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。主要加密貨幣採用它們來保護和保證其網路的運作。

比特幣使用工作量證明來驗證交易並保護網路。除了其他功能外，PoW 還可以預防雙重支出。區塊鏈由稱爲礦工的參與者保護，他們利用運算能力來競爭確認新區塊和更新區塊鏈的權利。當礦工成功確認一個新區塊時，他會從網路中獲得 BTC 獎勵。截至 2021 年 12 月，透過成功開採一個比特幣區塊，礦工可以獲得 6.25 BTC 的區塊獎勵加上交易費用。

PoW 和 PoS 之間的主要區別在於它們確定誰可以驗證交易塊的方式。權益證明是工作量證明最流行的替代方案。它是一種共識機制，旨在改善 PoW 的一些侷限性，例如可擴展性問題和高能耗。在 PoS 中，參與者被稱爲驗證者。他們不需要使用高計算能力的硬件來競爭驗證區塊的機會。相反，他們需要質押區塊鏈原生加密貨幣。然後，網絡根據押注的加密貨幣數量選擇獲勝者。被選爲驗證者的用戶將收到他們驗證的區塊的一定比例的交易費用。投入的代幣越多，被選爲驗證者的機會就越大。

介紹

爲了確保區塊鏈上記錄的交易有效，網絡採用不同的共識機制。工作量證明（PoW）是最古老的機制。它由中本聰創建，被許多人認爲是最安全的替代方案之一。股權證明（PoS）是後來創建的，但如今它被用於大多數山寨幣項目。

除了比特幣之外，其他主要加密貨幣也使用 PoW，例如以太坊（ETH）和萊特幣（LTC）。 Binance Coin (BNB)、Solana (SOL)、Cardano (ADA) 和其他山寨幣都使用 PoS。重要的是要記住，以太坊打算在 2022 年將其機制從 PoW 更改爲 PoS。

什麼是工作量證明 (PoW) 以及它是如何工作的？

工作量證明（PoW）是比特幣網絡和許多其他加密貨幣採用的共識算法，用於防止雙重支出。它由中本聰在 2008 年發佈的比特幣白皮書中提出。

基本上，PoW 決定了比特幣區塊鏈如何實現分佈式共識。它用於驗證無需第三方中介的無需信任的點對點交易。

在像比特幣這樣的 PoW 網絡中，交易由礦工驗證。這些參與者使用大量資源來確保網絡繼續正確、安全地運行。除其他任務外，礦工還創建並驗證交易塊。但爲了爭奪驗證下一個區塊的權利，他們使用高度專業化的挖礦硬件來解決複雜的數學問題。 

第一個成功找到這些數學問題的有效解決方案的礦工將贏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。區塊獎勵由新生成的加密貨幣加上交易費用組成。每個網絡的區塊獎勵加密貨幣數量各不相同。例如，在比特幣區塊鏈上，成功的礦工將獲得 6.25 BTC 加上交易費作爲區塊獎勵（截至 2021 年 12 月）。然而，由於一種稱爲減半的機制，每 210,000 個區塊（大約每四年）每個區塊生成的新 BTC 數量就會減少 50%。

如果您想了解有關工作量證明模型的更多信息，請查看文章什麼是工作量證明 (PoW)？。 

什麼是權益證明 (PoS) 以及它如何運作？

股權證明 (PoS) 是 2011 年推出的一種共識算法，作爲工作量證明的替代方案。其目標是解決 PoW 網絡的可擴展性問題。 PoS 是第二流行的算法，被 Binance Coin (BNB)、Solana (SOL) 和 Cardano (ADA) 等加密貨幣採用。

PoW 和 PoS 具有在區塊鏈上達成共識的相同目標，但 PoS 使用不同的方式來確定誰驗證交易塊。 PoS 區塊鏈上沒有礦工。 PoS 驗證者不依賴強大的計算機來競爭區塊驗證權，而是依賴其持有的加密貨幣。

爲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。這個過程稱爲質押。然後，PoS 協議將分配一名參與者來驗證下一個區塊。根據網絡的不同，這種選擇可以是隨機的，也可以根據股權的價值（股權持有量）進行。選定的驗證者可以從他們驗證的區塊中獲得交易費用作爲獎勵。通常，鎖定的代幣越多，被選中的機會就越大。

有關更多詳細信息，請參閱權益證明 (PoS) 文章。 

工作量證明和權益證明之間的區別

兩者都是保證區塊鏈網絡安全和運行的共識機制，但它們之間也存在差異。當然，主要區別在於 PoW 和 PoS 確定哪個參與者驗證新交易的方式。爲了更好地理解，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爲，PoS 比 PoW 有一些優勢，特別是在可擴展性和交易速度方面。他們還聲稱，PoS 機制對環境的危害比 PoW 更小。另一方面，許多 PoW 倡導者認爲，PoS 作爲一項較新的技術，尚未證明其在網絡安全方面的潛力。事實上，PoW 網絡需要大量資源（挖礦硬件、電力等），這使得執行攻擊變得昂貴且困難。對於最大的 PoW 區塊鏈比特幣來說尤其如此。

