如何在权益证明区块链中创建新区块？

了解权益证明系统中的区块创建

在权益证明 (PoS) 区块链中，创建新区块的过程与工作量证明系统中使用的能源密集型挖矿有很大不同。 PoS 不依赖计算能力，而是根据验证者持有的加密货币数量以及愿意“抵押”作为抵押品的数量来选择验证者。这种质押机制可以保护网络的安全，并确保参与者在维护其完整性方面拥有既得利益。

验证者选择机制

新区块的创建始于选择验证者来提议下一个区块。这种选择并不是纯粹意义上的随机，而是遵循旨在公平和安全的算法规则。

1. 验证者锁定一定数量的加密货币作为他们的权益。
2. 该协议会评估每个验证者的权益大小，有时还会考虑他们持有权益的时间。
3. 伪随机选择过程选择区块提议者，通常按权益大小进行加权。
4. 一些网络通过可验证延迟函数（VDF）纳入额外的随机性以防止操纵。
5. 一旦选择，验证器就会收集待处理的交易并将其形成候选块。

区块提案和证明

选择后，验证者将履行关键职责以完成区块添加。该网络依靠多个验证者之间的共识来确认合法性。

1. 选定的验证器将提议的块广播到网络。
2. 其他验证器接收块并独立验证其内容，包括交易有效性和对协议规则的遵守。
3. 然后，这些验证者发出证明——数字投票，确认区块的正确性。
4. 该区块需要绝大多数证明才能被区块链接受。
5. 一旦达成共识，该区块就会被添加到分类账中，提议者会收到交易费和新铸造代币形式的奖励。

经济激励和惩罚

PoS 系统利用强大的经济激励来促进诚实行为并阻止恶意活动。由于不当行为所涉及的风险，验证者在经济上有动机采取正确的行动。

1. 验证者将获得与其贡献和正常运行时间成比例的质押奖励。
2. 如果验证者离线或未能参与，他们可能会因不活动而受到称为“削减”的小额处罚。
3. 故意作弊的尝试，例如在同一高度提出两个不同的区块（双重签名），会导致严重的削减——损失很大一部分质押资金。
4. 这些惩罚使得攻击在经济上不可行，无需外部能源支出即可增强网络安全。
5. 奖惩的平衡保证了区块链运行的长期稳定性和信任度。

常见问题解答

如果验证者提出无效块会发生什么？如果验证者在提议的区块中包含欺诈或不正确的交易，其他验证者将在证明过程中拒绝它。恶意验证者面临被举报、被削减、损失部分或全部质押资产的风险。

权益证明区块链中的最终性如何运作？当一个区块在从网络收到足够的证明后被认为是不可逆转时，就会发生最终性。在以太坊 2.0 等系统中，这是通过 Casper FFG 协议等机制实现的，其中一旦三分之二的验证者同意，检查点就会被证明是合理的并最终确定。

任何人都可以成为 PoS 系统中的验证者吗？大多数 PoS 网络要求验证者满足最低权益阈值。例如，以太坊需要 32 ETH 才能运行完整的验证器节点。资金较少的用户通常可以加入质押池来集体参与并分享奖励。

权益证明比工作量证明更安全吗？安全模型不同。 PoS 通过经济承诺而不是计算工作来保护网络。攻击者需要获得大部分流通供应，这将是极其昂贵的，并且由于其所持资产贬值而弄巧成拙。