工作量证明与权益证明：哪个最好？

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加密货币和区块链网络由两种主要的不同共识机制保护，即工作量证明 (PoW) 和权益证明 (PoS)。 有多种不同类型的权益证明项目使用各种形式的共识机制，但在本文中我们将只关注工作量证明与权益证明的争论。

多年来，加密行业一直在激烈争论哪种共识机制更好，事实上，两者各有优缺点，今天我们将探讨其中的许多问题。

该 工作量证明与权益证明 在本文中，我们将探讨每种共识机制的优缺点，以便您可以决定哪种共识机制对您的项目更有意义，或者让您深入了解您属于哪个阵营（如果有的话）。

为了让我们达成共识，列出一些使用工作量证明的主要区块链可能会有所帮助：

• 比特币（BTC）
• 莱特币（LTC）
• 比特币现金（BCH）
• Monero（XMR）
• Zcash（ZEC）
• 狗狗（DOGE）

有趣的是，以太坊在完成它之前也使用工作量证明 合并 。

以下是一些使用某种形式的股权证明的主要加密货币：

1. 以太坊2.0（ETH）
2. Cardano（ADA）
3. 圆点（DOT）
4. 联邦币（BNB）
5. 索拉纳（SOL）
6. 雪崩（AVAX）
7. Tezos（XTZ）
8. 宇宙（ATOM）
9. Algorand（ALGO）
10. VeChain（VET）

如果您对 Guy 的观点感兴趣，可以在下面找到他对这个主题的看法：

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工作量证明基础知识

工作量证明是一种常用的区块链共识机制。 它是第一种，而且在大多数人看来，是最安全和去中心化的共识形式。 工作量证明涉及在使用计算能力将交易发送到在线网络时分析或解决复杂的数学难题。 

这种计算费用旨在使欺诈成本大于不诚实行为可能获得的回报，从而保护网络。

什么是工作量证明？

验证的工作 是保护区块链的传统方式。 在这个系统中，矿工相互竞争以解决复杂的数学问题。 例如，人们可能需要找到一个末尾带有特定数字的方程式，然后将其用作块标识符并添加到链中。 第一个这样做的矿工将赢得区块奖励（通常是比特币或其他加密货币）。

PoW 是能源密集型的（稍后会详细介绍）并且因其需要高水平的计算能力而因其高碳足迹而受到批评。 但是，它也有很多好处。

PoW 的优点

• 它非常安全，因为除非您控制超过 51% 的哈希算力，否则篡改变得极其困难。
• 它通常提供比 PoS 系统更大的去中心化，因为如果有足够的硬件资源，任何人都可以成为矿工。
• 它更加透明，因为任何人都可以看到哪些交易被添加到区块链中。 
• 它更值得信赖，因为矿工相互竞争以获得区块奖励，创建一个制衡系统，防止任何人在网络上获得过多的权力。

PoW 是一种计算过程，用于在去中心化网络上确认交易，确保网络的完整性并防止欺诈。

通过需要大量的计算能量来解决一个称为挖掘的数学难题，新的加密货币被铸造出来，同时交易在网络上得到验证。

虽然 PoW 已经成功地保护了许多加密货币，但它 并非没有缺点, 这将在后面的部分中介绍。

工作量证明简史

PoW 的概念可以追溯到 1990 年代初，当时一篇名为 关于用于对抗垃圾邮件的内存绑定函数，作为防止垃圾邮件的一种方式。 这个想法是要求电子邮件发件人解决一个数学难题才能发送电子邮件，因此需要消耗少量的计算能力。 虽然这个想法从未被广泛用于电子邮件，这对我们这些数学不好的人来说非常有用，但这个概念后来被改编用于加密货币。

2008 年，中本聪发布了 比特币白皮书，世界上第一个成功的去中心化加密货币。 在这篇论文中，中本聪介绍了 PoW 的概念，作为一种保护 比特币区块链，这就是为什么 PoW 共识机制有时被称为中本聪共识。

