POS 权益证明究竟是什么
大家好,你们可能在网上看过一些文章,当中表示,像比特币这样的加密货币使用大量的电力来维护网络安全性。
但是为什么会这样呢? 更重要的是,还有什么其他选择吗?
工作量证明(POW)
由于工作量证明的算法,挖新的货币需要大量的计算能力。这个概念最早出现在1993年,旨在打击滥发电子邮件,并于1997年正式被称为"工作量证明(Proof of Work)"。
然而这项技术并没有被大规模使用,直到中本聪在2009年创建了比特币。他意识到这种机制可以在网络中,让众多节点达成共识,而且他用此来保护比特币区块链的安全。
然而,工作量证明算法需要让所有节点解决密码难题。这个难题被矿工所解决,率先完成的能够获得奖励。
这导致人们构建越来越大型的挖矿设备,比如这样。
根据Digiconomist,仅仅比特币矿工就要使用54太千瓦时的电力。这些电量足够支持美国5百万个家庭用电,甚至整个新西兰或匈牙利,但是这不仅止于此。
对于有更好更多设备的人群,工作量证明将给予更多的奖励。你的计算能力越高,就越有可能去创建下一个区块,从而获得矿工奖励。
为了进一步提高机会,矿工们一起组成了矿池(mining pools),他们结合各自的算力,把奖励平均分配给矿池中的每个人。
总而言之 工作量证明让矿工们需使用大量的能量,从而促进了矿池的产生。这让区块链变得更加中心化,而不是去中心化。
为了解决这些问题,我们必须找到新的算法,比工作量证明一样高效甚至更好。
权益证明(POS)
在2011年,在一个比特币论坛中一位名为QuantumMechanic的用户提出一项技术,他称之为"权益证明(proof-of-stake)"。
基础概念是,让每个人互相竞争挖矿是很浪费的。因此相反的是,权益证明通过选举的形式,其中任意节点被随机选择来验证下一个区块。
在这里有一些小的术语区别,权益证明中没有矿工,但是有验证者(validator)。并不让人们”挖(mine)”新区块 而是"铸造(mint)” 或"制造(forge)”新区块。
验证者并不是被完全随机选择的,要成为验证者,节点需要在网络中存入一定数量的货币作为权益,可以将这理解为保证金。
权益的份额大小决定了被选为验证者的几率,从而得以创建下一个区块,这是线性相关的。假设Bob在网络中存入100美元 Alice存入1000美元,那么Alice比Bob有高于10倍的几率选为验证者。
因为这偏袒有钱的一方,似乎不太公平,但事实上这比起工作量证明更公平。
对于工作量证明,富人可以很大程度上享受经济实力带来的成果。他们为挖矿设备和电力支付的成本并没有直线上升。相反他们购买的越多,获得的越多。
但是让我们回到权益证明,如果一个节点被选出来验证下一个区块,他将检查当中所有的交易是否有效。如果一切没问题,节点则通过该区块,区块将加到区块链中。作为奖励,该节点可获得当中每个交易费。
那么,我们该如何相信网络中的其他验证者?
这里需要用到权益了。
如果验证者通过了欺诈性交易,他们将失去一部分权益。只要权益高于验证者所获得的交易费,我们就可以信任他们能够很好的完成工作。否则,他们失去的钱比能获得的还多。
这是金钱方面的动力,只要权益比所有交易费要高,这就是可行的。
如果节点不再是验证者,他的权益以及获得的交易费将在一定时间后返还给他。不会马上返还,因为若发现你的区块存在欺诈时,网络会对你进行惩罚。
因此,工作量证明和权益证明的区别是很明显的。
权益证明的优点
权益证明不会让每个人都对新区块进行挖矿。因此消耗更少的能量,而且更去中心化。
为什么这么说呢?
