工作量证明与权益证明：2023 年比较指南
已发表: 2023-10-26我的还是木桩的？ 是时候做出选择了。
工作量证明（PoW）和权益证明（PoS）等共识机制是将区块链技术联系在一起的核心组成部分。 它们解决了去中心化环境中的信任和安全挑战，并为用户达成行为协议创造了一种方式。
PoW 和 PoS 都有助于明智地决定网络状态，避免双重支出，并维护区块链交易的完整性。
工作量证明与权益证明：有什么区别？
工作量证明 (PoW) 和权益证明 (PoS) 是验证和保护区块链网络中交易的共识机制。 PoW 需要大量的计算工作； 最快的矿工在区块链上添加下一个区块。 在 PoS 中，验证者质押加密货币，最大的质押用于验证新交易。
将 PoW 视为一场参与者相互竞争以获胜的竞赛。 另一方面，PoS 更像是一个投票系统，拥有最高股份的个人有更好的获胜机会。 无论采用哪种方法，网络参与者都必须使用加密货币钱包来管理和保护他们的区块奖励和验证激励。
工作量证明与权益证明：哪个更好？
PoW 和 PoS 在加密货币和区块链领域都有自己的专属空间。 共识机制的最终选择完全取决于每个区块链网络的目标及其社区的偏好。
作为最初的共识机制，PoW 因其安全性和经过验证的可靠性而常常受到青睐。 选择 PoS 是因为其可扩展性优势和减少的环境影响。 一些区块链网络采用混合模型。
此详细概述为您提供了更多信息以供进一步考虑。
但是区块链用户如何选择最符合他们优先事项的内容呢？ 让我们来看看吧。
什么是工作证明？
比特币网络于 2009 年首次实施了工作量证明，为其他加密货币铺平了道路。 PoW 的去中心化性质允许任何拥有必要设备的人参与挖矿。 PoW 成为第一个广泛使用的共识机制，无需依赖第三方即可验证加密货币交易。
在 PoW 下，网络中的所有计算机或节点相互竞争以解决复杂的加密难题，这就是我们所说的加密货币挖掘过程。 最快的矿工向区块链添加新的区块，并收到新铸造的数字货币和交易费用作为激励。
使用 PoW 的加密货币示例
一些区块链网络和加密货币使用工作量证明，包括：
- 比特币（BTC）是第一个采用 PoW 进行比特币挖矿的加密货币。
- 莱特币（LTC）由 Charlie Lee 于 2011 年推出，采用称为 Scrypt 的 PoW 机制。
- 门罗币（XMR）及其隐私增强技术增强了区块链用户的匿名性。
- Zcash (ZEC)基于比特币的代码库，并以其加密隐私技术而闻名。
- 狗狗币（DOGE）是根据著名的模因作为一个笑话而发明的。 然而，一旦它流行起来，它就演变成一种拥有活跃用户群的合法加密货币。
工作证明的优点
PoW 提供了一种强大的方法来保护区块链等去中心化系统。 它对计算工作和激励的依赖保证了人们对加密货币世界的高度信任。 以下好处也使 PoW 成为矿工的首选。
- 权力下放。 PoW 具有广泛的网络权力分布，因为任何拥有必要设备的人都可以使用它来参与挖矿。 另外，比特币使用 PoW 已经有十多年了，这使得它可靠和稳定。
- 区块奖励。 PoW 的奖励机制激励矿工贡献他们的算力来保护网络。 这有助于维护区块链的完整性。
- 不可更改的记录。 一旦交易被验证并添加到区块链中，如果不进行高水平的计算工作就很难改变它们。 PoW 下历史记录不可更改，确保数据可信。
- 安全门槛高。 PoW 下的任何恶意攻击都需要控制网络 51% 的计算能力，这使得不良行为者极不可能发起如此昂贵的攻击。
工作量证明的缺点
随着 PoW 网络的不断发展以及解决难题所需的时间增加，用户必然会面临交易处理时间变慢的情况。 它还面临其他挑战，例如：
- 能源成本和消耗。 虽然 PoW 由于其资源密集型特性而高度安全，但它会消耗大量的计算能量。 它增加了许多加密货币的碳足迹。
- 硬件集中化。 PoW 需要专门的硬件来进行挖矿，这意味着拥有更多资源的人更容易主宰网络。 这破坏了区块链的去中心化原则。
- 电子垃圾。 矿工必须不断用更新、更高效的设备替换旧设备，以便跟上加密货币挖矿软件的发展步伐。 留下了大量的电力废物。
什么是权益证明？
考虑到 PoW 带来的低效率，建立可持续的共识机制是当务之急。 因此，2011 年引入了一种称为权益证明的新节能方法。