中本聪的白皮书解释了运行网络的几个步骤是：

新事务将广播到所有节点。

1. 每个节点将新交易收集到一个块中。
2. 每个节点都致力于为它的块找到一个困难的工作量证明。
3. 当节点找到工作量证明时，它会将块广播到所有节点。
4. 仅当其中的所有交易均有效且尚未花费时，节点才接受该块。
5. 节点通过创建链中的下一个块来表达他们对块的接受，使用接受块的哈希作为前一个哈希。
6. 最长的链条获胜。 当找到新的工作量证明并且该链变长时，所有其他节点都会汇聚到最低的块中。

自比特币问世以来，PoW 已被许多其他加密货币改编和修改，包括以太坊（合并前）、莱特币和狗狗币。

PoW 如何运作？

无需过于技术化，PoW 的核心是需要消耗大量的计算能量来解决数学难题。 这个谜题被设计成难以解决，但一旦找到解决方案就很容易验证。

如果你想深入了解 PoW 的本质，我推荐这篇精彩的文章 PoW 安全 止 以太计划网 那打破了它。 

就比特币而言，这个难题涉及找到一个哈希值，或者一个随机的字母和数字串，它小于预定的目标值。 为此，矿工必须使用他们的计算能力每秒执行数百万次计算，直到他们找到符合标准的哈希。

一旦矿工找到了有效的解决方案，他们就会将其广播到网络，并由其他节点进行验证。 如果解决方案有效，矿工将获得所开采的加密货币作为奖励。 该区块包含经过验证的交易列表，并被添加到区块链中，区块链充当该网络上所有交易的公共分类帐。

了解权益证明 (PoS)

验证的桩号 是保护网络安全和验证交易的另一种方法，所需的计算能力较低。 用户可以成为 验证者 在网络上通过选择锁定一定数量的代币，然后被随机选择用于交易数据的验证和区块数据的验证。 要成为验证者，代币持有者需要“抵押”一定数量的代币作为经济激励。

这是对 PoS 最基本形式的非常简单的解释。 不同的区块链网络可以使用多种 PoS 变体，下面是 Guy 介绍的一些主要变体：

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什么是权益证明？

Proof-of-Stake 是一个比 Proof-of-Work 更快地在区块链行业流行起来的概念。 与需要大量计算能力来验证交易并获得奖励的工作量证明不同，PoS 的工作原理是要求用户持有（抵押）一定数量的加密货币才能参与网络。

在 PoS 系统中，验证者被选择根据他们抵押或持有作为抵押品的加密货币数量在区块链上创建和验证新区块。 验证者投入的加密货币越多，他们被选中创建下一个区块并获得区块奖励的可能性就越高。

在大多数 PoS 共识机制中，验证者需要投入一定数量的加密货币作为抵押，作为他们参与网络的抵押品。 该质押保证验证者将诚实行事并符合网络的最大利益，因为行为不诚实的验证者可能会因削减或其他惩罚方式而失去其质押。

Garrick Hileman, 研究负责人 Blockchain.com 正如他解释的那样，也许说得最好：

“在股权证明中，加密货币持有者“投票”批准合法交易。 作为对合法交易进行投票的奖励，‘利益相关者’会随着时间的推移以新创建的加密货币获得报酬，”

他继续说：

“权益证明相对于工作证明的两个主要好处是 PoS 可以降低能源密集度并具有更高的交易吞吐量（速度）和容量，”

股权证明的优点：

• 能源密集度较低——一些项目是“生态友好的”
• 成本效益——验证者只需持有一定数量的加密货币即可参与网络，这使得它通常比需要运行 PoW 挖矿设备更容易访问。
• 许多项目支持委托，这意味着普通人可以通过少量抵押并产生回报来参与。
• 安全性——验证者被激励以诚信行事，因为他们有可能因恶意行为而失去他们的股份
• 去中心化——一些项目是高度去中心化的，因为验证者节点可以广泛分布和分散在全球各地。
• 灵活性——PoS 可以为网络的治理和决策制定提供更大的灵活性。 为了社区的利益，可以赋予验证者对提案或网络更改进行投票的权力。

