pos机制为什么效率更高

1、科普Pos共识机制

 

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。

2、什么是POW和POS,二者区别联系

为了深入理解 Staking 和 PoS（权益证明），本文中我们将把它与当前最主流的共识机制——PoW（工作量证明）进行比较。目前大多数公链采用的都是 PoW ，但随着 PoS 日益受到关注，可以预期在不久的将来，PoS 的比例将会超过 PoW。

现在几乎所有新推出的公链都是基于 PoS，甚至连第二大公链以太坊也将在下一次重大升级中转向 PoS。这是为什么呢？PoS 真的比 PoW 好吗？

PoS 的确在一些方面优于 PoW，在下文中我们将从几个维度对二者进行比较分析。

一、PoS 的定义

首先，让我们来解释一下基本概念。

| PoW 和 PoS 是两种不同的算法，它们决定分布式网络中的共识，以及如何奖励共识维护者。

换句话说，PoW 和 PoS 阐述了如何发行新币为网络提供激励，奖励那些提供资源的共识维护者。这些币的价值背后都有资源支撑（矿机、ASIC 芯片或者一定数量的币等），而且拿到奖励的前提是你必须付出诚实的行动。不管是BTC、ETH，还是XTZ，皆是如此。

你也许会说：在网络中提供或锁定某些资源，同时承担一定风险，这听起来很像 Staking 。没错，的确是这样！

PoW 其实可以用 PoS 的逻辑来理解，花钱买矿机设备和电力就相当于 Staking 的一种形式。我们可以进一步总结为，Staking 是一种传统的经济形式——投入资本以获取回报。

尽管这样理解在某些情况下也不算错，但我们还是回到二者的定义和它们的核心区别上来。

PoW 网络的安全性来自于哈希算力，理论上算力越大收益越高，具体可参考比特币的矿工和矿池。

PoS 的安全性来自于抵押经济的价值，理论上 Staking 的数量越高收益越高。（之所以说“理论上“，是因为 Validator 的选择是随机的，这样可以避免过于中心化。）

尽管每个共识协议都不尽相同，但仍有一些基本原则可供我们来比较。

接下来，我们将通过发展趋势、可扩展性、网络安全、去中心化、成本、治理、社区参与、冷启动、环保多方面对 PoW 和 PoS 进行比较。

二、发展趋势

尽管 PoS 比 PoW 的历史短，在整体市场中份额也小，但它正在飞速地发展。

实际上，按市值计算的前三十名加密货币中有十三个已经使用了 PoS 或类 PoS，包括 EOS、Stellar、Tron、Dash、Neo、Binance Chain、Ontology、Tezos、NEM、VeChain、Waves、Qtum、Decred、Lisk，另外还有三个（ETH、Cardano 和 OmiseGO）正在转向 PoS。

这也意味着市场前三十的币种中有超过一半在使用 PoS。另外，几乎所有的第 二层解决方案都在使用 Staking 机制。甚至连比特币的闪电网络也可以被认为是 PoS 的某种形式：一些中继节点把比特币 stake 起来，帮助用户通过通道进行交易，并从中赚取一些手续费。

· 总 Staking 市值：》 160 亿美元

· Staking 中锁定的总价值：》 50 亿美元。

· PoS 市值占比：9.80％

· 除 BTC 和 ETH 外，PoS 市值占比：26.6％

PoS权益证明与PoW工作量证明的比较

这些数字还在持续增长，而且许多人预计 PoS 链的总价值将在今年年底达到 500 亿美金。随着 Binance Chain、Cosmos 和 Polkadot 将各种项目转移到 PoS 区块链协议，以及 ETH 2.0的推出，PoS 链的总价值可能会超过这一规模。

权益证明（PoS）似乎正慢慢占据整个市场。

三、可扩展性

谈及可扩展性时，必须要考虑到交易吞吐量和交易确认时间。

交易吞吐量：出块时间和区块大小限制了网络的交易吞吐量。采用 PoW 机制的比特币出块时间大概是十分钟，其它币种短一些，以太坊可以减少到十五秒，交易吞吐量也会随着出块时间的减少相应略有增加。

在 PoS 共识维护者（比如 Validator、区块生产者）的共同努力下，由于出块时间短了很多，交易吞吐量平均要比 PoW 高出很多。

举个例子，Tezos 已经能实现每秒 40 笔交易（40 TPS）。DPoS（委托权益证明）中的EOS、TRON甚至已经可以处理超过 1000 TPS 的交易。

PoS权益证明与PoW工作量证明的比较

交易确认时间：交易确认时间也是区块链可扩展性一个重要的衡量因素，尤其是在商业环境中。在 PoS 共识机制中，交易速度更快，甚至在某些场景下的几乎能实时确认。

四、网络安全

众所周知，早在 2009 年比特币作为 PoW 的先驱就已启动，并稳定运行了十多年，后来的很多其它数字货币也都采用了 PoW 共识机制。十年来，PoW 已成为一个公链设计模版，历经多次攻击，可靠性和安全性久经考验。

