区块链权益证明机制（PoS）

Posted 2021-07-09 qkljys123

 

在银行存钱，利息由存款金额和时间决定，权益证明机制（PoS）也是这样。PoS根据持币时间和持币数量来决定挖矿成功的打包概率。【.本文​由qkljys123整理发布.】

相比较于PoW挖矿，PoS挖矿的优势降低了投资者的进入门槛、矿工和持币者利益一致、低延迟和确认速度快等优势；但在隐私保护、投票治理机制的设计等方面存在一定的缺陷。

这也导致了个人玩家在PoS挖矿是面临很多短期行为的风险。

什么是PoS挖矿？

 

PoS（Proof-of-Stake），中文称权益证明机制，也称股权证明机制，顾名思义，是根据用户持币的币龄大小来决定挖矿成功的打包概率的共识机制。

币龄=矿工质押代币的总额代币持有的时长

币龄在一定程度上保护了持币份额低且持币期间较长的矿工（也可以是投资者）的利益，增加了恶意矿工激增持币份额的方式操纵（Manipulate）打包概率的作恶成本。

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PoS挖矿 VS. PoW挖矿

 

PoS挖矿的优势

相比较与采用工作量证明机制（Proof-of-Work, PoW）挖矿，PoS挖矿具有以下4个优势：

1. PoS不用造成大量的电力和资源耗费，比PoW更加环保，且用户参与门槛较低；
2. 矿工和持币者动机一致，不存在委托代理问题，因为PoS中矿工就是持币者；
3. 延迟可以设计的非常低，比如EOS的数据吞吐量已经达到了每秒3000笔；
4. PoS确认速度快，其速度仅取决于网络和网络协议，只要满足2/3以上的节点诚实即可；

 

PoS挖矿的缺陷

但是，PoS的一些优点往往是一把双刃剑，导致PoS挖矿机制仍有待于进一步完善。主要包括以下四点：

PoS的公链一般是许可型公链，而且不具有匿名性，投票账户和总票数已知且有限，鲸鱼（质押代币份额高的矿工）容易作恶；

投票行为成本低，容易遭受无利害攻击（Nothing-at-Stake Attack）。即“作恶无成本，好事无限多”，作恶矿工同时在多个分叉上挖矿，并且同时获得所有挖矿收益的行为；无利害攻击——同时获得多个分叉的出块奖励

投票权可复用可转账（PoS存在弱主观性），容易遭受长程攻击（Long Range Attack）。即攻击者创造一个长区块链取代最长合法链，从而骗取挖矿收益。

长程攻击——取代最长合法链

投票权的决定和行使是分离的，二者没有绑定，从而导致容易产生贿赂选举的行为。

PoS挖矿存在的风险？

 

PoS挖矿仍有待于完善和改进 ，导致PoS挖矿存在的风险较高，有效控制在PoS挖矿中的作恶行为必须满足2/3以上的节点是诚实的大前提。一旦选举被操纵，或者是被选举出来的节点被“黑化”，都会导致PoS挖矿的收益大打折扣，存在较大的风险和不确定性。【.本文​由qkljys123整理发布.】