在工作量证明中存在着矿池。这些人联合起来,提高他们挖到新区快的机会,从而获得奖励。
然而,如今比特币区块链的大部分都由这些矿池所控制,它们集中挖矿过程是很危险的。
如果三大矿池合并,它们将在网络中占据大多数,从而开始通过欺诈性交易。
另一个重要的优点是,构建基于权益证明的区块链节点,比起工作量证明节点成本更低。
你不需要昂贵的挖矿设备,因此权益证明激励更多的人构建节点,从而让网络更去中心化 也更安全。
权益证明的缺点
但即使是权益证明也不是完美的,还是存在漏洞。
你可以会想,如果我买了网络中的大部分权益,那么我就能有效地进行控制。从而通过虚假交易。
你说对了。
这被成为51%攻击。这是权益证明算法的缺点。
如果一名或一群矿工获得了51%的哈希能力,他们将有效地控制区块链。
另一方面,考虑到加密货币的价值,权益证明让这种攻击非常不切实际。
如果比特币变为权益证明的机制,那么要获得全部货币的51%,你需要花费790亿美元。因此在权益证明中 51%攻击更不可能发生。
但这并不是唯一的风险。
权益证明算法也需要谨慎选择下一个验证者。这不能完全是随机的,因为必须考虑到权益的大小。
但同时光看权益还不够,因为这将偏袒有钱人,他们将更被频繁地选择,从而获得更多的交易费。然后变得更富有,再次提高在将来被选为验证者的几率。
有很多种方式来修复这个问题,例如基于币龄的选择。
另一个潜在的问题是,当选出了下一个验证者后,他并不出来完成他的任务。
这很容易解决,可以选择大量的候选验证者。
总之,在与工作量证明相比时,权益证明带来了新的风险。为了认识和减少当中的风险还需要大量的研究。
用例
现在我们知道了权益证明是什么,它的优点和风险,现在让我们看到现实中的用例。
现在用到该技术的有Peercoin Lisk和Nxt。在未来会有更多的加密货币使用。
例如,以太坊正在开发权益证明系统称为Casper,目前这被部署在以太坊测试网上,并且正在积极开发。Cardano项目已经在开发一种安全的权益证明算法,称为Ouroboros。
如何掌握区块链技术
区块链创新的推动以及数字经济的蓬勃发展离不开人才的培育,而CDA数据分析师作为行业的领头羊,紧密结合当前区块链发展实际与人才需求结构,重磅推出CDA区块链学院。
扫描二维码,进入 CDA 区块链学院,学习区块链知识,选择很多,站对未来。
扫描二维码 报名加入
数据分析咨询请扫描二维码
《Python数据分析极简入门》 第2节 4 Pandas条件查询 在pandas中,可以使用条件筛选来选择满足特定条件的数据 importpanda ...
2024-11-22数据分析师的工作内容涉及多个方面,主要包括数据的收集、整理、分析和可视化,以支持商业决策和问题解决。以下是数据分析师的一 ...
2024-11-21数据分析师必须掌握的技能可以从多个方面进行归纳和总结。以下是数据分析师需要具备的主要技能: 统计学基础:数据分析师需要 ...
2024-11-21数据分析入门的难易程度因人而异,总体来看,入门并不算特别困难,但需要一定的学习和实践积累。 入门难度:数据分析入门相对 ...
2024-11-21数据分析是一项通过收集、整理和解释数据来发现有用信息的过程,它在现代社会中具有广泛的应用和重要性。数据分析能够帮助人们更 ...
2024-11-21数据分析行业正在迅速发展,随着技术的不断进步和数据量的爆炸式增长,企业对数据分析人才的需求也与日俱增。本文将探讨数据分析 ...
2024-11-21数据分析的常用方法包括多种技术,每种方法都有其特定的应用场景和优势。以下是几种常见的数据分析方法: 对比分析法:通过比 ...
2024-11-21企业数字化转型是指企业利用数字技术对其业务进行改造和升级,以实现提高效率、降低成本、创新业务模式等目标的过程。这一过程不 ...
2024-11-21数据分析作为一个备受追捧的职业领域,吸引着越来越多的女性加入其中。对于女生而言,在选择成为一名数据分析师时,行业选择至关 ...
2024-11-21大数据技术专业主要学习计算机科学、数学、统计学和信息技术等领域的基础理论和技能,旨在培养具备大数据处理、分析和应用能力的 ...
2024-11-21《Python数据分析极简入门》 第2节 3 Pandas数据查看 这里我们创建一个DataFrame命名为df: importnumpyasnpi ...
2024-11-21越老越吃香的行业主要集中在需要长时间经验积累和专业知识的领域。这些行业通常知识更新换代较慢,因此随着年龄的增长,从业者能 ...
2024-11-20数据导入 使用pandas库的read_csv()函数读取CSV文件或使用read_excel()函数读取Excel文件。 支持处理不同格式数据,可指定分隔 ...
2024-11-20大数据与会计专业是一门结合了大数据分析技术和会计财务理论知识的新型复合型学科,旨在培养能够适应现代会计业务新特征的高层次 ...
2024-11-20要成为一名数据分析师,需要掌握一系列硬技能和软技能。以下是成为数据分析师所需的关键技能: 统计学基础 理解基本的统计概念 ...
2024-11-20是的,Python可以用于数据分析。Python在数据分析领域非常流行,因为它拥有丰富的库和工具,能够高效地处理从数据清洗到可视化的 ...
2024-11-20在这个数据驱动的时代,数据分析师的角色变得愈发不可或缺。他们承担着帮助企业从数据中提取有价值信息的责任,而这些信息可以大 ...
2024-11-20数据分析作为现代信息时代的支柱之一,已经成为各行业不可或缺的工具。无论是在商业、科研还是日常决策中,数据分析都扮演着至关 ...
2024-11-20数字化转型已成为当今商业世界的热点话题。它不仅代表着技术的提升,还涉及企业业务流程、组织结构和文化的深层次变革。理解数字 ...
2024-11-20在现代社会的快速变迁中,选择一个具有长期增长潜力的行业显得至关重要。了解未来发展前景好的行业不仅能帮助我们进行职业选择, ...
2024-11-20