如前所述，以太坊（ETH）打算通過以太坊 2.0 更新將其 PoW 系統更改爲 PoS。 ETH 2.0 是人們期待已久的以太坊網絡升級，預計將提高其性能並解決可擴展性問題。在以太坊上實施 PoS 後，任何擁有至少 32 個 ETH 的人都可以參與質押，成爲驗證者並獲得獎勵。 

PoS 比 PoW 更好嗎？是什麼讓市值第二大的加密貨幣決定採用新的共識機制？

中心化風險

在工作量證明區塊鏈中，挖掘涉及使用計算能力對塊數據進行哈希處理，直到找到有效的解決方案。對於當今的頂級加密貨幣來說，挖掘解決方案變得越來越困難，並且實現大量哈希值的過程在硬件和電力方面可能非常昂貴。

因此，一些礦工更願意將資源積累在礦池中，以增加獲得區塊獎勵的機會。一些大型礦池投資數百萬美元，控制數千臺 ASIC 挖礦硬件，以產生儘可能多的算力。

目前，截至 2021 年 12 月，四大礦池控制着比特幣總算力的 50% 左右。礦池的主導地位使得個人加密貨幣愛好者挖礦變得非常困難。 

但挖礦的去中心化程度如何呢？一方面，仍然沒有一個實體能夠控制網絡上的確認。如果發生這種情況，可能會發生 51% 攻擊，網絡將失去其價值。有人認爲，雖然挖礦仍然是去中心化的，但它不再具有高度的去中心化。採礦設備生產商和能源生產商等某些領域仍然主導着採礦業，並降低了工作量證明區塊鏈的整體去中心化程度。

權益證明共識機制採取了不同的方法，用質押過程取代了挖礦算力。這種機制降低了進入壁壘，使任何個人都可以確認交易，從而減少了對位置、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 網絡要求您啓動驗證器節點才能開始確認交易。這可能是一個昂貴的過程，但不像維護多個採礦設備那麼昂貴。然後，用戶以類似於礦池的模式向某些驗證者提供質押的代幣。因此，雖然權益證明讓個人用戶更容易參與，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絡大部分算力，這一事實可能會增加 51% 攻擊的風險。 51% 攻擊是指惡意行爲者或組織能夠控制超過 50% 的網絡總算力，對區塊鏈系統的安全性進行潛在攻擊。在這種情況下，攻擊者可以改變區塊鏈的共識算法，並從雙重支出中受益，拒絕或更改交易記錄，甚至阻止其他礦工的挖礦過程。然而，由於比特幣網絡的規模，這種情況不太可能發生。

另一方面，在對 PoS 區塊鏈的攻擊中，需要擁有網絡上 50% 以上的代幣。這將導致市場需求和貨幣價格上漲，這可能會花費數十億美元。即使發生 51% 攻擊，隨着網絡遭到破壞，質押代幣的價值也會急劇下降。因此，使用 PoS 共識的加密貨幣不太可能發生 51% 攻擊，尤其是市值較大的幣種。

權益證明的負面影響

許多人將權益證明視爲工作量證明的最佳替代方案，但值得注意的是，PoS 算法也存在缺點。由於獎勵分配機制，擁有更多質押資產的驗證者有更大的機會驗證下一個區塊。驗證者積累的代幣越多，他們可以質押並獲得獎勵的代幣就越多。許多人批評這種制度“讓富人更富”。這些“更富有”的驗證者還可以影響網絡上的投票，因爲 PoS 區塊鏈通常會向驗證者授予治理權。

另一個擔憂是採用 PoS 機制的小市值加密貨幣的安全風險。如前所述，對於 ETH 或 BNB 等更流行的加密貨幣來說，不太可能發生 51% 攻擊。然而，價值較低的數字資產更容易受到攻擊。黑客可以獲得足夠的代幣來獲得相對於其他驗證者的優勢。因此，他們可以濫用 PoS 系統，經常被選爲驗證者。獲得的獎勵可以用於質押過程，增加下一輪再次被選中的機會。

最後的考慮因素

工作量證明和權益證明是加密生態系統中的整合機制。很難說哪種共識協議效果最好。 PoW 可能因挖礦過程中產生高碳排放而受到批評，但它已被證明是確保區塊鏈網絡安全的有效算法。不過，隨着以太坊從PoW升級到PoS，權益證明可能會成爲未來新項目最常用的機制。