尽管有一些关于上述优势的警告，但请记住，安全性、去中心化和灵活性“可能”对某些网络有利，但并非每个 PoS 加密货币都自动去中心化，只是因为它具有去中心化的能力。 币安币和 Solana 是这里的两个例子。 尽管它们是 PoS，但很少有验证者能够保护网络，这使得它们非常中心化。 一般来说，PoW 项目比大多数 PoS 加密货币更加去中心化。 您可以在此了解更多 PoS文章 止 分类帐。

灵活性也可以被认为是一个弱点。 比特币的优势之一是它不灵活，也不应该如此。 它的力量在于它是一成不变的，没有人可以惹它。 许多 PoS 加密货币可能会改变其品质，如供应、安全和治理等，类似于我们的现代金融系统，我们都看到了可能产生的问题。 

权益证明简史

PoS 的概念可以追溯到 2011 年，当时它在 Bitcointalk 论坛上首次被讨论，但在 2012 年由 Sunny King 和 Scott Nadal 在 Peercoin 的白皮书中首次引入时正式付诸实践。 当时，PoW 是确保加密货币安全的主要方法，但 King 和 Nadal 看到了另一种方法的潜力，这种方法依赖于用户持有一定数量的加密货币，以便在不使用那么多能源的情况下验证交易。

自点点币推出以来，PoS 已被许多集中式和分散式加密货币网络采用和修改，包括 卡尔达诺, 波尔卡圆点、以太坊 2.0 和许多主要的第一层加密货币。 

PoS 是如何运作的？

同样，无需过于技术性，PoS 的工作原理是要求用户持有一定数量的加密货币才能参与网络。 这个数额被称为股权，用户需要抵押他们的加密货币才能验证交易并获得奖励。

为了验证加密货币交易，PoS 算法使用伪随机选择过程从一组节点中选择验证器。 该系统可以使用多种标准的组合，例如质押年龄、随机化和节点上质押的资金数量。 质押的硬币数量决定了节点被选为下一个验证者的机会，这经常受到批评，因为它集中了基于财富的选择过程。

出于这个原因，通常会采用其他独特的方法，最常见的方法是硬币年龄选择和随机块部分。 Algorand 在创建公平随机化过程时取得了一些非常有效的成果，您可以在我们的 Algorand 评论中了解更多相关信息。

这是一个很棒的图表 钱币僧侣 显示 PoS 的基本结构

一旦选择了一个用户来创建一个块，他们必须验证交易并为该块创建一个散列或唯一标识符。 这个散列然后被广播到网络，由其他节点验证。 如果哈希值有效，用户将获得一块加密货币作为奖励。

工作量证明与权益证明：最大的区别

要涵盖的最大主题是加密和生态社区的主要争论之一，它围绕能源使用展开。 作为本节的序言，我想提一下，在能源和比特币开采方面存在大量的疏忽、恶意错误信息、谣言和彻头彻尾的 FUD。

坦率地说，比特币挖矿的负面影响在媒体上得到了美化，要么是出于恶意，要么是出于无知。 我不能在这里详细介绍，因为我们将这篇深入的文章放在一起 比特币矿业 突出其真正的影响、目的和积极因素。

盖伊还在他的视频中介绍了这一点 比特币矿业，以及最后一个让“比特币挖矿不好”的说法平息的资源，是来自我们 Altcoin Daily 朋友的精彩视频，他们在 为什么比特币开采对环境有益。

但…

好的，是的，当比较两种共识机制时，PoW 确实使用了更多的能量，无论好坏，都无法回避。 

PoW 与 PoS 之间的另一个显着区别是 PoW 在它可以处理的交易吞吐量方面非常有限，比特币每秒只能处理大约 5-7 笔交易，并且需要大约 10 分钟才能完成交易。 当然，这不包括闪电网络。 

将其与 NEAR 协议之类的 PoS 进行比较，后者理论上可以处理 100k TPS，最终确定时间约为 2 秒。 从交易效率的角度来看，PoS 就像法拉利，而 PoW 就像马车。

