工作量證明與權益證明：2023 年比較指南
已發表: 2023-10-26我的還是木樁的？ 是時候做出選擇了。
工作量證明（PoW）和權益證明（PoS）等共識機制是將區塊鏈技術連結在一起的核心組成部分。 它們解決了去中心化環境中的信任和安全挑戰，並為使用者達成行為協議創造了一種方式。
PoW 和 PoS 都有助於明智地決定網路狀態，避免雙重支出，並維護區塊鏈交易的完整性。
工作量證明與權益證明：有什麼差別？
工作量證明 (PoW) 和權益證明 (PoS) 是驗證和保護區塊鏈網路中交易的共識機制。 PoW 需要大量的計算工作； 最快的礦工在區塊鏈上添加下一個區塊。 在 PoS 中，驗證者質押加密貨幣，最大的質押用於驗證新交易。
將 PoW 視為一場參與者相互競爭以獲勝的競賽。 另一方面，PoS 更像是一個投票系統，擁有最高股份的個人有更好的獲勝機會。 無論採用哪種方法，網路參與者都必須使用加密貨幣錢包來管理和保護他們的區塊獎勵和驗證激勵。
工作量證明與權益證明：哪個比較好？
PoW 和 PoS 在加密貨幣和區塊鏈領域都有自己的專屬空間。 共識機制的最終選擇完全取決於每個區塊鏈網路的目標及其社群的偏好。
作為最初的共識機制，PoW 因其安全性和經過驗證的可靠性而常常受到青睞。 選擇 PoS 是因為其可擴展性優勢和減少的環境影響。 一些區塊鏈網路採用混合模型。
此詳細概述為您提供了更多資訊以供進一步考慮。
但是區塊鏈用戶如何選擇最符合他們優先事項的內容呢？ 讓我們來看看。
什麼是工作證明？
比特幣網路於 2009 年首次實施了工作量證明，為其他加密貨幣鋪平了道路。 PoW 的去中心化性質允許任何擁有必要設備的人參與挖礦。 PoW 成為第一個廣泛使用的共識機制，無需依賴第三方即可驗證加密貨幣交易。
在 PoW 下，網路中的所有電腦或節點相互競爭以解決複雜的加密難題，這就是我們所說的加密貨幣挖礦過程。 最快的礦工為區塊鏈添加新的區塊，並收到新鑄造的數位貨幣和交易費用作為激勵。
使用 PoW 的加密貨幣範例
一些區塊鏈網路和加密貨幣使用工作量證明，包括：
- 比特幣（BTC）是第一個採用 PoW 進行比特幣挖礦的加密貨幣。
- 萊特幣（LTC）由 Charlie Lee 於 2011 年推出，採用稱為 Scrypt 的 PoW 機制。
- 門羅幣（XMR）及其隱私增強技術增強了區塊鏈用戶的匿名性。
- Zcash (ZEC)基於比特幣的程式碼庫，並以其加密隱私技術而聞名。
- 狗狗幣（DOGE）是根據著名的迷因作為一個笑話而發明的。 然而，一旦它流行起來，它就演變成一種擁有活躍用戶群的合法加密貨幣。
工作證明的優點
PoW 提供了一種強大的方法來保護區塊鏈等去中心化系統。 它對計算工作和激勵的依賴保證了人們對加密貨幣世界的高度信任。 以下好處也使 PoW 成為礦工的首選。
- 權力下放。 PoW 具有廣泛的網路權力分佈，因為任何擁有必要設備的人都可以使用它來參與挖礦。 另外，比特幣使用 PoW 已經有十多年了，這使得它可靠且穩定。
- 區塊獎勵。 PoW 的獎勵機制激勵礦工貢獻他們的算力來保護網路。 這有助於維護區塊鏈的完整性。
- 不可更改的記錄。 一旦交易被驗證並添加到區塊鏈中，如果不進行高水準的計算工作就很難改變它們。 PoW 下歷史記錄不可更改，確保資料可信。
- 安全門檻高。 PoW 下的任何惡意攻擊都需要控制網路 51% 的運算能力，這使得不良行為者極不可能發動如此昂貴的攻擊。
工作量證明的缺點
隨著 PoW 網路的不斷發展以及解決難題所需的時間增加，用戶必然會面臨交易處理時間變慢的情況。 它還面臨其他挑戰，例如：
- 能源成本和消耗。 雖然 PoW 由於其資源密集型特性而高度安全，但它會消耗大量的運算能量。 它增加了許多加密貨幣的碳足跡。
- 硬體集中化。 PoW 需要專門的硬體來進行挖礦，這意味著擁有更多資源的人更容易主宰網路。 這破壞了區塊鏈的去中心化原則。
- 電子垃圾。 礦工必須不斷用更新、更有效率的設備取代舊設備，以便跟上加密貨幣挖礦軟體的發展步伐。 留下了大量的電力廢物。
什麼是權益證明？
考慮到 PoW 帶來的低效率，建立可持續的共識機制是當務之急。 因此，2011 年引入了一種稱為權益證明的新節能方法。
