本文目录一览：

• 1、【Discover ETH】什么是权益证明PoS
• 2、区块链目前用到哪些共识机制？它们各自的优缺点和适用范围是什么
• 3、以太坊推出首个公共测试网用于全面升级至权益证明（PoS）
• 4、POW、POS共识机制的优缺点是什么啊？哪位大神科普下

【Discover ETH】什么是权益证明PoS

本篇作为Discover系列文章的开篇，结合ETH2.0的目标，来谈谈权【益证明PoS是什么。

在谈PoS之前，我们先来了解一下共识。共识，即达成了△普遍协议。区块链实质上是一个全球性的状态机，达成共识意味着网络上至少有超过一半（51%）的节点同意网络「的下一个全球状态。

共识机制 （也称为共识协议或共识算法）允许分布式＠系统（计算机网络）协同工作并保持安全。当前◇主流的共识机制有两种，分别是 工作量证明 (Proof of Work，PoW)和 权益证明 (Proof of Stake，PoS)。以太坊在设计之初就希望最终以太坊的〓共识机制能转变为PoS，而PoW只作为一个过渡阶段。但无论是PoW还是PoS，最终的目的都是相同的，即实现分布式计算机的共←识机制。下面先简单了解工作量证明（PoW）的◣工作机制。

工作量证明通过矿工们完成，矿工们需要竞争创建最新区块以处理和完成交易。 获胜者将与网络中的其他节点分享最新区块，并且获得最新的特定代币区块奖励（如以太坊的以太币）。由于用户需要拥有超过网络中 51% 的算力才能够欺骗整条链，因此网络安全得以保证。 这将需要巨大的设备和能源投入，所需的开支甚至可能超过收益。

工作量证明是08年在中本聪所创造的pos机中提出的，至今已经经过了充分的考验和测试，但随着越来越多的矿工和矿池的加入，挖掘新的区块的难度指数爆发式上升，也面临的如下的问题：

PoS作为ETH2.0关键的建设目标，其作用不仅仅只是ζ因为PoW带来的环境不友好的能源消耗，还有PoS的建设能◥更有力支持 分片链 （以太坊网络扩展的关键升级），更强的去∩中心化特性等等。下面从几个方面来简单谈谈权益证明PoS的工作过程。

在以太坊中，工作量证明的过程参与的角色是矿工/矿池。其目的是通过算力试错来反复计算，以此生成一个低于目标随机数的混合哈希。这个计算难度依赖于区块∴所声明的 难度 ，难度越小，有效的哈希值的集合就越小。而在权益证明中，则没有矿工这∞一角色，与之对应的是称之为 验证者 的角色。

在ETH2.0中，用户需要质押 32ETH 来获得作为验证者的资格。验证者被 信标链 随机选择去创建区块，并且负责检查◣和确认那些不是由他们创造的区块。他们不需要开采区块，他们只需要在被选中的时候¤创建区块并且在没有被选中的时候验证他人提交的区ω　块。此验证被称为证明。

验证者因提出新区块和证明他们已经看到的☆区块而获得奖励，对于一些恶意验证者节点，也会有相应的惩罚机制使之失去质押。验证者质押的ETH越多，获得的奖励也越多。可╲以这样说，权益证明是一种用于激励验证者接受更多质押的机制。

前面提到了 分片链 这个名词， 分片 就是将区块链分成多条链。验证者将会在不同的分片上处理它们的分①片数据，以此来提高区块链的工作效率。ETH2.0预计会有64个分片链。

验证者会被随机洗牌到不同的分片中，以防止验证者恶意操纵节点并提高链的安全性。处理不同分片之间的数据的关键角色就是 信标链 （Beacon Chain）。

信标链 是协调※分片信息、管理验证者的连接不同分片的桥梁。

当用户在分片上提交交易时， 验证者 将负责将用↙户的交易添加到谨笑分片区块中。 信标链 通过算法选择验证器以提出新的块。如果一个验证者没有被选中提出一个新的分块，它们将会证明另一个验证者的提议，并确认一切都正常→。

至少需要 128 个被称为 委员会 （ committee ）的验证者来证明每个分片块。委员会有一个提出和验证分片区块的时限，这个时限被称为 插槽 （ Slot ），大约为12秒。 每个插槽只能创建一个有效区块，一个 周期 （ Epoch ，大约6.4分钟）有 32 个插槽。