两个网络都容易受到 51％攻击，PoS 更容易受到攻击。 在对 PoS 的 51% 攻击中，单个实体需要控制网络上的大部分计算能力，这将使他们能够操纵区块链。 由于挖矿难度和网络规模，这在比特币上基本上是不可能的。

对 PoS 网络的 51% 攻击可以由某人购买超过一半的代币供应并成为验证者来执行，小型 PoS 网络尤其容易受到攻击。

正如我们所看到的那样，随着“挖矿垄断”的兴起，挖矿变得高度集中，也有人批评 PoW，这从本质上降低了比特币网络的去中心化程度。 其他 PoW 项目如 Ravencoin, 菲罗, 史诗般的现金，以及其他人通过运行可以在简单的家庭计算设备上进行挖矿的网络来避免这种情况，该技术具有 ASIC 抗性以防止挖矿场，正如我们在比特币中看到的那样。

好的，对 PoW 的攻击已经够多了，让我们在 PoS 上扭转局面

我们知道，一些最大的区别是 PoS 更具成本效益，需要更少的能源使用，同时高度灵活。 正如我上面所介绍的，PoS 系统的灵活性是一把双刃剑，因为未来的代币经济并不确定。 我们知道比特币有一个固定的供应，这是一个优势，但是我们看到以太坊在不断地进行升级和变化，所以我们今天信任的以太坊，如果协议发生变化，可能就不是我们未来信任的以太坊了。

在科技界，有一种东西被称为 林迪效应，或林迪定律。 这是一种理论现象，即某物存活的时间越长，它在未来存在的可能性就越高。 在科技领域，这是大约 10 年的时间，如果一项技术能够存活 XNUMX 年，它可能具有持久力。 由于以太坊协议的不断变化，它已经不能再被认为是 PoS 时的样子，使得比特币和莱特币成为达到这一里程碑的两大数字资产。

中心化是许多 PoW 拥护者对 PoS 共识机制的主要批评。 PoS 被设计为能够去中心化，但许多项目已经证明它容易去中心化。 这是因为拥有大量股份的验证者更有可能被选中创建新区块和验证转换，从而使他们对网络产生更大的影响力。

更大的验证者也被证明有能力在许多项目的提案中左右选票。 如果只需要一个或两个验证者来影响项目的投票，就不是很去中心化。 我们最近在 Uniswap 社区就是否启动进行投票时看到了这种情况 Uniswap 在币安链上。 风险投资公司 A16z 能够 严重影响投票 结果应该是一个去中心化的治理系统。

安全风险是 PoS 的另一个问题。 诸如“无利害关系”问题之类的风险，验证者可以在没有任何惩罚的情况下投票给多个冲突的块，这可能会导致网络不稳定。 还有“远程攻击”问题，攻击者可以使用他们的旧股份来重组区块链并执行欺诈交易。

高门槛还可能进一步导致中心化问题，因为一些网络要求验证者持有大量加密货币才能成为验证者，而一些项目要求验证者持有价值高达 6 位数的加密货币。

然后 PoS 也存在治理问题，当围绕协议应如何治理发生争执时，在 PoS 加密项目中会出现利益冲突、缺乏透明度和问责制。

PoS 系统的安全性主要是由于参与者在网络中拥有股份而得到加强的想法不足以让一些批评家相信这种机制，因为金钱并不总是足够好的动力。 你认为像谷歌这样的公司愿意烧多少钱来击败一个大竞争对手？ 只是要记住一些事情。

为什么加密货币需要证明？

加密货币使用称为“工作证明”或“股权证明”的系统作为其共识机制，以防止欺诈并确保网络的完整性和安全性。 这要求用户证明他们已经在网络中投入了某种形式的努力或股份，这使得恶意行为者很难操纵系统。 因此，为了维护加密货币网络的安全性和可信度，证明是必要的。

PoW 采用与 PoS 采用

工作量证明是区块链网络中使用的第一个共识算法，至今仍被广泛采用，许多最大和最受欢迎的区块链网络都使用 PoW 来验证交易。

然而，随着越来越多的区块链网络采用 PoS 共识算法，Proof-of-Stake 近年来越来越受欢迎。 大多数较新的项目都选择使用 PoS 而不是 PoW 进行构建，一些著名的 PoS 网络包括 卡尔达诺, 波尔卡圆点, 索拉纳, 雪崩, 近以及Binance智能链。