與具有競爭性驗證流程的 PoW 不同，PoS 根據驗證者持有的加密貨幣數量以及他們「抵押」作為抵押品的意願來選擇驗證者。 股份越高，被選擇將新交易區塊加入分類帳的機會就越高。 簡而言之，加密貨幣所有者需要擁有區塊鏈上最原生的加密貨幣才能被選為驗證者。
使用 PoS 的加密貨幣範例
由於 PoS 不需要高運算能力或能源消耗，因此許多加密貨幣比 PoW 更喜歡它。 一些例子包括：
- 以太坊 (ETH)最初採用 PoW，但於 2022 年 9 月過渡到 PoS，稱為以太坊 2.0 (ETH2)。 這項變更提高了可擴展性、能源效率和安全性。
- 卡爾達諾（ADA）是一個公共區塊鏈平台，以其可擴展性解決方案和研究驅動的開發而聞名。
- Polkadot (DOT)使用 PoS 的一種獨特變體，稱為提名權益證明 (NPos)，使不同的區塊鏈能夠溝通和協同工作。
- 幣安幣（BNB）是世界上最大的加密貨幣之一，為整個幣安鏈生態系統提供動力。
- Avalanche (AVAX)是一個去中心化的開源區塊鏈，強調快速的交易終結性和可擴展性。
權益證明的優點
與能源密集替代方案 PoW 相比，PoS 已成為廣泛使用的共識機制。 它提供了許多其他好處，例如：
- 更少的集中化。 由於驗證者的選擇完全基於他們願意抵押的加密貨幣數量，因此 PoS 降低了大型礦池進入並主導網路的可能性。
- 易於擴展。 與 PoW 相比，PoS 更具可擴展性，因為它使用的能源更少。 驗證過程不依賴運算能力。 因此，所有增加的網路活動都不會出現擁塞，而且事務處理仍然像以前一樣快。
- 減少硬體開支。 PoS 沒有任何經常性費用，因為它不需要挖礦設備。 它還降低了進入網路的門檻。
- 提高安全性。 加密貨幣所有者必須在 PoS 下提供抵押品。 這使人們保持誠實，提高系統的安全性。
權益證明的缺點
儘管停止了無休止的消耗計算，PoS 仍然不可避免地需要權衡和潛在的挑戰，例如：
- 網路不平衡。 PoW 下中心化網路的挑戰更容易應對，但 PoS 仍然受到財富集中的影響，從而使那些擁有大量加密代幣的人佔據主導地位。 這有利於早期採用者並造成不平衡。
- 初始分配。 PoS 負責任且公平地分配加密貨幣代幣的初始供應。 如果一個小團體獲得了初始供應的很大一部分，他們就會獲得不公平的優勢，因為他們可以控制網路。
- 不可靠。 在某些網路下，如果驗證者隨著時間的推移失去興趣，他們可能會變得不活躍。 雖然這種情況很少發生，但它確實會影響 PoS 的可靠性。
你可知道？ PoS 網路比 PoW 網路消耗的能源不到 0.001%。
權益證明與工作量證明：它們是如何運作的
PoS 和 PoW 在區塊鏈共識中具有相同的目的，但它們的功能有所不同。
權益證明
雖然 PoS 不需要 PoW 所需的運算能力，但它有其自身的技術複雜性，這對於網路完整性和安全性至關重要。 PoS 遵循一組定義驗證者選擇、質押機制和獎勵分配的共識演算法。
PoS 下的選擇演算法考慮了質押的加密貨幣的數量，並且為了保持公平性，也考慮了隨機化元素。 也考慮了一些額外的標準，例如硬幣的年齡和交易歷史。 為了保持透明度，PoS 使用智慧合約來執行加密貨幣抵押規則，包括對不良行為者的懲罰。
所有這些元素以及許多其他元素都維護了 PoS 網路的安全性、公平性和可靠性。
工作證明
在 PoW 方面，挖礦硬體的選擇起著至關重要的作用。 兩種常見類型是專用積體電路 (ASIC) 和圖形處理單元 (GPU)。
ASIC 是客製化的專用設備，使用 PoW 網路的哈希演算法挖掘加密貨幣。 它們節能、速度最佳化，且效能優於 GPU 等通用硬體。 然而，ASIC 產生了中心化問題，因為參與者需要財務資源來購買和營運它們。
另一方面，除了加密貨幣挖礦之外，GPU 還可以用於各種運算任務。 不如 ASIC 專業化，但由於應用範圍廣泛，它們提供了更高的靈活性。 GPU挖礦適用於抗ASIC挖礦的加密貨幣。 還有與此類應用程式相關的 CPU 挖礦。
共識在於…
沒有完美的系統。 關於工作量證明與權益證明以及兩者的優點和局限性的爭論一直在持續，並且對於區塊鏈和加密貨幣社群至關重要。 許多多鏈區塊鏈解決方案透過提供兩全其美的方式來滿足不同社群的需求。
最終，可擴展性要求、能源考慮和特定用例將指導整個過程。 可以肯定的是，PoW 和 PoS 都在塑造去中心化金融和數位資產的未來。
無論您選擇什麼，請務必明智地投資。 查看這些加密貨幣統計數據以關注趨勢。