深度解析區塊鏈POW和POS的區別
有關注區塊鏈的,肯定會經常看到這兩個名詞:PoW 與 PoS。但是很多人對他們的含義的理解存在很多偏差。那么他們的含義與區別是什么呢?
簡單而言,PoW 和 PoS 是 2 種不同的對記賬權利的分配方式。
PoW
POW(Proof of Work)直譯過來即是工作證明,也叫工作量證明。(例子:BTC、LTC)
這是什么意思呢?這就是說,你能夠獲得的幣的數量,取決于你挖礦貢獻的有效工作,也就是說,你用于挖礦的礦機的性能越好,分給你的收益就會越多,這就是根據你的工作證明來執行幣的分配方式。
比特幣采用的共識算法就是 PoW,專業一點說,礦工們在挖一個新的區塊時,必須對SHA-256密碼散列函數進行運算,區塊中的隨機散列值以一個或多個0開始。隨著0數目的上升,找到這個解所需要的工作量將呈指數增長,礦工通過反復嘗試找到這個解。
額,通俗的說,PoW 的意思就是社會主義,按勞分配,多勞多得。
PoW 的優勢與劣勢
PoW機制的設計目的是保證安全。無論是在中心化還是非中心化系統中,防止作弊都是很重要的。
PoW 假設大多數人不會作弊,如果你想作弊,你要有壓倒大多數人的算力,但不能防止礦工抱團取暖。
因為作弊要付出一定成本,作弊者就會謹慎對待了。在比特幣的 PoW 機制中,由于獲得計算結果的概率趨近于所占算力比例,因此在不掌握51%以上算力的前提下,礦工欺詐的成本要顯著高于誠實挖礦,甚至不可能完成欺詐(由于概率過低)。
PoS
PoS(Proof of Stake)直譯過來就是股權證明,即直接證明你持有的份額。 (例子:恒星幣,狗狗幣等)
由于 BTC 的 PoW 機制決定了誰的算力強誰就能獲得更多收益,擁有更大的記賬權。所以類似比特幣這樣的 PoW 幣種挖礦帶來了巨大的電力能源消耗,為了解決這種情況,所以有了 PoS。
PoS 試圖解決 PoW 機制中大量資源被浪費的情況。這種機制通過計算你持有占總幣數的百分比以及占有幣數的時間來決定記賬權。
在現實世界中 PoS 很普遍,最為熟知的例子就是股票。股票是用來記錄股權的證明,股票持有量多的,擁有更高更多的投票權和收益權。
額,通俗的說,PoS 就是資本主義,按錢分配,錢生錢。
PoS 的優勢與劣勢
Pos 當然也能防作弊,因為如果一名持有 51%以上股權的人作弊,相當于他坑了自己,因為一個人自己不會殺死自己的錢。
PoS 機制由股東自己保證安全,工作原理是利益捆綁。在這個模式下,不持有 PoS 的人無法對 PoS 構成威脅。PoS 的安全取決于持有者,和其他任何因素無關。
DPoS
DPoS(Delegated Proof of Stake)即是委托股權證明,是 PoS 的進化方案,由 Dan Larimer 發明。(例子:比特股 BTS)
在常規 PoW 和 PoS 中,一大影響效率之處在于任何一個新加入的 Block,都需要被整個網絡所有節點做確認。
DPoS 優化方案在于:通過不同的策略,不定時的選中一小群節點,這一小群節點做新區塊的創建,驗證,簽名和相互監督,這樣就大幅度的減少了區塊創建和確認所需要消耗的時間和算力成本。
PoW + PoS 混合機制
所以,為了結合兩種挖礦方式的優點,開始有了基于 PoW+PoS 混合共識機制的幣。例如 Hcash,以及以太坊 ETH 也正在向 PoW+PoS 混合挖升級礦轉變。
那么,PoW + PoS 混合機制的優勢是什么呢?
假設一個幣它的機制是PoW + PoS 的混合機制。那么持有該幣的用戶與礦工均可以參與到投票中,共同參與該幣社區的重大決定,持幣者與礦工都可以影響預先編制好的更新,如隔離見證(SegWit)、增大區塊等等。如果這些更新被廣泛認可,無需開發者干預,鏈就會自動分叉以配合更新。而這才是真正的去中心化。
以混合機制來實現廣義上的 DAO(去中心化自治組織)的高效運行。通過 PoW+PoS 公平的按持幣數量與工作量分配投票權重,實現社區自治。
總結
PoW 和 PoS 各有優缺點。但看上去似乎是 PoW 的優點多。看看流通市值排行榜靠前的幣種,大多數都是PoW。
PoS 有中心化的嫌疑,PoW 雖然能做到充分地去中心化,但是存在大量消耗能源的缺點。也許 PoW + PoS 是一種很好的解決方式,但是區塊鏈社區是不斷發展的,技術也是不斷迭代更新優化的,更好的解決方式也許又會被推出來。
不斷的學習,了解,才能更好的立足于區塊鏈。當然本文只是初淺對 PoW、PoS、DPoS 進行科普,具體算法實現介紹,將在后續慢慢展開。