越来越多地采用 PoS 的原因之一是它提供了几个优于 PoW 的优势，例如更低的能耗、更大的可扩展性和更低的硬件成本。 此外，PoS 网络可以更轻松地升级，因为共识机制的更改可以通过软件更新来实现，而不需要硬分叉。

尽管许多 PoW 的拥护者认为 PoS 的优势不值得牺牲安全性和去中心化。 PoW 经过了更多的实战考验和证明，因为它已经在第一个也是最大的区块链网络比特币中使用了十多年。 与 PoS 相比，PoW 还更能抵抗安全威胁，并且攻击向量更少。

最终裁决，哪个更好：权益证明还是工作量证明？

如您所见，这两种机制都有其优点和缺点，这类似于在问“哪个更好，是汽车还是飞机？” 这完全取决于用例，汽车不适合跨洋旅行，想象一下如果我们都必须坐飞机去当地的杂货店买杂货。 

虽然工作量证明通常提供更好的安全性和去中心化，但它也有一些沉重的权衡，主要是它的计算能力和缺乏交易效率的可扩展性。

虽然权益证明在可扩展性和交易费用方面效率更高，但 PoS 系统的中心化风险增加，而且该算法尚未被验证为与 PoW 一样安全。

也许 PoS 最令人担忧的方面是我们看到的受审查交易的数量，因为我们看到高达 73% 的以太坊交易因不符合 OFAC 要求而受到审查。 审查制度和中心化是加密货币诞生的对立面，许多 PoS 加密货币都属于这一范畴。

陪审团仍未确定哪种机制最好，并且这两种机制仍在不断发展和进步，就像技术一直在做的那样。 随着第二层解决方案和新的 PoS 变体（如委托权益证明、租赁权益证明、历史证明等）的采用，两者很可能会在未来很长一段时间内存在，并且更进一步。 随着新技术的发展，我们使用它的方式也会随之发展。

在这里，我将总结每种方法的优缺点，您可以自己决定是工作量证明还是权益证明最好。

	验证的工作	验证的桩号
优点	经过验证的安全记录并促进权力下放	比 PoW 更低的能耗
	根据项目更好地防止 Sybil 和 51% 攻击	高效交易&可以支持低交易费用
	鼓励使用可再生能源并采购成本最低的能源用于采矿	高度可扩展
	通过可预测性和难度调整提供高水平的确定性，确保网络以一致的速度运行	由于硬件要求降低，可以减少挖矿中心化
	可以为矿工提供更公平的硬币分配	更容易升级和适应
	许多硬币项目可以在家里用简单的电脑开采
缺点	大多数网络的高能耗	大利益相关者可能导致中心化
	可扩展性不如 PoS & 通常更慢的交易吞吐量和结算时间	交易可以更容易地被审查
	随着挖矿集中化，去中心化程度可能会降低	链重组带来的安全风险以及比 PoW 更多的攻击向量
	硬件要求可能会导致矿工进入的门槛很高	诚实行事的金钱激励可能不足以保障安全
	难以对网络实施变更和升级	可以左右投票以支持更高的利益相关者，从而创建寡头式的治理体系
	一些网络容易受到 51% 攻击	尚未像 PoW 那样经过大规模的全面测试和验证
		小市值项目更容易受到 51% 攻击

共识机制常见问题

ETH 是工作量证明还是权益证明？

以太坊最初是工作量证明，然后在 2022 年的“合并”事件中过渡到权益证明

为什么 PoW 优于 PoS？

一般来说，PoW 比 PoS 更安全，更久经考验，更能促进去中心化。 这条规则有一些例外。

为什么 PoS 优于 PoW？

一般来说，PoS 比 PoW 更具可扩展性，交易效率更高，能耗更低，交易费用更低。 同样，根据加密网络，此规则也有例外。

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• Sumber: https://www.coinbureau.com/analysis/proof-of-work-vs-proof-of-stake/