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工作量证明与权益证明

初学者指南


加密货币的核心是一个计算机网络,它有助于保护软件免受攻击,并规范其供应的新代币的发行。 

这个系统被称为共识机制。

两种最广泛使用的共识机制分别是工作证明(PoW)和权益证明(PoS),它们监督了用户之间的交易被验证并添加到区块链的公共账本的过程,而全程是无需中央方的帮助的。

了解这些差异可以帮助您更好地评估您的投资组合中可用的加密货币,因为使用权益证明的加密货币可能会带来额外的责任或好处。

proof of work vs proof of stake

什么是工作证明(PoW)?


工作证明(PoW)是在1990年代初期引入的,是用为减少电子邮件的垃圾邮件的一种做法。 

所以在发送电子邮件之前,可能需要计算机进行少量的工作。这项工作对于发送合法电子邮件的人来说是微不足道的,因为它需要大量的计算能力和资源才能让用户发送大量的电子邮件。

然而,比特币的创造者Satoshi Nakamoto首先将该技术应用于比特币白皮书的数字货币系统。

区块链订购

区块链是一种机制,它是由一串根据其交易的时间顺序排列而成的区块(交易组)而组成。

PoW区块链中的第一个区块被硬编码到其软件中,并被命名为创世区块,也称为区块0。按照定义,此块不引用之前的区块。 

随后添加到区块链上的区块都会参考之前的区块,每个区块也会包含一份完整和更新的副本。

能源使用

PoW算法通过竞争性竞赛确定谁可以调整账本,其中也鼓励某些参与者(矿工)消耗计算能量以提出符合网络规则的有效块。

节点(任何运行比特币软件的计算机)会进行验证交易,以防止双重支出(将相同的资金花费给两个不同的接收者的行为)并确定是否应该将提议的块添加到链中。

为了创建一个新块,PoW网络上的矿工会相互竞争,以解决称为哈希的过程中的复杂数学问题。这些谜题也许非常难解,但对于网络来说,应该很容易验证正确的解决方案。 

参与

在PoW协议中,计算能力与密码学是相结合的,这是为了建立共识并确保区块链中记录的交易的有效性。 

在散列过程中,为了产生新的区块,矿工们竞相对数学问题产生一个正确的结果。

为了做到这一点,矿工猜测出来的一串伪随机数,被称为哈希。这与区块中提供的数据相结合,经过哈希函数计算机处理时,必须产生与协议规定的给定条件相匹配的结果。 

脱颖的散列/哈希随后会被发布到网络,以供其他矿工验证解决方案是否正确。如果它是正确的,该区块将被添加到区块链中,并且矿工将获得区块奖励的补偿。

奖励分配 

区块奖励是指区块链为每个被网络认为有效并被网络接受的区块奖励给矿工的新加密货币。

对于某些加密货币,像是比特币,在找到一定数量的区块后,区块奖励就会减少。 

这样做是为了保持货币供应总量的有限性和通货紧缩。
 

什么是权益证明(PoS)?


权益证明(PoS)是对2012年引入的PoW的修改,是作为解决其对能源消耗的感知依赖的一种做法,同时也是作为确定区块链排序的一种做法。

PoS协议背后的理念是参与由代币供应的所有权决定,而不是依靠计算机竞速生成适当的哈希值。

使用由协议确定的一组因素,PoS算法伪随机地选举一个节点(任何拥有代币的人)向区块链提议下一个区块。 

当一个节点被推选出时,它的作用是验证块内交易的有效性,签名后并将块提交到进行验证的网络。

区块链订购

类似于PoW,PoS区块链是一种机制,是由一串根据其交易的时间顺序排列而成的区块。

PoS区块链的第一个区块在其软件中也是硬编码,通常被命名为创世区块。随后添加到区块链上的区块都会参考之前的区块,每个区块也会包含一份完整和更新的副本。

值得注意的是,在PoS加密货币中,不存在谁被选中添加区块的竞争。因此,这些块通常被称为“锻造”或“铸造”而不是开采。

能源使用

与PoW区块链不同,PoS区块链不会仅根据计算能力和能源消耗来决定谁可以提议区块。支持者通常将PoS称为“更节能”的系统,这是因为其中单个节点会被分配创建新块的责任,而不是与其他节点竞争。

由于PoW采矿和PoS铸造;两者都需要能源消耗,因此采矿和铸造节点被鼓励使用尽可能最便宜的电力形式,这些电力通常来自水力发电、风能或太阳能等可再生资源,而不是煤炭等温室排放资源。

此外,PoS区块链还需要使用专用硬件(GPU),这些硬件与PoW采矿设备(ASIC)和其他计算设备一样,都需要资源来生产。 

PoS 矿工还必须保持活跃的互联网连接,这其中需要能源费用。

参与

想要有机会被选中向PoS区块链添加区块的用户们需要在特殊合约中质押或锁定一定数量的区块链加密货币。 

质押的硬币数量决定了他们被选为下一个区块生产者的机会。在某些情况下,如果用户做出恶意行为,他们可能会失去他们的质押以借此作为惩罚。 

为了不总是偏袒最富有的节点,PoS也可能涉及其他的决定因素。这些因素可能包括节点质押其代币的时间量,以及绝对的随机化。 

奖励分配

类似于与PoW的演算法,PoS中的区块奖励指的是区块链奖励是给那些提出有效区块的用户们加密货币。 

但是,由于区块的选择是由代币的所有权来完成处理的,因此交易平台可能会提供质押服务,使用户们能够以自身的名义质押资金以换取更定期的支付。

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