《區塊鏈100問：從小白到大佬》：共識機制Pow、Pos、DPos是什么_比特幣

我們致力于用最樸素、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是什么~

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，因為節點都處于不同的環境，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？怎么記？記錄成功后，又怎么保證不被其他的節點更改？而達成共識的辦法就是--共識機制。

《區塊鏈電子簽章參考架構》團體標準發布，1月15日開始實施:2020年12月15日，中國電子工業標準化技術協會正式發布T/CESA 1128—2020《區塊鏈電子簽章參考架構》團體標準。該團體標準由易簽鏈（深圳）科技有限公司牽頭、中國電子技術標準化研究院等單位共同參與編制，將于2021年1月15日開始實施。

在標準研制過程中，易簽鏈同步研發了區塊鏈電子簽章簽名系統V1.0，該系統通過電子標準院的區塊鏈系統功能測試，并獲得CNAS認證的《區塊鏈系統功能測試報告》。

《區塊鏈電子簽章參考架構》明確了區塊鏈電子簽章的參考架構、主要功能模塊和關鍵流程。該標準將區塊鏈技術與傳統電子簽章技術融合，以“物電同源電子印章”為唯一數據源，提升整體簽章流程的安全性和可追溯性。（電子簽名與可信服務發展聯盟）[2021/1/13 16:05:14]

比特幣的共識機制

動態 | 美國伊利諾伊州《區塊鏈技術法案》生效，智能合約被合法化:美國伊利諾伊州已朝著通過《區塊鏈技術法案》規范基于區塊鏈的技術邁出了重要的一步。該法案由眾議員Keith Wheeler支持，于2020年1月1日生效，該法案首先要解決的問題之一就是對區塊鏈本身的定義：“區塊鏈是指由多方使用去中心化方法創建的電子記錄，用以核實和儲存交易的數字記錄，而交易記錄則由先前交易信息的加密散列加以保護。”此外，該法案還提供了加密散列、電子記錄和智能合約的定義。該法案還規定，“不得僅僅因為區塊鏈被用于創建、存儲或驗證智能合約、記錄或簽字而剝奪這些客體的法律效力或可執行性。”法案還補充說，如果需要以書面形式提交包含記錄的基于區塊鏈的智能合約，那么該合約就符合法律規定。換句話說，智能合約現在在法庭上是可接受的，它們可以用來提供證明或要求可執行性。（CryptoPotato）[2020/1/10]

比特幣使用的是Pow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.于是POS和DPOS機制也應運而生。

動態 | 《區塊鏈平臺安全技術要求》行業標準正立項并起草:據證券時報網消息，在2018數字資產安全高峰論壇上，國家互聯網應急中心互聯網金融監管技術支撐專項組組長吳震表示，目前《區塊鏈平臺安全技術要求》行業標準正立項并起草，將明確區塊鏈平臺面臨的主要威脅和安全體系架構，針對各關鍵模塊提出安全技術要求，為區塊鏈平臺的安全穩健運行提供基礎和保障。

投資有風險，入市須謹慎。

本資訊不作為投資理財建議。[2018/11/13]

一、Pow

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。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。

那么"報酬"是怎么分配的呢？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。

動態 | 《區塊鏈——工業4.0新架構平臺》白皮書發布:據中證網消息，2018世界智能制造大會智領全球發布會在南京舉行，大會組委會聯合項目單位江蘇經信智能制造研究院所屬唐思庫區塊鏈研究所和唐·塔普斯科特集團區塊鏈研究所發布了《區塊鏈——工業4.0新架構平臺》白皮書。白皮書揭示了區塊鏈技術在制造行業最具價值的4大應用，分別為連接分布式制造資源、確保端到端的增材制造(AM)過程、啟用資產生命周期管理以及增加供應鏈的可見性，并通過這些應用呈現出工業革命4.0時代智能產品、智能工廠和大規模定制的未來場景。[2018/10/11]

優點

1.技術代碼本身非常很復雜，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，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(ProofofStake):權益證明機制

基本原理

點點幣首先采用了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，那么你的幣齡就是100x30=3000，這個時候你才有權利去競爭記賬權，當成功獲得記賬權并完成記賬后，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。相比于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，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，基于流動性的缺點，如果參與的人并不會很多，就導致了它的信用基礎不夠牢固。

2.Pos根據賬戶余額來結算，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，于是有人提出了DPos來解決它們的不足。

三、DPoS：授權股權證明機制

基本原理

這是比特股的創新。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，并且每一個持有比特股的人都可以投票選舉見證人。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，并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。

優點

1.能耗更低。取消了挖礦，DPoS機制的節點數量只有101個，在保證網絡安全的前提下，網絡運能耗減少，成本最低。

2.更加去中心化。見證人通過民主公平的方式產生，并且可以隨時更換，本質來講是弱中心化的。

缺點

1.投票的參與度不高。絕大多數持股人從未參與投票。因為投票需要時間、精力以及技能，在沒有經濟手段激勵的情況下持股人參與度會隨之下降。

2.有好的持股人，對應的也會有搞破壞持股人的存在。社區選舉不能及時有效的發現破壞節點的出現，從而影響選舉結果，造成安全隱患。

好的，總結一下今天的內容，我們從為什么需要共識機制說起，具體的闡述了Pow、Pos、DPos三種共識機制的基本原理及其存在的優缺點，希望能給大家帶來一點收獲。

我們也將持續更新《區塊鏈100問：從小白到大佬》專輯，想要系統了解區塊鏈知識的朋友可以關注我們，第一時間了解更多區塊鏈知識。

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