長話短說
工作量證明（PoW）和權益證明（PoS）是最常見的共識機制。主流加密貨幣均採用這兩種機制來確保其網絡安全。
比特幣使用工作量證明來驗證交易並保護網絡。除其他外，PoW 還可以防止雙重支付。區塊鏈由稱爲礦工的參與者保護，他們使用計算能力來競爭確認新區塊和更新區塊鏈的權利。成功的礦工將獲得網絡以 BTC 獎勵。截至 2021 年 12 月，礦工可以通過成功挖掘比特幣區塊獲得 6.25 BTC 的區塊獎勵加上交易費。
PoW 和 PoS 之間的主要區別在於它們確定誰可以驗證交易區塊的方式。權益證明是工作量證明最受歡迎的替代方案。這是一種共識機制，旨在改善 PoW 的一些局限性，例如可擴展性問題和能源消耗。在 PoS 中，參與者被稱為驗證者。他們不需要使用強大的硬體來競爭驗證區塊的機會。相反，他們需要質押（鎖定）區塊鏈的原生加密貨幣。然後，網路根據質押的加密貨幣數量選擇獲勝者，他們將從他們驗證的區塊中獲得一定比例的交易費用獎勵。投入的代幣越多，被選為驗證者的機會就越高。
介紹
為了確保區塊鏈上記錄的交易有效，這些網路採用不同的共識機制。工作量證明（PoW）是最古老的一種。它是由中本聰創建，被許多人認為是最安全的替代方案之一。股權證明（PoS）是後來創建的，但現在大多數山寨幣專案中都可以看到它。
除了比特幣之外，PoW 還用於其他主要加密貨幣，如以太幣 (ETH) 和萊特幣 (LTC)。相比之下，Binance Coin (BNB)、Solana (SOL)、Cardano (ADA) 和其他山寨幣則使用 PoS。值得注意的是，以太坊計劃在 2022 年從 PoW 轉向 PoS。
什麼是工作量證明 (PoW) 以及它是如何運作的？
工作量證明（PoW）是比特幣網路和許多其他加密貨幣採用的共識演算法，用於防止雙重支出。它是由中本聰在 2008 年發布的比特幣白皮書中引入的。
本質上，PoW決定了比特幣區塊鏈如何實現分散式共識。它用於以去信任的方式驗證點對點交易，而不需要第三方中介。
在像比特幣這樣的 PoW 網路上，交易由礦工驗證。他們是使用大量資源來確保網路持續安全、正確運作的參與者。除其他任務外，礦工還創建並驗證交易區塊。但為了爭奪驗證下一個區塊的權利，他們需要使用高度專業化的挖礦硬體來解決複雜的數學難題。
第一個成功找到這些數學問題的有效解決方案的礦工將獲得將其區塊添加到區塊鏈並獲得我們所說的區塊獎勵的權利。區塊獎勵由新產生的加密貨幣加上交易費用組成。區塊獎勵中的加密貨幣數量根據不同的網路而有所不同。例如，在比特幣區塊鏈上，成功的礦工可以從每個區塊獎勵中獲得 6.25 BTC 加上費用（截至 2021 年 12 月）。然而，由於一種稱為減半的機制，每 210,000 個區塊（大約每四年）每個區塊產生的新 BTC 數量就會減少 50%。
如果您想更詳細地了解工作量證明模型，請查看什麼是工作量證明 (PoW)？
什麼是權益證明 (PoS) 以及它如何運作？
股權證明 (PoS) 是 2011 年推出的共識演算法，作為工作量證明的替代方案。它旨在克服 PoW 網路的可擴展性限制。 PoS 是加密貨幣如幣安幣 (BNB)、Solana (SOL) 和 Cardano (ADA) 採用的第二流行演算法。
雖然 PoW 和 PoS 有著在區塊鏈中達成共識的相同目標，但 PoS 有不同的方式來確定誰驗證交易區塊。 PoS 區塊鏈上沒有礦工。 PoS 驗證者不是依靠強大的電腦來競爭區塊驗證權，而是依靠他們持有的加密貨幣。
為了有資格驗證一個區塊，參與者需要在區塊鏈上的特定智能合約中鎖定一定數量的代幣。這個過程稱為質押。然後，PoS 協議將分配一名參與者來驗證下一個區塊。根據網路的不同，這種選擇可以隨機進行，也可以根據其持有量（股權）進行。選定的驗證者可以從他們驗證的區塊中接收交易費用作為獎勵。通常，他們鎖定的代幣越多，被選中的機會就越高。
有關更多詳細信息，請參閱權益證明 (PoS) 解釋。
工作量證明與權益證明之間的差異
儘管兩者都是保證區塊鏈網路安全的共識機制，但兩者之間存在著一定的差異。當然，主要區別在於 PoW 和 PoS 如何確定哪個參與者驗證新交易。為了更清楚地理解，我們看一下下表：
權益證明比工作證明更好嗎？
