共识算☉法之pos机制_poc共识算法
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科普Pos共识机制
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今天给大家科普下夸克区块链中的POS共识机制到底是→什么？PoS共识机制，中文翻译就是权益证明。与它其名的还有ㄨ另一种共识机制:pow机制。
经过历史发展的证明，PoW机制存在一些缺陷，如在挖掘过程中浪费大量的资源，整个网络的处理效率很低等。早在2011年，就有人曾提出：“是否可以在 PoW的基础上，重新设计＠ 一种机制？”可以保留 PoW的优点，也可以解决它的问题"。因此 PoS的共识机制就诞∑生了，因此， PoS机制在共识层次上借鉴了许多 PoW机制的□ 设计，比如区块设计、矿工选择、分叉处理、交易验证等。
PoS机制采用权益法核算，解决了网络效率低下、资源浪费以及节点间一致性等问题，简单地说，就是谁拥有更多的权益谁来说话。其原则如下：
说到PoW机制为何存在诸多问题，最大的原因在于其规则下造成矿工准入门槛低，每个人都可以▽成为一个出块节点，每个▓节点都可以为获得下个区块的记账权『进行竞争，一个数据包要有那么多人来处理，必然◎会造成资源的浪费和低效。
而PoS机制就可以有效解决这个问题，这是因为在POS机制的规则下，提高了每个●人成为节点的门槛，比如：虽然每个人都可以成为节点，但如果想成为出块节点获得记账权，就必须满足pos机◥制的一些规则，如质押一定●数量的代币，或者持有一定数量的代币，才可以成为出块节点的候选人。
在满足这些条件之后，系统进行算法选择，选中其中一部分人成为有效的矿工，然后每隔一个周期，进行重新分配，并且这个过程不受人为控制，一切由系统算法决定，保ξ证公平公开不被篡改，这样就可以避免了整个链被某个节点控制。
总结一句话卐就是PoW机制是每个人都可以成为矿工，而 PoS机制必须通过一系列的筛∮选后成为矿工。
poS机制的竞争原则在于，谁拥有更多的々代币，谁就能更容易的获得记账权。获得记账权的矿工将他打包好的区块经过其他矿工验证，通过全网广播，确认没有问题后，这个区块才会被连▂接到链上，与全网其他节点的小账本同步，同时他还能得到相应的代币奖励。
简言之，整个过程就是：持币者以代币作抵押，得到记◥账权力，然后PoS共识会通过选择算法，按持币者的数量，从中选出出块矿工。采矿者在指定的高度上完成打包交易，生成新的区块，并广播它，然后由验证者对所广播的区块进行交易验证，通过验证后，区块♂得到确认。这就是 PoS共识机制完整的一◥轮过程。
PoS机制的优点是有效地解决▼ PoW协议中存在的资源浪费々和低效问题。但它也还是存在一些缺点。举例来说， PoS机制中的初始代币分配是非常模糊的，如果初始代币分配失败，将很难形≡成后续的股权证明。比如，在系统进行算法选择时如果被黑客攻击，如果成功，选举结果就可能被操作。除开这个问题，pos机制还存↘在一个问题就是，可能会造成两极分化严重，持有代币多◥的人会更多的获得记账权，继而获得代币奖励，拥有代⊙币少的人，很难去争夺记账权，造成强者恒强的局面。
总的来说，PoW机制和 PoS机制都是区块链上引用的主流机制，它们会携手带领区块链技术的进一步发展，虽然两者存在自身的一定局限性，但未来某一天，这些技术在不断变革创新的同时，必定铸造区块链行业的辉煌。
区块链共识算法——（二）PoS共识（Proof of Stake）
2011 年 7 月, 一 位 名 为 Quantum Mechanic 的 数 字 货 币 爱 好 者 在 比 特 币 论 坛 首次提》出了权益证明 PoS 共识算法. 随后, Sunny King 在 2012 年 8 月发布的点】点币 (Peercoin, PPC) 中首◥次实现. PoS 由 系统中具有最高权益而非最高算力的节点获得记账〒 权, 其中权益体现为节点对特定数量货币的所有权, 称为币龄或币天数 (Coin days)
