TL;DR（簡歷）

權益證明是工作量證明的一種流行的替代共識機制。驗證者不需要計算能力來驗證交易，而是必須抵押代幣。這一事實大大減少了必要的能源消耗。權益證明還提高了去中心化、安全性和可擴展性。 

但是，如果您無法訪問加密貨幣，則訪問權益證明可能會更加困難。對於低市值的區塊鏈也很容易實現 51% 攻擊。由於權益證明非常通用，因此它針對不同的區塊鏈和用例提供了廣泛的變化。

介紹

目前，權益證明是區塊鏈網絡迄今爲止最受歡迎的選擇。但由於有如此多的變化，可能很難理解其基本概念。今天，您不太可能找到它的原始形式。然而，所有權益證明類型都具有相同的關鍵核心概念。瞭解這些相似之處將幫助您對所使用的區塊鏈及其運行方式做出更好的決策。

權益證明是什麼意思？

權益證明共識算法於 2011 年在 Bitcointalk 論壇上提出。它被提議作爲工作量證明問題的解決方案。儘管兩者都有在區塊鏈上達成共識的相同目標，但他們遵循的過程卻截然不同。參與者不必證明他們擁有大量的計算資源，只需證明他們已經抵押了代幣。

權益證明如何運作？

權益證明算法使用僞隨機選舉過程從一組節點中選擇驗證者。該系統結合了多種因素，例如質押年齡、隨機性元素和節點財富。

在權益證明系統中，區塊是“鍛造”的，而不是開採的。然而，“挖礦”這個詞仍然偶爾會被使用。大多數權益證明加密貨幣在啓動時都會提供“預僞造”的代幣，以允許節點立即啓動。

參與鍛造過程的用戶必須在網絡上出塊一定數量的幣作爲其權益。權益大小決定了節點被選爲下一個驗證者的概率：權益越高，概率就越高。選擇過程中添加了獨特的方法，以避免僅偏向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。

隨機區組選擇

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

幣齡選擇

代幣年齡選擇方法根據節點質押代幣的時間來選擇節點。幣齡是通過將幣質押的天數乘以質押的幣數來計算的。 

當一個節點僞造了一個區塊時，其幣齡將重置爲零，並且該節點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統治區塊鏈。

驗證交易

每種使用權益證明算法的加密貨幣都有自己的一套規則和方法，並將其組合成它認爲對網絡及其用戶來說最好的選擇。

當一個節點被選擇鍛造下一個區塊時，它將檢查該區塊中的交易是否有效。然後，您將簽署該塊並將其添加到區塊鏈中。作爲獎勵，節點會收到區塊交易費用，在某些區塊鏈中還會收到代幣獎勵。

如果節點希望停止成爲僞造者，其權益和獲得的獎勵將在一定時間後釋放，從而使網絡有時間驗證該節點是否未在區塊鏈中添加欺詐性區塊。

哪些區塊鏈使用權益證明？

以太坊之後的大多數區塊鏈都使用權益證明共識機制。通常，每一項都會進行修改以適應網絡的需要。我們將在本文後面討論這些變化。甚至以太坊也正在通過以太坊 2.0 過渡到權益證明。

以下是一些使用權益證明或其變體的區塊鏈網絡：

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。以下是它的一些優點：

適應性

隨着用戶需求和區塊鏈的變化，權益證明也會發生變化。當您查看大量可用的改編時，這一點是顯而易見的。該機制用途廣泛，可以輕鬆適應大多數區塊鏈用例。

去中心化

鼓勵更多用戶運行節點，因爲它更便宜。這種激勵和隨機化過程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鍛造區塊的概率要高得多。總的來說，這減少了對質押池的需求。 

能源效率

權益證明比工作證明更加節能。參與成本取決於質押代幣的經濟成本，而不是解決謎題的計算成本。該機制導致執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生成共識，因此更具可擴展性。不需要大型礦場或儲備能源供應。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

質押作爲一種經濟激勵因素，可以防止驗證者處理欺詐性交易。如果網絡檢測到欺詐交易，驗證者將失去一部分股份以及未來參與的權利。只要賭注高於獎勵，驗證者損失的代幣就會多於通過欺詐活動賺取的代幣。

爲了實現對網絡的有效控制並批准欺詐交易，節點必須擁有網絡的多數股權，也稱爲 51% 攻擊。根據加密貨幣的價值，幾乎不可能獲得網絡的控制權，因爲您必須獲得 51% 的流通供應量。 

然而，這也可能是一個缺點，我們將在下面解釋。

權益證明的缺點

儘管與工作量證明相比，權益證明有很多優點，但它也有一些缺點：

分叉

在標準的權益證明機制中，沒有什麼可以阻止從分叉兩側進行挖礦。通過工作量證明，雙方挖礦都會導致能源浪費。使用權益證明，成本要低得多，這意味着人們可以在分叉的兩側“下注”。

無障礙

要開始質押，您需要提供本地區塊鏈代幣。這迫使您通過交易所或其他方法購買代幣。根據所需金額，您可能需要進行大量投資才能開始有效質押。 

就工作量證明而言，您可以購買便宜的採礦設備，甚至可以租用它。有了這樣的團隊，您可以加入一個池並開始驗證並快速獲利。

51% 攻擊力

雖然工作量證明也容易受到 51% 的攻擊，但使用權益證明可以使這些攻擊變得更加容易。如果代幣價格暴跌或者區塊鏈市值較低，理論上可以便宜地購買超過 50% 的代幣並控制網絡。

工作量證明與權益證明

當我們比較這兩種共識機制時，我們發現存在一些根本性的差異。

然而，不同的區塊鏈上有各種各樣的權益證明機制。許多差異取決於所使用的確切機制。

其他基於權益證明的共識機制

權益證明的適應性非常強。開發人員可以更改確切的機制以適應區塊鏈的特定用例。下面我們介紹一些最常見的。

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投入代幣。在這種情況下，他們會抵押一個驗證者來分享區塊獎勵。越多的委託人質押潛在驗證者，被選中的概率就越高。一般來說，驗證者可以改變與委託人共享的金額作爲激勵。驗證者的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。它與委託股權證明有許多相似之處，但也有一個關鍵區別。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。 

提名人最多可以選擇質押 16 名驗證人。然後，網絡將繼續公平地分配其股份，以支持所選的驗證者。 Polkadot 還使用各種博弈論和選擇論方法來確定誰將鑄造新區塊。

權益證明 (PoSA)

BNB智能鏈使用權益證明來生成網絡共識。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。

結論

自比特幣以來，我們向網絡添加交易塊的方式發生了顯着變化。不再需要依賴計算能力來生成加密共識。權益證明系統有很多優點，歷史已經證明它是有效的。隨着時間的推移，比特幣將成爲僅存的少數工作量證明網絡之一。目前看來，權益證明將繼續存在。