每个周期↘过后，委员会都由不同的、随机的参与者解散与重组，重组过程由一个半随机算⌒法 RANDAO 来选择，以此避免恶意节点的操纵。

ETH2.0使用 Cassper 终局协议来确认一个新的区块是否得到足够的证明祥喊含，即只要2/3的插⊙槽同意（即当前参与计算的2/3的验证者节点），该区块就会被最终确定」。而推荐此区块的验证╱者将获得奖励。因此，在权益证明的机制下，渗滑每过6.4分钟就会创建一个新的区块。关于Cassper协议的详细说明后√续再进行探索。

权益证明的建设以太坊※在15年就已经提出，截止至今也才完成了Phase 0信标链的建设。而下一阶段的与主网合并，再下一阶段的分片链建设也一再〖推迟。虽然PoS的建设非常缓慢，但无论如何，权益证明作为主流的共㊣　识机制算法之一，也是值得我们探讨其设计原理。

后续将会针对信标链的详细设计、分片等ETH2.0内容进行探索。

区块链目前用到哪些共识机制？它们各自的优缺点和适用范围是什么

目前主要有四大ζ　类共识机制：Pow、Pos、DPos、Pool

1、Pow工作量证明，就是大家熟悉的pos机，通过与或运算，计算出一个满灶猛足规则的随机数，即获得本次记账权，发出本轮需要★记录的数据，全网其它节点验证后一起存储；

优点：完全去中心化，节点自由进出；

缺点：目前bitcoin已经吸引全球大部分的算力，其它再用Pow共识机制的区块链应用很难获得相同的算力来保障自△身的安全；pos机造成大量的资源浪费；共识达成的周期较长，不适合商业应用

2、Pos权益证明，Pow的一种升级共识机制；根据每个节点所占代」币的比例和时间；等比例的降低pos机难度，从而加快找随机数的速度。

优点：在一定程度○上缩短了共识达成的时间

缺点：还是需要pos机，本质上没有解决商业应用的痛点

3、DPos股份授权证明机制，类似于〖董事会投票，持币者投出一定数量的节点，代理他们进行验证和记账。

优点：大幅缩小参与验证和记账节点的数量，可以达到秒级的共识验证

缺点：整个共◤识机制还是依赖于代币，很多商业应用是不需要代币存在的

4、Pool验证池，基于传统的分布式一致性技术，加上数据验证机制；是目前行业链大范围在使用的共识机制

优点：不需要代币也可以工作，在成熟︾的分布式一致性算法（Pasox、Raft）基础上，实现秒级共识验证；

缺点：去中心化程度不如bictoin；更适合多方参与的多■中心商业模式

在使用共识机制，保证数据一致性时的巨大优势（共识〗机制则是Ripple首先提出的，数据正确性优先的网络交易同↓步机制，在共◣识网络中，无论软件代码怎么变动，无法取得共识就无法进入网络，更不要提分叉了）。

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PS：稍微自黑下，虽然共识机制绝迟辩纯对能确保ω任何时候都不会产生硬分叉。但是，这种机制的缺点也比较明显，那就是要取得与其他节点的共¤识，明显要比当前Bitcoin网络漫长的多。极端情况◇下，在Ripple共识机制网络中掉线的后果也是很恐怖的。

有可能你家停电一天，第二天整个系统就再也无法与码咐其它Rippled节点取得共识了（共识机制事实上需要超过80%的节点承认了你的数据，你的提交才会被其它节点①接受，否则就会被排它的拒绝连接），甚至只能清空自己全部500多GB数据重新同步才能连上其它Ripple节点。

所以目前来说，现有的Rippled端并不适合民用（商用的话影响就比▆较小，比如RL自己的Rippled节点托管在亚马逊云数据中心，长时间无响应是可以高额索赔的，而且那种地方除了▓大型灾害几乎不会断），这也是RL一直想改进的方面之一。

