股權證明和工作證明有什麼區別?
乙太坊前沿網路目前使用工作量證明 (PoW) 共識算法,而未來版本的網路計劃改用權益證明 (PoS) 算法。這兩種算法有什麼區別?
公共區塊鍊網路中共識算法的目標是讓許多不同的使用者就區塊鏈的目前狀態達成一致,即使他們不信任彼此或任何中央權威。這是一個具有挑戰性的問題,在比特幣網路啟動之前,它一直沒有得到解決。
比特幣的解決方案是使用稱為工作證明(或“挖礦”或“雜湊”)的東西,參與的使用者致力於解決困難的數學問題,然後發布解決方案。因為要找到這些解決方案需要電腦和電力等現實世界的資源,所以沒有辦法“欺騙”並假裝你在網路上代表了比你實際更大的一部分挖礦能力。因此,PoW 算法能夠使用找到的解決方案的數量和難度來衡量網路中有多少人同意區塊鏈的目前狀態. 阻止合法使用者就區塊鏈狀態達成一致的唯一方法是控制足夠的總計算能力,你可以假裝該組不同意自己,甚至你的意見是真正的共識,而其他所有使用者對區塊鏈的狀態撒謊。 對資源的要求是一件好事,因為這意味著干涉團體的共識需要大量的資源(也就是金錢)。
不幸的是,我們目前所知的 PoW 共識算法需要持續不斷地消耗資源才能正常工作。 不管有人干涉與否,工作都必須完成,而且必須有人為此付出代價。大多數現有的 PoW 區塊鏈,例如比特幣,通過預先商定的硬幣創造來支付這些成本,也稱為通貨膨脹。這個薪水不管有沒有人進攻都得發,這看起來效率很低。出於這種考慮和其他考慮,提出了一種解決去中心化共識問題的新解決方案,稱為權益證明。
在這種新算法中,區塊鏈內的一致性將不是根據計算能力與目前狀態的一致性來衡量,而是根據數字貨幣與目前狀態的一致性來衡量。這種數字貨幣的所有者在跟踪它的區塊鏈的成功中擁有經濟利益,這就是我們獲得算法名稱的地方。
讓我們從它們的共同點開始:它們都是在區塊鏈上達成共識的算法。
無需贅述,我們需要達成共識,因為任何人都可以創建區塊;雖然我們只想要一條獨特的鏈,但我們想要一種方法來決定我們應該信任哪個區塊。
工作量證明具有很好的特性,您可以使用貝氏定理和熱力學定律來證明給定的塊確實需要一定量的工作才能被探勘。這樣,使用者可以簡單地選擇工作量最大的最長有效鏈作為正確鏈。
但這意味著工作量證明在能源方面效率極低,因此也非常昂貴;這會激勵礦工集中雜湊算力——對於一個目標是盡量減少信任第三方的網路來說顯然是不可取的。
權益證明不是關於挖礦,而是關於驗證。實際上,區塊仍然需要由某人創建,誰來創建下一個區塊取決於特定的權益證明算法,但選擇過程必須具有某種隨機性,或者至少正確分配投票份額(否則我們會還原到集中式系統)。
在 PoS 中,每個驗證者都擁有網路中的一些股份,在乙太坊的情況下是乙太幣,他們綁定了這些股份。抵押權益意味著你將一些錢存入網路,並在某種意義上將其用作擔保區塊的抵押品。在 PoW 中,您知道一條鍊是有效的,因為它背後有很多工作,而在 PoS 中,您信任具有最高抵押品的鏈。
正在開發的各種權益證明算法之間存在重要差異。這個問題是關於 PoW 與 PoS 的,所以我的答案非常籠統。
乙太坊將使用 Casper,惡意驗證者的權益將被(部分)削減,例如,如果他們以過高的機率簽署兩個(競爭)區塊。