pos共识机制原理(pos共识机制是什么)

这篇文章的列表:

1、什么是pos算法和pos机制2、pos机制的起源与设计理念3、Gate.io芝麻开门如何理解POW、POS、DPOS共识机制？4、两种共识机制对比（PoW vs PoS）

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。有个持币人* * *，他们把代币放进pos机，就成了验钞机。

[img]

pos机的起源和设计理念

POS来源

2012年，背景是POW成为资本玩家的玩具，计算能力过于集中，随时遭到51%的攻击。

开放商Sunny Kind首次提出了POS(权益书)的概念，与POW完全不同。

POS不需要大量的计算能力来维护网络安全，只要参与者打开钱包在线增加自己的权重，就能获得相应的回报，也就是利息。

POS的设计理念

我们都应该知道，比特币的块产量每四年就会减半，所以块产量会越来越少，矿工也会因为赚的越来越少而“旷工”。

然后人少了，比特币可能会被一些计算能力高的人掌握，数字货币的网络就会瘫痪。

POS解决方案:并非所有区块都是通过开采获得的。只要打开钱包客户端程序，就能找到区块，获得利息，起到引流作用。

POS机制可以被描述为一种虚拟挖掘。由于POW主要依靠计算机硬件的稀缺来防止女巫攻击，POS主要依靠区块链本身的令牌。

女巫袭击

这个名字是根据1973年的小说《魔女》改编的，女主角有16种人格。

因为节点随时加入和退出，为了维护网络的稳定，可能会在很多节点上备份相同的数据，这就是数据冗余机制。

如果网络上有一个恶意节点，那么这个节点就有多个身份。那么这个恶意节点可能会诱骗其他节点备份给他。

根据计算能力，power是随机，而根据拥有的属性，POS是随机的。POW是一种确保比特币、当前以太坊和许多其他区块链安全的机制。

然而，POW算法一直被批评为在挖掘过程中破坏环境和浪费电力。POS试图通过用不同的机制取代挖掘的概念来解决这些问题。

PoS的优势

不再需要消耗大量电能来安全发电。由于不再有大量的能源消耗，通过发行新币来鼓励参与者继续参与网络的压力就会减少。在PoS机制下，整个网络每秒到可以处理的交易数量增加，这可以提供比PoW机制更好的性能。

POS算法是一种资本主义

你的钱越多，你的权力就越大。为什么？

因为你的钱越多，你维护系统的欲望就越大。如果有恶意攻击，他们的钱只能用竹篮空来划。

POS算法

如果我手里有500个代币，把它放进POS机，这样里面的500个代币就成了验证者。假设它是区块链最新的街区。

POS算法将从验证者中随机抽取一个，并给予他们生成下一个块的权利。

PoS机制是股东自己担保，工作原理是利益捆绑。在这种模式下，不持有PoS的人无法对PoS构成威胁。PoS的安全性取决于持有者，与任何其他因素无关。

PoS机制源于人们对权力机制不满及其改进。早期PoS机制具有各种缺陷。随着各种项目对PoS机制的不断完善，PoS正逐渐成为主流的共识机制。

Gate.io芝麻开门如何理解POW、POS和DPOS的共识机制？

在区块链的世界里，保证数字货币的正常发行、交易确认、维护网络的正常运行，都离不开共识机制。目前最常见的模式有PoW、PoS和dpo。

功率、工作负荷证明机制。首先用于比特币挖矿，矿工提供的计算能力越多，获得记账权的概率越大。这也是早期的主流挖掘方式，因为其算法简单，安全性相对较高。但随着挖掘难度和事务频率的增加，出现了电力资源消耗过大、去块速度慢等缺点。无法满足现有的交易需求。

于是，PoS，这个权益证明机制就诞生了。PoS根据币龄决定获得记账权的概率，币龄是指持有的币数乘以持有天数。一旦获得记账权，将清除币龄空，获得相应的挖矿奖励，然后进行下一轮记账权的争夺。这种机制不会产生能量消耗，加快了块输出和交易确认的速度，提高了效率。然而，PoS并不完美。例如，拥有大量硬币的用户更容易获得奖励，从而增加贫富差距。最终导致过度集中，这是PoS目前无法解决的。

因此，份额授权证明机制DPoS也应运而生。它通过持币用户投票缩短共识时间，并选举节点阻止和处理交易，还向投票者和阻塞网络维护节点分红作为对其支持和维护的奖励，优化了前两种机制的缺点。但也会面临贿赂导致的集权问题。

