概括

權益證明是一種流行的共識機制，正在逐漸取代工作量證明。驗證者不需要計算能力來驗證交易，而是必須抵押加密貨幣。這一事實顯着降低了所需的能源消耗。權益證明還提高了去中心化、安全性和可擴展性。 

但是，如果用戶沒有加密貨幣，則訪問權益證明可能會更困難。對於低市值的區塊鏈來說，51% 攻擊也很容易發生。由於權益證明非常靈活，因此它針對不同的區塊鏈和用例有許多變化。

介紹

迄今爲止，權益證明已成爲當今區塊鏈網絡最流行的共識機制。但由於變化如此之多，理解其核心概念可能有點困難。今天，你幾乎看不到這種機制的原始形式。然而，所有類型的權益證明都有共同的關鍵核心概念。瞭解這些相似之處將幫助您更好地選擇您使用的區塊鏈及其工作方式。

什麼是權益證明？

2011年，Bitcointalk論壇上推出了權益證明共識算法。它最初被提出作爲工作量證明問題的解決方案。雖然兩者的目標都是在區塊鏈上達成共識，但實現過程卻完全不同。參與者不需要提供計算密集型證明，只需證明他們已經抵押了加密貨幣。

權益證明如何運作？

權益證明算法使用僞隨機選舉過程從節點池中選擇驗證者。該系統使用多種因素的組合，包括權益年齡、隨機化因素和節點財富。

在權益證明系統中，區塊是“鍛造”而不是“開採”。然而，您可能仍然會不時聽到“挖掘”這個詞。大多數權益證明加密貨幣都以“預僞造”的貨幣供應形式啓動，允許節點立即開始運行。

想要參與鍛造過程的用戶必須在網絡中鎖定一定數量的資金作爲質押。權益越大，決定節點被選爲驗證者來鍛造下一個區塊的機會——權益越大，機會就越大。私有方法被添加到選擇過程中，以便平臺不僅僅優先考慮網絡中最富有的節點。兩種最常用的方法是“隨機區塊選擇”和“幣齡選擇”。

隨機塊選擇

在隨機塊選擇方法中，通過尋找具有最低哈希值和最高權益組合的節點來選擇驗證器。由於權益的大小是公開的，因此其他節點通常可以預測下一個僞造者。

選擇幣齡

幣齡選擇方法根據節點的代幣質押時間來選擇節點。幣齡的計算方法是將加密貨幣作爲質押的天數乘以已質押的代幣數量。 

一旦節點僞造了一個區塊，幣齡就會重置爲零，並且他們必須等待一定的時間才能僞造另一個區塊——這可以防止擁有大量權益的節點主宰區塊鏈。

驗證交易

每種使用權益證明算法的加密貨幣都使用自己的一套規則和方法，他們認爲這些規則和方法對於他們及其用戶來說是最佳組合。

當一個節點被選擇創建下一個區塊時，它會檢查該區塊中的交易是否有效。然後它簽署該塊並將其添加到區塊鏈中。作爲獎勵，節點從區塊中接收交易費用，在某些區塊鏈上，獎勵是加密貨幣。

如果一個節點不再想繼續成爲鐵匠，它的股份和獲得的獎勵將在一段時間後釋放——給網絡一些時間來驗證該節點沒有添加更多的錢進入網絡。 。

哪個區塊鏈正在使用權益證明共識機制？

以太坊之後誕生的區塊鏈大多采用權益證明共識機制。通常，每個區塊鏈都會被修改以適應網絡的需求。我們將在本文後面介紹這些變化。以太坊本身也正在向以太坊 2.0 的權益證明過渡。

使用權益證明或其某種形式的區塊鏈包括：

1. BNB鏈

2. BNB智能鏈

3. Solana

4.雪崩

5.圓點圖案

權益證明的優點

與工作量證明相比，權益證明有許多明顯的優勢。因此，新的區塊鏈幾乎總是使用權益證明。其好處包括：

適應性

區塊鏈的用戶需求發生了變化，權益證明也發生了變化。這可以從大量可用的權益證明版本中清楚地看出。這種機制非常靈活，可以輕鬆適應大多數區塊鏈用例。

去中心化

由於價格實惠，鼓勵更多用戶運行節點。這種激勵和隨機化也使網絡更加去中心化。儘管存在質押池，但個人在權益證明下成功創建區塊的機會要高得多。總的來說，這減少了對質押池的需求。 