短期内 PoW 可能受到挖矿垄断的威胁，通过购买外部设备提升算力，发起 51% 攻击。但对于比特币来说，购买哈希算力来实现此类攻击几乎是不可能的，但对于一些小规模的 PoW 链，像 Verge、ETC 则是可行的。

如果要估算对比特币实施 51% 攻击的成本，我们首先要考虑硬件和电力成本。

· 总哈希算力： 50，000，000 TH/s

· 蚂蚁矿机 S9 当前价格： $300

· 蚂蚁矿机 S9 哈希算力： 13 TH/s

· 51% 攻击的硬件成本： $1，153，846，153 USD （约占网络价值的 1.11%）

PoS 和 Staking 还是新鲜事物，虽然像 PeerCoin、Ardor 这些币已经存在了很长时间，但是第一个主流 PoS 链 Tezos 直到 2018 年夏才上线。

PoS 币还没有做过严格的压力测试，所以我们也不知道可能将面临什么样的问题。

以下列举一部分 PoS 可能面临的攻击：

长程攻击Long Range Attack

长程攻击就是攻击者创建了一条从创世区块开始的长区块链分支，并试图替换掉当前的合法主链。该分支上可能存有和主链不同的交易和区块，所以这种攻击又被称为替换历史攻击或历史覆写攻击。

无利害攻击Nothing at Stake Attack

PoS 网络还存在无利害攻击。不像 PoW，PoS 运行多条链的成本很低，Validator 可以向多个链投票而不会遭受任何损失，这就违反了共识协议。

51% 攻击 （51% Attack）

你可能以为发起 51% 攻击需要持有总币量的 51%，但是在一些 PoS 网络中，只需要最少 33% 的 stake 资金就能发起这样一场攻击。

而且如果能吸收他人投票，攻击者甚至都不需要用自己的币去发起攻击，他们甚至还可以通过购买或贿赂的方式来获取投票。

还有一点就是，我说的这 33% 不是该 PoS 币总供给量的 33%，而是 Staking 资金池的 33%。这样来算的话，发起 51% 攻击所需要的币量会更少。

低 Staking 参与率 Low Staking ParticipaTIon

如上所说，在一些 PoS 网络中，只需要质押活跃在资金池中 33% 的币量就能发起一场 51% 攻击。比如，stake 率为 25%，33%* 25%=1/12，即发起一次攻击只需要该 PoS 币总供给量的 1/12。

私钥攻击 Private Key Attack

私钥联网后一旦被获取，攻击人就会获得 Staking 资金的所有权和签署交易的权利。即使私钥不直接控制所有 Staking 资金，获得了私钥就获得 ValidaTIon 和 Staking 的权力，方便发起攻击。

所以说，PoS 网络中一个很大的安全风险存在于把网络价值（stake）转移到 Validator 的过程中，这期间可能导致的高度中心化和网络攻击。只要拥有大量资源，就可能通过购买选票或 Validator 的垄断组织来发起一场攻击。

LISK 就在发生类似的情况，Validator 成立了几个组织来操控激励份额。EOS 的 Validator 还制定了 EOS 宪法，规定投票者不能获得任何的奖励。

大家请留意以上提及的几种攻击，部分 PoS 在设计之初可能针对这些攻击有所预防，但目前 PoS 仍然没有经历过实际的压力测试。

像 DCR、DASH 这样的混合共识机制也已经开始出现，出于安全考虑，它在挖矿中使用比特币作为母链，同时又有着类似 EOS 的 DPoS 共识算法。这样的混合共识机制也值得探索。

五、去中心化

PoW

PoW 挖矿依赖机器设备，这些设备有较高的门槛，并且技术被少数公司垄断。

挖矿也是一项艰巨的工程，因为购买 ASIC 芯片属于长期投资，不像 PoS 资金那样具有流动性。

而且现在挖矿的利润又很低，只有那些拥有硬件技术和廉价电力的大型企业才能有利可图。

PoS

与 PoW 不同，PoS 共识机制的核心是网络中的币，这些币可以在交易所甚至 OTC 市场大量购买，不需要通过挖矿获取，所以参与 Staking 几乎没有门槛。在 PoS 共识机制中，超级节点可以通过运行和维护网络获得奖励，所以运行节点的动机是很高的。

