PoW与PoS共识机制的优缺点介绍

哈喽大家好，我是小K君。今天我们要讲的内容是：“什么是PoS共识机制”？

所谓PoS机制，全称是Proof of Stake，也就是权益证明。它是除PoW机制外的另一类主流共识机制。

我们都知道，PoW机制有一些缺点，比如挖矿时会浪费大量的资源、整个网络处理效率较低等等。为了解决这些问题，有人就在2011年提出：“可不可以在PoW的基础上，重新设计一个机制？既能保留PoW的优势，又能解决它的问题”。于是PoS共识机制就应运而生，所以，PoS在共识层面上借鉴很多PoW的设计，如区块设计，矿工选择，分叉处理，交易验证等。

PoS机制主要是通过权益记账的方式，来解决网络的效率低下、资源浪费和各节点的一致性问题，简单来说，就是谁拥有的权益多谁说了算。它的原理是这样的：

PoW之所以有种种问题，主要是因为人人都可以自由地成为节点，而每个节点又通过竞争的方式参与数据处理。一笔数据要经过这么多人的处理，肯定会造成资源浪费和效率低下。

PoS之所以能解决这个问题，是因为PoS提高了节点处理数据的门槛，它规定：虽然每个人都可以自由地加入进来成为节点，但只有满足一定条件的节点，比如抵押一定数量的代币，才有资格成为验证节点，也就是候选人。

成为候选人后，系统会通过算法，选择一部分人作为出块节点，每隔一段时间，会重新选择，选取过程中，算法会保证选取的结果不能被操纵，也不能被预测，从而避免网络被某一节点所控制。只有成为出块节点，也就是矿工，才能参与数据的处理、争夺记账的权利。

所以说PoW是人人都可以成为矿工，而PoS则是通过一系列筛选，才能成为矿工。

PoS具体的竞争方式是，谁持有的代币多，谁就越容易获得出块的权利。然后通过全网广播，他打包的区块经其他矿工验证，确认没问题后，这个区块就会连接到链上，并同步在全网其他节点的小账本中，同时他获得相应的代币奖励。

整个流程简单总结起来就是：持币人将代币抵押，获得出块的机会，然后PoS共识中会通过选举算法，按照持币量比例，从中选出出块矿工。矿工在指定高度完成打包交易，生成新区块，并广播区块，广播的区块经过验证人验证交易，通过验证后，区块得到确认。这样一轮PoS的共识过程就完成了。

PoS机制的优势在于，它解决了PoW中的资源浪费、效率低下等问题。但它同样也有一些缺点。比如，PoS机制中初始的代币分发比较模糊，如果初始代币分发不下去，就很难形成之后的股权证明。再比如，选举算法存在被攻击的可能，一旦攻击成功，整个系统就会被操控。

但是PoS机制最大的问题，还是容易造成强者恒强的局面，谁的代币越多，谁就越容易获得更多的代币，理论上谁能掌握51%的代币，谁就能掌控整个网络，所以，它的去中心化程度要弱一些。

总的来说，PoW与PoS都是目前主流的共识机制，共同引领着区块链技术的落地与进步，但他们或多或少，都存在一些不可避免的问题，希望未来的某一天，它们能克服自身问题，真正使区块链大规模商业化，而我们也能迎来一个更好的去中心化互联网。