能源效率

與工作量證明相比，權益證明極其節能。參與成本更多的是質押成本，而不是解決難題的計算成本。這種機制導致運行共識機制所需的能量顯着減少。

可擴展性

由於權益證明不依賴物理機器來創建共識，因此它更具可擴展性。不需要巨型採礦營地或大型能源採購。在網絡中添加更多驗證器更便宜、更簡單且更容易訪問。 

安全級別

託管充當驗證者不處理欺詐交易的經濟激勵。如果網絡檢測到欺詐交易，鐵匠節點將失去部分權益，並且將來無法擔任鐵匠。因此，當賭注高於獎勵時，如果你作弊，驗證者將失去比得到的更多的東西。

爲了控制網絡並批准欺詐交易，節點必須擁有網絡中的大部分股份，也稱爲 51% 攻擊。根據加密貨幣的價值，這是非常不切實際的，因爲要獲得網絡的控制權，您需要擁有 51% 的流通代幣。 

然而，這也可能是我們將繼續瞭解的一個缺點。

權益證明的缺點

雖然權益證明算法比工作量證明有很多優點，但它仍然有一些弱點：

分枝

使用標準的權益證明算法，沒有任何機制可以抑制分叉後兩個區塊鏈分支的挖掘。如果是工作量證明，開採兩個分支都會導致能源浪費。通過權益證明，成本要低得多，這意味着人們可以“權益”到區塊鏈的兩個分支中。

無障礙

要開始質押，您將需要區塊鏈的原生代幣供應。這需要您通過交易所或其他方法購買代幣。根據所需金額，您可能需要大量投資才能開始有效質押。 

通過工作量證明，您可以購買便宜的採礦設備，甚至可以租用它。有了這個，您可以加入礦池並開始快速驗證和賺錢。

51% 攻擊力

儘管工作量證明也容易受到 51% 攻擊，但相比之下，在權益證明區塊鏈上執行此操作要容易得多。如果代幣價格下跌或區塊鏈市值較低，理論上購買超過 50% 的代幣並控制網絡可能會非常便宜。

工作量證明和權益證明

當我們比較這兩種共識機制時，存在一些核心差異。

然而，區塊鏈上有許多不同的權益證明機制。每種機制都有其自己的附加特徵。

權益證明共識機制的變體

權益證明是高度可定製的。開發人員可以更改機制以適應區塊鏈的每個特定用例。以下是該機制的一些最常見的“變體”  

委託權益證明（DPoS）

委託權益證明允許用戶在不成爲驗證者的情況下抵押加密貨幣。在這種情況下，用戶可以質押驗證人來分享區塊獎勵。可行的驗證者背後貢獻的委託人越多，其被選中的機會就越大。通常，驗證者可以更改與委託者共享的金額以產生激勵。驗證者聲譽對於委託者來說也是一個重要因素。

提名權益證明（NPoS）

提名權益證明是 Polkadot 開發的共識模型。它與委託權益證明有許多相似之處，但有一個關鍵區別。如果提名人（委託人）爲惡意驗證人進行質押，他們也可能會失去質押。 

被提名者最多可以選擇 16 個驗證者進行質押。然後，網絡會將其權益均勻分配給選定的驗證者。 Polkadot 還使用博弈論和選舉理論中的多種方法來確定誰將創建新區塊。

權益證明 (PoSA)

BNB智能鏈使用權益證明來創建網絡共識。這種共識機制結合了權威證明和權益證明，允許驗證者輪流鍛造區塊。 21 名活躍驗證者有資格參與，根據他們質押或委託給他們的 BNB 數量進行選擇。該集合每天確定，BNB Chain 存儲該選擇。

概括

自比特幣誕生以來，我們向區塊鏈網絡添加交易塊的方式發生了顯着變化。現在，我們不再需要依賴算力來創建加密貨幣共識。權益證明系統有很多優點，歷史表明權益證明運行得相當有效。隨着時間的推移，比特幣似乎將成爲僅存的少數工作量證明網絡之一。現在看來，權益證明將越來越盛行。