PoS是考虑到PoW的最大缺陷：浪费资源而提出的，简单来说就是← 谁的权益大，谁说了算 。
PoS共识机制（Proof of Stake 权益证明）通过权益记账的方︼式，解决效率低下、资源浪费、节点一▽致性等问题。
各个节点需要满足＠ 一定的条件（如抵押一定的代币）才能成为验↓证节点（权益提高），系统通过算法在其中选择一部分作为出块节点（矿工），每隔一段时间重新选择，算法会保证完全随机，不可被操控。只有出块节点才能进行数据处理，争夺记账权。
权益主要由权益因子决ζ定，可以是持币数量，也可以√是币龄及两者的结合。
以太坊在之后很有√可能会改用PoS进行共识，其更加符合以太坊高效率的特点。
区块链共识机制之POS和DPOS
工作量证明算法作为』区块链第一个也是目前经受住足够实践检验的一个共识机制，解决的是分布式系※统交易信息一致性的问题，在一个卐去中心化的网络中构建了彼此不信任节点※的信任机制，也是比特币成功应◢用的关键技术环节。
经过几年的实际运转，这一算︻法的弊端也显露出来，比特币网络每秒完成600万亿次SHA256运算，消耗了★大量的电力资源，而最终这些计算没有任何实际或科学价值。这些运算存在的唯一目的是用来解决工作量证明问题，另外一个现实的威胁便是算力集中，工作量证明本质上是利用穷举法找出符合╳规定条件的哈希值的过程，算力越强，获得记账权(即挖到矿)的可能性便越高，一开始是最早利用显卡挖矿的人，后来是利■用FPGA矿机的人，再后ξ来是利用ASIC专用芯片挖矿的人，现在就▲是不断制造出更好的ASIC的人，另外还有“矿工”节点联合起来组成矿池，如Ghash，Ghash 2014年曾经发表声∮明，将在今后确保不超过40%的全网算力，这类自律声明是对比特币去信任机制的〓莫大讽刺。
比特币自诞生以来，人们便开始尝试其他除了工作量证明算法之外的其他共识机制，如具有代表性的权益▃证明POS、委←托权益证明DPOS、拜占庭容错机制（BFT）及实用拜占庭容错≡机制（PBFT）等，下面将主要介绍POS和DPOS，BFT和PBFT留待下一篇。
权益证明POS
POS是一类共识算法，或者说是一类共识算法的设计思想，而不是一∏个，最早采用POS的是Peercoin。Peercoin是2012年8月，一个化名Sunny King的极客推出的一类加密货币，采用∏工作量证明机制+权益证明机制，首次将权益证明机制引入了加Ψ密货币。Peercoin引入了“币龄”的概念，每个币每天产生1币龄，比如你持有100个币，总共持有々了30天，那么，此时你的币龄就为3000。当一个新的区◥块产生时，其他想获得记账权的节点同比特币也需要计算哈希值，得出满足条件哈希值的难易与难度值有关，这个难度值这里与币龄㊣ 成反比，即你的币龄越大，得出符合条件的哈↘希值的概率就越大，同时你的币龄被清空，记账后系统会给予你相应“利息”，你每被清空365币龄，获得利息为：3000 * 利率 / 365，Peercoin的利率为1%，即0.08个币。
可以看出，在POS机制下，持有币越多，越容易获得记账权，接近于赢家通吃的感觉，但持有的币越多，越接近于一个诚实的节点，因为破坏整个∑网络带来的损失也越大。Peercoin的POS机制有一个漏洞，对于『不持有币的人而言，他们本来就没什么收益，所以＠一些恶意攻击对于他们则是无损失的，这就是Nothing-at-stake attack（无利益「攻击）。后续的比较成功的POS都引入了对付这种攻击的机制。
以太坊系统的目标是在今年引入权益证明，即Casper。在权益证明共识机制之下，用户将能够在以太坊网络拥有“币权”。用户如果诚实行事并确认了合法交易，将获得与其股权成比的利息；如果恶意行事〓并试图网络中作弊，就会失去其权益。
委托权益证明DPOS
