什么是POW、POS、DPOS、POR
都是区块链的底层共识算法,POW费电。EOS用的DPOS,21个超级节点,但是老贿选,所以现在DPOS基本上被扣上了中心化区块链的帽子,我也觉得这样违背区块链精神。POR共识协议是最新由贝克链提出的一种共识机制,由公钥之父、图灵奖得主Whitfield Diffie的Cryptic Labs孵化,这个实验室是世界上最牛的网络安全实验室。
POW、POS、DPOS、POR指的都是什么?
这个不好说,理论上应该pow更有利于价格的问题。不过,也要具体问题具体分析,以太坊都计划采用POS机制。
在很多社区的讨论中,在许多人的眼里,似乎把POS(Proof of Stake,权益证明)和POW(Proof of work,工作量证明)视为完全对立的两种证明方式,POW是中本聪最早提出的工作量证明方式,而POS是目前许多二代币逐渐采用的方式。
而DPOS则是DPOS机制似乎又重新把权利归还到那些持有数字货币的人手上。但是目前比较成功的币种都是采用POW,例如比特币、DECENT、狗狗币等等。
两种共识机制对比(PoW vs PoS)
区块链中最核心的架构就是共识机制,可以说是区块链的驱动引擎,发展这么多年,目前主流比较明确经得住考验的就只剩下PoW(Proof of Work)与PoS(Proof of Stake)两种机制。简单概述下,PoW系统的特点是通过消耗大量算力来计算特定算法的解(典型如哈希),第一个算出结果的有权生成区块,同时也会得到coin作为奖励(这也是coin的生产与分发过程,形象地称为Mining),采用PoW的典型区块链有Bitcoin和Ethereum,目前PoW也是运行时间最长,被公认为是最可靠安全的共识机制; 其本质是通过消耗大量算力来实现系统内的逆熵过程,保证系统的长期安全与稳定 。但PoW被广为诟病的也是其消耗太多的能源资源,这方面PoS就被认为是更为绿色的解决方案,顾名思义PoS是通过质押系统中的资产即coin来成为一个质押者(staker),这样就有权产出区块,质押份额越多,获得产出区块权的概率就越高,也代表着奖励越多。
在分布式系统中有一个 CAP 定理,是指一个分布式系统中存在着三元悖论,即不可能同时满足这三个特性:一致性(Consistency)、可用性(Availability)和分区容错性 (Partition tolerance),而只能满足其中两个。区块链作为一种分布式网络,这个定理也逐渐演变成了区块链的三元悖论,即 安全性(Security) 、 去中心化(Decentralization) 和 可扩展性 (Scalability) ,也是同时只能满足两个特性。
整体上看PoW系统更注重的是 安全性(Security) 与 去中心化(Decentralization) ,放弃 可扩展性 (Scalability) ,这也是Bitcoin网络的吞吐量非常慢的原因。而PoS系统更关注的是 可扩展性 (Scalability) 与 去中心化(Decentralization) ,但就PoS能否真的 实现 去中心化(Decentralization) ,我是比较持怀疑态度的。从保守主义与系统的更长期稳定的角度出发,我个人是坚定地站在PoW这边的,可能跟自身保守的性格有关,并不是特别看好PoS作为基础层能比较稳定。特别是像这次 5月份的Luna事件 ,事件大概的过程是Luna链上的算法稳定币UST缺乏价值支撑最终脱锚,其核心问题在于UST的锚定设计试图用一个PoS股权系统去支撑其锚定美元,而且还超发了太多UST,再加上UST与Luna的兑换设计缺陷最终导致Luna自身的死亡螺旋。但这个事件更大的意义应该是敲响了一个警钟,PoS机制在面对空头资本砸盘时真的还能维持稳定、维持所谓的去中心化吗?可能到时节点数量萎缩的速度会很快,逐渐趋于中心化。
所有系统设计都需要根据自身定位来折中,以下从价值锚定的角度,简单分析下为什么长期来看PoW会更有优势。
在PoW系统中三股主要的参与者分别是研发人员,投资者(或者叫用户)与Miner,这三者的相互制衡,使得这个系统达到一个稳定平衡的状态。而PoS系统中,将Miner这个重要的制衡力量移除了,投资者和Miner变成了同一群体 质押者(stakers) ,因此该群体滥用权力的行为会变得相对不受限制,并且该链随后的发展方向也可能会更加不平衡,更容易倾向有利于 质押者(stakers) 群体的方向。
PoW系统很好的阐述了什么是被普遍认可的价值,抽象上来看就是高代价的稀缺性 ,高代价与稀缺性两者缺一不可。PoS最多只能实现其中一个稀缺性。
Miner为了在链上生产区块赚取coin,不仅需要持续支付高额电力成本,还必须不断投入研发、升级硬件、优化基础设施和运营规模来保持其竞争力。最终结果是,能够长期持续盈利的Miner并不会是一个一层不变的群体,而是总在竞争中淘汰掉效率太低的Miner,使高效率的Miner能存活下来。这也更有利于 去中心化(Decentralization) ,因为不断变化的Miner群体意味着没有一个Miner可以在相当长的时间内保持网络的大部分算力,除非他们通过严酷的竞争考验,不断优化自身来提供更多的算力。