虽然不是所有人都愿意或有能力去运行节点，但是 Staking 机制对于去中心化是很重要的，因为 PoS 允许所有持币人在没有运行节点的情况下投票并参与共识。

不过你会不会认为在 PoS 共识机制下富者恒富呢？和 PoW 相比，其实不然。在 PoW 共识机制中，“富者恒富”的法则更明显，有钱的矿工可以买很多 ASIC 矿机，他们有资源优势并享受高回报。PoW 的大矿工享受规模经济下的回报；但对于 PoS Staker 而言，只有线性收益。

六、成本

讨论成本，我们得从三个方面来考虑：

1. 链上交易成本

2. 维护区块链所需要的资金成本

3. 补偿 Validator 或矿工所需要的通胀成本

链上交易成本

在公链上存储数据是极其昂贵的，每个字节都需要传送到区块链网络里的每个节点，并被这些节点储存。

在 PoW 共识里，比特币交易的成本大约为 1.91 美元每笔，以太坊的交易成本约为 0.1 美元每笔，交易成本会随着币价的涨跌变动。牛市高点的某些时候，比特币和以太坊交易费用分别可高达 54.9 美元和 5.5 美元。

在 PoS 共识里，交易费用就低很多。拿 Tezos 举例，每笔交易费用只有 0.01 美元左右，其它像 Cosmos 的 PoS 币也差不多。

现在，我们再来看看维护区块链所需要的成本。

维护一个区块链所需要的成本

PoW 需要高昂的硬件和电力成本，而在 PoS 里，成为一个 Validator 就只需要一台安全&良好运行的设备，和很少的电力成本就可以了。

在比特币网络里，每年所需的硬件维护成本大概是 20亿 美元（这些硬件的寿命大概是 18 个月），电力成本约为 40亿 美元（电力按 0.08 美元每千瓦算）。

这就是说，为了 PoW 网络的正常运行，需要投入网络总价值的 6.5%。而在 PoS 网络里，维护成本仅占网络总价值的 0.1%。

通胀成本

在 PoS 网络里，通胀率约为 6%，而 PoW 网络里，这一比例约为 4%（只是预估）。

区块链的激励设计会随着时间的推进而降低通胀，PoW 比 PoS 存在的时间更久，因此我们可以说二者的通胀水平是差不多的，未来 PoS 的通胀率也会变得越来越低。

在 PoW 网络里，那些不是矿工的投资者并没有一个好的抵御通胀的方法，而在 PoS 网络里，持币者却可以通过币生币获得一定收益。

七、治理

在 PoW 网络里，协议治理可分成几方：

1. 矿工：决定交易信息是否被确认以及该挖哪条链

2. 用户：决定该接受哪个协议，以及使用哪个生态

3. 基金会：决定如何在不同的开发组织间分配资金

4. 节点：决定运行哪个软件并通过 API 向用户提供服务

在 PoW 网络，很难说到底谁持有最大的投票权，因为 PoW 里的投票权很难量化。然而，为了维护网络以及管理巨大的资源和网络，在各方之间依然需要有一个共识。PoW 网络中治理的透明度匮乏使得协议的设计和升级进程缓慢。

PoS 治理也是分布在以上提到的几个群体，但是治理机制更加系统，我们可以遵守一条简单的规则—— 1:1 投票。

而且，在 PoS 网络里，我们可以实施链上治理 （实际上，PoW 网络也可以实现，但目前没有尝试）。链上治理允许我们创建协议或对协议提出改进的建议，还可以在链上进行投票。基于链上投票的结果，协议可自动执行。目前 Tezos 就是采用的这种链上治理机制。

其它治理投票的 PoS 例子还有：

· EOS

· Decred

· Dash

· Cosmos

PoS 治理中清晰透明的投票设计有利于协议变动可以被快速执行。

八、社区参与

PoW 矿工有着传统的商业思维，他们更愿意投资一种自己熟悉的传统商业模式。对于他们来说，挖矿类似于工厂制造业。挖矿设备就是生产设备，技术越高级，效率就越高。廉价的电力对于挖矿业来说是必要的资源，这些商业模式对于市场价格的依赖和传统工厂依赖钢铁价格一个道理。

这其中当然是有风险的：如果数字货币价格下跌，挖矿可能会变得无利可图。但在大多数情况下，市价抛售所有币也是能赚到钱的。

今天的矿工大多数都是矿机设备和电力有一定资源的人，他们很少有动力参与到社区中来。如果他们真的相信币的价值，直接投资即可回报不菲。直接投资比特币现在的回报已经超过挖矿，我们认为长期这一趋势不会改变。

相比之下，PoS 里的 Validator 更像是投资人，他们需要对所持数字货币背后的技术有很深的理解，同时对协议的发展作出贡献。大型PoS 币种一般都有独立的研究团队。

为了获得更多的投票，这些 Validator 一般需要持有大量的币。通过 Staking 或者提供 Staking 服务，这些资金会被锁定一定时间，如果想动用部分资金，那他们可能不能继续为所有的客户提供服务。

