《區塊鏈100問：從小白到大佬》：共識機制Pow、Pos、DPos是什麼科技頭條網

我們致力於用最樸素、最通俗易懂的語言，抽絲剝繭地解讀區塊鏈技術，為你揭開區塊鏈的神秘面紗。

上期我們從共識機制說起，用從古至今的例子具體的闡述了共識機制的對社會、對我們生活的意義，讓大家真正理解區塊鏈。本期內容，我們講一下比特幣信任基礎：共識機制Pow、Pos、DPos是什麼~

共識機制的背景

數字貨幣都是去中介化的，而去中介化的要求就是需要眾多的節點共同維護一個大賬本，同時每個加入網絡的節點都需要保存一份完整的賬本，但不是每個節點同時記賬，因為節點都處於不同的環境（比如網絡延遲），接收到的信息不同步甚至出現不同信息，如果同時記賬的話必然引起賬本混亂，因此需要所有節點達成共識，來決定哪個節點記賬？怎麼記？記錄成功後，又怎麼保證不被其他的節點更改（不可篡改）？而達成共識的辦法就是--共識機制。

比特幣的共識機制

比特幣使用的是Pow（Proof of Work，工作量證明）共識機制, 比特幣成功運行至今, Pow機制的功能性也得到了證明. Pow涉及到挖礦, Pow的實現需要消耗巨大的電力, 這也就是Pow 機制最受詬病的地方. 於是POS和DPOS機制也應運而生。

一、Pow（Proof of Work：工作量證明機制）

基本原理

比特幣的基礎，第一代共識機制,理解起來，很簡單，就是"按勞取酬"，你付出最多的工作量，就會獲得報酬（代幣獎勵）。在比特幣網絡中，這個勞動就是礦工為網絡貢獻了多少算力，貢獻算力的過程就是挖礦。

那麼"報酬"是怎麼分配的呢？就像我們之前舉得例子，如果是真的拿著鋤頭挖礦，能挖到寶藏的概率與各自提供的算力是成正比的，簡單來說，就是能力越強越有可能得到代幣獎勵。

優點

1. 技術代碼本身非常很複雜，有很多技術細節，但我們不去做技術也沒必要去深究，我們只需要知道，Pow機制的實現能夠幫助礦工獲得代幣獎勵，它通過經濟手段來吸引和鼓勵更多人參與。

2. 通過挖礦發行比特幣，把比特幣分散給更多的節點。

缺點

1. Pow機制的運行的所消耗電力是相當高的，有統計結果顯示，迄今為止，比特幣一年的耗電量已經達到了捷克共和國一年的用電量（69.7萬億千瓦時），而這與人類追求節能、清潔、環保的理念相悖。

2. Pow機制發展至今，算力的提供已經從CPU、GPU、FPGA發展到清一色的ASIC芯片礦機。這樣直接導致了從個人挖礦發展到大礦池、礦場，算力集中越來越明顯。這與去中介化的初衷相去甚遠，同時網絡的安全也受到威脅。

也正是Pow機制的這些缺點，Pos機制被人們提出。

二、PoS (Proof of Stake):權益證明機制

基本原理

點點幣（Peercoin）首先採用了Pos機制。點點幣引入"幣齡"概念，同時融合了挖礦。簡單來說，就是一個根據用戶持有貨幣的多少和時間（幣齡）與算力三個因素來決定記賬權，發放代幣的一個制度。比如你有100個點點幣，持有了30天，那麼你的幣齡就是100x30=3000（幣齡越大，越有可能獲得記賬權），這個時候你才有權利去競爭記賬權（一筆賬戶餘額至少持有30天），當成功獲得記賬權並完成記賬後，幣齡將會清零，必須等待下一個30天后才能再次競爭記賬權，這就有效地避免了被大機構控制的可能，降低了系統運行風險。

優點

1.節能、環保。取消了挖礦，不需要大量耗費電力和能源。

2.更去中介化、更安全。相比於Pow機制，PoS機制對計算機硬件要求較低，所有節點都可以參與，不用擔心算力集中導致中心化的出現（據點點幣白皮書顯示，單用戶通過購買獲得51%的貨幣開銷甚至超過了發動51%的費用，有點得不償失），發動攻擊更加困難，網絡安全性更高。

缺點

1.PoS機制的加密貨幣，基於流動性的缺點，如果參與的人並不會很多，就導致了它的信用基礎不夠牢固。

2.Pos根據賬戶餘額來結算，會導致首富賬戶權力更大，可能支配記賬權。

Pow和Pos雖然解決了記賬一致性的問題，但Pow會導致算力集中而走向中心化，Pos雖然考慮了Pow的缺點，但同樣存在很多問題，於是有人提出了DPos來解決它們的不足。

三、DPoS （Delegated Proof of Stake）：授權股權證明機制

基本原理

這是比特股（Bitshare）的創新。比特股引入了"見證人"概念，DPos也取消了挖礦。見證人可以生產區塊，並且每一個持有比特股的人都可以投票選舉見證人（類似現實生活中的選舉代表，只是一般選出101個見證人）。實現這一切不需要信任任何人，因為只有獲得半數以上的投票的候選者才能成功當選，並且只要發現見證人出現算力不穩定，計算機宕機、或者試圖利用手中的權力作惡等情況可以立刻投票更換見證人，這樣就

實現了公平民主的達成共識。