25：不拼蛮力秀民主：权益证明

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孙宁辉0033篇原创

在海边的繁忙地段，有一个奇怪的码头。

每当有集装箱车过来时，码头工人们并不急于装船，而是全部坐在地上写写画画的计算着什么。

大约10分钟的样子，有人算出并公布了答案，在验证集装箱的货物清单后将其装运到船上，并高兴地领取属于他的装卸费和手续费。

其他人则只能一声哀叹，随即重新开始……

后来有人觉得这种机制不合理，因为它浪费了大量的纸张、铅笔和时间，且效率太低。

于是离开后自建码头，并对之前的机制进行了改进。

当集装箱车过来时，大家不再搞全民计算，而是从已经交了押金的码头工人中随机选举出验证人，验证人只需要验证集装箱的货物清单，之后将其装运到船上即可，然后领取属于自己的报酬。

没有了全民计算的过程，节省了大量的时间和资源，同时效率也大幅增加。

看到这里，大家应该也明白了：

第一种机制即POW，工作量证明。

集装箱是区块，码头工人是矿工，计算行为是算力竞争，货物清单是交易记录，装运行为就是区块的上链过程，装卸费即新生比特币奖励，整个过程大约10分钟并循环往复。

改进后的机制即POS，权益证明。

押金代表了自己的权益，权益越大则被选中的概率越大；验证人就是只负责验证交易有效性的节点。改进之后的机制自然也带来了效率的大幅提升。

比特币的中心化尴尬

比特币的“工作量证明”机制在带来强大安全性的同时，也浪费着越来越多的能源。

据有关统计，比特币网络的全年耗电量已经超过整个新西兰或匈牙利的用电量，即便是如此惊人的数字也还在不断地增长着。

比特币耗费了大量能源，是最被人们诟病的一点。

而由矿工不断加入矿池所形成的矿霸，也使得比特币算力越来越趋向于中心化，这让以去中心化为己任的比特币很尴尬。

POS，权益证明机制

在权益证明机制中，全网节点都是生产者。

当一个节点在网络中存入一定数量的代币（可理解为保证金）时，即拥有了权益。当然，保证金越多被选为验证者的概率越大。

在这里不用计算也没有矿工，只有从拥有权益的节点中随机选出的验证者。由验证者来验证交易是否有效，如果全部有效就将该区块添加到区块链中，并拿到该区块中的交易费作为奖励。

权益证明机制不再让每个节点都参与计算和挖矿，因此节省了大量的能源，同时这种随机选取验证者的机制也更加地高效和去中心化。

基于POW的比特币每秒种可以处理7笔交易；而基于POW和POS的以太坊每秒钟可以处理15笔交易。

效率的提升是人们一直在追求的。

一些风险

怎样保证验证者不会作弊？假如发现作弊又该怎么办？

其实这两个问题应该反过来看待。我们已经知道，缴纳一定数量代币（保证金）的节点才有被选中做验证者的机会，这时候保证金起到两个作用：

一是上交一定数量代币（保证金）的节点已经与网络形成了利益共同体，即利益绑定；二是如果发现验证者作弊那么上交的保证金会被没收，即惩罚震慑。

验证正确得到奖励，验证作弊没收押金。由于利益引导和惩罚震慑的双重作用，从而预防了节点的作恶意图。

那么，如果被选举出的节点因各种原因不能进行验证该怎么办？比如硬件设备及网络的故障等。

这个问题已经在机制设计中得到了解决：选出大量的候选验证者，一旦有节点无法进行验证则由候选验证者顶替。

如果有人存入网络中一半以上的代币（保证金），则代表他拥有了50%以上的权益，就可以控制网络进行虚假交易了。没错，权益证明也同样有51%攻击的隐忧。

但现实情况是，一种数字货币的市值往往在百亿以上。以ETH（以太坊）为例，即便在当前的大熊市中其市值也在211亿人民币以上。

为了进行虚假交易而付出巨额资金的代价，这显然不划算也不现实。

结语

任何一个新事物在获得创新突破的同时也会有不足的地方，工作量证明机制如此，权益证明机制也是如此。它们还需要不断地验证、进步和完善。

这是人们在解决问题过程中的一个个里程碑。

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