- PoW通过基于挖矿的计算来确保共识，而PoS通过验证者质押来确保共识。
- PoW通过奖励矿工新币和手续费来激励他们，而PoS通常通过奖励验证者从他们验证的区块中获得交易手续费来激励他们。
- PoW面临算力集中问题，而PoS攻击需要多数代币所有权，这使得它们成本极高且会自我损害。
比较PoW和PoS共识：挖矿和质押如何验证区块、分配奖励、形成安全风险，以及为什么许多新网络倾向于PoS 。
介绍
- 工作量证明（ PoW ）
- PoS （权益证明）
PoW和PoS是加密货币领域最广泛使用的两种共识机制。主流加密货币都依赖它们来维护网络安全，并确保链上交易按照一套共同的规则进行验证。
由于区块链需要一种可靠的方法来确认每笔记录的交易都是合法的，因此不同的网络采用了不同的共识机制。工作量证明（PoW）是最早的共识机制，由中本聪提出，至今仍被许多人视为最安全的机制之一。权益证明（PoS）是后来开发的，但如今已在大多数主流数字资产项目中得到广泛应用——尤其是在BTC之外。
>>> 更多阅读：什么是权益证明（PoSA）？
工作量证明（POW）| 它是如何运作的？
📌 战俘
工作量证明（PoW）是比特币网络和许多其他加密货币使用的共识算法，旨在防止双重支付。中本聪在2008年发布的比特币白皮书中引入了这一机制。
从本质上讲， PoW定义了比特币区块链如何达成去中心化共识。它允许以最小化信任的方式验证点对点交易，而无需依赖任何第三方中介机构。
在比特币等基于工作量证明（PoW）的网络中，矿工负责验证交易。这些参与者投入大量资源来维护网络安全和正常运行。他们的主要任务之一是将交易打包成区块并进行验证。但为了获得添加下一个区块的权利，矿工必须使用高度专业化的挖矿硬件来解决复杂的数学难题。
第一个找到有效解决方案的矿工可以将他们的区块添加到区块链中，并获得所谓的区块奖励。该奖励由新发行的加密货币加上交易手续费组成。新发行的加密货币数量因网络而异。例如，在比特币网络上，成功的矿工每个区块可获得 6.25 个BTC的奖励，外加交易手续费（截至 2021 年 12 月）。
比特币还包含一种称为“减半”的机制，每 210,000 个区块（大约每 4 年）每个区块创建的新BTC数量将减少 50%。
>>> 延伸阅读：什么是工作量证明（PoW）？
什么是权益证明（PoS）？它是如何运作的？
📌PoS
权益证明（ PoS ）是一种共识算法，于 2011 年推出，作为工作量证明（PoW）的替代方案。它的设计初衷是为了解决基于PoW 的网络在可扩展性方面存在的一些限制。如今， PoS已被广泛应用于各大加密项目中，通常被认为是第二大最流行的共识模型，例如BNB 、 Solana (SOL)和Cardano (ADA)等网络都采用了PoS 协议。
虽然PoW和PoS 的目标相同——帮助区块链达成共识并确认有效交易——但 PoS使用不同的方法来决定谁来验证下一个区块。在PoS区块链中，没有矿工。验证者不再通过与强大的硬件竞争来“赢得”区块生产权，而是根据他们向网络投入的加密货币数量来选择的。
为了获得验证区块的资格，参与者需要将一定数量的代币锁定在区块链上指定的智能合约中。这个过程称为质押。PoS协议随后会指派验证者来确认下一个区块。根据网络的不同，验证者的选择可能是随机的，也可能是根据参与者质押的代币数量进行加权分配。
被选中的验证者可以从他们验证的区块中获得奖励——通常以交易手续费的形式发放。一般来说，验证者质押的代币越多，被选中的几率就越高。
>>> 延伸阅读：什么是权益证明（PoS）？
POW 和 POS 的主要区别
🔍 谁可以挖矿/验证区块？
- 工作量证明（PoW） ：你的算力越强，挖到（验证）一个区块的几率就越高。
- PoS ：你质押的代币越多，你被选中验证新区块的可能性就越大。
🔍 区块是如何被挖出/验证的？
- 工作量证明（PoW） ：矿工通过使用计算资源来解决复杂的数学难题进行竞争；第一个找到有效解决方案的矿工有权添加下一个区块。
- PoS ：验证者通常由算法选择；该过程可能包含随机性，同时也会考虑质押金额。
🔍 需要哪些设备？
- 工作量证明（PoW） ：通常使用专用挖矿硬件，例如 ASIC、CPU 和 GPU。
- POS ：可以使用任何连接互联网的电脑或移动设备参与。
🔍奖励如何分配？
- 工作量证明（PoW） ：第一个成功生成区块的矿工获得The Block奖励。
- PoS ：验证者可以从他们验证的区块中获得一部分交易费。
🔍 每种模型如何保护网络安全？
- 工作量证明（PoW） ：一般来说，算力越强，网络越安全。
- PoS ：安全性通过质押来保障——将加密货币锁定在链上，作为网络保护机制的一部分。
安全风险
✅ 战俘
除了普遍存在的中心化问题之外，人们经常讨论的一个风险是，排名前四的矿池控制着比特币总算力的很大一部分。当如此多的算力集中在少数矿池中时，理论上会增加遭受 51% 攻击的风险。
51%攻击指的是一种潜在的安全威胁，即恶意行为者或组织设法控制了网络总算力的50%以上。如果这种情况发生，攻击者可以操纵共识过程，并从事有害行为以牟利，例如双重支付、拒绝或篡改交易记录，或阻止他人挖矿。尽管如此，考虑到比特币网络的规模，这种情况在实践中通常被认为不太可能发生。
✅ POS
相比之下，攻击权益证明（PoS）区块链，攻击者需要持有超过50%的网络代币。购买如此大量的代币供应很可能会大幅推高需求和代币价格，造成数百亿美元的损失。即使仅发动51%的攻击，攻击者质押的代币也会因网络和市场信心受损而大幅贬值。
由于这些经济限制，使用PoS共识的加密货币通常被认为不太可能遭受 51% 攻击，尤其是在市值较大的网络中。
>>> 延伸阅读：什么是 51% 攻击？如何预防？
概括
PoW和PoS在加密生态系统中都占据了稳固的地位，很难断言哪一种共识模型在各方面都“更好”。PoW常因挖矿产生的较高碳排放而受到批评，但它也已被证明是一种保护区块链网络的可靠安全机制。
也就是说，随着以太坊等主要网络从PoW过渡到PoS ， PoS越来越有可能成为未来新项目的首选——特别是对于那些优先考虑可扩展性和效率的团队而言。
〈 工作量证明 (PoW) 与权益证明 (PoS)：有什么区别？ 〉 本文文章首发于《 CoinRank 》。
