什麼是共識機制？ POW和POS有什麼區別？

加密貨幣使用共識機制，例如工作證明（POW）和驗證證明（POS）來確保交易。 POW依靠計算能力，而POS使用固定的加密貨幣，每種貨幣都在安全性，能源效率和可擴展性方面進行權衡。

2025/03/01 13:54

要點：

• 共識機制對於加密貨幣的安全有效運行至關重要，確保所有參與者都同意區塊鏈狀態。
• 工作證明（POW）和驗證證明（POS）是兩種突出的共識機制，採用驗證交易和確保網絡的不同方法。
• POW依賴於計算能力，而POS則優先考慮放置加密貨幣的量。
• 每種機制都有其在安全性，能源效率和可擴展性方面的優勢和劣勢。

什麼是共識機制？

在加密貨幣的分散世界中，共識機制是一個關鍵過程，它允許計算機的分佈式網絡就區塊鏈的單個，一致的版本達成共識。如果沒有可靠的共識機制，加密貨幣將容易受到攻擊和雙人支出，從而使其無用。從本質上講，這是用於驗證和添加新事務塊的方法，以確保其完整性和安全性。不同的加密貨幣利用不同的機制，每個機制都具有其優點和缺點。

工作證明（POW）：採礦方法

比特幣著名使用的POW是一種共識機制，礦工競爭解決複雜的加密難題。第一個解決難題的礦工將在區塊鏈中添加下一個交易塊並獲得加密貨幣的獎勵。此過程需要重大的計算能力，因此需要“工作證明”一詞。礦工專用的計算能力越多，贏得獎勵的機會就越高。這項競賽確保了網絡的安全性，因為攻擊將需要壓倒性的計算能力。

POW的機制：

• 礦工收到交易數據。
• 礦工競爭解決複雜的加密哈希功能。
• 第一個解決難題的礦工會將區塊添加到區塊鏈中。
• 獲勝的礦工在加密貨幣中獲得了獎勵。
• 網絡驗證解決方案並將塊添加到區塊鏈中。

驗證證明（POS）：製作加密貨幣

與POW對計算能力的依賴不同，POS使用另一種方法來保護網絡。在POS中，選擇驗證者根據“股份”的加密貨幣量創建新塊。這意味著他們將一定數量的硬幣鎖定為抵押。驗證器賭注的硬幣越多，選擇驗證交易並在區塊鏈中添加新區塊的機會就越高。這個過程比POW明顯高得多。

POS的機制：

• 驗證者將其加密貨幣保存。
• 網絡根據其股份隨機選擇驗證器。
• 選定的驗證者創建並驗證新塊。
• 驗證者將獲得驗證交易的獎勵。
• 該網絡驗證了新塊的有效性。

POW和POS之間的關鍵差異：

基本差異在於它們如何保護網絡。 POW依靠計算能力，消耗大量能量，而POS依靠固定的加密貨幣，使其能效高得多。 POW的安全性來自攻擊網絡所需的巨大計算工作。相反，POS依賴於驗證者失去固定硬幣的經濟動機，如果他們採取惡意行動。 POS通常比POW更可擴展，因為它不需要相同的計算資源。

能源消耗：

由於採礦所需的巨大計算能力，POW系統因其高能消耗而臭名昭著。這引起了環境問題。另一方面，POS系統的節能效率要高得多，使其成為更環保的選擇。能源差異很大，POS通常具有降低能耗的數量級。

可伸縮性：

POW對計算能力的依賴在可伸縮性方面產生了限制。交易量的增加需要指數級的計算能力增加，從而導致網絡擁塞和較慢的交易時間。 POS通常由於其較低的計算要求提供了更好的可伸縮性。

安全注意事項：

兩種機制都提供不同程度的安全性。 POW的安全性源於攻擊網絡的計算困難，而POS的安全性取決於驗證者不採取惡意行動的經濟激勵，冒著將其固定的硬幣冒險的風險。這兩個系統的安全都取決於網絡的規模和參與者的誠實。

其他共識機制：

除了POW和POS之外，還存在其他共識機制，每個機制都有獨特的特徵。授權證明（DPO）涉及選舉代表以驗證交易，而自權證明（POA）依靠可信賴的驗證者。這些替代方案旨在解決POW和POS的缺點，從而在安全性，可擴展性和能源效率方面提供不同的權衡。共識機制的選擇顯著影響加密貨幣的整體性能和特徵。

常見問題：

問：POW還是POS更安全？答：兩者都提供了強大的安全性，但通過不同的方式。 POW依靠計算能力，使攻擊極為集中。 POS依靠經濟激勵措施，以損失股份損失惡意驗證者。 “更安全”的機制取決於特定的實現以及網絡的整體規模和健康。

問：哪個更節能，功率或POS？答：POS比POW明顯高得多。 POW需要大量的計算能力，導致高能消耗，而POS的能源需求卻大大降低。

問：哪個更可擴展，POW或POS？答：與POW相比，POS通常提供更好的可伸縮性。 POW的可伸縮性受所需的計算能力的限制，而POS可以更有效地處理較高的交易量。

問：POS有哪些風險？答：主要風險是“無所事事”攻擊的潛力，在這種情況下，驗證者可以在沒有重大罰款的情況下支持多個衝突的障礙。但是，已經開發出各種機制來減輕這些風險。此外，在一些大型持有人的手中，股份的濃度可能可能集中控制。

問：與POW相關的風險是什麼？答：主要風險是高能消耗和環境影響。此外，計算強度可以為小型礦工帶來進入進入的障礙，這可能導致集中化。採礦硬件的成本也是一個重要因素。