工作量证明与权益证明：优点和缺点
在加密世界中您可能会遇到的两个术语是“工作量证明”和“权益证明”，也称为 PoW 和 PoS。它们是什么意思，工作量证明和权益证明有什么区别？在这篇文章中，我们将对其进行分解。
PoW 和 PoS 是指验证加密交易的不同方法。这些方法被称为“共识机制”，因为它们使所有网络用户能够就交易是否有效达成一致，而无需第三方干预。
共识机制是比特币创造者首次设想的去中心化、用户主导的货币（原始加密货币）的关键工具。
加密货币基础知识
要充分理解 PoW 与 PoS 之间的区别，有必要解释加密货币的工作原理。
所有加密交易都记录在称为区块链的公共分类账系统中。每笔交易都被组织成一个新的“块”，其中包含经过验证的详细信息，包括时间戳、交易数据和前一个块的加密哈希值。
区块通过密码学存储在区块链上，密码学是一种确保数字信息安全的系统。可以交互并检查各个区块链的交易，例如，您可以使用EtherScan来检查以太坊区块链上正在发生哪些交易。
PoW 和 PoS 等共识机制是用于验证区块链上交易的工具。在下一节中，我们将更详细地了解 PoW 和 PoS。
什么是工作量证明（PoW）？什么是工作量证明加密算法？
工作量证明（PoW）是加密货币挖矿中使用的一种共识机制，用于验证区块链上的交易。它要求矿工使用强大的计算机解决数学问题。这通过防止任何人玩弄系统来提高加密货币的安全性，并且作为他们工作的回报，矿工会收到加密货币代币。
这些被称为“矿工”的计算机必须成功解决这些问题才能创建新的区块并获得矿工的奖励。没有一个新的密码问题是完全相同的。
这意味着当问题最终解决时，网络就知道交易是真实的。此时，交易已得到验证，相关加密货币金额已成功转移到新目的地。
那么，您可能想知道，比特币是工作量证明还是权益证明？比特币于 2009 年首次引入使用 PoW 加密算法来验证交易。PoW 共识算法的创建是革命性的。事实证明，这对于确保新的加密货币不受集中控制至关重要。
工作量证明 (PoW) 限制
尽管 PoW 共识机制已被证明是有效的，但它也存在一些局限性，包括：
- 对计算能力的需求：PoW共识算法严重依赖强大的硬件来解决复杂的数学问题。
- 设置成本高：高计算能力需要现代且昂贵的硬件。
- 能耗高：大量的计算能力消耗大量的能源。
- 需要热量管理：为了有效工作并防止过热，需要为计算机硬件安装冷却系统。
- 缺乏可扩展性：所需的基础设施非常昂贵且难以扩展。
- 进入壁垒：繁重的计算要求阻碍了很多个人和组织参与共识机制。
此外，每当发送比特币交易时，网络平均需要 10 分钟来确认。另外，比特币区块链每秒只能处理大约七笔交易。
自加密货币于 2009 年首次建立以来，这促使交易费用上涨，并且意味着当网络拥塞时交易费用达到峰值（意味着大量交易同时发生）。早在 2009 年，交易费用还不到一美分，但随着比特币的普及，费用开始呈指数级攀升。
尽管比特币在其他领域表现出色，但比特币网络上的交易费用仍然太高，不适合小额日常支付——而这个问题本质上与 PoW 系统相关。
闪电网络为这个问题提供了有效的解决方案。该网络是一种支付协议，在现有的比特币区块链之上运行，以实现参与矿工之间更快、更便宜的交易。闪电网络交易需要不到一分钟的时间，成本也只有几分之一美分。
PoW 最大的缺点是它使用大量的计算能力，而挖矿通常需要高度专业化的设备，而普通用户无法承担。这些因素给寻找一种更环保、更容易让日常用户受益的替代共识机制带来了压力。
什么是权益证明 (PoS)？
什么是权益证明 (PoS) 算法？
权益证明 (PoS) 是一种共识机制，使用验证器而不是矿工来验证区块链上的新块。验证者是加密货币所有者，他们将自己的代币“质押”在专门的钱包中，以根据其“质押”的大小换取少量奖励。与 PoW 相比，PoS 的能源效率要高得多，并且进入门槛较低。
今年早些时候，世界第二大流行加密货币以太坊宣布将转向权益证明模式，该模式可以将能源使用量减少 99.5%。
PoS 模型以较少劳动密集的方式在用户之间达成共识。PoW 奖励解决复杂方程的矿工，而 PoS 则根据用户“质押”了多少相关加密货币来决定哪个用户将从下一个区块的奖励中受益。
比特币的 PoW 能耗被可视化，并与以太坊的 PoW 和估计的 PoS 能耗进行比较。
权益证明 (PoS) 的工作原理
首先，用户必须将其加密货币放入特定的钱包中。然后这个钱包会“冻结”硬币。这意味着这些代币现在被用来质押网络，并且在它们被拆散之前不能被花费或转移到其他地方。
在 PoS 模式下运行的区块链通常要求用户钱包中持有最低数量的代币，然后才能开始质押。这通常需要大量的前期投资，被认为是 PoS 的主要限制之一。
然而，有一些方法可以解决这个问题。例如， Lido等 DeFi 应用程序允许用户集中他们的加密货币，以从以太坊 2.0 的质押奖励中受益，而无需单独拥有大量代币。
投入代币后，您获得奖励的机会与您持有代币的总百分比直接相关。
例如，如果您投入 50 个加密货币，而该加密货币有 500 个流通货币，那么您将持有流通货币总数的 10%，并且有 10% 的机会赢得每项奖励。在实践中，如果用户与其他用户共享加密货币，他们可以期望获得相对可靠的质押回报率。
股权证明（PoS）系统的好处
PoS 有其自身的局限性，但首先，让我们看一下 PoS 协议的主要优点。
能源效率
PoS 是一种更节能的共识机制，因为持有和质押代币所需的计算能力比求解复杂方程要少得多。
诚实
支持 PoS 机制的另一个论点是，那些持有其资产的人将有动力通过诚实运营来保证网络安全。这是因为，如果有人试图破解网络或处理恶意交易，用户将在创建下一个区块之前失去全部股份。
区块链网络中两个区块发生冲突的抽象说明。
权益证明 (PoS) 的缺点
尽管 PoS 的能源效率远高于 PoW，但很难忽视 PoS 协议的最大缺点。
赢得区块奖励的成本
用户投入的加密货币越多，他们在创建每个新区块时获得奖励的可能性就越大。这意味着您可以购买的代币越多，您可以质押和获得的代币就越多。简而言之，有更多钱可花的用户总是有更好的机会赢得奖励，这往往使其成为一个不平等的系统。
然而，这个问题在PoW系统中也存在。开采加密货币所需的专用设备超出了大多数普通用户的能力范围，但富有的矿工可以批量购买。一些组织已经能够购买数千台专用设备，以便在创建新区块时有最大的机会获得奖励，这可能会导致中心化，而这在 PoS 模式下是不可能的。
最终，很难确定哪种共识算法更好，因为 PoW 和 PoS 各有利弊。由于个人用户通过用脚投票来决定每种加密货币的命运，时间将告诉我们哪个系统最终会在每个区块链上受到青睐。