这样 Validator 就成为了长期投资者，他们更有动力驱动技术和价值。激励越高，投入越多。

这就好比早期阶段的创业投资，VC 为他们投资的公司提供支持。这一比喻形象地概括了挖矿投资理论，在 Coinfund 使用后广为传播。

九、冷启动

发行一条公链最好的办法是什么？鉴于代币在公链采用和融资中起到的作用，我们必须考虑到公众通过什么方式获得代币。

发行一条 PoW 链是十分简单的。最初 PoW 的发行量为 0，每个人通过挖矿获得平等的参与权。这个过程看起来相对简单、平等、透明。

为了给持续的协议研究和发展提供支持，还可以像 Zcash 一样成立一个发展基金， 有一小部分的区块奖励直接授予开发者。

PoS 网络的冷启动（Bootstrapping）要更复杂，从一开始，就需要多方都持有一部分权益，ICO 比例在发行前就被决定了。

最普遍的方法是代币发行（ICO 也好，IEO 也好，或者其它的形式），原始代币供应被卖或发给投资者、开发者团队、基金会、理事会等等。

因为参与原始权益分配的大型投资者准入门槛高、同时也可以拿到丰厚回报，这种代币发行一般不太公平，对于社区的普通投资者来说有较多的限制。

代币的授予期通常不透明，而且时常变来变去。这也意味着投资者的权益可能被稀释了，但仍被蒙在鼓里。

另一种发行代币的方法是空投，人们不需要直接投资即可收到一定数量的代币。这种代币空投通常在接收者不知情的情况下发生，而且数量极其少，相比于总量来说几乎可以忽略。由于透明度的缺失，这似乎也不是最好的方法。

除此之外，也有其它一些冷启动方式出现，但依然出于早期阶段，现在很难下结论。其中一个是 Cosmos 引入的类似于“跨链空投”的概念，它是通过硬分区（hard spoon）实现——通过复制一条 PoW 或 PoS 链上的数字货币帐户余额到一条新的 PoS 链上，这条链上的新数字货币具有互用性，并可以拿来做 Staking。

“Hard Spoon：基于一个现有的区块链网络状态形成一条新链；该新链不是和原有链进行竞争，而是提供了更为广泛的访问。”  Tendermint 创始人 Jae KwonJae Kwon

十、环保

如果我们看保护一条公链的成本，PoW 比 PoS 贵太多了，毕竟设备和电力成本很高。从这个角度来看，PoW 对环境显然不友好。

尽管如此，我们认为消耗的电力与我们所得到的价值相比还是微不足道的。我们得到的是一个去信任化、全球化、不可篡改、安全度极高的账本。和黄金开采、以及现有金融体系消耗的成本相比，PoW 的成本并没有那么高。如果只看对环境的影响，我们承认 PoS 更优，因为它更环保。

结论

在本文中，我们从几个维度把 PoW 和 PoS 进行了对比。两者都不完美，未来不会出现一种共识机制统一天下的情况。

我们强烈地相信，最终至少有一条 PoW 链会存在，它很可能是比特币。 PoW 链提供了无可比拟的安全性和不可撤销性，而且可以作为全球结算层以及真实数据的一个来源。围绕比特币，人们寄托了很多愿景，同时也存有诸多争议。

越来越多新的区块链协议开始采用 PoS 的安全模型，而且随着以太坊逐渐从 PoW 转移到 PoS，PoS 所占的比例也将大幅增加。

大多数的第二层解决方案也采用 PoS，带动 Staking 的话题在区块链的世界里变得火热起来。

如果我们来看看像 Cosmos 和 Polkadot 这些互动型和应用型的 PoS 链，我们会发现 PoS 甚至会和一些像比特币、门罗币、大零币这样的 PoW 链产生联系。这些 PoW 链需要拥有自己的分区（Zone）、平行链（Parachains）和网桥（Bridges）或者与它们进行联通，间接地成为 Staking 经济中的一份子。

总结一下，PoS 日渐崛起的原因有：

1. 可以赚取 Staking 收益，不被通胀稀释

2. 参与共识的低门槛准入

3. 可扩展性更强

4. 没有规模经济效应，更去中心化

5. 维护区块链成本更低

6. 1:1 投票，治理更透明

7. 对共识维护者（比如 Validator）和社区有更高的激励

8. 更环保

值得一提的是，以上提到的几个优势是有一定代价和成本的。PoS 目前还没有像 PoW 那样可追溯的历史数据。未来，随着整体市场的成熟，我们将会看到PoW 和 PoS 的发展轨迹越来越完整，也更便于我们学习。当然不会出现一链统天下的状况，就像不会只存在一种算法。像 Decred 这种 PoS+PoW 混合体系可能会越来越受欢迎，但这又是另一个话题了。