虽然每个共识机制都有其缺点，但它的诞生是为了解决区块链的三大问题，即发展性、安全性和去中心化。所以没有优劣之分，是有价值的。

两种共识机制的比较(PoW与PoS)

区块链的核心架构是共识机制，可以说是区块链的驱动引擎。经过这么多年的发展，主流只剩下PoW(工作证明)和PoS(利害关系证明)两种机制。简单总结一下，PoW系统的特点是，计算一个特定算法(典型的是hash)的解需要消耗大量的计算能力，第一个算出结果的人拥有生成一个块的权利，同时还会获得coin作为奖励(这也是coin的生产和分配过程，形象地称为挖矿)。采用PoW的典型区块链是比特币和以太坊，目前PoW运行时间最长，被公认为最可靠、最安全的共识机制。其本质是通过消耗大量计算能力来实现系统中的逆熵过程，以保证系统的长期安全稳定。然而，电力因消耗过多能源而广受批评。在这方面，PoS被认为是更环保的解决方案。顾名思义，PoS通过质押体系中的资产，即币，成为赌注者，从而拥有产块权。质押股份越多，获得区块生产权的概率越高，也意味着更多的奖励。

分布式系统中有一个CAP定理，意思是分布式系统中存在一个三重悖论，即一致性、可用性和分区容忍度这三个特性不可能同时满足，而只能满足其中的两个。作为分布式网络，区块链逐渐演变成区块链的三重悖论，即安全性、去中心化和可扩展性，只能同时满足两个特征。

整体来看，PoW系统更注重安全性和去中心化，放弃了可扩展性，这也是比特币网络吞吐量非常慢的原因。PoS系统更关心的是扩展性和去中心化，但我更怀疑PoS是否真的能做到去中心化。从保守性和系统更长远的稳定性来看，我个人坚定地站在PoW这一边，这可能和我保守的性格有关，我也不是特别看好PoS作为基础层能更稳定。尤其是像这次5月份的Luna事件，事件的大致过程是Luna链上的算法稳定币UST缺乏价值支撑，最后抛锚。其核心问题是，UST的锚定设计试图使用一个PoS股本系统来支持其锚定美元，过多的ust被超额发行。此外，UST和露娜之间的交换设计缺陷最终导致了露娜自己的死亡螺旋。但这件事更大的意义应该是敲响了警钟。PoS机制真的能在空资本粉碎面前保持稳定和所谓的去中心化吗？有可能节点数量会迅速萎缩，逐渐集中。

所有的系统设计都需要根据自己的定位进行妥协。本文从价值锚定的角度，简要分析了为什么从长远来看PoW会更有优势。

在PoW系统中，三个主要参与者是RD人员、投资者(或使用者)和矿商，他们相互制衡，使系统达到稳定平衡的状态。而在PoS系统中，重要的制衡力量Miner被去掉，投资人和Miner成为同一批典当人，那么这个群体滥用权力就会变得相对不受限额，链条的后续发展方向可能会更加不平衡，更容易偏向典当人的方向。

PoW系统很好的阐述了什么是公认的价值，抽象来说就是高成本稀缺性，高成本和稀缺性缺一不可。PoS最多只能实现一次稀缺。

为了通过生产链条上的区块来赚取币，Miner不仅需要持续支付高额的电力成本，还需要持续投入研发、升级硬件、优化基础设施和运营规模来保持竞争力。最终的结果是，能够长期盈利的矿工不会是一成不变的群体，而总会在竞争中淘汰低效的矿工，让高效的矿工生存下来。这也更有利于去中心化，因为不断变化的矿工社区意味着没有一个矿工能够长期保持网络的大部分计算能力，除非他们通过严峻的竞争考验，不断优化自己，提供更多的计算能力。

而PoS系统中的典当行实际上几乎没有真正的风险投入，没有优胜劣汰的激烈竞争机制。他们只需要简单地运行一个staker节点，就可以躺着赚利息了。本质上，他们只是把银行体系里的钱转化成链条资金，然后就可以坐地收割，以新人的身份进入体系。这种行为并不太难，只是单纯赚取“无风险”的利息，他们并没有将资本转化为任何需要面对风险考验的投资形式。

