显露出来。比特币网络每秒到完成600万亿次SHA256运算，消耗了大量的电力资源，但最终这些计算没有任何实用或科学价值。这些操作的唯一目的就是解决工作量证明的问题。另一个现实威胁是计算能力的集中。工作量证明本质上是用穷举法找出满足规定条件的哈希值的过程。计算能力越强，获得记账权(即挖矿)的可能性就越高。最开始第一个人用显卡挖矿，然后用FPGA挖矿机，然后用ASIC专用芯片挖矿。现在人们在不断做出更好的ASIC，也有“矿工”节点联合起来形成矿池。比如Ghash在2014年发布声明，保证未来全网计算能力不超过40%。这种自律声明是对比特币不信任机制的极大讽刺。

自比特币诞生以来，人们开始尝试工作量证明算法之外的其他共识机制，如代表性权利证明POS、委托性权利证明DPOS、拜占庭容错机制(BFT)和实用性拜占庭容错机制(PBFT)等。下面主要介绍POS和DPOS，BFT和PBFT留待下篇文章介绍。

权利证明

POS是一种共识算法，或者说是一种共识算法的设计思想，不是一个。Peercoin第一个采用POS。Peercoin是2012年8月一个化名Sunny King的极客推出的一种加密货币。它采用工作量证明机制和公平性证明机制，并首次将公平性证明机制引入加密货币。Peercoin引入了“货币时代”的概念，每种货币每天都会产生一个货币时代。比如你持有100枚硬币，一共30天，那么此时你的币龄就是3000。当一个新的区块创建后，其他想要获得计费权的节点也需要用比特币计算哈希值，发现满足条件哈希值的难度与难度值有关，与币龄成反比，即你的币龄越老，获得合格哈希值的概率越大，同时你的币龄会被清零空，计费后系统会给你相应的“利息”。每次都被清零/[/k0]。

可以看出，在POS机制下，持有的硬币越多，越容易记账正确，接近赢者通吃的感觉，但持有的硬币越多，越接近一个诚实的节点，因为破坏整个网络造成的损失也更大。Peercoin的POS机制存在漏洞。对于不持币的人来说，他们没有收入，所以一些恶意攻击对他们来说没有损失。这是无关紧要的攻击。随后成功的POS都引入了应对这类攻击的机制。

以太坊系统的目标是今年推出兴趣证书，即Casper。在权益证明的共识机制下，用户将能够在以太坊网络中拥有“货币权利”。如果用户诚实行事并确认合法交易，他将获得与其股权成比例的利息；如果你恶意行为，试图在网络中作弊，你将失去你的权益。

委托权益证明DPOS

委托权益证明DPOS是POS的变种。比特股票等使用DPOS的基本原理是全网投票选出101个节点代表记账权限，这些代表节点的权限是完全一样的。代表节点，它轮流记账，你可以选择是否创建块。但是他们不能改变交易的细节，恶意的或者后期代表节点的行为会被公开，所以网络可能会简单快速的把他们投出去。被剥夺的代表节点将失去记账权和相应的收益。

作为一种弱集中式共识机制，DPOS保留了集中式系统的一些关键优势，如交易速度(每个区块的时间为10秒到，一次交易在获得6-10次确认后需要大约1分钟，101个区块的完整周期只需要大约16分钟)，但每个货币持有者都有能力决定哪些节点可以信任，实际上代表节点会主动降低自己的收入以赢得更多选票。DPOS有点类似代议制民主和股份公司的董事会制度，都是精英制度，只是身份受制于下面的人。在DPOS，硬币的持有者至少有权决定代表节点的身份——或者矿工。

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区块链共识算法—— (2)利害关系证明

2011年7月，一位名叫量子力学的数字硬币爱好者首次在比特币中提出了权益证明的PoS共识算法。随后，阳光王者发布了Peercoin，PPC)。PoS由系统中拥有最高权益但不是最高计算能力的节点获得，其中权益体现为节点对特定数量货币的所有权，称为货币年龄或货币天数。

PoS是考虑到PoW的最大缺陷:浪费资源而提出的。简单来说，谁的权益最大，谁说了算。

PoS共识机制(股权证明)通过权益核算的方式解决了效率低下、资源浪费、节点一致性等问题。

每个节点都需要满足一定的条件(比如抵押某个令牌)才能成为验证节点(权益提升)。系统通过算法选择其中一部分作为块节点(矿工)，每隔一段时间重新选择。该算法将确保它是完全随机的，不能被操纵。只有传出节点可以处理数据和竞争记账权。

