区块链入门：PoW是一把双刃剑，PoS如何拯救区块链的？

编者按：本文来自头等仓区块链研究院（ID：first_vip1），Odaily星球日报经授权转载。

现在有一个不可否认的事实：超乎人们想象的任何形式的方法会让人们在短时间内难以接受，这也是为什么总有大多数人会去抵制变革的原因。

现在想象下如果使用区块链去挑战互联网安全和透明性这个根深蒂固机制的技术，确实要面临着很大的阻力。自从区块链出现以来，经过大量的辩论，中国，美国，日本等一些超级大国正在逐步发现区块链真正的潜力。

足够多的区块链难题开始困扰着全世界，并且成为一种很有争议的技术，对许多人来说这似乎并不可靠。这种对区块链未来的担忧的主要原因之一，已经深深地嵌入了工作量证明（PoW）的共识算法中。

工作量证明是一把双刃剑

自从工作量证明发展以来，就被认为是对抗DDoS等网络攻击的有效方法。这似乎是一种可靠的共识机制，可用于验证网络中每个交易的合法性，同时也避免了多年来一直未解决的“双重支付”这一大问题。

但是好景不长，对工作量证明的可怕担忧开始显现出来，它们在某种程度上会引起了人们的恐慌，进一步使整个区块链技术受到质疑。

工作量证明是如何破坏区块链的声誉？

简单来说，比特币的工作量证明基本上是通过使所有节点解决一个非常复杂的密码难题来达成共识的，这由矿工解题，第一个解决的难题的矿工将得到回报。

现在，挖矿的巨大竞争使矿工们建立了具有大量计算资源的大型矿池，这些资源能够执行难以置信的复杂计算。结果，整个过程消耗了大量的电能。

根据Digiconomist的比特币能源消耗指数，仅比特币矿工的能源消耗已从2019年12月的54TWh跃升至2020年2月的77TWh。

对这些数据进行有效的分析，比特币矿工使用的能源实际上能满足美国500万到700万个家庭供电，数量几乎等于新西兰和匈牙利等国家的总能源消耗。

权利下放

使区块链成为人们追求的愿景是其将互联网进行去中心化的能力。工作量证明可能会对它构成威胁，工作量证明算法基本上是奖励那些具有较高算力的人。换句话说，对于那些拥有更好以及更快的硬件的人来说，就能更快计算出密码问题。因此，拥有的处理能力越强，算力就越高，就越有可能挖到下一个区块并获得奖励。

现在到了最关键的地方，为了增加获得更多奖励的机会，矿工们现在开始组建“矿池”，在矿池中，他们将所有算力结合起来进行更快地计算，然后按照算力分配所获得的奖励。

这看似无害，但是它通过集合网络上的几个节点就能够比其他节点更强大，将区块链迅速转变为中心化而不是去中心化，这将使区块链变得不可靠。

权益证明（PoS）

如果坚持工作证明作为唯一的共识机制，那么区块链将很快进入一个人们严重批评的区域，找不到其他替代方法将会给区块链技术带来麻烦。

非常幸运的是，在2011年7月11日，Bitcointalk论坛用户QuantumMechanic提出了一个新的方案：权益证明，这种神奇的方案使全世界震惊，方案确实很简单，却能够消除工作量证明的缺点，还能将效率提高。

简单地说，权益证明认为互相竞争验证交易的整个想法是浪费资源的。因此，与其组织矿工竞争，不如使用选举的过程最终随机选择一个节点来验证下一个区块。

请注意，权益证明没有所谓的矿工。实际上，他们是一些验证者，他们不会挖矿，而是铸造新块。

验证者的这种随机选择并不像看起来那样随机，验证器的选择是基于它们之前完成的工作：由CPU或GPU验证的数字散列。不仅如此，网络中拥有更多代币的节点则更有可能被选作验证者，用这种方法完全消除了竞争过程。

权益证明：区块链共识的救星

正如前面所讨论的，工作量证明不负责任地允许所有人验证区块，最终导致矿工逐渐开始组合资源形成矿池，从而增加了挖到的区块并获得更多奖励的机会。

这些矿池很快就开始控制网络算力的很大一部分，因此中心化了挖矿过程，这对区块链的去中心化概念备受怀疑。

验证者没有机会联手组建一个集合，没有中心化的机会。而且由于没有中心化的功能，51％攻击的威胁也被最大程度地减小了。

减少能源浪

事实证明，这种共识机制的功耗非常低。因此，权益证明是工作量证明解决大量能源消耗的有效方法之一。

工作量证明使用77TWh的电能，到目前为止，权益证明仅使用7.7TWh的电能。

消除欺诈交易

区块链非常清楚地相信互联网是一个不信任社区。权益证明尊重这种意识形态。

PoS会很好地照顾您的交易，并为尝试欺诈性交易的验证者做出非常严厉的处罚。

万一验证者尝试验证假交易，该算法会使他们失去大部分抵押的代币。简单来说，我们可以信任验证者，因为验证者如果批准欺诈性交易，就会损失比通过欺诈获得的收益更多的代币。

本文来源：星球日报
原文标题：区块链入门：PoW是一把双刃剑，PoS如何拯救区块链的？

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编译者/作者：星球日报

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