POW：全称Proof of Work，工作量证明。

POS：全称Proof of Stake，权益证明。

这两者都区块链的共识机制，是数字货币的记账方法。

区别是：

1、POW机制：工作量证明机制即对于工作量的证明，是生成要加入到区块链中的一笔新的交易信息(即新区块)时必须满足的要求。在基于工作量证明机制构建的区块链网络中，节点通过计算随机哈希散列的数值解争夺记账权，求得正确的数值解以生成区块的能力是节点算力的具体表现。

2、POS机制：权益证明要求证明人提供一定数量加密货币的所有权即可。权益证明机制的运作方式是，当创造一个新区块时，矿工需要创建一个“币权”交易，交易会按照预先设定的比例把一些币发送给矿工本身。权益证明机制根据每个节点拥有代币的比例和时间，依据算法等比例地降低节点的挖矿难度，从而加快了寻找随机数的速度。

扩展资料：

比特币（BitCoin）的概念最初由中本聪在2009年提出，根据中本聪的思路设计发布的开源软件以及建构其上的P2P网络。比特币是一种P2P形式的数字货币。点对点的传输意味着一个去中心化的支付系统。 

与大多数货币不同，比特币不依靠特定货币机构发行，它依据特定算法，通过大量的计算产生，比特币经济使用整个P2P网络中众多节点构成的分布式数据库来确认并记录所有的交易行为，并使用密码学的设计来确保货币流通各个环节安全性。P2P的去中心化特性与算法本身可以确保无法通过大量制造比特币来人为操控币值。

参考资料：百度百科-共识机制

POW全称Proof of Work，即工作量证明；POS全称Proof of Stake，权益证明。Pow和pos都属于区块链的共识机制。

PoW和PoS的全面比较可参考：知乎：PoW和PoS的全面比较

https://v.vzuu.com/video/1129824006290935808

随着区块链技术的发展和演变，包含了：POW、POS、DPOS、Pool验证池、DBFT、POC、POR等共识算法机制。今天，贝数区块链就和大家一起聊聊POW、POS、DPOS几个主流共识机制的相关知识。关注贝数区块链、从小白变大神！

我们来说点简单易懂的。
POW是工作量证明，典型的代表就是比特币，比特币矿机通过计算哈希值，来确定新的区块由谁来主导，这个时候就要由工作量证明来体现区别，比特币的哈希值，是每个机器都能一次算出来一个值，但是不一定这个值就是最符合标准的，所以单位时间内谁算的次数最多谁的机会就越大，所以就有了大家疯狂买矿机，并且必须要加入矿池才能挖矿的原因。

POS是权益证明，这个就像是存证，如果你想要挖矿的话，POW加入的是矿池，POS就要加入节点，你持有的币越多，那么后续你记录，挖矿的机会就越大，整体感觉就有点像是存款，你存的越多，你获得的利息就越高，当然银行的利率是不会变的，但是节点的挖矿几率是有变化的。Hubox研究院——给你带来最简单的区块链知识。

3、两种共识机制对比(PoW vs PoS)

区块链中最核心的架构就是共识机制，可以说是区块链的驱动引擎，发展这么多年，目前主流比较明确经得住考验的就只剩下PoW(Proof of Work)与PoS(Proof of Stake)两种机制。简单概述下，PoW系统的特点是通过消耗大量算力来计算特定算法的解（典型如哈希），第一个算出结果的有权生成区块，同时也会得到coin作为奖励（这也是coin的生产与分发过程，形象地称为Mining），采用PoW的典型区块链有Bitcoin和Ethereum，目前PoW也是运行时间最长，被公认为是最可靠安全的共识机制； 其本质是通过消耗大量算力来实现系统内的逆熵过程，保证系统的长期安全与稳定 。但PoW被广为诟病的也是其消耗太多的能源资源，这方面PoS就被认为是更为绿色的解决方案，顾名思义PoS是通过质押系统中的资产即coin来成为一个质押者（staker），这样就有权产出区块，质押份额越多，获得产出区块权的概率就越高，也代表着奖励越多。

在分布式系统中有一个 CAP 定理，是指一个分布式系统中存在着三元悖论，即不可能同时满足这三个特性：一致性(Consistency)、可用性(Availability)和分区容错性 (Partition tolerance)，而只能满足其中两个。区块链作为一种分布式网络，这个定理也逐渐演变成了区块链的三元悖论，即 安全性(Security) 、 去中心化(Decentralization) 和 可扩展性 (Scalability) ，也是同时只能满足两个特性。