委托权益证明DPOS是POS的变种，运用DPOS的︼典型如比特股等，其基本原理在于全网投票选出101个节点代行记账＠ 权限，这些代表节点的权限完全一致。代表节点轮流记账，可以选择创造区块或不创造区块。但ξ 他们无法改变交易的详情，恶意或者迟到的代表节点的行为也会被公之于众，那么网络可能将他们简单↑快速地投票驱逐出去。被驱卐逐出去的代表节点将会失去他们记账权限，以及对应的♀收入。
DPOS作为是一种弱中心化的共识机制，保留了一些中心化系统的关键优势，如交易速度∩等(每个块的时间为10秒，一笔交易在得到6-10个确认后大概1分钟，一个完整的101个块的周期大概仅仅需要16分钟)，但每个持币者都有能力决定哪些节点可以被信任，并且事实∞上，代表节点会主ξ动降低自己的收入来赢得更多◢投票，剩下的收入会作为股息，支付给所有︻的比特股持有人。DPOS有点类似于代议制民主及股份公司董事会制度，都是一种精英制度，但其身份受制于下▓面的民众，在DPOS中，币的持有者至少有权决定代表节点—或者说☆矿工的身份。
以太坊pos模式是什么意思
POS是一种在公链中的共识算法，可作为POW算法的〇一种替换。POW是保证比』特币、当前以太坊和许多其它区块链安全的一种机制，但是POW算法在挖矿过程中因破坏环境和浪费电力而Ψ 受到指责。POS试图通过以一种不同的机制取代挖矿的概念，从而解决这些问题。
【拓展资料】
POS机制可以被描述成一种虚拟挖矿。鉴于POW主要依赖于计算机硬件的稀缺性来防止女巫攻击，POS则主要依赖于区块链自身里的代币。在POW中，一个用户可能拿1000美元来→买计算机，加入网络来挖矿产生新区块，从而得到奖励。而在POS中，用户可以拿1000美元购买等价值的代币，把这些代币当作押金放入POS机制中，这样用户就有机会产生新块而得到奖励。在POW中，如果用户花费2000美元购买硬件设备，当然会获得两倍算力来挖矿⌒，从而获得两倍奖励。同样，在POS机制中投入两倍的代币作为押∏金，就有两倍大的机会获得产生新区块的权利。
众所周知，第三∏季度的“DeFi热”促使以太坊网络上的交易量大幅增加，DappRadar 2020 Q3 Dapp报告指出，以Ψ太坊交易量在2023年 第三季度猛增至1195亿美元，与第二季度相比增长了近1200%，但随着而来的是网络堵塞，交易费猛增。在今年9月9日，以太坊平均交易费用达到14美元的高度，刷新历史记录。因费用飙升，导致许多交易只能延㊣ 迟。
EOS创始人BM感叹称：对于大多数「正常规模的交易来说，以太坊交易费用太高了。
目前的以太坊仍然面临多重问题，首先老生常谈的是上面提到的交易处理，以太坊网络支持数千个去中心化应用程序，每秒都需要处理大量交易，而采用PoW共识机制的以太坊1.0，每秒只能处ζ 理约10-50笔交易，远小于PayPal、Visa 等中心化网络，远无法满足用户对于交易速度的需求。手续费高昂一直是以太坊被诟病的一个重要∑的点，V神直言，在rollups和分片完成之前【，以太坊『别无选择，只能忍受高额交易费。因此以太坊需要升级。
[img]什么是pos算法和pos机制
pos是公链中的共「识算法，作为pow的一种替换。pow是保证比Ψ特币，当前以太坊和许多区块链安全的一种机制，但是pow算法在挖矿过程中，因为破坏环境和浪费电而受到指责，pos试图通过一种不同的○机制取代挖矿的概念，从而解决这些问题。
ps机制可以被描述成一种虚拟挖矿，鉴于pow主要依赖于计算硬件的稀缺性，来防止女巫攻击。在pow中，一个用户有可能用一千美元来买计算机，加入网络来挖矿，产生新区块，从而得到奖励。在pos中，用户可以拿到一千美元，买到等值的代币，把这些代币当做押金放在pos机制之中，只要用ζ 户就有机会产生，这样用户可以得到奖励。
pos算法如下，存在一个持币人的集∞合，他们把手中的〗代币放入pos机制中，这样他们就变成验证者。
