什麼是工作證明（POW）和股份證明（POS）？

Bitcoin使用的POW需要解決複雜的難題，使其能源密集但安全； POS更加環保，選擇基於固定加密貨幣的驗證器。

2025/03/28 09:00

了解工作證明（POW）和驗證證明（POS）共識機制

工作證明（POW）和驗證證明（POS）是區塊鏈技術中使用的兩種基本共識機制，以驗證交易並在區塊鏈中添加新的區塊。它們代表了確保分散網絡並在參與者之間達成共識的不同方法。了解它們的差異對於理解各種加密貨幣及其基本功能至關重要。

POW是Bitcoin使用的機制，要求礦工解決複雜的計算難題。第一個解決難題的礦工將下一個交易塊添加到區塊鏈中，並獲得新鑄造的加密貨幣。此過程需要強大的計算能力，因此由於難以改變區塊鏈的歷史記錄，因此它使其具有能源密集型，但也很安全。用於採礦的計算能力越多，網絡就越安全。

與POW相關的能耗是一個重要的缺點。所需的計算能力轉化為實質性的用電，從而引起了環境問題。這導致了替代共識機制（例如POS）的探索和採用。

另一方面，驗證證明（POS）以不同的原則運行。與其依賴計算能力，不如根據他們“股權”或鎖定網絡的加密貨幣量選擇POS驗證器。驗證器賭注的加密貨幣越多，選擇驗證交易並在區塊鏈中添加塊的機會就越高。

在POS中，驗證者被激勵誠實地採取行動，因為如果他們試圖驗證欺詐性交易，他們可能會失去固定的加密貨幣。這種機制通常被認為比POW更節能，因為它不需要相同的計算能力。但是，如果單個驗證器控制著固定的加密貨幣的很大一部分，它仍然容易受到攻擊。

深入研究工作證明（POW）

POW的核心功能是通過使其在計算上更昂貴來改變過去的交易來確保區塊鏈。這是通過礦工競爭解決的加密拼圖來實現的。第一個找到解決方案的礦工會添加下一個塊並獲得獎勵。

• 礦工投資專門的硬件（ASIC），以最大程度地解決難題的機會。
• 難題的難度會自動調整以保持一致的塊生成時間。
• 該網絡的安全性與用於採礦的總哈希功率直接成正比。
• 高能消耗是對POW的主要批評。

該過程涉及礦工之間的持續競爭。該競爭確保沒有任何一個實體可以輕鬆控製網絡並操縱區塊鏈。獎勵機制激勵參與並保持網絡的安全性。但是，與此過程相關的能耗仍然是一個重大問題。

了解驗證證明的機制（POS）

POS提供了更節能的POW替代品。它不依賴計算能力，而是基於固定的加密貨幣量使用驗證器選擇過程。這意味著驗證者需要鎖定一定數量的加密貨幣才能參與驗證過程。

• 隨機選擇驗證器，其概率與其股份成正比。
• 選定的驗證者提出和驗證塊，為其服務贏得獎勵。
• 通常認為POS比POW更環保。
• 驗證者被激勵誠實採取行動，以避免失去其固定的加密貨幣。

選擇過程可確保一定程度的權力下放，以防止任何單一實體主導網絡。積分機制鼓勵對網絡的長期承諾並參與維持其安全性。但是，驗證者可以輕鬆切換其支持而無需罰款的“無所事事”攻擊的風險是潛在的脆弱性。

比較POW和POS：關鍵差異

POW和POS之間的基本差異在於它們如何達成共識並確保區塊鏈。 POW依靠計算能力，而POS依靠固定的加密貨幣。這會導致能源消耗，安全特徵和潛在脆弱性的顯著差異。

特徵	工作證明（POW）	驗證證明（POS）
共識	解決加密難題	基於固定加密貨幣的隨機選擇
安全	高，由於計算成本	高，但可能容易受到某些攻擊的影響
能源使用	很高	低得多
參與	需要專門的硬件和巨大的能量	需要持有和靜止的加密貨幣
可伸縮性	有限的	可能更高

儘管這兩種機制旨在確保區塊鏈，但它們通過不同的方法來實現這一目標，每種方法都具有自己的優點和劣勢。 POW和POS之間的選擇通常取決於加密貨幣項目的特定目標和優先事項。

常見問題

問：POS比POW更安全嗎？

答：POW和POS都提供了高水平的安全性，但通過不同的機制。 POW的安全性依賴於攻擊網絡所需的巨大計算能力。 POS的安全依賴於誠實採取行動的經濟動力，因為驗證者有失去其儲存資產的風險。每個都有漏洞； POW容易受到51％的攻擊，需要大量的計算能力，而POS很容易受到攻擊，從而利用了“無所事事”問題。

問：哪個更節能，功率或POS？

答： POS比POW明顯高得多。 POW需要大量的電力來為採礦硬件供電，而POS僅需要能量來運行驗證器節點，這要少得多。

問：我可以在不擁有很多加密貨幣的情況下參加POS嗎？

答：某些POS系統允許通過“委派積分”參與，您可以在其中將加密貨幣委派給驗證者並按比例獲得獎勵。但是，在不同的POS區塊鏈之間，直接持有所需的最低限額可能會有很大差異。

問：POW的環境影響是什麼？

答：POW的高能量消耗具有重大的環境影響，有助於溫室氣體排放和對化石燃料的依賴。這導致了審查的增加，並推動了POS等更可持續的共識機制。

問：POS有哪些風險？

答：雖然POS通常被認為更節能，但並非沒有風險。驗證者可以輕鬆地切換其支持而無需懲罰的“無需付費”問題是一個潛在的漏洞。此外，在一些大型驗證者手中，固定加密貨幣的濃度可能會帶來分散的風險。