整体上看PoW系统更注重的是 安全性(Security) 与 去中心化(Decentralization) ，放弃 可扩展性 (Scalability) ，这也是Bitcoin网络的吞吐量非常慢的原因。而PoS系统更关注的是 可扩展性 (Scalability) 与 去中心化(Decentralization) ，但就PoS能否真的 实现 去中心化(Decentralization) ，我是比较持怀疑态度的。从保守主义与系统的更长期稳定的角度出发，我个人是坚定地站在PoW这边的，可能跟自身保守的性格有关，并不是特别看好PoS作为基础层能比较稳定。特别是像这次 5月份的Luna事件 ，事件大概的过程是Luna链上的算法稳定币UST缺乏价值支撑最终脱锚，其核心问题在于UST的锚定设计试图用一个PoS股权系统去支撑其锚定美元，而且还超发了太多UST，再加上UST与Luna的兑换设计缺陷最终导致Luna自身的死亡螺旋。但这个事件更大的意义应该是敲响了一个警钟，PoS机制在面对空头资本砸盘时真的还能维持稳定、维持所谓的去中心化吗？可能到时节点数量萎缩的速度会很快，逐渐趋于中心化。

所有系统设计都需要根据自身定位来折中，以下从价值锚定的角度，简单分析下为什么长期来看PoW会更有优势。

在PoW系统中三股主要的参与者分别是研发人员，投资者（或者叫用户）与Miner，这三者的相互制衡，使得这个系统达到一个稳定平衡的状态。而PoS系统中，将Miner这个重要的制衡力量移除了，投资者和Miner变成了同一群体 质押者（stakers） ，因此该群体滥用权力的行为会变得相对不受限制，并且该链随后的发展方向也可能会更加不平衡，更容易倾向有利于 质押者（stakers） 群体的方向。

PoW系统很好的阐述了什么是被普遍认可的价值，抽象上来看就是高代价的稀缺性 ，高代价与稀缺性两者缺一不可。PoS最多只能实现其中一个稀缺性。

Miner为了在链上生产区块赚取coin，不仅需要持续支付高额电力成本，还必须不断投入研发、升级硬件、优化基础设施和运营规模来保持其竞争力。最终结果是，能够长期持续盈利的Miner并不会是一个一层不变的群体，而是总在竞争中淘汰掉效率太低的Miner，使高效率的Miner能存活下来。这也更有利于 去中心化(Decentralization) ，因为不断变化的Miner群体意味着没有一个Miner可以在相当长的时间内保持网络的大部分算力，除非他们通过严酷的竞争考验，不断优化自身来提供更多的算力。

而PoS系统中的质押者实际上并多少真正的风险投入，也没有优胜劣汰的严酷竞争机制，他们只需要简单地运行一个staker节点就可以躺着赚利息，本质上只是将自己在银行系统里的钱简单的转化为链上资本，就可以坐地收割后进入这个系统的新人。这种行为并没有太多难度，只是简单地赚取“无风险”利息，他们并没有将资本转化为任何形式的需要面临风险考验的投资。

而且当发生硬分叉时，PoW的Miner选择支持哪条链时会更为谨慎，因为他们需要投入高昂的电力成本来为他们的选择背书，一旦选错了将损失所有投入成本。PoS系统如果发生硬分叉，质押的coin作为系统内部状态的一部分，硬分叉后质押者将在两条不同链上都拥有相同数量的资产，由于没有什么沉默成本，导致质押者更愿意两边都支持，从而使硬分叉更容易且更频繁地出现，这被称为 nothing at stake 问题。

PoW是真正能做到无准入限制的(Permissionless)，就是说已经在这个系统中的老人无法限制新人加入，只要你有能力提供算力，就能直接接入网络中产出coin。而PoS系统中，新人要进入，都不得不先从老人手中买coin。

而且PoW中Miner为了支付各种高昂成本（电力，设备，基础设施等），产出coin后也不得不卖出一些以弥补成本，这同时也是一种把coin分发给更多人的过程； 特别是在熊市，Miner为了维持开销也不得不低价贱卖coin，这样新人才有机会以相对低的成本获得筹码入场，这才是一个健康的生态扩张过程 。而PoS中由于质押者并没有什么运行成本，也不需要面对太多竞争，质押者出块得到coin后不需要急着卖出，更容易哄抬价格，其实会变相激励场内老人剥削新入场者，不给后来人更多机会；整个系统会趋向于更封闭，逐渐演变成一个有限游戏，长期运行下去只会越来越中心化；系统中财富越来越集中，富者更富，穷者更穷，从而更不可能实现 去中心化(Decentralization) 。

由于PoW系统中是以提供工作量的方式产出区块的，随着时间的推移这些工作量都会被累积起来并使链不断向前延伸，这也是为什么叫区块链；这些累积的工作量也给攻击者造成了巨大障碍，如果想要反转整条链，不仅需要非常高的算力，还需要相当长的时间，这也为应对攻击提供了足够长的时间缓冲。

