PoS算法
Proof of Stake 权益证明(PoS)
什么是PoS
PoS基本思想是:当你持有币,你就拥有记账权,然后有投票权。投票权和持有币的数量是成正比的。简单理解就是持有币越多,投票的权利越大。
PoS协议的基本框架是按所有参与者的持币数量,去分配打包权和投票权。PoS中打包和投票是分开的。打包区块的人是随机选中的,其他没有被选中的用户,会成为验证者去验证创建的区块。拥有打包权的人就有资格生成新的区块,这个区块里面包含的是要处理的交易,并且有他自己的签名。拥有投票权的验证者会去投票,投票形式可以就是在被投票的区块上做个签名。投票获得多数票支持后,区块才会被加入共识,变成一个有效地区块。
为了提高效率,会选举一个委员会,由他们负责投票,委员会是随机选取,但是都是持币人,为了公平性,委员会要经常轮换。
PoS有一个名词叫币龄,每个币每天产生1币龄,例如,你持有100个币,总共持有了30天, 那么,此时你的币龄就为3000,这个时候,如果你发现了一个PoS区块,你的币龄就会被清空为0。你每被清空365币龄,你将会从区块中获得0.05个币的利息(可以理解为年利率5%),那么在这个案例中,利息=3000×5%/365=0.41个币。 类似于财产存储在银行,这种模式会根据你持有数字货币的多少和时间,分配相应的利息。
通过和比特币相比,比特币产量是递减的,矿工可能会渐渐退出挖矿,到最后比特币系统的矿工可能会越来越少,会导致区块链系统算力减少,比特币被51%算力攻击可能性就越大。PoS没有通货紧缩机制,让用户去参与发现持有币,增加币的价值,人多也增加了网络的健壮性。
PoS原理
- 加入PoS的都是持币人并称为验证者。
- 在验证者中挑一个持币人给予权利生成新的区块,挑选顺序依据持币的多少。
- 其余的持币人,也就是验证者进行对区块进行验证。验证通过生成新的区块。
- 如果在一定时间内没有生成新区块,PoS会挑选下一个验证者,给予生成新区块的权利。
- 以此类推,以区块链中最长的链为准。
PoS的优缺点
优点
- 节省能耗,相比于PoW的能源消耗,PoS大大缩减了能源消耗,简单来说就是省电。
- 入门门槛低,用户参与度更高,只需要一台电脑,就可以称为验证者。
- 在一定程度上缩短了共识达成时间。
在PoS中,节点拥有的币越多,设计利益越多,节点反而会愿意去维护这个系统的稳定。他们不会进行恶意攻击损害自己的利益。PoS可以更有效地防御51%算力攻击。
缺点
- PoS机制由股东自己保证安全,不持有PoS的人无法对PoS构成威胁。PoS的安全取决于持有者,拥有币和币龄越多、节点越高,拥有越强的产生新区块的能力。简单来说,拥有越多的币且币龄越久,获得记账权的概率越大。
PoS中持有币越多的人会获得更多的奖励,加大贫富差距,可能会产生超过50%的中心化节点。
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