与具有竞争性验证流程的 PoW 不同，PoS 根据验证者持有的加密货币数量以及他们“抵押”作为抵押品的意愿来选择验证者。 股份越高，被选择将新交易块添加到分类账的机会就越高。 简而言之，加密货币所有者需要拥有区块链上最原生的加密货币才能被选为验证者。
使用 PoS 的加密货币示例
由于 PoS 不需要高计算能力或能源消耗，因此许多加密货币比 PoW 更喜欢它。 一些例子包括：
- 以太坊 (ETH)最初采用 PoW，但于 2022 年 9 月过渡到 PoS，称为以太坊 2.0 (ETH2)。 这一变化提高了可扩展性、能源效率和安全性。
- 卡尔达诺（ADA）是一个公共区块链平台，以其可扩展性解决方案和研究驱动的开发而闻名。
- Polkadot (DOT)使用 PoS 的一种独特变体，称为提名权益证明 (NPos)，使不同的区块链能够通信和协同工作。
- 币安币（BNB）是世界上最大的加密货币之一，为整个币安链生态系统提供动力。
- Avalanche (AVAX)是一个去中心化的开源区块链，强调快速的交易终结性和可扩展性。
权益证明的优点
与能源密集型替代方案 PoW 相比，PoS 已成为广泛使用的共识机制。 它提供了许多其他好处，例如：
- 更少的集中化。 由于验证者的选择完全基于他们愿意抵押的加密货币数量，因此 PoS 降低了大型矿池进入并主导网络的可能性。
- 易于扩展。 与 PoW 相比，PoS 更具可扩展性，因为它使用的能源更少。 验证过程不依赖于计算能力。 因此，所有增加的网络活动都不会出现拥塞，并且事务处理仍然像以前一样快。
- 减少硬件开支。 PoS 没有任何经常性费用，因为它不需要挖矿设备。 它还降低了进入网络的门槛。
- 提高安全性。 加密货币所有者必须在 PoS 下提供抵押品。 这使人们保持诚实，提高系统的安全性。
权益证明的缺点
尽管停止了无休止的消耗计算，PoS 仍然不可避免地需要权衡和潜在的挑战，例如：
- 网络不平衡。 PoW 下中心化网络的挑战更容易应对，但是 PoS 仍然受到财富集中的影响，从而使那些拥有大量加密代币的人占据主导地位。 这有利于早期采用者并造成不平衡。
- 初始分配。 PoS 负责任且公平地分配加密货币代币的初始供应。 如果一个小团体获得了初始供应的很大一部分，他们就会获得不公平的优势，因为他们可以控制网络。
- 不可靠。 在某些网络下，如果验证者随着时间的推移失去兴趣，他们可能会变得不活跃。 虽然这种情况很少发生，但它确实会影响 PoS 的可靠性。
你可知道？ PoS 网络比 PoW 网络消耗的能源不到 0.001%。
权益证明与工作量证明：它们是如何工作的
PoS 和 PoW 在区块链共识中具有相同的目的，但它们的功能有所不同。
权益证明
虽然 PoS 不需要 PoW 所需的计算能力，但它有其自身的技术复杂性，这对于网络完整性和安全性至关重要。 PoS 遵循一组定义验证者选择、质押机制和奖励分配的共识算法。
PoS 下的选择算法考虑了质押的加密货币的数量，并且为了保持公平性，还考虑了随机化元素。 还考虑了一些额外的标准，例如硬币的年龄和交易历史。 为了保持透明度，PoS 使用智能合约来执行加密货币抵押规则，包括对不良行为者的惩罚。
所有这些元素以及许多其他元素都维护了 PoS 网络的安全性、公平性和可靠性。
工作证明
在 PoW 方面，挖矿硬件的选择起着至关重要的作用。 两种常见类型是专用集成电路 (ASIC) 和图形处理单元 (GPU)。
ASIC 是定制的专用设备，使用 PoW 网络的哈希算法挖掘加密货币。 它们节能、速度优化，并且性能优于 GPU 等通用硬件。 然而，ASIC 产生了中心化问题，因为参与者需要财务资源来购买和运营它们。
另一方面，除了加密货币挖掘之外，GPU 还可以用于各种计算任务。 不如 ASIC 专业化，但由于应用范围广泛，它们提供了更高的灵活性。 GPU挖矿适用于抗ASIC挖矿的加密货币。 还有与此类应用程序相关的 CPU 挖掘。
共识在于……
没有完美的系统。 关于工作量证明与权益证明以及两者的优点和局限性的争论一直在持续，并且对于区块链和加密货币社区来说至关重要。 许多多链区块链解决方案通过提供两全其美的方式来满足不同社区的需求。
最终，可扩展性要求、能源考虑和特定用例将指导整个过程。 可以肯定的是，PoW 和 PoS 都在塑造去中心化金融和数字资产的未来。
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