权益主要由权益因素决定，可以是持有的币数、币龄以及两者的组合。

以太坊后期很有可能会转投PoS进行共识，更符合以太坊高效率的特点。

科普Pos共识机制

今天，科普下的夸克区块链中的POS共识机制是什么？PoS共识机制，中文翻译是权益证明。还有一种共识机制也有它的名字:权力机制。

经过历史发展，证明PoW机制存在一些缺陷，如在挖掘过程中浪费了大量资源，整个网络的处理效率很低。早在2011年就有人问:“我们能不能重新设计一个基于PoW的机制？”你可以保留PoW的优点，解决它的问题。“因此，PoS的共识机制诞生了。所以PoS机制借鉴了共识层面的很多PoW机制设计，比如分块设计、矿工选择、分叉处理、交易验证等等。

PoS机制采用权益法记账，解决了网络效率低、资源浪费和节点间一致性问题。简单来说，谁的股权多，谁就说话。其原则如下:

说到为什么PoW机制会出现很多问题，最大的原因是它的规则下矿工的进入门槛低，每个人都可以成为一个出块节点，每个节点都可以争夺下一块的记账权。如果有这么多人来处理一个数据包，必然会造成资源浪费，效率低下。

pos机制可以有效解决这个问题，因为在PoS机制的规则下，提高了每个人成为节点的门槛。比如，虽然每个人都可以成为节点，但是如果你想成为块节点，获得记账权，就必须满足POS机制的一些规则，比如质押一定数量的代币，或者持有一定数量的代币，才能成为块节点的候选。

满足这些条件后，系统选择算法，选择一部分成为有效挖掘器，然后每隔一段时间重新分配。这个过程不是人为控制的，一切由系统算法决定，保证公平公开，避免整个链条被一个节点控制。

综上所述，PoW机制意味着每个人都可以成为矿工，而PoS机制必须通过一系列筛选才能成为矿工。

poS机制的竞争原则是谁的代币多，谁就更容易获得记账权。拥有记账权的矿工会通过其他矿工对自己打包的区块进行验证，并通过全网广播确认没有问题，然后这个区块就会连接到链上，并与全网其他节点的小账本同步，同时可以获得相应的代币奖励。

简而言之，整个过程就是:硬币的持有人用代币做抵押，获得记账权，然后PoS共识会通过一个选择算法，根据持有人的数量来选择矿工。挖掘器在指定的高度完成包事务，生成新的块，并广播它，然后验证器验证广播块的事务。在验证之后，该块被确认。这是PoS共识机制的一个完整的回合过程。

PoS机制的优点是有效解决了PoW协议中资源浪费和效率低下的问题。但是它仍然有一些缺点。例如，PoS机制中的初始令牌分配非常模糊。如果最初的令牌分配失败，将很难形成后续的股权证书。比如系统在选择算法时被黑客攻击，如果成功，选举结果可能被操纵。除了这个问题，pos机制还有一个问题，可能会导致严重的两极分化。持有代币多的人会获得更多的记账权，进而获得代币奖励。代币少的人会很难争夺记账权，造成强者恒强的局面。

总的来说，PoW机制和PoS机制都是区块链引用的主流机制，它们将共同引领区块链技术的进一步发展。虽然它们有自己的局限性，但终有一天，当这些技术不断变化和创新时，它们一定会铸造区块链工业的辉煌。

什么是pos算法和pos机制？

Pos是公共链中一致算法，作为power的替代。Pow是保证比特币、现在的以太坊和很多区块链安全的机制。然而，pow算法被批评为在挖掘过程中破坏环境和浪费电力。pos试图用一种不同的机制取代挖掘的概念来解决这些问题。

Ps机制可谓是一种虚拟挖矿，因为pow主要依靠计算硬件的稀缺性来防止女巫攻击。在pow中，一个用户有可能花1000美元买一台电脑，加入网络挖矿，生成新的区块，从而获得奖励。在pos中，用户可以获得一千美元，购买等值的代币，并将这些代币作为押金放在pos机制中，这样用户只要有机会产生就可以获得奖励。

pos算法如下。有一批持币人把他们的代币放进pos机，这样他们就成了验证者。