權益證明的支持者認為，PoS 比 PoW 有一些優勢，特別是在可擴展性和交易速度方面。據稱，與 PoW 相比，PoS 代幣對環境的危害更小。相較之下，許多PoW支持者認為，PoS作為一項較新的技術，尚未證明其在網路安全方面的潛力。事實上，PoW 網路需要大量資源（挖礦硬體、電力等），這使得攻擊它們的成本更高。對於比特幣來說尤其如此，因為它是最大的 PoW 區塊鏈。
如前所述，以太坊（ETH）預計在以太坊 2.0 升級中從 PoW 切換到 PoS。 ETH 2.0 是人們期待已久的以太坊網路升級，旨在提高其效能並解決其可擴展性問題。以太坊上實施 PoS 後，任何擁有至少 32 個 ETH 的人都可以參與 Stake 成為驗證者並獲得獎勵。
PoS 比 PoW 更好嗎？是什麼讓市值第二大的加密貨幣採用新的共識機制？
中心化風險
在工作證明區塊鏈上，挖掘涉及使用計算能力對區塊的資料進行哈希處理，直到找到有效的解決方案。對於當今的主要加密貨幣來說，尋找解決方案變得越來越困難，並且猜測大量哈希值的過程在硬體和電力方面可能非常昂貴。
因此，一些礦工更願意將自己的挖礦資源累積在礦池中，以獲得更大的機會獲得區塊獎勵。一些大型礦池投資數百萬美元並控制數千個 ASIC 挖礦硬體以產生盡可能多的算力。
截至 2021 年 12 月，四大礦池合計控制比特幣總算力的 50% 左右。礦池的主導地位使得個人加密貨幣愛好者自己開採區塊變得更具挑戰性。
但挖礦到底有多去中心化呢？一方面，仍然沒有一個實體可以控製網路上的確認。如果發生這種情況，可能會發生 51% 攻擊，網路將失去其價值。有些人可能會認為，雖然挖礦仍然是去中心化的，但它不再是高度去中心化的。某些領域、採礦設備生產商和能源生產商仍然主導著採礦業，並減少了工作量證明區塊鏈的整體去中心化。
權益證明共識機制採取了不同的方法，以挖礦算力取代權益。這種機制降低了個人確認交易的進入門檻，減少了對地點、設備和其他因素的重視。您的股份僅由您擁有的代幣數量決定。
然而，大多數 PoS 網路要求您執行驗證器節點才能開始確認交易。這可能運行起來很昂貴，但不如幾個採礦設備那麼貴。然後，用戶將他們的代幣抵押在某些驗證器後面，為我們提供了與礦池類似的模型。因此，雖然權益證明對於普通用戶來說更容易參與，但它仍然容易受到與礦池相同的中心化問題的影響。
安全風險
除了中心化風險之外，四大礦池擁有比特幣網路的大部分算力，這可能會增加 51% 攻擊的風險。 51%攻擊是指惡意行為者或組織控制了超過50%的網路總算力，對區塊鏈系統的安全性進行潛在攻擊。攻擊者可以涵蓋區塊鏈共識演算法並實施惡意行為來為自己謀取利益，例如雙重支出、拒絕或更改交易記錄、或阻止他人挖礦。然而，由於比特幣網路的規模，這種情況不太可能發生。
相比之下，如果有人要攻擊 PoS 區塊鏈，他們必須擁有網路上 50% 以上的代幣。這將導致市場需求和幣價上漲，可能花費數百億美元。即使他們確實實施了 51% 攻擊，隨著網路受到損害，他們所持有的代幣價值也會大幅下降。因此，使用 PoS 共識的加密貨幣不太可能發生 51% 攻擊，特別是當它是一個大市值的加密貨幣時。
權益證明的缺點
許多人認為權益證明是工作證明的更好替代方案，但值得注意的是 PoS 演算法也存在缺陷。由於獎勵分配機制，擁有更多資產的驗證者可以增加驗證下一個區塊的機會。驗證者累積的代幣越多，他們可以質押和賺取的代幣就越多，有人批評這是「讓富人變得更富有」。這些「更富有」的驗證者還可以影響網路上的投票，因為 PoS 區塊鏈通常授予驗證者治理權。
另一個擔憂是採用 PoS 的較小市值加密貨幣的安全風險。如前所述，51% 攻擊不太可能發生在 ETH 或 BNB 等更流行的加密貨幣上。然而，價值較低的較小數位資產更容易受到攻擊。攻擊者可能會獲得足夠的代幣來獲得對抗其他驗證者的優勢。他們可以透過經常被選為驗證者來利用 PoS 系統。他們獲得的獎勵可以用於進一步質押，並增加他們在下一輪被選中的機會。
結束語
工作量證明和權益證明在加密生態系統中都佔有一席之地，很難確定哪種共識協議效果更好。 PoW 可能因挖礦過程中產生高碳排放而受到批評，但它已證明自己是保護區塊鏈網路的安全演算法。儘管如此，隨著以太坊從 PoW 轉向 PoS，權益證明系統未來可能會更受新項目的青睞。