而PoS系统中的质押者实际上并多少真正的风险投入,也没有优胜劣汰的严酷竞争机制,他们只需要简单地运行一个staker节点就可以躺着赚利息,本质上只是将自己在银行系统里的钱简单的转化为链上资本,就可以坐地收割后进入这个系统的新人。这种行为并没有太多难度,只是简单地赚取“无风险”利息,他们并没有将资本转化为任何形式的需要面临风险考验的投资。
而且当发生硬分叉时,PoW的Miner选择支持哪条链时会更为谨慎,因为他们需要投入高昂的电力成本来为他们的选择背书,一旦选错了将损失所有投入成本。PoS系统如果发生硬分叉,质押的coin作为系统内部状态的一部分,硬分叉后质押者将在两条不同链上都拥有相同数量的资产,由于没有什么沉默成本,导致质押者更愿意两边都支持,从而使硬分叉更容易且更频繁地出现,这被称为 nothing at stake 问题。
PoW是真正能做到无准入限制的(Permissionless),就是说已经在这个系统中的老人无法限制新人加入,只要你有能力提供算力,就能直接接入网络中产出coin。而PoS系统中,新人要进入,都不得不先从老人手中买coin。
而且PoW中Miner为了支付各种高昂成本(电力,设备,基础设施等),产出coin后也不得不卖出一些以弥补成本,这同时也是一种把coin分发给更多人的过程; 特别是在熊市,Miner为了维持开销也不得不低价贱卖coin,这样新人才有机会以相对低的成本获得筹码入场,这才是一个健康的生态扩张过程 。而PoS中由于质押者并没有什么运行成本,也不需要面对太多竞争,质押者出块得到coin后不需要急着卖出,更容易哄抬价格,其实会变相激励场内老人剥削新入场者,不给后来人更多机会;整个系统会趋向于更封闭,逐渐演变成一个有限游戏,长期运行下去只会越来越中心化;系统中财富越来越集中,富者更富,穷者更穷,从而更不可能实现 去中心化(Decentralization) 。
由于PoW系统中是以提供工作量的方式产出区块的,随着时间的推移这些工作量都会被累积起来并使链不断向前延伸,这也是为什么叫区块链;这些累积的工作量也给攻击者造成了巨大障碍,如果想要反转整条链,不仅需要非常高的算力,还需要相当长的时间,这也为应对攻击提供了足够长的时间缓冲。
而PoS系统其实只是维护一个分布式账本, 并没有工作量累积的概念,一旦攻击成功,要反转整条链就是相当容易的,几分钟就可以搞定。
严格来说由PoW算力支撑的BTC不应归为高科技类,由于它整个系统架构更保守更稳定,提供的更多的是一种 物化价值(objective costliness) ,更能作为价值之锚,所以数字黄金这个称号很贴切。而像ETH(目前还是PoW,2.0升级后为PoS)这些更接近科技类创新平台,PoS本质上更像是一种股权系统,其实PoS系统反而是需要中心化,偏向更依靠整个社区的生命力,需要依靠核心团队的创新与开拓能力往前走;而PoW则需要去中心化,更偏向稳定与提供 物化价值(objective costliness) 。
区块链作为一个价值分配系统, 算力是它的价值之锚,如果没有算力,就会退化为一个股权系统 。算力在哪,资金就会跟去哪。目前的发展趋势也是逐渐往多层网络的方向发展,类似TCP/IP的多层协议栈。从作为基础层(Base Layer)的角度看,更需要的是长期稳定与提供价值支撑,因此PoW系统更合适;而PoS可能更多的是可以作为Layer2以实现 可扩展性 (Scalability) ,弥补PoW基础层的吞吐量不足,并通过锚定在PoW基础层上来获取算力安全性与价值支撑。
最后顺带说下最近市场行情,5,6月份以来的瀑布令很多人很恐慌,恐慌指数一度长时间停留在个位数;其实我觉得也没必要那么恐慌,要在这个圈子长期活下去,面对这种大波动的心理预期还是要有的。想起之前红杉资本的沈南鹏经常提到一个词Grit,沙砾,它是砾石在千万次打磨后留下来的细小颗粒;Grit代表了勇气和持之以恒的一种坚持,有种经常被按地上摩擦但依然勇往直前的感觉。这个和塔勒布讲的反脆弱性有异曲同工之妙,承载价值的东西就应该具有这种品质,PoW系统肯定是有反脆弱性的。
回望2017年入圈后经历过的各种事件,其实像这样的大波动近乎每年都有(除了2019年一年比较顺利外);像2017年国内的94事件,2018年一整年的大熊市,2020的312事件,2021的519事件,再到2022今年的5,6月份市场转熊,每次经历大波动后,市场都会淘汰掉该淘汰的,出清掉该出清的风险,对整个行业发展也是好事。眼光还是应该放远一点,至少看5到10年后的变化,科技发展过程中所带来的波动和风险是不可避免的,日光之下无新鲜事,每次科技革命过程中总会夹杂着众多的反对、质疑,还有众多的投机、骗局;这个过程也总是通过各种暴雷、回归,清除泡沫后价值重估,夯实了基础后积蓄能量再次进入跃升到新的发展阶段。 价值互联网的到来是一件无法回避的事情 ,当理解和看清了这种趋势后,规避掉各种坑和市场噪音,远离合约杠杆和各种山寨的诱惑,握住核心资产,时间本身就会带来回报。
POW & POS,傻傻分不清楚的共识机制
什么是共识机制?
