如何在区块链网络中运用POS和POW

目前，以太坊正在考虑采用一种新的方法来在其网络内验证交易，从而降低能耗，并实现每秒更大的交易数量。正如在加密货币和区块链中所讨论的，这个新选项被称为权益证明（PoS）。然而，大多数区块链所采用的共识算法，即所谓的工作量证明（PoW），随着时间的推移已经证明了自己，因此区块链社区担心采用PoS可能带来安全风险。

PoW被认为是一种验证您通过完成任务而成为可信源的方法，因此您可以验证一个事务。该算法最初由Cynthia Dwork和Moni Naor在1993年提出，后来由中本聪在2008年随着比特币的发行而实施。PoS允许个人持有或“融资”一定数量的货币作为保险，然后获得信任来验证交易。

我们将研究它们如何在区块链网络中实现它们，同时考虑到它们的实现可能带来的风险以及可能的解决方案。

从思想到实践

提及PoW并不是什么新鲜事。当我们在网上冲浪的时候，每次碰到它，我们都会很恼火。我们当然是在讨论CAPTCHA，一个更小版本的PoW可以用来证明我们是人类。当你输入正确的答案，你就被证明是一个人，并且可以在网上继续你快乐的生活。

然而在区块链中，这要复杂得多。在区块链网络中，有许多节点相互连接。在这个网络中共享处理能力的节点可以称为矿工，它们执行PoW来验证事务并为区块链中的下一个块找到新的哈希值。当他们成功完成每一次计算时，他们会得到加密货币作为奖励，鼓励矿工们继续采矿。

随着时间的推移，这些计算增加了难度，这意味着想要挖掘的各个节点需要更强大，才能成为第一个完成战备任务的节点。矿工们从一个在地下室有很多处理器的个体变成了一个拥有一排排强大处理器的巨型采矿仓库。在一段时间内，这似乎挫败了分散的目的，因为只有大公司才有这样的购买力。然而，很快，即使对他们来说，要想快速挖掘也变得更加困难。矿工们现在将他们的处理能力集中在一起，这样他们作为一个集体就可以完成战POW，并根据谁的计算最正确来分享报酬。

能源消耗

以以太坊和比特币（Bitcoin）为例，就能源消耗和矿池规模而言，比特币的开采操作已经上升到了荒谬的水平。对于以太坊来说，据估计，采矿总成本（2，277，959，012美元）超过了采矿每年可能获得的回报（1，378，876，829美元）。

另一方面，由于估计的开采成本（3，656，073，069美元）仍低于每年的回报（4，769，978，010美元），预计比特币仍能盈利。与以太坊不一样的是，比特币的估计能耗与奥地利全年居民总消耗能源类似。

由于PoW只会变得更加困难，并且需要更多的处理能力才能完成，因此，只有在处理能力或清洁能源生产方面取得一些令人难以置信的技术成就时，才能使能源消耗得到改善。

PoW可能容易受到分布式拒绝服务（DDoS）攻击，基本上是黑客控制了51%的区块链网络。黑客可以做任何他们想做的交易，包括双倍消费和删除账簿的历史。这样的攻击将会产生反作用，因为它会使相关的加密货币贬值。然而，令人担忧的是，随着矿商明显希望加入最大的矿商行列，以获得更高回报的机会，目前矿商的规模正在扩大。目前，在Etherium，只要3个矿池就能达到51%的产量。很明显，池子里的每个人都想保持现状并获得回报，但51%的目标正在让人不安。

POS

PoS基本上可以根据股权的可靠性来验证交易。在网络中，挖掘器将过时，因为不需要计算就可以解决复杂的问题，从而能够验证下一个块。相反，每个节点都可以在网络中持有其加密货币的一部分。如果交易是坏的，股份可以被认为是抵押品持有股份的节点被称为“Staker”，每个节点持有的股份越多，不碰股份的时间越长，被选中验证交易并获得回报的机会就越大。

一旦staker被选中验证，他们就会“伪造”新的块。他们将赌注压在了线上，验证了交易，打造了新的区块。如果交易被发现是假的，那么伪造区块的庄家将失去他们的股份和参与未来锻造过程的权利。以太坊正在设计“Casper”，它将对网络中的任何江湖骗术节点执行这个功能，为他们向PoS算法的过渡做准备。

随着一种新的算法的出现，也出现了一种新的、经过改进的数据库，其中一种用于PoS的新方法叫做分片。分布式账本被分解并在整个网络中共享，因此整个网络不需要参与事务验证。分片本质上加快了验证过程，因为验证了所需的信息，而不必与整个网络进行核对。

PoW经过了良好的测试，并在许多加密货币项目中使用。使用这种算法对区块链进行DDoS攻击在当今的计算技术中是不可能的。然而，能源成本高、环境压力增加、相关的不利媒体报道、采矿作业集中化增加以及交易吞吐量低等等，可能使其长期无法生存。社区越来越担心比特币开采的高能源成本，中国正式禁止所有此类操作。

PoS和Dapps

PoS可以从本质上消除完成PoW算法所需的处理能力和能量。至于网络PoS 51%的控制权，如果有人在网络中持股比例最高，他们将无法控制。如果他们要验证一笔欺诈性交易，他们就会失去他们的股份以及未来验证的能力。对于任何个人来说，购买更多的加密货币以获得更多的股份也会适得其反，因为他们购买的加密货币越多，成本就越高。总的来说，PoS似乎是一个更好的解决方案，因为它将使区块链更安全，大幅降低其功耗，并减少进行交易所需的时间。

对于dapps来说，随着交易的增多，PoS可能意味着更低的成本。接下来的问题是，我们该如何处理这些多余的挖掘能力。我们可以查看EOS的区块链，看看网络可以利用所有的处理能力做什么。一个可能的解决方案是利用目前网络上多余的处理能力，使更复杂的dapps能够顺利运行。在EOS上，我们希望看到用户能够使用一定数量的EOS来保存区块链网络中的数据，或者使用代币来为您的文章投票。在游戏中下注也是可能的，这样每个人都可以玩离线游戏。不幸的是，这些都是猜测，但都是有道理的。我们只是在等待，看看如果采用PoS共识，dapp的最终结果会是什么。