什么是工作证明（POW）和股份证明（POS）？

Bitcoin使用的POW需要解决复杂的难题，使其能源密集但安全； POS更加环保，选择基于固定加密货币的验证器。

2025/03/28 09:00

了解工作证明（POW）和验证证明（POS）共识机制

工作证明（POW）和验证证明（POS）是区块链技术中使用的两种基本共识机制，以验证交易并在区块链中添加新的区块。它们代表了确保分散网络并在参与者之间达成共识的不同方法。了解它们的差异对于理解各种加密货币及其基本功能至关重要。

POW是Bitcoin使用的机制，要求矿工解决复杂的计算难题。第一个解决难题的矿工将下一个交易块添加到区块链中，并获得新铸造的加密货币。此过程需要强大的计算能力，因此由于难以改变区块链的历史记录，因此它使其具有能源密集型，但也很安全。用于采矿的计算能力越多，网络就越安全。

与POW相关的能耗是一个重要的缺点。所需的计算能力转化为实质性的用电，从而引起了环境问题。这导致了替代共识机制（例如POS）的探索和采用。

另一方面，验证证明（POS）以不同的原则运行。与其依赖计算能力，不如根据他们“股权”或锁定网络的加密货币量选择POS验证器。验证器赌注的加密货币越多，选择验证交易并在区块链中添加块的机会就越高。

在POS中，验证者被激励诚实地采取行动，因为如果他们试图验证欺诈性交易，他们可能会失去固定的加密货币。这种机制通常被认为比POW更节能，因为它不需要相同的计算能力。但是，如果单个验证器控制着固定的加密货币的很大一部分，它仍然容易受到攻击。

深入研究工作证明（POW）

POW的核心功能是通过使其在计算上更昂贵来改变过去的交易来确保区块链。这是通过矿工竞争解决的加密拼图来实现的。第一个找到解决方案的矿工会添加下一个块并获得奖励。

• 矿工投资专门的硬件（ASIC），以最大程度地解决难题的机会。
• 难题的难度会自动调整以保持一致的块生成时间。
• 该网络的安全性与用于采矿的总哈希功率直接成正比。
• 高能消耗是对POW的主要批评。

该过程涉及矿工之间的持续竞争。该竞争确保没有任何一个实体可以轻松控制网络并操纵区块链。奖励机制激励参与并保持网络的安全性。但是，与此过程相关的能耗仍然是一个重大问题。

了解验证证明的机制（POS）

POS提供了更节能的POW替代品。它不依赖计算能力，而是基于固定的加密货币量使用验证器选择过程。这意味着验证者需要锁定一定数量的加密货币才能参与验证过程。

• 随机选择验证器，其概率与其股份成正比。
• 选定的验证者提出和验证块，为其服务赢得奖励。
• 通常认为POS比POW更环保。
• 验证者被激励诚实采取行动，以避免失去其固定的加密货币。

选择过程可确保一定程度的权力下放，以防止任何单一实体主导网络。积分机制鼓励对网络的长期承诺并参与维持其安全性。但是，验证者可以轻松切换其支持而无需罚款的“无所事事”攻击的风险是潜在的脆弱性。

比较POW和POS：关键差异

POW和POS之间的基本差异在于它们如何达成共识并确保区块链。 POW依靠计算能力，而POS依靠固定的加密货币。这会导致能源消耗，安全特征和潜在脆弱性的显着差异。

特征	工作证明（POW）	验证证明（POS）
共识	解决加密难题	基于固定加密货币的随机选择
安全	高，由于计算成本	高，但可能容易受到某些攻击的影响
能源使用	很高	低得多
参与	需要专门的硬件和巨大的能量	需要持有和静止的加密货币
可伸缩性	有限的	可能更高

尽管这两种机制旨在确保区块链，但它们通过不同的方法来实现这一目标，每种方法都具有自己的优点和劣势。 POW和POS之间的选择通常取决于加密货币项目的特定目标和优先事项。

常见问题

问：POS比POW更安全吗？

答：POW和POS都提供了高水平的安全性，但通过不同的机制。 POW的安全性依赖于攻击网络所需的巨大计算能力。 POS的安全依赖于诚实采取行动的经济动力，因为验证者有失去其储存资产的风险。每个都有漏洞； POW容易受到51％的攻击，需要大量的计算能力，而POS很容易受到攻击，从而利用了“无所事事”问题。

问：哪个更节能，功率或POS？

答： POS比POW明显高得多。 POW需要大量的电力来为采矿硬件供电，而POS仅需要能量来运行验证器节点，这要少得多。

问：我可以在不拥有很多加密货币的情况下参加POS吗？

答：某些POS系统允许通过“委派积分”参与，您可以在其中将加密货币委派给验证者并按比例获得奖励。但是，在不同的POS区块链之间，直接持有所需的最低限额可能会有很大差异。

问：POW的环境影响是什么？

答：POW的高能量消耗具有重大的环境影响，有助于温室气体排放和对化石燃料的依赖。这导致了审查的增加，并推动了POS等更可持续的共识机制。

问：POS有哪些风险？

答：虽然POS通常被认为更节能，但并非没有风险。验证者可以轻松地切换其支持而无需惩罚的“无需付费”问题是一个潜在的漏洞。此外，在一些大型验证者手中，固定加密货币的浓度可能会带来分散的风险。