时间:2022-02-23|浏览:456
比特币数字货币用大量的算力来保护网络的安全性,但是为什么要这样呢?还有什么其他选择吗?
什么是POW?
PoW挖掘算法的计算方法需要消耗大量的计算能力。1993年由Cynthia Dwork和Moni Naor提议阻止拒绝服务攻击(DDOS)、1997年正式命名反垃圾邮件等服务滥用的经济对策Proof of work(工作证明)
直到2009年中本聪创立比特币,该技术才得到广泛应用。他意识到这种机制可以用来在多个节点网络环境中创建共识,并使用这种机制来保护比特币的安全
但是,PoW算法需要大量的节点来解决密码问题。我们称这些密码问题的运营商为矿工。第一个计算正确解决方案的矿工可以获得矿工奖励。由于这些奖励,人们建造了越来越多的矿山
根据Digiconomist据报道,比特币矿山的功耗高达54TWh,这些电力足以为500万美国居民提供生活用电,更相当于新西兰或匈牙利的一个国家,不仅如此,PoW算法的存在导致计算设备性能越好,奖励就越多
计算速率越高,下一个区块的概率和奖励就越大
矿工们将计算能力集中在一起,形成矿池,以提高挖掘成功率(Mining pool),矿池将根据各矿工的计算能力比例进行分配和奖励,简单地说,PoW因此,矿工需要花费大量的电力进行采矿,并鼓励每个人在矿池中进行采矿反,区块链的计算能力越来越集中,违反了区块链分散化的原则
什么是POS?
为了解决这个问题,2011年,一个比特币论坛的用户QuantumMechanic,提出 Proof of Stake(产权证明)新技术,他认为让大家互相竞争是一种非常浪费的行为,PoS该机制采用选举机制,该机制将在网络中随机选择节点,节点将负责验证下一个块
PoS在算法中,没有矿工,取而代之的是验证者,该算法不允许每个人挖掘,而是创建块,成为验证者的条件是节点必须抵押一定数量Token作为“Stake(产权),你可以把这个抵押想象成押金,抵押金的数量影响下一次投票被选为验证人的概率
假设小明抵押了100美元,小华抵押了1000美元,那么小华被选为下一块创造者的概率是小明的10倍。虽然这似乎偏向于富人,也就是说,持有大量货币的人,但这种算法实际上更公平!
POW跟POS差异在哪?
如果采取PoW算法上,富人可以有很多成本优势,因为大矿主可以尽可能降低矿机和电价的成本,这意味着他们买的越多,单价就越便宜!
但是回到了PoS算法,如果一个节点被选为验证器,它必须验证下一个节点中的所有交易都是有效的。如果所有检查都通过,该节点将签署新区块的签名,并将该区块添加到链中,然后获得新区块中所有转账为回报。
如何信任选举中的验证者?
还记得刚才提到的POS机制必须抵押一定数量的抵押Token作为产权吗?这个时候Stake(产权)派上用场。
如果验证者让非法的交易被写入区块中,那么他就会损失一部分押金,只要押金比获得的交易手续费高,我们就能安全的信任他们
如果恶意篡改账簿,将遭受损失。只要于手续费,验证人就会损失更多。当然,这与现实中的经济效应不符
当一个节点不再是验证人时,之前支付的押金和会计费用将全部退还
所以,PoW和PoS公式机制是两种非常不同的机制,PoS不允许每个人都参与簿记过程,这将消耗更少的能量,同时更加分散
在PoW在机制中,有一个矿池的概念。矿池的参与者通过矿池团队挖掘获得利润,但这些矿池控制了比特币的大比例计算能力,使区块链挖掘过程更加集中和危险。如果世界上最大的矿池合并,它们将拥有大部分(超过50%)的计算能力,然后它们可以伪造交易
PoS另一个优势
设置节点的成本,PoS节点相比PoW节点要便宜得多,因为你不需要昂贵的矿机,
它还可以鼓励更多的人参与设置节点,使区块链网络更加分散
如果我有超过51%的代币,我能伪造交易来操纵区块链网络吗?
是的
51%攻击
在PoW在算法中,如果一组矿工有超过51%的计算能力,这组矿工可以控制区块链,但加密货币目前的市场价值,PoS这种51%的攻击在现实中变得非常困难。如果你想以51%的方式攻击比特币,至少需要750亿美元,而且可能不会成功
这种针对PoS攻击机制的可能性远远大于PoW更小,但不是完全没有风险,因为PoS该机制具有抵押金数量的因素,使选择过程不完全随机,富人可以获得更多的会计机会,进一步增加了被选为验证人的可能性,因此必须更仔细地选择下一个验证人
因此,有几个问题需要研究,如基于代币年龄的选择方法。当网络选择节点作为验证器时,我们可以在选择验证器时选择其他验证器
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