而且，当硬分叉发生时，PoW的Miner在选择支持哪条链时会更加谨慎，因为他们需要投入高额的电力成本来为自己的选择背书，一旦选错了，就会失去所有的投入成本。如果PoS系统中存在硬叉，质押币就是系统内部状态的一部分。硬分叉后，质权人将在两个不同的链条中拥有相同金额的资产。因为没有沉默成本，质权人更愿意支持双方，这就使得硬叉更容易、更频繁地出现。这就是所谓的无利害关系问题。

PoW真的可以做到无权限无权限，也就是说，已经在这个体系里的老人们是无法限额新人加入的。只要你有能力提供计算能力，就可以直接接入网络生产硬币。在PoS系统中，新人必须向老人购买硬币才能进入。

而且，为了支付各种高额成本(电费、pos机、基建等。)，Miner in PoW要卖一些硬币来弥补成本，这也是一个把硬币分发给更多人的过程。尤其是在熊市中，Miner为了维持开支，不得不低价出售coin，让新人有机会以相对较低的成本获得筹码，这是一个健康的生态扩张过程。在PoS中，由于质权人没有运营成本，不需要面对太多的竞争，质权人拿到币后也不需要急着卖出，更容易哄抬价格。事实上，它会鼓励场内的老年人变相剥削新进入者，不给后来者更多的机会；整个系统会趋于更加封闭，逐渐演变成一个有限的博弈，长期运行只会越来越集权；体制内的财富越来越集中，富人越来越富，穷人越来越穷，更不可能实现去中心化。

因为区块是通过在PoW系统中提供工作负载而产生的，这些工作负载会随着时间的推移而不断积累，链条不断延伸，这也是为什么叫区块链的原因；这些积累的工作量也给攻击者造成了很大的障碍。如果要逆向整个链条，不仅需要非常高的计算能力，而且需要很长的时间，这也为应对攻击提供了足够长的时间缓冲。

其实PoS系统只是维护一个分布式的账本，没有工作量累加的概念。一旦攻击成功，逆转整个链条相当容易，几分钟就能搞定。

严格来说，由PoW计算能力支撑的BTC不应该被归类为高科技。因为它的整个系统架构更加保守稳定，提供了更多的客观成本，可以作为价值的锚，所以数字黄金这个称号非常贴切。而ETH(目前的PoW，2.0升级后的PoS)更接近科技创新平台，PoS本质上更像一个股权体系。其实PoS系统反而需要中心化，更多依靠整个社区的活力，依靠核心团队的创新开拓能力向前发展；而PoW则需要去中心化，更加稳定，提供客观成本。

作为一个价值分配系统，区块链的计算能力是其价值锚。没有计算能力，就会退化成股权制度。计算能力在哪里，资金就跟到哪里。目前的发展趋势也是逐渐走向多层网络，类似于TCP/IP多层协议栈。从做基础层的角度来说，更需要的是长期的稳定性和价值支持，所以PoW系统更适合；PoS可能作为Layer2实现可扩展性，弥补PoW基础层吞吐量的不足，通过锚定在PoW基础层上获得计算安全和价值支持。

最后顺便说一句，最近的市场情况，五六月份以来的瀑布让很多人恐慌，恐慌指数一度长期停留在个位数；其实我觉得没必要恐慌。如果你想在这个圈子里长期生活下去，还是要面对这种心理预期。之前想起红杉资本的沈南鹏，经常提到一个词砂砾，砾石，是砾石经过千百次打磨后留下的细小颗粒；沙砾代表勇气和毅力，有一种被蹭在地上却依然勇往直前的感觉。这个类似于Taleb的抗脆，是承载价值的东西应该有的品质，PoW系统肯定是抗脆的。

回顾2017年入圈后经历的各种事件，其实这样的* * *动作几乎每年都有(2023年顺利年除外)；比如2017年国内9 * * * 2018年大熊市2020年312事件2021年519事件然后2022年今年五六月份市场转熊。每一次* * *动作之后，市场都会淘汰被淘汰的，清除出清的风险，对整个行业的发展也是有好处的。我们要把眼光放长远，至少要看5到10年后的变化。科技发展带来的波动和风险是不可避免的。日光之下无新事。每次科技革命，总会有很多反对和质疑，也有很多猜测和骗局。这个过程总是在清除泡沫后经历各种风暴、回归、价值重估，在夯实基础后，积累的能量再次进入新的发展阶段。价值互联网的到来是不可避免的事情。当我们明白并看清这个趋势，就能避开各种坑和市场噪音，远离合约杠杆和各种杉德寨的诱惑，守住核心资产，时间本身就会带来回报。