詳解：什麼是區塊鏈權益證明 (PoS)？

區塊鏈在過去幾年中已成爲一個無處不在的術語。越來越多的企業和政府正在對區塊鏈技術（和分佈式賬本技術）開放。儘管其快速增長，但對「什麼是質押證明」或「什麼是區塊鏈網絡中的共識算法」等關鍵概念仍存在一些困惑。最終，我們迫不及待地解決了這些信息缺口。

質押證明 （PoS） 是一種共識算法，根據該算法隨機選擇的驗證節點（驗證者）質押區塊鏈網絡的原生代幣（質押），以向當前區塊鏈提出或證明新的區塊。驗證者成功將區塊添加到區塊鏈，即可獲得獎勵。 

本文旨在進一步瞭解區塊鏈的關鍵概念，包括：

爲什麼共識機制在區塊鏈中至關重要？

共識機制是區塊鏈網絡內不同參與者批准交易的一組規則。由於區塊鏈網絡沒有批准交易的中央權限，共識協議確保所有網絡參與者僅同意區塊鏈的單一版本。

共識機制允許區塊鏈網絡：

• 無需中央權限即可運營

• 幫助建立單一版本的區塊鏈

• 在區塊鏈網絡中保持安全性和透明度。

共有不同類型的共識算法，包括工作量證明 （PoW）、質押證明 （PoS）、實際拜占庭容錯 （PBFT）、燃燒證明 （PoB） 以及共識算法的其他變體。

在這些共識算法中，工作量證明 （PoW） 和質押證明 （PoS） 仍然是最受歡迎的算法。作爲區塊鏈愛好者或早期採用者，瞭解 PoW 與 PoS 的區別至關重要。

PoW 依靠節點的能力來解決複雜的數學問題，這些問題需要非凡的計算能力、耗電量和較高的初始設置成本。

另一方面，PoS 要求驗證者質押自己的代幣，而不是解決數學難題，從而減少耗電量，並阻止生成週期，避免資源集中化。PoS 協議還使用僞隨機測序來選擇驗證者。



質押證明 （PoS） 如何運作

PoS機制涉及兩個獨立部分，供其使用。首先，驗證者節點必須將區塊鏈平台的代幣存入質押。這些代幣在一定時間內被凍結。較高的質押可提高選擇節點來鍛造區塊的幾率。

要瞭解的是，優先考慮風險較高的節點是 PoS 的設計方式。這種做法可確保驗證者在遊戲中擁有更多皮膚，因此在經濟上無法採取其他行動。

PoS 的第二部分包括隨機選擇區塊鍛造（生成）驗證器。選擇驗證者有多種方式，包括：

• 代幣時代選擇方法考慮了驗證節點質押其代幣的時間以及質押代幣的總數量。每當選擇某個節點作爲驗證者時，其代幣使用年限都會重置爲零。此外，驗證節點必須等待特定時間，然後才能創建另一個區塊。

• 隨機區塊選擇側重於質押最高、哈希值最低的驗證者。需要注意的是，每位網絡參與者都可以查看驗證節點的質押。

選定節點後，驗證節點將驗證區塊內的交易，然後對區塊進行簽名。其他驗證節點將證明區塊是否有效。由於大多數驗證者都傾向於使用區塊，因此區塊將成爲區塊鏈的一部分。然後，所選驗證者節點將收到手續費作爲獎勵。

但是，假設某個區塊被證明該區塊的其他驗證者歸類爲欺詐（錯誤）。在這種情況下，所選驗證者將損失一部分質押，該流程將重新啓動。因此，未來任何區塊鍛造（代幣）活動均將限制僞造者。

PoS 共識的利弊

回答質押證明與工作證明問題最常見的方法之一是比較這兩種共識協議的益處和侷限性。





PoS 共識的優勢

• 節能：PoS 共識機制選擇用於構建區塊的驗證節點，而不是用於多個礦工爭奪區塊挑戰的 PoW。因此，PoS 更節能。

• 代幣（礦工）無需初始硬件成本：與 PoW 不同，PoS 協議不需要驗證者擁有高額計算資源。由於缺乏高計算要求，參與 PoS 變得更加容易。

• 更優可擴展性前景：使用 PoS 協議的區塊鏈採用多種架構來擴展其功能，例如分片。它使區塊鏈網絡能夠提高吞吐量並提高效率。分片使區塊鏈能夠縮短區塊生成時間。

PoS 共識的缺點

• 無任何質押問題：驗證者（礦工）無需任何硬件安裝即可進行鍛造，只需質押代幣即可鍛造區塊。在鏈分拆的情況下，驗證者可以透過在區塊鏈的不同分支週圍構建區塊來最大化其獎勵，這稱爲「無風險」問題。因此，使用PoS共識協議的區塊鏈需要特殊的規則或安全措施來防止這種情況發生。

• 高風險偏袒：PoS 強調驗證者所持有的質押規模。擁有更高風險使驗證者能夠更好地挑選財富不足的節點，從而引發圍繞偏袒的問題。

哪種加密貨幣正在使用 PoS 共識？

PoS 已成爲一種更高效、更快、資源更少的共識機制。這些品質導致質押代幣證明不斷增長。以下是一些使用 PoS 作爲共識機制的熱門代幣。

• 以太坊 （ETH）：以太坊 2.0 是以太坊區塊鏈的升級版，從 PoW 轉向 PoS 共識協議。以太坊基金會推出了信標鏈，將 PoS 引入以太坊基金會。

• Tezos （XTZ）：Tezos 是使用 PoS 作爲共識機制的另一個領先區塊鏈。Tezos 用戶可將自己的權利委託給參與區塊生成和認證流程的其他參與者。

• Tron （TRX）：Tron是亞太地區最受歡迎的區塊鏈平台之一。Tron 使用委託質押證明 （DPoS） 共識協議，根據協議，少數超級代表 （27） 被選中來維護和維護區塊鏈網絡。

其他一些使用 PoS 或其變體的熱門加密貨幣包括 Nxt （NXT）、Algorand （ALGO）、Cosmos （ATOM）、Peercoin （PPC）、Stem （STEEM） 等。

爲什麼以太坊 2.0 使用質押證明？





這就引出了以太坊 2.0 使用 PoS 的原因。主要原因是加快區塊生成（或立即鍛造）時間。由於使用PoS的區塊鏈需要相對較短的時間才能達成共識，因此它提高了網絡的整體吞吐量。

以太坊 2.0 更新旨在透過分片進一步提高區塊鍛造速度，其中每個分片鏈都將具有與前代以太坊 1.0 網絡相同的處理能力。

簡而言之，轉向 PoS 協議將使以太坊 2.0 變得更加可擴展、高效，併爲交易量較大的工業應用做好準備。

什麼是質押證明？

區塊鏈技術被吹捧爲未來技術，其核心是去中心化。然而，其對計算資源的嚴重依賴導致了礦池的集中化，從而危及區塊鏈技術的核心目標。

權益證明共識協議解決了區塊鏈技術目前面臨的一些關鍵挑戰。隨着全球對綠色技術的需求不斷增加，PoS共識協議成爲區塊鏈行業的常態。

然而，PoS與PoW的實用性將一直存在爭論，但隨着越來越多的區塊鏈實施PoS，可能會出現更多前景。PoS 協議在經歷各種開發階段時會花費一定的時間，但毫無疑問，隨着我們不斷進步，PoS 協議是共識協議最強大的競爭者之一。