以太坊推出首个公共测试网用于全面升级至权益证明（PoS）

12月21日消息，以太坊核心开发人员 Tim Beiko 在Twitter上宣布，以太坊将推出第一个公开测试网 Kintsugi Merge Testnet，用于全面升级到权益证明（PoS）。Tim Beiko 还表示，尽管客户端开发和 UX 会不》断改进，但鼓励用户尽◆早开始使用 Kintsugi，以便在合并后的环境中熟悉以太坊网络。重大升级将由存入 32 ETH 的抵押者执行。目前，230 万个测试网 ETH 已经由相对 7.2万名验证者存ㄨ入羡悔新网络，这表明社区已经为“加密领域最大的升级”做好了充※分准备。 此外，根据报告，应用程序开发人员不会有太大变化，仅与共识层或执行层交互的工具也基本不受影响。

什么是权益证明？

权益证明是一种↑区块链网络达成共识的共识机制。

这将要№求用户抵押他们的以太币从而成为网络中合法的验证者。 验证者有着与矿工在 工作量证明（pow）中相同的职责：将交易排序和创建新的区块，以便让☆所有的节点就网路状态达成一致。

权益证明相较于工▲作量证明系统有许多改进：

1、提高能效——您不需要大量能源去挖掘区块

2、门槛降低兄雹正，硬件要求减少——您不〖需要优秀的硬件从而获得建立新区块■的机会

3、更强的去中心化——权益证明可以在网络中提供卐更多的节点。

4、更有力的支持分片链——一个得以扩展以太坊网络的关键升级

权益证明、权益质押和验证者

权益证明是一种用于激励验证者接受更多质押的基本机制。 就以※太币而言，用户需要质押肆烂 32ETH 来获得作为验证者的资格。 验证者被随机选择去创建区块，并且负责检查和确认那些不是由他们创造的区块。 一个〗用户的权益也被用于激励良好的验证者行为的一种方式。 例如，用户可能会因为离线（验证失败）而损失一部分权益， 或因故意勾结而损失他们的全部权益。

以太坊权益证明是如何∑　运作的？

与工作量证明不同的是，验证者不需要使用大量的计算能力，因为它们是随机选↑择的，相互间没有竞争。 他们不需要开采区块，他们只需要在被选中的时候创建区块并且在没有被选中的时候验证他人☆提交的区块。 此验证被称为证明。 你可以认为证明是说“这个块在我看来没问题”。 验证者因提出新区块和证明他们已经看到的区块而获☆得奖励。

如果你为恶意区块提供证明，你就会失去你的】股权。

权益证明和◥安全性

权益证明中仍然存在 51% 攻击的威胁，但对于攻击者来说攻击成本越来越高。 要发起 51% 攻击，你需要掌▼控 51% 以上的以太币股权。 这不仅仅是一笔」巨款，还∮很有可能导致以太币贬值。 破坏你的货币价值的大部分权益是非常容易々的。 当然也有更强有力的激励措施来保持网络的安全和 健康 。

信标链上的权益◎消减、踢出和其余惩罚、协调来防治其他恶意行为。 验证者还将负责记录这些事件。

优缺点

优点

权益质押让您更容易运行一个节点。 这不需要在硬件〖或能源方面进行巨额投资。 如果你没有足够的 ETH 来进行质押，你可以加◤入质押池。

权益质押更加去中心化。 它允许更多人参与，并且︾更多的节点不意味着像pos机一样增加百分比的回报。

权益质押可以保证安全的防护。 分片链允许以太坊同时创建多个区块，增加交易输送量。 将以太坊网络置于工作量证明系统内，这会降低网络被攻击所♀需的算力。

缺点

与工作量证明相比，权益证明♀仍处于起步阶段，并且没有经过实际应用的测试。

POW、POS共识机制的优缺点是什么啊？哪位大神科普下

POW：Proof of Work，工作证明。pos机在Block的生成过程◣中使用了此机制，找到合理的Block Hash需要经过大要得量尝试计算，计算□时间取决于机器的和烂哈希运算速度。POS：Proof of Stake，股权证明。简单来说，就是一个根据你持有货币的量和时间，给你¤腔棚指发利息的一个制度，在POS模式下，持币有利息。DSC（动态权益）共识算法：公链项目Penta的独创。分三层：第一层进行代表选举，第二层通过三列筹钱算法挑选议员和观察员组成若干共识组，第三层从候选区块中伍配通过散列抽签算法选取正式块。