我在开更的第一篇文章,就简单讲解了数字货币世界的16个最高频名词,其中一个就是共识机制,还记得吗?
为什么要有共识机制呢?
这就必须要解释一下在分布式系统中不得不了解的“拜占庭将军问题”了。
拜占庭将军问题(The Byzantine Generals Problem)可以总结为一句话:
在古代,11位忠诚的、不同位置的将军,如何排除叛徒的影响,对进攻或撤退达成一致。
当然,拜占庭将军问题并不是如今才提出的,我们大中华在春秋战国时期就发明了“虎符”这个神奇的方式来保障命令的正确执行。
在分布系数系统中,各个节点就是“拜占庭将军”,算法执行中的任意一个错误就是“叛徒”。
为了尽可能地排除错误、快速达成一致,来让系统有效地、正确地运行,便应运而生了各种“共识机制”。
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下面,我们就来一起学习数字货币世界中常见的几种共识机制:
PoW,工作量证明 Proof of Work
PoW是比特币所采用的共识机制,最早是由Adam Back为了解决垃圾邮件的问题而开发的一个“哈希现金Hashcash”程序。
比特币采用的是SHA256的单向函数,其具体的工作原理实在太专业,我们只需要理解到“SHA256的结果很容易验证,但是要将其计算出来,需要不断尝试运算,直到匹配到某个随机数;技术上而言,任何新增区块都需要经过232394亿运算才能得到”的程度,感兴趣的小伙伴可以搜索SHA256去深入学习。
因此,只要矿工出示运算结果,那通过PoW,全网节点就认可了他所付出的成本,承认新的区块奖励属于他。
如此大量的运算相当浪费资源,实际上并没有任何科学或实际用途,只是为了实践工作量证明机制、阻止攻击者伪装成节点来控制网络。
虽然在2009年时为了构建这种去中心化的、允许所有人可以免费参与的全球货币网络,没有更好的选择;但是发展到如今,已经有了其他不需要大量浪费算力的证明机制,比如我们下面就要提到的,PoS权益证明。
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PoS,权益证明 Proof of Stake
主要思想是:节点记账权的获得难度与节点持有的权益成反比,也就是说,一个节点拥有的币越多、时间越久,越容易获取记账权,也就越容易获取区块奖励。
实际上,最初的PoS是PoW的一种升级,根据每个节点的币龄,来等比例地降低挖矿难度,从而加快找到随机数的速度。
什么是币龄呢?
币龄=数量*拥有天数。
由于区块链中的每笔交易记录都会被标记时间戳,这个时间戳就可以作为币龄的证明,因此币龄也不可能被轻易伪造。
比如A从B那里收到10个币,并且持有了90天,那么,A就拥有了900的币龄;如果A卖了这10个币,这900币龄就被消耗了;
后来,为了彻底摆脱PoW这种依靠算力的共识机制,PoS引入了“利息”的概念;年利率是在PoS机制最初确认时就设定的,一般不会变化。
利息=(币龄*年利率)/365 ,如果利率是1%,在上个例子中,A就可以得到0.02466个币的利息。
如此一来,PoS区块链的作用过程就可以这样描述:
在初期,通过PoW机制,产生创世币;
在创世币达到一定规模时,PoS机制开始作用,交易时消耗币龄、获得产生区块的优先权,并获取利息,同时PoW机制由于消耗太多资源、浪费算力而逐渐淡出;
最终系统中仅剩PoS来维持正常运作。
目前大家所熟悉的以太坊,主要还是采用PoW的机制,不过正在转向PoS。
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大家了解了PoW和PoS,在遇到其他共识机制的时候,相信也会比较快得就能理解。
比如:股份授权证明DPOS,类似于董事会投票;燃烧证明POB;沉淀证明POD;能力证明POC;消逝时间证明PODT,等等。
就不在这里为大家一一展开了,感兴趣的同学可以百度或知乎一下~
对于pospow什么意思和pos,pow,poc的总结分享本篇到此就结束了,不知你从中学到你需要的知识点没 ?如果还想了解更多这方面的内容,记得收藏关注本站后续更新。
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