而PoS系统其实只是维护一个分布式账本， 并没有工作量累积的概念，一旦攻击成功，要反转整条链就是相当容易的，几分钟就可以搞定。

严格来说由PoW算力支撑的BTC不应归为高科技类，由于它整个系统架构更保守更稳定，提供的更多的是一种 物化价值(objective costliness) ，更能作为价值之锚，所以数字黄金这个称号很贴切。而像ETH（目前还是PoW，2.0升级后为PoS）这些更接近科技类创新平台，PoS本质上更像是一种股权系统，其实PoS系统反而是需要中心化，偏向更依靠整个社区的生命力，需要依靠核心团队的创新与开拓能力往前走；而PoW则需要去中心化，更偏向稳定与提供 物化价值(objective costliness) 。

区块链作为一个价值分配系统， 算力是它的价值之锚，如果没有算力，就会退化为一个股权系统 。算力在哪，资金就会跟去哪。目前的发展趋势也是逐渐往多层网络的方向发展，类似TCP/IP的多层协议栈。从作为基础层(Base Layer)的角度看，更需要的是长期稳定与提供价值支撑，因此PoW系统更合适；而PoS可能更多的是可以作为Layer2以实现 可扩展性 (Scalability) ，弥补PoW基础层的吞吐量不足，并通过锚定在PoW基础层上来获取算力安全性与价值支撑。

最后顺带说下最近市场行情，5,6月份以来的瀑布令很多人很恐慌，恐慌指数一度长时间停留在个位数；其实我觉得也没必要那么恐慌，要在这个圈子长期活下去，面对这种大波动的心理预期还是要有的。想起之前红杉资本的沈南鹏经常提到一个词Grit，沙砾，它是砾石在千万次打磨后留下来的细小颗粒；Grit代表了勇气和持之以恒的一种坚持，有种经常被按地上摩擦但依然勇往直前的感觉。这个和塔勒布讲的反脆弱性有异曲同工之妙，承载价值的东西就应该具有这种品质，PoW系统肯定是有反脆弱性的。

回望2017年入圈后经历过的各种事件，其实像这样的大波动近乎每年都有（除了2019年一年比较顺利外）；像2017年国内的94事件，2018年一整年的大熊市，2020的312事件，2021的519事件，再到2022今年的5,6月份市场转熊，每次经历大波动后，市场都会淘汰掉该淘汰的，出清掉该出清的风险，对整个行业发展也是好事。眼光还是应该放远一点，至少看5到10年后的变化，科技发展过程中所带来的波动和风险是不可避免的，日光之下无新鲜事，每次科技革命过程中总会夹杂着众多的反对、质疑，还有众多的投机、骗局；这个过程也总是通过各种暴雷、回归，清除泡沫后价值重估，夯实了基础后积蓄能量再次进入跃升到新的发展阶段。 价值互联网的到来是一件无法回避的事情 ，当理解和看清了这种趋势后，规避掉各种坑和市场噪音，远离合约杠杆和各种山寨的诱惑，握住核心资产，时间本身就会带来回报。

4、pos机原理是什么?

POS系统基本原理是先将商品资料创建于计算机文件内，透过计算机收银机联机架构，商品上之条码能透过收银设备上光学读取设备直接读入后（或由键盘直接输入代号）马上可以显示商品信息（单价，部门，折扣...）加速收银速度与正确性。每笔商品销售明细资料（售价，部门，时段，客层）自动记录下来，再由联机架构传回计算机。经由计算机计算处理即能生成各种销售统计分析信息当为经营管理依据。
POS机是通
pos机基本原理
过读卡器读取银行卡上的持卡人磁条信息，由POS操作人员输入交易金额，持卡人输入个人识别信息（即密码），POS把这些信息通过银联中心，上送发卡银行系统，完成联机交易，给出成功与否的信息，并打印相应的票据。POS的应用实现了信用卡、借记卡等银行卡的联机消费，保证了交易的安全、快捷和准确，避免了手工查询黑名单和压单等繁杂劳动，提高了工作效率。
磁条卡模块的设计要求满足三磁道磁卡的需要，即此模块要能阅读1/2、2/3、1/2/3磁道的磁卡。
内部分析
通讯接口电路通常由RS232接口，PINPAD接口，IRDA接口和RS485等接口电路组成。RS232接口通常为POS程序下载口，PINPAD接口通常为主机和密码键盘的接口，IRDA接口通常为手机和座机的红外通讯接口。接口信号通常都是由一个发送信号、一个接收信号和电源信号组成。
MODEM板由中央处理模块、存储器模块、MODEM模块、电话线接口组成。首先，POS会先检测/RING和/PHONE信号，以确定电话线上的电压是否可以使用，交换机返回可以拔号音，POS拔号，发送灯闪动，开始拔号，由通讯协议确定交换机和POS之间的信号握手确认等，之后才开始POS的数据交换，信号通过MODEM电路收发信号；完成后挂断，结束该过程。 　　POS系统的基本原理是先将商品资料创建于计算机文件内，通过计算机和收银机联机架构，商品上的条码能透过收银设备上的光学读取设备直接读入（也可以由键盘直接输入代号），并可以显示商品信息（单价，部门，折扣等信息），这就是平时我们经常看到的扫码过程，即通过这个动作把需要结算的商品信息输入收银系统，这样可以加速收银的速度与正确性。而每笔商品销售明细资料（售价，部门，时段，客层）也会被自动记录下来，再由联机架构传回计算机。经由计算机计算处理即能生成各种销售统计分析信息，并以此做为经营管理的依据。

