什么是共识机制？ POW和POS有什么区别？

加密货币使用共识机制，例如工作证明（POW）和验证证明（POS）来确保交易。 POW依靠计算能力，而POS使用固定的加密货币，每种货币都在安全性，能源效率和可扩展性方面进行权衡。

2025/03/01 13:54

要点：

• 共识机制对于加密货币的安全有效运行至关重要，确保所有参与者都同意区块链状态。
• 工作证明（POW）和验证证明（POS）是两种突出的共识机制，采用验证交易和确保网络的不同方法。
• POW依赖于计算能力，而POS则优先考虑放置加密货币的量。
• 每种机制都有其在安全性，能源效率和可扩展性方面的优势和劣势。

什么是共识机制？

在加密货币的分散世界中，共识机制是一个关键过程，它允许计算机的分布式网络就区块链的单个，一致的版本达成共识。如果没有可靠的共识机制，加密货币将容易受到攻击和双人支出，从而使其无用。从本质上讲，这是用于验证和添加新事务块的方法，以确保其完整性和安全性。不同的加密货币利用不同的机制，每个机制都具有其优点和缺点。

工作证明（POW）：采矿方法

比特币著名使用的POW是一种共识机制，矿工竞争解决复杂的加密难题。第一个解决难题的矿工将在区块链中添加下一个交易块并获得加密货币的奖励。此过程需要重大的计算能力，因此需要“工作证明”一词。矿工专用的计算能力越多，赢得奖励的机会就越高。这项竞赛确保了网络的安全性，因为攻击将需要压倒性的计算能力。

POW的机制：

• 矿工收到交易数据。
• 矿工竞争解决复杂的加密哈希功能。
• 第一个解决难题的矿工会将区块添加到区块链中。
• 获胜的矿工在加密货币中获得了奖励。
• 网络验证解决方案并将块添加到区块链中。

验证证明（POS）：制作加密货币

与POW对计算能力的依赖不同，POS使用另一种方法来保护网络。在POS中，选择验证者根据“股份”的加密货币量创建新块。这意味着他们将一定数量的硬币锁定为抵押。验证器赌注的硬币越多，选择验证交易并在区块链中添加新区块的机会就越高。这个过程比POW明显高得多。

POS的机制：

• 验证者将其加密货币保存。
• 网络根据其股份随机选择验证器。
• 选定的验证者创建并验证新块。
• 验证者将获得验证交易的奖励。
• 该网络验证了新块的有效性。

POW和POS之间的关键差异：

基本差异在于它们如何保护网络。 POW依靠计算能力，消耗大量能量，而POS依靠固定的加密货币，使其能效高得多。 POW的安全性来自攻击网络所需的巨大计算工作。相反，POS依赖于验证者失去固定硬币的经济动机，如果他们采取恶意行动。 POS通常比POW更可扩展，因为它不需要相同的计算资源。

能源消耗：

由于采矿所需的巨大计算能力，POW系统因其高能消耗而臭名昭著。这引起了环境问题。另一方面，POS系统的节能效率要高得多，使其成为更环保的选择。能源差异很大，POS通常具有降低能耗的数量级。

可伸缩性：

POW对计算能力的依赖在可伸缩性方面产生了限制。交易量的增加需要指数级的计算能力增加，从而导致网络拥塞和较慢的交易时间。 POS通常由于其较低的计算要求提供了更好的可伸缩性。

安全注意事项：

两种机制都提供不同程度的安全性。 POW的安全性源于攻击网络的计算困难，而POS的安全性取决于验证者不采取恶意行动的经济激励，冒着将其固定的硬币冒险的风险。这两个系统的安全都取决于网络的规模和参与者的诚实。

其他共识机制：

除了POW和POS之外，还存在其他共识机制，每个机制都有独特的特征。授权证明（DPO）涉及选举代表以验证交易，而自权证明（POA）依靠可信赖的验证者。这些替代方案旨在解决POW和POS的缺点，从而在安全性，可扩展性和能源效率方面提供不同的权衡。共识机制的选择显着影响加密货币的整体性能和特征。

常见问题：

问：POW还是POS更安全？答：两者都提供了强大的安全性，但通过不同的方式。 POW依靠计算能力，使攻击极为集中。 POS依靠经济激励措施，以损失股份损失恶意验证者。 “更安全”的机制取决于特定的实现以及网络的整体规模和健康。

问：哪个更节能，功率或POS？答：POS比POW明显高得多。 POW需要大量的计算能力，导致高能消耗，而POS的能源需求却大大降低。

问：哪个更可扩展，POW或POS？答：与POW相比，POS通常提供更好的可伸缩性。 POW的可伸缩性受所需的计算能力的限制，而POS可以更有效地处理较高的交易量。

问：POS有哪些风险？答：主要风险是“无所事事”攻击的潜力，在这种情况下，验证者可以在没有重大罚款的情况下支持多个冲突的障碍。但是，已经开发出各种机制来减轻这些风险。此外，在一些大型持有人的手中，股份的浓度可能可能集中控制。

问：与POW相关的风险是什么？答：主要风险是高能消耗和环境影响。此外，计算强度可以为小型矿工带来进入进入的障碍，这可能导致集中化。采矿硬件的成本也是一个重要因素。