　　而POS机是通过读卡器读取银行卡上的持卡人的磁条信息，一般情况下刷卡的步骤是由pos机操作人员输入交易金额，这里需要注意的是我们作为消费者一定要仔细核对收银人员输入的金额是否正确，防止被多扣钱。核对金额无误后，持卡人需要输入个人识别信息（即密码）。这时pos机会把这些信息通过银联中心，发送给相应的银行系统，完成联机交易，给出成功与否的信息，如果成功则会打印相应的票据，如不成功，收银人员会提示你再次输入密码进行刷卡操作，直到成功为止。pos机的应用实现了信用卡和借记卡等银行卡的联机消费，保证了交易的安全、快捷和准确，也避免了手工查询黑名单和压单等一系列繁杂劳动，从而大大提高了工作效率。

pos系统的基本原理是：

1、先将商品资料创建于计算机文件内；

2、通过计算机和收银机联机架构，商品上的条码能透过收银设备上的光学读取设备直接读入；

3、显示商品信息（单价，部门，折扣等信息），这就是平时我们经常看到的扫码过程，即通过这个动作把需要结算的商品信息输入收银系统，这样可以加速收银的速度与正确性；

4、记录每笔商品销售明细资料，再由联机架构传回计算机；

5、经由计算机计算处理即能生成各种销售统计分析信息，并以此做为经营管理的依据。

趣刷能刷，不需要机器，对未来不懈追求，是理想形成的动力和源泉。

5、pos机制的起源与设计理念

POS起源

2012年，背景是POW进沦为资本玩家的玩具，算力过于中心化，随时都有被“51%攻击”。

开放者Sunny Kind第一次提出了POS（股权证明）的概念，与POW是完全不一样的。

POS不用大量的算力来维持网络安全，只要参与者打开自已的钱包在线增加权重，获得相应的奖励也就是利息。

POS的设计理念

我们应该都知道，比特币的区块产量每四年就会减半，这样区块的产量将会越来越少，矿工就会“旷工”，因为赚到的越来越少。

那么，人数少了，比特币就可能被一些高算力的人所掌握，数字货币网络将会瘫痪。

POS解决方法:并非所有的区块都是靠挖矿得来的，只要打开钱包客户端程序，就能发现区块，也可以得到利息，这样就会有一个引流的效果。

POS机制可以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。

女巫攻击

这个名字是基于1973年的小说《女巫》改编的同名电影，女主具有16重人格。

因为节点随时加入和退出等原因，为了维护网络的稳定，同一份数据可能备份在很多节点上，这就是数据冗余机制。

若是在网络上存在恶意节点，那这一个节点就具有多重身份。那这个恶意节点就可能骗到其他节点备份到他这里。

POW就是根据计算能力随机，而POS则根据拥有财产随机。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。

PoS的优点

不再需要为了安全产生区块而大量消耗电能。由于不再需要大量能耗，通过发行新币以激励参与者继续参与网络的压力会下降。PoS机制下，全网每秒可以处理的交易数增加，可以提供比PoW机制更好的性能。

POS算法是个资本主义

你拥有的钱越多，得到的权利也就越大。为什么？

因为你在里面的钱越多你想要维护系统的愿望也就更大。若是有恶意攻击，他们的钱也就只能是竹篮打水一场空。

POS算法

如果我手上有500个代币，把它放进POS机制，这样里面的500个代币就变成了验证者.假设它在区块链里最新的块。

POS算法将从验证者里面抽取一个随机的，给他们权利产生下一个区块。

PoS 机制由股东自己保证安全，工作原理是利益捆绑。在这个模式下，不持有 PoS 的人无法对 PoS 构成威胁。PoS 的安全取决于持有者，和其他任何因素无关。

PoS机制源于人们对PoW机制的不满以及改进。早期的PoS机制有各种缺陷，随着各种项目对PoS机制的不断改进，PoS正逐渐成为主流的共识机制。

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